曾隽芳:很高兴能在这里和大家交流一下我对中国RFID技术发展与应用动态方面的看法,我重点讲讲我们RFID研究中心近来最新的工作,并和大家一起学习交流。
我的报告分两块:一是国内的一些动态;二是我们的工作进展。
首先讲中国RFID的发展。中国政府的确给予了RFID行业足够的重视和支持,今天上午魏凤主任的报告中也提到了,多部委联合发布了RFID白皮书。发改委、尤其是科技部给予RFID专项支持,光“863”计划就有三批,支持建立RFID技术测试中心,开展RFID关键技术研究与开发,其中中科院自动化所在前面两个项目中都是牵头单位,8月份科技部批准建立国家RFID上海产业基地,在RFID尤其是产业链的整合方面开展了一些工作,十一五期间“863”计划一共支持1.6亿,19个方向共34个课题,涵盖了RFID产业链各个环节的关键技术攻关,以及测试、标准和重点行业的应用示范,这个项目分了两批:第一批是1.28亿,下面还有3000万,作为新一轮的支持,重点是技术深化和本国产品的应用。
今年4月份,信产部颁布了超高频射频,给国内RFID带来了发展机遇。800/900的频段应用在国外还没有研发出来。
我国RFID发展初期,需要通过应用的量把市场预热起来,以带动技术的发展以及标准的制定。2007年,RFID技术在芯片、读写器、天线、标签封装以及软件等环节都有了扎实的进展,RFID的产品也进一步向小型化、实用化、低成本等方面发展。
放眼未来,RFID要做到无所不在,深入人们生活,随时随地地感知的话,必然会和移动通讯、GDP系统、RTLS、机器人及其他无线技术结合。努力构建一个无所不在的社会化信息服务网络,并推出各种创新的服务模式。07年,国际上EPCW2标签的大量面市,迅速地推动了RFID的应用市场,同时面向特殊应用的电子标签也纷纷面世,比如无缘电子标签。日本富士通基于其铁电储存器技术在存取速度和容量上的独特优势,开发出世界上第一个大容量的标签。富士通推出的64K大容量RFID电子标签,可录入生产和流通过程中的大量信息,并且有一些可能没有网络环节。这类标签因为价格高、容量大、针对特定应用市场,只要有用户去用就会获得回报。我国推出了第一款超高频RFID芯片产品,集成度、读写距离、储存容量、工艺等方面均有提升,成本更加低廉。同时,面向特殊用途的芯片、与传感器集成的读写器标签开始走向市场。英特尔公司于2007年3月推出了读写器芯片,这种芯片集成度高、成本低、体积小、供销低,能同时支持短距离的手持读写器到远距离的大门禁式读写器等应用。这种芯片的问世将大幅度降低读写器开发的门槛和成本,而我国的读写器继承芯片的研制还刚刚开始,国家科技攻关项目将给予支持。基于读写器芯片来开发各种超高频读写器产品,将对国内读写器市场产生较大影响。目前已有一些国内厂家瞄准这一商机,推出了基于R100开发的读写器。国产RFID封装设备的研制定将成为我们产业的突破口,降低设备成本、提高生活柔性将成为必然趋势,同时确保封装线能够更好地满足多种生产封装。目前国内的标签集成厂家都是引进国外的封装设备,价格昂贵,而本地化的技术支持和维护比较困难,因为你引进设备,把生产线建好,调试通过以后就相当于设备的改造。我了解到,为确保合格,标签封装好了之后就要装在一个由在线的读写器模块开发的装置中。而这个要自己做,国外并没有增加这种功能。国产的封装设备,毫无疑问价格比较低,现在国内已经有了产品和样机,像北京的德新全、华中科技大学封装设备开发的核心技术和相关模块。目前RFID测试还处在初期,各方已达成联盟,希望联合测试共享设备,这已经成为一个趋势。不光在内地,我们和香港做RFID基准测试的行业也有很好的关系。今年3月1日中国RFID基准测试联盟在香港筹备成立,国内共11家单位参加。十一五“863”计划也支持RFID系统测试和应用验证测试,这里面每一个课题都是一家单位牵头,五家单位参与,所以是多家联合的方式。
另外,“863”计划也支持了RFID公共服务体系架构设计及应用服务课题研发。在北京、上海、武汉、重庆、沈阳等地建立了平台服务点,像今天早上的报告中给出的是分布式的P2P,一种集中的方式来提供服务。3月26和27日,公共服务体系专家与EPCglobal在中国联合举办了RFID研讨会,研制对接方案。
另外,国内会尽快制定出我国的物品编码标准。信产部电子标签工作组、应用组、数据格式组、标签与读写器组等,都在成员单位征集标准草案,并经过论证、操纵、修改,最后统一递交。目前阶段,只作为工作组的内部技术方案,时机成熟和有合适的渠道之后,就会推荐到国家或者是行业的标准中审定。
十一五“863”计划中,中国标准化协会承担了研究与制定课题。目前做RFID标准最大的困难是缺乏拥有自主知识产权的核心技术。中国组团去国外考察,经常是去参与或听的,因为你没有相关标准的提案,所以中国的标准话语权目前还是比较薄弱。中国发展RFID必须要有自己的物品编码标准来做支撑,虽然前段时间有过一些会议和讨论,但至今没有拿出方案,所以需要尽快地制定基础标准,使RFID相关行业都能够在统一的标准体系下开展工作,避免在信息交换和系统的互联互通上增加更多的工作和成本。
下面是中国科学院RFID中心的工作进展。我们的工作主要分三大领域:一是RFID系统测试,二是公共服务体系,三是应用项目解决方案。
在RFID系统测试中,我们利用带测试的读写器和标签,使用自己开发的设备驱动中间件采集数据,再对数据进行管理,然后存到测试数据库里面。这些数据将来可以和其他的机构共享,一同合作分析和利用。通过测试数据分析软件就可以获得一个测试结果,这个结果将来就形成产品评测报告的主要依据,提供给厂家。另外,在数据利用上,可以结合Reva Systems公司的理念,用机拟模型部署RFID应用系统,形成一个软件。
在RFID系统测试上,我们07年就做了一些工作。去年之前还作了其他方面的工作,像对国内主流的十多款读写器和十多款标签进行互操作性测试,读写器相应速度测试,单标签/多标签曲度能力测试,标签介质影响测试,密集读写器测试,天线方向图测试,天线有效辐射功率测试,偶天线弊端曲折性能影响分析测试,等效全能辐射功率测量等等。这些测试在读取周期等等方面都有不同的表现,可以进行横向对比。[视图]这是一个自动测试装置,可以变换天线的位置、角度来做主流测试,通过信号分析,还有其他分析结果。左边是粘贴标签位置的测试,下面是运动中的标签读取测试,还有就是对天线的性能测试,中间是对读取距离的,我们用的是激光测试仪。右边这个是环境影响因素测试,在实验室做的测试和现场的环境还是有一定差距,应该拿到现场去测试。比如用电机模拟电磁的干扰源,这个是波盘,在波盘上贴标签,这是一个产品下线传输的生产线装置。
利用这个测试,我们可以进行应用部署,目前这个软件已经开发出来。刚才Reva Systems标签内容的读写测试完成之后,通过设备驱动连接实际的RFID读写器,可以获得一个数据测试。另外数据的处理和管理,以及业务规则的过滤分析数据库和仿真化的软件,都是一些对象,这些对象带有一些属性来部署界面。
密集读写器测试,主要测试防冲突性,所以我们对防冲撞测试及算法进行了改进。
在公共服务体系领域,十一五“863”项目中,我们开发出了项目模型和核心项目软件。我们还会进一步地扩展,包括物品的信息模型,RFID事件对象管理,以及核心服务。其中核心服务又包括编码解析、注册认证、检索与跟踪服务。在核心服务的基础上有应用服务,可以定制模块,用于食品跟踪、药品跟踪、危化品跟踪。可以借鉴模块,同样还有防伪查验等其他的服务,在公共服务上要考虑到将来商业化的模式,比如说以公共服务为模块,实现企业或者行业的应用定制,同时开拓类旅游、交通、公共安全等服务。这是公共服务示意图,支持跨企业应用,一方面有公共服务的服务中心,建立这样的企业首先是龙头企业,然后从行业到地区的服务中心,最后是国家的RFID公共服务中心。
对企业来讲,如果它能够供应信息的话,可以信息服务的方式发布信息,公共服务平台检索机制能找到这个信息,然后企业授权什么样的用户去访问,以保证商业信息安全。
还有一种方式如果是属于政府监管类的平台,可能要求这个信息由监管部门集中管理,监管部门控制什么样的用户可以访问和使用这些信息。
刚刚提到的我国的物品编码标准还没有制定出来,目前也有一些单位在探索合适RFID应用的编码方式,有做防伪的,但是这些方案还没有放在一起讨论。这是我们提出来的,在每一段之前加一个段头,这样就可以知道一个段的定义。行业用这个编码的时候,可以自主的选择取哪个段,软件可以是一样的。它只是需要根据行业的需求来制定本应用范围的一个编码。
第三块讲我们的应用方案。前期我们做了两个应用工程,一个是服装的制衣生产线,把标签贴在衣架上,然后圈上放了读写器。这样,一个订单只有一件衣服,之后工人就知道怎么做。比如你的衬衣是外翻口袋或者是尖领、圆领的,检测出来之后质量有问题不会是下线,在哪个环节有问题就在次品下线,整个车间有车间管理的计算机。另外就是在卷烟厂上的应用,放在卷烟厂下线的读写器,在它的托盘上贴标签,而不是贴在每一条烟或者每一箱烟上。烟的信息都集中到托盘上,防止串货。我们还做了RFID血液管理系统,就是把采血、血站、调血以及医院环节联系起来,每一个细节都公布。比如说这一袋血的来龙去脉,比如稀有血型哪里可以查到等。还有,把RFID和机器人结合在一起,移动机器人加读写器,上面的读写器是真正的RFID应用,下面的读写器是读地板上贴的位置标签,并且读到标签之后知道升降杆该做什么样的动作。我们特意做升降杆,说明有好多货物扫描不到,利用这个可以减少人工,不过机器人的待电时间比较短。
RFID在防伪上的应用,我们开发出了一款专用读写器,并基于这个读写器做了查验平台。因为安全机制是最重要的,所以我们采取读写器授权认证和产品防伪认证双重认证。现在在主题公园、展览馆、科技馆、博物馆等,拿门票进去时,中文和外文名都会加以确认。你在所有的环节都可以使用到个性化服务,英语展品介绍就是说英语的,找人比较方便,另外还会统计哪些东西受欢迎等等。
最后是食品追诉。奥运食品安全很受重视,我们当时也做了这样的方案,不过没有实施。比较有特色的地方就是我们把食品的运输环节都连接起来,同时将读写器和传感器加以集成。