图文:中国自动识别技术协会射频工作组武岳山
11月3日上午9点整,2005中国国际RFID技术应用论坛在上海展览馆正式开幕。天极网Chinabyte作为会议重点报道媒体,对此次盛会进行了全程图文报道。
武岳山:各位大家好,我的题目是RFID技术应用中存在的问题及解决思路。这个题目应该说是在我们多年从事RFID技术研究开发和项目应用过程中的一些分析和思考。在这里和大家分享一下。
我这个报告的大概分成5个部分。一个就是向大家介绍一下RFID技术这个从我们的观点看RFID技术,第二就是我们这次演讲的重点,RFID技术和产品在应用中我们曾经碰到的一些问题以及一些思考。第二个方面和第三个方面就联在一起,就是一些解决思路和可能的一些发展模式。第四个方面是一些相关的问题。最后一个方面我们对RFID技术的发展这样的一个规律我们做一个估计。可能是一个比较粗略的参考。大家非常关注RFID技术,其实从我们这个研究RFID技术我们大概从9年开始,研究针对铁路每一节车箱装一个电子标签,怎么样远距离识别他,这样一个应用开始,累计时间有十多年,对RFID技术的认识也是不断的深入,我们来看RFID技术的基本特征可能包括三个方面,一个他就是利用空间电池的偶合实现一种无接触的识别。
从RFID技术来说,可能这个偶合的具体情况分成低频和高频。这在后面会形象地介绍。另外一个就是RFID技术实现的是一个信息交换。把标签的信息读取出来,进入读写器,和后端的信息系统结合起来,怎么样应用这个信息,这是应用系统设计要考虑的问题,应用千差万别,各种各样的情况都需要有针对性地研究,从RFID系统的组成来说,我们把他分成两大类来理解,一个是基本系统,包括电子标签和读写器,这是完成一个无接触的空间偶合的空间交换,应用系统有的可能RFID在这里面起到这个信息采集的作用,用到RFID部分可能也用到其他部分。这些东西通过系统集成方式形成一个应用系统。这张图给出了RFID的一个基本系统的示意。要有一个阅读器,必定要有一个天线,通过一个无接触的方式进行信息交换,电子标签和天线阅读器天线的距离,两个在实际中能够间隔的距离是非常重要的问题,通常来说,频率比较低的技术识别距离比较近,频率高的比如现在超高频的900兆2.45G他这个阅读距离就会远一些,5米甚至10米,甚至更远一些,100米200米,还有做到300米这种情况也有,大家讨论RFID技术,有的人说牛头,有的说马尾,怎么样大家沟通在这个平台上来沟通,对RFID技术有一个结构上的分解。从分类这个角度来说,我们的观点是从电子标签对RFID技术进行分类可能是比较好的,这个分类的顺序排列下来首先关心RFID系统工作频率,第二关注电子标签和阅读器之间彼此通讯协议是不是能够互相理解。这就是一个空中接口的问题,也是ISO1万8标准讨论的问题,还有其他的标准可能在运用层面上,大家在讨论的时候可能关注点不一样,在这里给大家一个我们认为一个分类的一个层次。
应用非常多,种类也非常多,每一种应用都有不同的特点,RFID技术施加到上面的时候都需要进行不同的的分析。RFID跟他结合的时候,每一样都需要具体的研究,我们在这里把RFID技术分成两大类,不同频段RFID的特点,一种就是频率比较低,典型的是125K13.56兆的,他们是通过一个交流磁场的偶合。就像变压器一样,处级跟磁极是不一样的,他是通过一个磁场把这个能量交换一下,电转化成磁,磁再转化成电,磁场可以在空中形成回路,这样偶合来完成无接触的信息交换,特点是识别距离比较近,频率比较高一些,他波长比较段,他发射出去碰到目标把目标反射回来,这样的话,实现阅读器和标签之间的信息传递,通过适合频率比较高的情况,比如433兆还有其他的情况。我们主要介绍应用中的问题。从站在比较高的角度来看,RFID技术应用大家要知道有这么一个技术,能解决什么问题,至今有一个应用需求的刺激。当然也要有技术支撑。有了这样一个前提之后,RFID技术为什么不能够非常快速地应用起来呢?这里面有一些制约关系,我们来分析这个问题的话,归结为这么三个方面。一个方面就是技术的成熟程度。应用的量还不是很大。另外一个标准的话,还不完全得到大家公认,或者还在生成的过程中,我解决这个问题要花多少钱,如果在标准不太成熟已经大量采用的考验的情况下这个产品是要贵一些,他们相互之间是一个促进,在促进的过程中不断发展扩大。
我们在应用中面临的问题从技术层面上考察的话,可能关心一些什么问题呢?阅读的时候标签和阅读器相继多远,RFID有一个特点,这个携带标签的物体可以移动,在移动的过程中进行识别。移动多快你能够准确地识别下来,这是要考虑的,还有就是标签能够携带多少信息量,还有就是这个有多少个标签你能够同时识别出来。还有在标签识别的过程中,光读出信息,还是在识别过程中写入信息,这是技术层面上最关注的一些问题。我们在应用中,大家提到RFID的时候,每一个都是非常理想的完善的情况,实际上大家采用这个系统,马上发现,其实很自然,任何一个产品,都有他的品质。有的在应用中,不两天这个外观损害了阅读距离降低了,读不出来了等等问题都会出现,同时阅读器的性能也会出现问题,或者天线跟阅读器射频传输变差了等等,这是产品方面面临的问题,在系统设置方面也存在一些问题,从设置上存在的缺陷,从产品上弥补这个缺陷,另外这个系统应用以后还有维护的问题,不是说系统上去了以后,永远给你工作下去,要有日常的维护,没有维护的话就会出现一些问题,另外这里面还有比如说电子标签在应用过程中,可能在室外应用,有的时候高温我们碰到这样的情况,把标签贴车窗玻璃上,温度上升到80度,电子标签芯片设计的比较简单,里面并没有非常精确的控制,随着温度的变化性能也会变化,这样的话造成识读的过程中会出现一些问题,有可能在高温或者低温的情况下,性能会出现降低,还有一个大家应该值得注意的就是,标签安装在不同的物体,不管是潜入到物体表面,和物体的性能是有关系的,他这个标签贴到身,可能一读就很近,在供应链过程中,贴在不同的包装上,由于他们装的东西不一样,造成这个阅读距离下降。这都是应用过程中要认真解决的问题,并不是说贴上去什么事情都没有了。
还有非常重要的就是RFID是一个开放的环境,利用空间电磁场的问题,空间电磁场我们又是看不见的,这个电磁环境是非常复杂的,也许你在应用的环境,你所应用的特定环境,非常简单,没有其他干扰。在一起相互之间也会形成干扰。这里面又牵涉到应用中大量的使用的时候相互之间的影响的问题。以及外部干扰影响的问题。这些都是在应用中必须要解决的。详细的从技术角度来分析比较枯燥一些,我这里简单提几个方面的概念,一个就是非常重要的对电磁环境特点的分析,可能需要一点基础,比如说电子产品有可能有一个对无线电信号,占用的频带,接受系统频带的理解,还有我们这个分析电子系统我们是从频率角度分析,还是从使用角度分析。有一些标准的测试归结一下就是时间频率和空间三个问题怎么在应用过程中怎么很好解决的问题,通过视频频分空分来解决的问题,可能应用环境中地磁波要串一个通道,这个时候等于如何导引这个电磁波RFID表本身来说,都有一个ID号,这个ID号的使用用户数据区的使用是有区别的,例外一个就是内部干扰和外部干扰,多标签多读写器,未来的应用这种情况会越来越多。
这个时间关系,我这里就稍微简略一点,这里给一个空间电磁波有的地方减弱多近效应减轻的结果,一个从认识层面,一个从时间层面可以有所考虑,说来比较麻烦一些,有几点我我稍微强调一下,用户可能容易对RFID技术产生过高的技术,这个可能是一个经常容易出的问题,另外一个就是把RFID提出来把所有问题都解决了,这是RFID万能。时间层面来说,RFID发展很快,应用整体上发展也很快,因为很多人都在想办法解决他,应该说发展还是非常的快。这个我们就不说了。从这个现在这个应用开发的模式上来说,可能一个是RFID产品设备供应商,一个是用户,还有一个集成商,这三者的相互关系和相互合作和配合,这是一个成功应用非常重要的一个问题。其他的关联问题包括无线电使用的规则技术标准问题,产品的测试和认定,还有客户比较关心的成本问题,最后一点,这是一个预测,RFID技术我们分析也符合这样一个规律,这个图给出大家可能感受到的看到的,他真实的情况我们用一个虚线表示,这个虚线可能是实实在在的RFID技术在不断的在进步。我们看到很多有假象有一些偏差,实际情况可能是隐含的。我的报告就到这里,谢谢。
主持人:谢谢武岳山先生的精采演讲,他的坚定是深刻的,提出自己全面的认识和分析,语言是朴实的。他是如此的专业。遗憾的是由于时间很短没有时间分享到武老师精采的演讲,以后有机会希望还能听到武老师的演讲。下面是茶歇时间。