意聯(lián)甘泉:零售行業(yè)的RFID應(yīng)用難點(diǎn)及核心技術(shù)分析
8月19日,2016深圳國(guó)際RFID世界應(yīng)用創(chuàng)新大會(huì)在深圳會(huì)展中心盛大召開,會(huì)議吸引了大量行業(yè)精英、專家學(xué)者參加,共同探討RFID行業(yè)的創(chuàng)新應(yīng)用。本次會(huì)議由國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)貿(mào)易與應(yīng)用促進(jìn)協(xié)會(huì)主辦,物聯(lián)傳媒承辦,深圳市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟、廣東省物聯(lián)網(wǎng)公共技術(shù)支持中心協(xié)辦。
在本次大會(huì)上,美國(guó)意聯(lián)科技公司全球產(chǎn)品經(jīng)理甘泉進(jìn)行了“零售行業(yè)的RFID應(yīng)用難點(diǎn)及核心技術(shù)分析”精彩的主題演講。演講的內(nèi)容主要包括RFID發(fā)展及市場(chǎng)分析、Alien UHF RFID產(chǎn)品介紹、未來RFID技術(shù)發(fā)展方向等。

美國(guó)意聯(lián)科技公司全球產(chǎn)品經(jīng)理甘泉先生
RFID應(yīng)用的發(fā)展歷史
RFID應(yīng)用是沃爾瑪先提出來的,當(dāng)時(shí)他們主要想實(shí)現(xiàn)自助買單功能,提高結(jié)算速率,但是發(fā)展多年,依然沒有實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,但是迪卡儂的部分門店已可實(shí)現(xiàn)自助買單。另外一個(gè)小故事就是保潔街區(qū)采集大數(shù)據(jù)。
甘經(jīng)理稱,沃爾瑪對(duì)推廣RFID技術(shù)有很大的貢獻(xiàn),從其對(duì)一維條碼的推廣到沃爾瑪提出無源電子標(biāo)簽需求,RFID技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用就此進(jìn)入了軌道。從Berkeley大學(xué)教授提出無源RFID研究到成立Alien等RFID科技公司,從Alien研發(fā)出第一代標(biāo)簽芯片H2到工業(yè)化量產(chǎn)的封裝標(biāo)簽技術(shù),從全球第一顆-18dBm靈敏度的標(biāo)簽芯片H3橫空出世到香港機(jī)場(chǎng)及沃爾瑪大規(guī)模使用RFID標(biāo)簽……芯片靈敏度不斷提高,標(biāo)簽成本不斷降低,RFID應(yīng)用市場(chǎng)不斷擴(kuò)張。
UHF RFID市場(chǎng)在哪里
IDTechEx 2015的市場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù),從標(biāo)簽的應(yīng)用總量來看,2016年將接近60億枚,到2021年將接近270億枚;從產(chǎn)值上講,2016年將超過3.9億美元,到2021將超過14億美元。數(shù)據(jù)還顯示,在零售服裝領(lǐng)域2011年標(biāo)簽使用量為3億,2016年增至47億。全球服裝領(lǐng)域的巨頭們, Kohl's & Macys,Decathlon, Tesco, H&M, Marks & Spencer EMEA均在極力推廣RFID的普及應(yīng)用。

甘經(jīng)理表示:“傳統(tǒng)行業(yè)的標(biāo)簽尺寸為3*5英寸左右,在此尺寸下,只有在UHF的頻段下才能RFID電子標(biāo)簽達(dá)到性能最佳,中心頻率為915MHz。”UHF RFID的技術(shù)特性決定了當(dāng)前RFID標(biāo)簽應(yīng)用量最大的是服裝和零售兩個(gè)市場(chǎng),而嵌入式應(yīng)用市場(chǎng)也正在慢慢崛起,未來會(huì)有明顯的增長(zhǎng)。
針對(duì)像服裝、零售這樣的海量市場(chǎng),RFID技術(shù)應(yīng)用還存在不少的難點(diǎn)。甘經(jīng)理指出,RFID海量零售市場(chǎng)的技術(shù)難點(diǎn)有兩點(diǎn),一是芯片存儲(chǔ)穩(wěn)定性:超低功耗低成本的芯片存儲(chǔ),在實(shí)際應(yīng)用中有萬分之1左右的存儲(chǔ)失效,許多RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)丟失(幾乎所有的芯片供應(yīng)商都有問題),對(duì)自動(dòng)化讀取帶來很多麻煩。且這個(gè)問題已經(jīng)是長(zhǎng)達(dá)20年的技術(shù)問題一直沒有解決;二是閱讀器的讀取率:超過100件衣服在短時(shí)間快速讀取,對(duì)閱讀器的性能要求越來越高。過去關(guān)注讀取距離, 現(xiàn)在更加關(guān)注讀取率。
Alien作為RFID技術(shù)及產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商,依靠豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在不斷的克服這些問題。Alien新一代的UHF RFID芯片Higgs EC。它采用ECC存儲(chǔ)技術(shù),實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)自校正功能,從基礎(chǔ)研究進(jìn)行突破,徹底解決了存儲(chǔ)失效的問題。該技術(shù)具有高穩(wěn)定性特點(diǎn),通過設(shè)計(jì)、測(cè)試、工藝保證。
新一代標(biāo)簽芯片為何要命名為Higgs EC?所謂EC,即Self-Correcting Memory,是一項(xiàng)自校正存儲(chǔ)功能。甘老師指出,它是全球首創(chuàng)針對(duì)低功耗存儲(chǔ)的自校準(zhǔn)功能,采用全新的存儲(chǔ)框架體系,穩(wěn)定存儲(chǔ)時(shí)間可達(dá)50年,超過20萬次的重復(fù)寫入,每次讀寫可以自校準(zhǔn)和更改,解決了海量應(yīng)用中的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)丟失問題(現(xiàn)在存在萬分之一到三左右的數(shù)據(jù)丟失)。此外它還能實(shí)現(xiàn)安全加密:支持硬加密動(dòng)態(tài)認(rèn)證算法,只有Alien授權(quán)的閱讀器可以進(jìn)行通訊和身份確認(rèn)防克隆。在靈敏度方面,讀靈敏度-22.5dBm(with 2dBi antenna),寫靈敏度-19dBm(with 2dBi antenna),支持爆炸寫、快速寫指令。
未來超高頻RFID技術(shù)方向
甘經(jīng)理指出,未來超高頻RFID技術(shù)發(fā)展主要有三個(gè)方向:定位、加密、傳感器集成。
RFID定位市場(chǎng)的需求有貨架或倉庫實(shí)時(shí)盤點(diǎn)、快速找貨、人員車輛物品定位或軌跡判斷,現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)方式為手持機(jī)通過場(chǎng)強(qiáng)尋找、進(jìn)出門的區(qū)域定位,或地標(biāo)定位、寬范圍的覆蓋定位,未來的研發(fā)方向?qū)⒉捎枚嗵炀€列陣的波束控制定位、基于衛(wèi)星定位的三點(diǎn)式定位、基于信號(hào)強(qiáng)度及相位變化的3D處理軌跡定位。
RFID加密的市場(chǎng)需求有電子票證、電子車牌等對(duì)安全加密的需求不斷提出、對(duì)身份認(rèn)證和防克隆的需求越來越高、對(duì)數(shù)據(jù)防篡改的需求種類增多?,F(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)方式為Gen2 V1不具有安全加密方式、Gen2 V2和國(guó)標(biāo)都具有加密方式,國(guó)外推出了128 Bits AES加密,國(guó)內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電子車牌標(biāo)準(zhǔn)使用MS7國(guó)密、Gen2 V2 不兼容Gen2 V1。未來的研發(fā)方向?qū)?cè)重于如何實(shí)現(xiàn)加密環(huán)境下的標(biāo)簽高靈敏度應(yīng)用,成本、性能、速度的妥協(xié)。
RFID與傳感器集成的市場(chǎng)需求:帶有溫度傳感器的應(yīng)用大量出現(xiàn),如冷鏈管理;物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)的低成本節(jié)點(diǎn);需要帶有傳感器接口的芯片。現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)方式是傳感器和ADC及MCU的IIC接口,兼容Gen2 標(biāo)準(zhǔn),成本高、功耗大。未來的研發(fā)方向側(cè)重如何實(shí)現(xiàn)高靈敏度高精度的傳感器集成、如何控制成本等。
甘泉個(gè)人介紹:
畢業(yè)于浙江大學(xué)信電系,香港科大芯片設(shè)計(jì)專業(yè)研究生。長(zhǎng)期從事超高頻RFID芯片的開發(fā)和研究工作。之前擔(dān)任國(guó)民技術(shù)RFID產(chǎn)品線產(chǎn)品經(jīng)理,后加入Alien 任亞太區(qū)銷售總監(jiān),現(xiàn)任Alien的全球產(chǎn)品經(jīng)理,負(fù)責(zé)Alien的全球產(chǎn)品規(guī)劃及開發(fā)工作,致力于引領(lǐng)行業(yè)的技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)步。
是國(guó)家RFID標(biāo)準(zhǔn)組成員、國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)工作組成員;深圳物聯(lián)網(wǎng)及標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟專家;RFID世界網(wǎng)及上海ICC專家講師,出版了行業(yè)內(nèi)第一本關(guān)于超高頻天線設(shè)計(jì)的專著《UHF RFID 天線設(shè)計(jì)仿真及實(shí)踐》,同時(shí)申請(qǐng)發(fā)明專利數(shù)十項(xiàng)。
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