中科院自動(dòng)化所RFID測(cè)試實(shí)驗(yàn)室介紹
射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification,簡(jiǎn)稱(chēng)RFID)是一種利用射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它以無(wú)線通信技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)為核心,利用射頻信號(hào)及其空間耦合、傳輸特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止或移動(dòng)目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別,高效地獲得目標(biāo)信息數(shù)據(jù),通過(guò)與互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)目標(biāo)的跟蹤與信息的共享。作為量大面廣的基礎(chǔ)技術(shù), RFID技術(shù)將徹底改變?nèi)祟?lèi)的生產(chǎn)和生活方式,被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前途的戰(zhàn)略高技術(shù)之一。近年來(lái),RFID技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防等眾多領(lǐng)域,在制造業(yè)、服務(wù)業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)諸多領(lǐng)域和人們?nèi)粘I钪卸硷@示出巨大的發(fā)展?jié)摿εc應(yīng)用空間,并將對(duì)整個(gè)社會(huì)信息化水平的提高以及加強(qiáng)國(guó)防安全等方面產(chǎn)生廣泛的影響。
隨著現(xiàn)代物流技術(shù)和制造業(yè)信息化水平的提高,基于RFID技術(shù)的市場(chǎng)正在不斷擴(kuò)大。由于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái),因此目前市場(chǎng)上同時(shí)存在多個(gè)國(guó)家、多種標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,這對(duì)企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用起到了一定的影響。市場(chǎng)上亟需由國(guó)家建立一套完整的測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)體系,對(duì)RFID產(chǎn)品的性能、可靠性與一致性進(jìn)行研究,并建立一套測(cè)試技術(shù)規(guī)范,以滿足企業(yè)產(chǎn)品的需求。國(guó)外一些大公司,如IBM、SUN、英飛凌等廠商都建立了自己的測(cè)試實(shí)驗(yàn)室,針對(duì)物流應(yīng)用對(duì)自己的產(chǎn)品進(jìn)行性能測(cè)試;日本產(chǎn)品化工作進(jìn)展較快,已推出的技術(shù)和產(chǎn)品均通過(guò)了測(cè)試;韓國(guó)也提出建設(shè)測(cè)試床計(jì)劃(Test-bed Building Plan),該計(jì)劃2005年啟動(dòng),將建成RFID綜合測(cè)試中心;我國(guó)香港、臺(tái)灣地區(qū)也正在建立這樣的測(cè)試中心,主要發(fā)展電子標(biāo)簽和讀寫(xiě)器技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)。從國(guó)際國(guó)內(nèi)上看,目前RFID技術(shù)還沒(méi)有大規(guī)模的應(yīng)用實(shí)例,因此測(cè)試研究和建立系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)工作都是各國(guó)政府或跨國(guó)公司當(dāng)前階段的首要工作。國(guó)內(nèi)大陸地區(qū)尚未建立這樣的平臺(tái),我們希望通過(guò)較為完善的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)環(huán)境測(cè)試RFID關(guān)鍵技術(shù)的多項(xiàng)可靠性指標(biāo),最終總結(jié)出可靠性測(cè)試的評(píng)測(cè)體系,為進(jìn)一步的研究工作提供基本數(shù)據(jù)并引導(dǎo)研發(fā)方向。在這樣的背景下,中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所RFID研究中心與北京中交國(guó)科物流技術(shù)發(fā)展有限公司于2004年10月在國(guó)家863計(jì)劃的支持下建立了國(guó)內(nèi)首個(gè)RFID測(cè)試實(shí)驗(yàn)室,其目的在于對(duì)已有產(chǎn)品和系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,通過(guò)對(duì)多種RFID產(chǎn)品和解決方案的測(cè)試和比較,在實(shí)際應(yīng)用中選擇最佳應(yīng)用方案。之所以選擇以測(cè)試為切入點(diǎn),其原因在于它無(wú)論是在技術(shù)攻關(guān)及普及應(yīng)用階段都占有十分重要的地位,把握住這一環(huán)節(jié),將對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的形成和發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。
作為國(guó)家級(jí)的測(cè)試中心,我們?cè)赗FID測(cè)試實(shí)驗(yàn)室建立之初,就以促進(jìn)RFID在我國(guó)的規(guī)模應(yīng)用、自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈的形成為方針,確立了以下發(fā)展戰(zhàn)略:第一,通過(guò)測(cè)試,我們要建立面向針對(duì)行業(yè)應(yīng)用的測(cè)試平臺(tái)和解決方案;第二,通過(guò)測(cè)試和對(duì)數(shù)據(jù)的剖析,了解最新的技術(shù)、產(chǎn)品和專(zhuān)利壁壘現(xiàn)狀,為科技發(fā)展制定方向;第三,在測(cè)試中心形成一定規(guī)模以后,協(xié)助相關(guān)單位制定具有一定自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試體系。
實(shí)驗(yàn)室建立以來(lái),我們以RFID技術(shù)在物流行業(yè)為出發(fā)點(diǎn),首先建立了一個(gè)面向物流應(yīng)用的測(cè)試環(huán)境。因?yàn)闊o(wú)論從技術(shù)和應(yīng)用角度出發(fā),物流行業(yè)所涵蓋和涉及的方方面面都使其成為理想的測(cè)試環(huán)境。特別是在倉(cāng)庫(kù)的出入庫(kù)管理、港口的集裝箱管理以及貨物的流通運(yùn)輸管理等環(huán)節(jié),RFID技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)管理模式都具有很大的優(yōu)勢(shì)。而且正由于貨物及運(yùn)輸工具在整個(gè)貨物流通過(guò)程中占有極大的比重,也便于我們從多角度、多方面、多領(lǐng)域進(jìn)行相關(guān)的研究,從而更準(zhǔn)確、更全面地為整個(gè)RFID產(chǎn)業(yè)鏈的形成和發(fā)展做出正確的判斷。
目前實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)建立了物流領(lǐng)域中智能倉(cāng)庫(kù)、商品配送、運(yùn)輸管理等多個(gè)模擬環(huán)境。在智能倉(cāng)庫(kù)環(huán)境中,通過(guò)應(yīng)用RFID技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物出入庫(kù)、貨架存放、產(chǎn)品需求的智能管理和判斷,從而大幅度提高倉(cāng)庫(kù)管理的效率和自動(dòng)化程度。在商品配送環(huán)境中,RFID技術(shù)的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)用戶與供貨商間的即時(shí)溝通,以及不同供貨商間貨物的高效調(diào)配。而在貨物運(yùn)輸管理環(huán)境中,應(yīng)用RFID技術(shù),用戶及供貨商可以更加方便和迅速地進(jìn)行貨物跟蹤,從而了解商品流向,并且對(duì)各種突發(fā)情況做出最快的反應(yīng)。

在技術(shù)測(cè)試中,實(shí)驗(yàn)室將針對(duì)HF、UHF和微波頻段的不同設(shè)備和產(chǎn)品分別進(jìn)行性能和可靠性測(cè)試,通過(guò)對(duì)它們?cè)诓煌橘|(zhì)、不同材料、不同磁場(chǎng)、不同速度、不同距離、不同障礙等條件下的讀取率進(jìn)行記錄和整理,研究各種標(biāo)簽及讀寫(xiě)器的性能,從而得到一份完整全面的系統(tǒng)評(píng)測(cè)報(bào)告。此外,實(shí)驗(yàn)室還將研究多個(gè)閱讀器和多個(gè)標(biāo)簽下的信號(hào)的時(shí)空分布模型和防干擾處理算法,這些都是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中我們會(huì)面臨的問(wèn)題。在應(yīng)用測(cè)試中,我們將主要對(duì)實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題進(jìn)行研究,并試圖找到解決方案,包括客戶應(yīng)用的設(shè)備和實(shí)際環(huán)境、不同頻段所表現(xiàn)的不同性能、標(biāo)簽容量大小對(duì)業(yè)務(wù)和系統(tǒng)的影響、主動(dòng)標(biāo)簽、半主動(dòng)標(biāo)簽與被動(dòng)標(biāo)簽的選擇、系統(tǒng)性能和業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)的實(shí)現(xiàn)、復(fù)雜環(huán)境下的電磁干擾問(wèn)題、與現(xiàn)有條形碼的共存問(wèn)題,以及與企業(yè)原有系統(tǒng),如ERP等商業(yè)應(yīng)用軟件進(jìn)行無(wú)縫連接等。
通過(guò)大量的測(cè)試和實(shí)驗(yàn),我們將不斷豐富和完善測(cè)試規(guī)范以及測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù),作為今后各個(gè)行業(yè)應(yīng)用的重要參考。RFID測(cè)試實(shí)驗(yàn)室將通過(guò)以下三個(gè)策略獲得進(jìn)一步的發(fā)展:技術(shù)和產(chǎn)品集成策略,通過(guò)廣泛與廠商合作,集成不同公司的不同技術(shù)和產(chǎn)品,構(gòu)成完整的應(yīng)用示范;技術(shù)和產(chǎn)品比較策略,細(xì)致、充分客觀地比較不同標(biāo)準(zhǔn)、不同廠商、不同產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)和劣勢(shì);自主專(zhuān)利技術(shù)策略,通過(guò)對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品和技術(shù)的分析等手段,為發(fā)展自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品提供空間。
鑒于以上RFID測(cè)試研究的重要意義,我們也迫切地希望與有實(shí)力的國(guó)際國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)、技術(shù)和產(chǎn)品廠商,以及各大媒體建立良好而長(zhǎng)久的合作關(guān)系,共同為RFID技術(shù)在我國(guó)的研究和推廣做出更多的貢獻(xiàn)。