【正文】 ocol：簡單對象訪問協(xié)議）實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上功能調(diào)用，從而 實現(xiàn)信息在互聯(lián)網(wǎng)上的自動交互。物流供應(yīng)鏈中供應(yīng)、生產(chǎn)、運輸、存儲、銷售和消費等環(huán)節(jié)構(gòu)成分布的應(yīng)用節(jié)點，各節(jié)點自成應(yīng)用系統(tǒng)，具有信息采集能力（數(shù)據(jù)采集模塊）、數(shù)據(jù)整合能力（信息集成平臺）、自治能力（專業(yè)行業(yè)應(yīng)用、第三方應(yīng)用）和通信能力（局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、無線通信），節(jié)點之間通過物流中心的 ONS 機制進行信息交互和功能協(xié)同。 企業(yè)級應(yīng)用：在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺實施數(shù)據(jù)采集、過程控制等行為。 信息傳輸：異地點到點之間 RFID 信息的傳輸架構(gòu)，異地 RFID 系統(tǒng)信息傳輸?shù)陌踩軜?gòu)，實現(xiàn) RFID 信息的分發(fā)和流轉(zhuǎn)。 資源目錄服務(wù)：包括物品編碼管理、資源目錄及 ONS 查找、發(fā)現(xiàn)、定位、驗證機制?？煞譃樗膫€層次（如圖 3 所示）： （ 1）環(huán)境層： RFID 應(yīng)用環(huán)境構(gòu)造，包括物品（帶標簽）、天線、讀寫器、傳感器、儀器儀表、計算機硬件、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端設(shè)備等。 EPC 標準體系中， RFID 系統(tǒng)包括 EPC, Tag, Reader, Savant, ONS, PML 等構(gòu)成要素。每一個 RFID 將它采集得到的物品信息通過物聯(lián)網(wǎng)傳送到任何它應(yīng)該到達的地方，同時可能根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)上得到的信息對物品上的電子標簽進行信息加工（如圖 1 所示）。 （ 2）由于 RFID 的動態(tài)作用，使得 RFID 與企業(yè)、與社會能夠 保持聯(lián)系。同時， RFID 應(yīng)用需要結(jié)合其自身的特點： （ 1）由于供應(yīng)鏈管理和物流各環(huán)節(jié)可以對標簽進行再加工（修改數(shù)據(jù)、寫入新的數(shù)據(jù)），RFID 標簽不再是一個靜態(tài)的貨物標識，它的動態(tài)變化反映了物品的狀態(tài)、貨物與貨主之間互動作用。 RFID 技術(shù)由于采用自動識別技術(shù)，物品上的信息與信息系統(tǒng)到信息系統(tǒng)實現(xiàn)非接觸式交互與處理，這從根本上架起了溝通物質(zhì)世界與信息世界的橋梁，使得物質(zhì)世界與信息世界可以進行快速高效的轉(zhuǎn)換、處理、反饋，構(gòu)成了 “物聯(lián)網(wǎng) ”。這兩個因素制約了目前 RFID 技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用。 物流業(yè)具有自身專門的應(yīng)用理論和技術(shù)。從不同層面上講，物流可分為企業(yè)內(nèi)部物流、第三方物流和社會物流。隨著全球經(jīng)濟一體化進程的推進，調(diào)度、管理和平衡供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)（跨區(qū)、跨國）之間的資源變得 日益迫切，以產(chǎn)品電子代碼（ EPC 碼）和 RFID 為核心在互聯(lián)網(wǎng)之上構(gòu)造 “物聯(lián)網(wǎng) ”，將在全球范圍從根本上改變對產(chǎn)品生產(chǎn)、運輸、倉儲、銷售各環(huán)節(jié)物品流動監(jiān)控和動態(tài)協(xié)調(diào)的管理水平。 在我國， RFID 技術(shù)的發(fā)展剛剛起步，已經(jīng)開始了電子標簽應(yīng)用的標準化工作，但國家標準尚未正式出臺， EPC/RFID 政策白皮書也仍在觀望階段，尤其在應(yīng)用方面與發(fā)達國家有很大差距。閱讀器和標簽不能通用，企業(yè)與企業(yè)之間就無法順利進行數(shù)據(jù)交換與協(xié)同工作，從而把 RFID 技術(shù)的應(yīng)用范圍局限在了某個企業(yè)的內(nèi)部。 要實現(xiàn) “物聯(lián)網(wǎng) ”的構(gòu)想，就必須制定一個與互聯(lián)網(wǎng)相類似的、詳細的、統(tǒng)一規(guī)范而且開放的技術(shù)標準。本文分析了物流應(yīng)用的特點，提出面向物流應(yīng)用的 RFID 應(yīng)用框架，該框架具有通用性。 相移鍵控（ PSK）：即按數(shù)字數(shù)據(jù)的值調(diào)制載波相位。 頻移鍵控（ FSK）：即按數(shù)字數(shù)據(jù)的值（ 0 或 1）調(diào)制載波的頻率。 小資料 2:數(shù)字調(diào)制技術(shù) 數(shù)字調(diào)制是指用數(shù)字數(shù)據(jù)調(diào)制模擬信號，主要有三種形式：移幅鍵控法 ASK、移頻鍵控法 FSK、移相鍵控法 PSK。 花好還需綠葉扶 應(yīng)用好 RFID 技術(shù)，除了接口的設(shè)計，還有天線的設(shè)計、數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)等，這在以后的實際應(yīng)用中會不斷地積累經(jīng)驗，不斷地改進創(chuàng)新。表 2 是 ISO 18000 標準的內(nèi)容。信號在兩個副載波頻率 40kHz 和 20kHz 之間被調(diào)制。 如果與硬件配合，可用一些算法快速實現(xiàn)多卡識別，比如 TI公司的 R6C接口芯片有一個解碼出錯指示引腳，利用它可以快速識別多卡：當沖撞產(chǎn)生時引腳電平發(fā)生變化，此時記錄下用來查詢的低 UID 位，然后在此低位基礎(chǔ)上增加查詢位數(shù)，直到?jīng)]有沖撞發(fā)生 ，這樣就可以識別出所有卡片。 ISO 144433 規(guī)定了 TYPE A 和TYPE B 的防沖撞機制。這兩種速率根據(jù)采用的副載波速率不同而略有不同，采用單副載波時低速為 ，高速為 ；采用雙副載波時則分別為 。電阻或電容調(diào)制阻抗在副載波頻率的時鐘中接通和斷開。這兩種編碼方式的選擇與調(diào)制深度無關(guān)。 TYPE B 與 TYPE A 相比，由于調(diào)制深度和編碼方式的不同，具有傳輸能量不中斷、速率更高、抗干擾能力更強的優(yōu)點。通信速率為 106kbits/s，它們的不同主要在于載波的調(diào)制深度及位的編碼方式。 ISO 1053 ISO 15693 和 ISO 14443 ISO 10536 標準主要發(fā)展于 1992 到 1995年間，由于這種卡的成本高，與接觸式 IC 卡相比優(yōu)點很少，因此這種卡從未在市場上銷售。 技術(shù)準則規(guī)定了應(yīng)答器的數(shù)據(jù)傳輸方法和閱讀器規(guī)范。下面對這幾個標準加以簡述。這個頻點的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟。 RFID 載波頻率基本上有 3 個范圍：低頻 (30kHz～ 300kHz)、高頻 (3MHz～ 30MHz)和超高頻(300MHz～ 3GHz)。后者主要由日系廠商組成。 另外，還有諸如 Target、 Tesco、 FDA 等也宣布了其使用計劃。通過國家部委和地方級研究資金的引導，許多以往沒有被關(guān)注的研究領(lǐng)域?qū)⒌靡宰呦蚓酃鉄簦?RFID 技術(shù)有望在軍事、制造業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生等行業(yè)取得突飛猛進的進步?；谄髽I(yè)的需求導致了研究熱點的集中，一方面迅速地完成了企業(yè)級解決方案的雛形，使 RFID走上貨架成為現(xiàn)實，另一方面卻也忽視了另一種推動力的存在，即政府的力量?；?RFID 技術(shù)將在社會經(jīng)濟生活中所產(chǎn)生的廣泛而重大的作用，我們必須考慮國家的安全問題。通過建立可靠性測試平臺、后臺數(shù)據(jù)庫測試平臺和應(yīng)用框架技術(shù)測試平臺，將可以構(gòu)建起一套基本完整的測評體系。嗅覺靈敏的國內(nèi)標準化工作組織、大學與科研機構(gòu)迅速開始跟蹤這一技術(shù)的進展，并積極介入 其中。這樣看來大型零售企業(yè)，如沃爾瑪、麥德龍，選擇 RFID 技術(shù)作為其進一步降低成本增加利潤的手段便也理所當然。 事實上只要涉及到 “批量 ”生產(chǎn)制造流通銷售的企業(yè)與行業(yè)，都可以作為 RFID 技術(shù)的推動力量。所以回過頭來重新考慮這個夢能否成真，才發(fā)現(xiàn)眼下我們需要做的，不是繼續(xù)坐在演示廳里想象美好的前景，而是應(yīng)該悄悄回到實驗室里去解決目前仍然存在的技術(shù)問題，并做好應(yīng)用的規(guī)劃，努力去將這種期待和許諾變?yōu)楝F(xiàn)實。但不論是 EPC 系統(tǒng)還是 RFID 技術(shù)，都還是襁褓中的嬰兒，距離全面走向市場還有很長一段路。 應(yīng)當注意到， EPC系統(tǒng)并不能完全等同于 RFID 系統(tǒng)。它將成為繼條碼技術(shù)之后出現(xiàn)的又一項變革商品零售結(jié)算、物流配送及產(chǎn)品跟蹤管理模式的新技術(shù)。重要的是協(xié)調(diào)發(fā)展問題。 這些問題的解決，不僅需要技術(shù)人員的進一步攻關(guān)，同時也需要研究開發(fā)一套先進的、有典型情景的技術(shù)測試平臺和完整的示范應(yīng)用框架，為科技人員的技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品驗證服務(wù)。 此外，雖然在 RFID 電子標簽的單項技術(shù)上已經(jīng)趨于成熟，但在集成應(yīng)用中還需要攻克大量的技術(shù)難題。短時間內(nèi)技術(shù)上是不易取得突破的。這就涉及到標準背后一個不為人所注意的環(huán)節(jié)，即對建立一套技術(shù)評測體系的需求。正是因為國際上存在著這些不確定因素，所以中國國家標準遲遲無法揭開面紗，而 EPC 與 RFID 政策白皮書也仍在觀望階段。國外幾種標準之間的明爭暗斗，也使得中國 RFID 國家標準工作組左右為難。標準的確定不僅僅依賴于技術(shù)層面問題的解決，更依賴于各方面力量的協(xié)調(diào)。由此可以看出成本是影響 RFID 技術(shù)推廣的重要因素之一，但我想它不是惟一因素。 對于不同功率以及不同性能的 RFID 系統(tǒng)，其讀寫距離不同，電子標簽產(chǎn) 品價位也大不相同。 成本。至于應(yīng)用的具體時間，大家的心里卻都在打鼓。如果能夠再進一步進行數(shù)據(jù)挖掘，還可以實現(xiàn)更加豐富的功能。標準定義了產(chǎn)品信息的編碼規(guī)范，并為該件產(chǎn)品賦予一個排他的代碼，這就是信息流的源泉。在這里，我們實際上暫時拋開了支撐層硬件技術(shù)，而只是在基礎(chǔ)層和應(yīng)用層兩個技術(shù)層次上進行探討。 應(yīng)用層技術(shù)主要是指后臺軟件對信息的進一步分析、判斷與處理，包括了數(shù)據(jù)跟蹤、數(shù)據(jù)挖掘和信息共享等內(nèi)容，這也是 RFID 技術(shù)躍升為 “物聯(lián)網(wǎng) ”的重要前提之一。 支撐層技術(shù)主要是指 RFID 的芯片技術(shù)，包括標簽芯片的設(shè)計工藝、加工工藝、封裝工藝以及天線的印刷工藝，閱讀器數(shù)字信號處理芯片的設(shè)計也不可忽視。其工作原理是：標簽進入磁場后，如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號，就能憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（即 Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（即 Active Tag，有源標簽或主動標簽） , 閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。 不過， RFID 的美好前景是不容置疑的，其中蘊藏的巨大商機也是確確實實存在的，只是我們需要更耐心和冷靜一點。 RFID 的應(yīng)用普及受到技術(shù)、標準、成本、可靠性、安全甚至是商業(yè)利益等諸多因素的影響，即或有沃爾瑪這樣的國際 “大腕 ”推波助瀾也困難重重。 冷靜一點，用 “前景很美妙，問題也不少 ”來表述 RFID 目前的技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展狀況是比較恰當?shù)摹? 而被業(yè)界普遍認為是 “物聯(lián)網(wǎng) ”象征的 RFID技術(shù)從一誕生開始就受到了異乎尋常的關(guān)注，似乎是 “一 RFID，萬事皆休 ”，大有 “得 RFID 者得天下 ”之勢。作為連接 “物 ”與 “人 ”甚至 “事 ”、“財 ”的智能化技術(shù)， RFID 非常適合現(xiàn)代物流管理和制造行業(yè)的需求，但 “物聯(lián)網(wǎng) ”比互聯(lián)網(wǎng)可還要復雜得多。 更重要的，由于 RFID 對未來 “物聯(lián)網(wǎng) ”甚至是國民經(jīng)濟的重大影響，上升到國家利益的角度來看待這一問題也并不過分，尤其是對于日益強大并希望通過掌握技術(shù)標準來走向世界的中國來講。 本組專題包括如下幾篇文章： 1. 冷靜面對應(yīng)用熱潮 —— RFID技術(shù)及應(yīng)用分析 2. RFID前端技術(shù)標準體系簡述 3. RFID在物流行業(yè)中的應(yīng)用框架 4. 去蕪存真 —— RFID系統(tǒng)測試 5. 結(jié)束同質(zhì)時代 —— RFID技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用 （計算機世界報 ,2020,第 42 期 B4） 冷靜面對應(yīng)用熱潮 —— RFID技術(shù)及應(yīng)用分析 ■ 中科院自動化所 RFID研究中心 劉禹 RFID 的工作原理與系統(tǒng)組成 RFID（無線射頻識別， Radio Frequency Identification）是一種采用射頻技術(shù)的非接觸式自動識別技術(shù)。 RFID 技術(shù)的三層結(jié)構(gòu) RFID 技術(shù)分為三個層次，即支撐層、基礎(chǔ)層和應(yīng)用層?；A(chǔ)層技術(shù)也是 RFID 技術(shù)與市場應(yīng)用的結(jié)合點和橋梁。 為便于說明問題， 我們以一個標簽中儲存的產(chǎn)品信息為線索，追蹤一個信息流是如何在物流應(yīng)用中起到作用的。 首先還是要有標準。更多情況下閱讀器讀出的信息流會傳遞到與之連接的互聯(lián)網(wǎng)上，通過物聯(lián)網(wǎng)的時空模型對其離散時空信息進行連續(xù)化，再以 Web 服務(wù)作為解決方案提供注冊、搜尋、交換和使用該信息流的標準，并為產(chǎn)品 消費鏈提供高層信息的協(xié)同處理機制，實現(xiàn)物品跟蹤、物流運輸、資產(chǎn)管理、售后服務(wù)等功能。我們需要選擇那些應(yīng)用廣泛、具備較強實力、單件貨品價格校高、個性化程度較高的行業(yè)，如煙草、集裝箱碼頭、圖書出版業(yè)、圖書館、家電制造業(yè)、海關(guān)行李托運等領(lǐng)域進行推廣。 問題尚存 盡管應(yīng)用前景美好，但目前 RFID 的應(yīng)用仍然面臨著一些困難，其中的幾個關(guān)鍵問題是成本、標準和技術(shù)。市場對于標簽成本的追求總是沒有盡頭，從 20 美分到 10 美分，現(xiàn)在又到了 5 美分，也許還會更低。雖然有關(guān)公司聲稱，當 RFID 大規(guī)模應(yīng)用后，電子標簽價格能夠降到 5 美分左右，但如果加上閱讀器及后端軟件系統(tǒng)， RFID 系統(tǒng)的投入相對條形碼系統(tǒng)要高得多。標準之爭也就是利益之爭，甚至可以說是國家利益之爭。 要實現(xiàn) “物聯(lián)網(wǎng) ”的構(gòu)想，就必須制定一個與互聯(lián)網(wǎng)相類似的、詳細的、統(tǒng)一規(guī)范而且開放的技術(shù)標準。但是這勢必又將提高芯片的成本，產(chǎn)生新的問題。另一方面，憲法的原則精神也只有通過普通法律、法規(guī)的具體化才能有效實施。 技術(shù)。應(yīng)該說，現(xiàn)在的資金投入已經(jīng)可以取得回報了。離大規(guī)模實際應(yīng)用所要求的成熟程度尚有一定差距。就 像科技部馬頌德副部長在大連國家半導體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地授牌儀式上所說的