近日,中国移动研究院联合产业伙伴举办以“探寻无源技术突破,共话行业革新路径”为主题的新型无源物联技术研讨会。中国移动研究院副院长丁海煜出席会议并致辞,中国电子标准化研究院、北京交通大学、海尔、华为、OPPO、四川省智慧物联通信技术工程研究中心、坤锐等五百余名专家在线参会,共同探讨无源物联技术在促进行业数智化转型中的重要作用及技术发展趋势。
丁海煜副院长在致辞中指出,作为物联网连接技术之一,无源物联网凭借其低成本、低功耗、易部署等优势,广泛应用于零售、物流等行业。中国移动研究院深入分析行业需求和技术发展趋势,提出无源物联单点式架构、组网式架构、蜂窝式架构三个演进阶段,明确了产业发展方向。后续中国移动研究院将携手产业各方,在技术标准、产品研发及应用推广等方面持续推动无源物联网的技术创新、应用创新,共筑新型无源物联网的新生态。
中国移动研究院物联网技术与应用研究所所长肖善鹏在会上介绍,无源物联自20世纪40年代在军事领域萌芽,历经70年发展逐渐应用到工业、交通等民用领域。随着新型架构、新型标签等技术的演进,无源RFID的能力和应用场景将不断提升和扩展,将成为数字化社会的通用使能技术。
肖善鹏阐述了无源物联与蜂窝通信融合技术更广阔的应用前景,并提出联合产业共同成立无源物联网技术联合创新中心的构想,旨在提升我国无源物联技术的自主研发能力,构建新的产业生态。据他介绍,无源RFID技术以其低成本、零功耗、自动化管理等优势,广泛应用于各行业资产管理、物品追踪等应用。
在成本方面,近年来RFID标签的成本大幅降低,平均已低至0.3元,预计到2023年快递业标签甚至可以降至0.1元,为无源系统的大规模部署奠定坚实基础;零功耗方面,超高频RFID标签利用反向散射技术从周围获取激励信号,供自身工作使用,且支持自动休眠与读写器唤醒功能,零能耗将使设备应用周期更长;自动化管理方面,超高频RFID读写器支持批量读取,大量无源标签可被RFID读写器同时、快速、批量读取,与相关产业结合,有助于实现资产的自动化管理。
肖善鹏表示,新型无源物联技术是产业数字化升级,谋求新发展的重要着力点,将在打造行业数字化基石、创新行业服务能力、打破技术垄断等方面发挥核心价值。
一、基于新型无源物联系统打造行业数字化基石,实现物理世界同数字世界的精准对应。标识是现代工业生产的基础,是生产要素的“身份证”,也是各生产环节信息互通的关键枢纽,当前RFID技术正与二维码、条形码共同成为标识承载的主流技术之一,将成为现实世界与数字世界物品关系对应的关键,是未来产业数字化的基础与敲门砖。
二、依托新型无源技术创新行业服务能力,实现物品的全生命周期管理。打造基于标识的基础服务能力,满足行业对于资产的管理、追踪、定位等需求,实现物品的“一码到底”全流程跟踪管理。
三、在新型无源物联技术发展过程中布局核心技术,为我国物联网产业发展创造弯道超车机会。目前超高频RFID核心技术和必要专利被国外企业把控,研发新型无源物联技术及产品,有助于打破局面,推进国内新型RFID产业发展,为我国物联网产业发展创造弯道超车的机会。
新型无源物联演进路径:单点式无源1.0-组网式无源2.0-蜂窝式无源3.0
肖善鹏介绍,无源通信系统由RFID读写器、RFID电子标签和控制平台组成。基于感应耦合或反向散射原理,超高频读写器向RFID标签发送电磁波信号,RFID标签将电磁波信号转换成能量,激活标签芯片并反馈信息,RFID读写器读取反馈信号,并将数据传至控制平台进行分析和处理。
但传统无源RFID采用同频收发一体架构,存在较强的系统自干扰和互干扰,导致其存在读写距离短、识别准确率低、自动化管理难等问题。
针对现有无源技术的短板,超高频无源物联将根据其应用需求发生技术方案的整体演进,“从单点式无源1.0向组网式无源2.0和蜂窝式无源3.0阶段演进,最终打造全程全网的标识服务能力,支持实现资产的全生命周期管理,构建万物互联的新业态。”肖善鹏说。
其中组网式无源2.0技术引入了收发分离的新架构,较好地解决了传统无源RFID读写器自干扰和互干扰问题,有效增加了读写标签的距离,同时支持组网部署,拓展了RFID的应用场景。
蜂窝式无源3.0技术将无源与蜂窝网络相结合,利用现有基站资源,通过设计新的无源标签及RFID天线,设计新的空口波形和协议流程,支持蜂窝基站和标签直连及中继通信,有望进一步增大激励距离和接收距离,并实现由基站统一调度,应对更大范围,更复杂场景的组网及应用需求。
新型无源技术方兴未艾,但技术、产业仍较为分散。肖善鹏表示,中国移动愿依托产业需求,联合产、学、研、用各方资源,成立无源物联网技术联合创新中心,支持政策完善,促进标准成熟,构建合作平台,牵引技术方向,推动应用落地,加速产业发展。
中国电子技术标准化研究院物联网研究中心感知技术室副主任耿力介绍了国内外射频识别标准制定情况,指出我国自主研制的射频识别空中接口国家标准具有创新面广、安全性高、性能良好、可扩展性强等特点,现已广泛应用于酒类防伪追溯、机动车电子标识、工业生产管理等诸多场景。
北京交通大学教授王公仆指出,目前无源通信技术发展仍存在电路灵敏度受限、反射信号弱、干扰强、多用户接入难等挑战,新型无源物联技术将有助于解决以上问题,正成为学术界研究的热点。王公仆教授还详细分享了学术界在无源物联技术的最新研究进展。
四川省智慧物联通信技术工程研究中心副主任李建表示,当前无源标签功能单一,亟需研发融合识别、感知、定位、通信等多功能于一体的无源标签,且有望在生产制造、仓储物流、医疗健康等行业中得到广泛应用。
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