意联甘泉:零售行业的RFID应用难点及核心技术分析

　　8月19日，2016深圳国际RFID世界应用创新大会在深圳会展中心盛大召开，会议吸引了大量行业精英、专家学者参加，共同探讨RFID行业的创新应用。本次会议由国际物联网贸易与应用促进协会主办，物联传媒承办，深圳市物联网产业标准联盟、广东省物联网公共技术支持中心协办。

　　在本次大会上，美国意联科技公司全球产品经理甘泉进行了“零售行业的RFID应用难点及核心技术分析”精彩的主题演讲。演讲的内容主要包括RFID发展及市场分析、Alien UHF RFID产品介绍、未来RFID技术发展方向等。

美国意联科技公司全球产品经理甘泉先生

　　RFID应用的发展历史

　　RFID应用是沃尔玛先提出来的，当时他们主要想实现自助买单功能，提高结算速率，但是发展多年，依然没有实现这个功能，但是迪卡侬的部分门店已可实现自助买单。另外一个小故事就是保洁街区采集大数据。

　　甘经理称，沃尔玛对推广RFID技术有很大的贡献，从其对一维条码的推广到沃尔玛提出无源电子标签需求，RFID技术发展及应用就此进入了轨道。从Berkeley大学教授提出无源RFID研究到成立Alien等RFID科技公司，从Alien研发出第一代标签芯片H2到工业化量产的封装标签技术，从全球第一颗-18dBm灵敏度的标签芯片H3横空出世到香港机场及沃尔玛大规模使用RFID标签……芯片灵敏度不断提高，标签成本不断降低，RFID应用市场不断扩张。

　　UHF RFID市场在哪里

　　IDTechEx 2015的市场调研数据，从标签的应用总量来看，2016年将接近60亿枚，到2021年将接近270亿枚;从产值上讲，2016年将超过3.9亿美元，到2021将超过14亿美元。数据还显示，在零售服装领域2011年标签使用量为3亿，2016年增至47亿。全球服装领域的巨头们， Kohl's & Macys，Decathlon, Tesco, H&M, Marks & Spencer EMEA均在极力推广RFID的普及应用。

　　甘经理表示：“传统行业的标签尺寸为3*5英寸左右，在此尺寸下，只有在UHF的频段下才能RFID电子标签达到性能最佳，中心频率为915MHz。”UHF RFID的技术特性决定了当前RFID标签应用量最大的是服装和零售两个市场，而嵌入式应用市场也正在慢慢崛起，未来会有明显的增长。

　　针对像服装、零售这样的海量市场，RFID技术应用还存在不少的难点。甘经理指出，RFID海量零售市场的技术难点有两点，一是芯片存储稳定性：超低功耗低成本的芯片存储，在实际应用中有万分之1左右的存储失效，许多RFID标签的数据丢失(几乎所有的芯片供应商都有问题)，对自动化读取带来很多麻烦。且这个问题已经是长达20年的技术问题一直没有解决;二是阅读器的读取率：超过100件衣服在短时间快速读取，对阅读器的性能要求越来越高。过去关注读取距离， 现在更加关注读取率。

　　Alien作为RFID技术及产品的优质供应商，依靠丰富的实践经验，在不断的克服这些问题。Alien新一代的UHF RFID芯片Higgs EC。它采用ECC存储技术，实现存储自校正功能，从基础研究进行突破，彻底解决了存储失效的问题。该技术具有高稳定性特点，通过设计、测试、工艺保证。

　　新一代标签芯片为何要命名为Higgs EC?所谓EC，即Self-Correcting Memory，是一项自校正存储功能。甘老师指出，它是全球首创针对低功耗存储的自校准功能，采用全新的存储框架体系，稳定存储时间可达50年，超过20万次的重复写入，每次读写可以自校准和更改，解决了海量应用中的存储数据丢失问题(现在存在万分之一到三左右的数据丢失)。此外它还能实现安全加密：支持硬加密动态认证算法，只有Alien授权的阅读器可以进行通讯和身份确认防克隆。在灵敏度方面，读灵敏度-22.5dBm(with 2dBi antenna)，写灵敏度-19dBm(with 2dBi antenna)，支持爆炸写、快速写指令。

　　未来超高频RFID技术方向

　　甘经理指出，未来超高频RFID技术发展主要有三个方向：定位、加密、传感器集成。

　　RFID定位市场的需求有货架或仓库实时盘点、快速找货、人员车辆物品定位或轨迹判断，现阶段实现方式为手持机通过场强寻找、进出门的区域定位，或地标定位、宽范围的覆盖定位，未来的研发方向将采用多天线列阵的波束控制定位、基于卫星定位的三点式定位、基于信号强度及相位变化的3D处理轨迹定位。

　　RFID加密的市场需求有电子票证、电子车牌等对安全加密的需求不断提出、对身份认证和防克隆的需求越来越高、对数据防篡改的需求种类增多。现阶段实现方式为Gen2 V1不具有安全加密方式、Gen2 V2和国标都具有加密方式，国外推出了128 Bits AES加密，国内行业标准电子车牌标准使用MS7国密、Gen2 V2 不兼容Gen2 V1。未来的研发方向将侧重于如何实现加密环境下的标签高灵敏度应用，成本、性能、速度的妥协。

　　RFID与传感器集成的市场需求：带有温度传感器的应用大量出现，如冷链管理;物联网和传感网的低成本节点;需要带有传感器接口的芯片。现阶段实现方式是传感器和ADC及MCU的IIC接口，兼容Gen2 标准，成本高、功耗大。未来的研发方向侧重如何实现高灵敏度高精度的传感器集成、如何控制成本等。

　　甘泉个人介绍：

　　毕业于浙江大学信电系，香港科大芯片设计专业研究生。长期从事超高频RFID芯片的开发和研究工作。之前担任国民技术RFID产品线产品经理，后加入Alien 任亚太区销售总监，现任Alien的全球产品经理，负责Alien的全球产品规划及开发工作，致力于引领行业的技术及应用进步。

　　是国家RFID标准组成员、国家物联网传感网标准工作组成员;深圳物联网及标准联盟专家;RFID世界网及上海ICC专家讲师，出版了行业内第一本关于超高频天线设计的专著《UHF RFID 天线设计仿真及实践》，同时申请发明专利数十项。

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