RFID系统难题

    RFID电子标签的单项技术已经趋于成熟，但不管在物流业还是制造业的实际应用中还存在大量的技术难题。如：多个物品堆积时由于相互干扰而造成识别率降低所带来的防碰撞问题；多个阅读器多通道同时读取时物品群的去重问题；由于电子标签所附物品的介质不同对无线信息的干扰造成的性能下降；RFID在安全架构方面的问题（如防止标签的复制问题、标签自销毁问题）等。 

    解决这些问题的关键，已经不在于单项技术的突破，而更需要RFID系统技术间的协调和组织。因此我们迫切需要研究开发一套先进的、能体现典型场景的技术测试平台和完整的示范应用框架，为科技人员的技术开发和产品验证服务，进一步还可以对国家标准提供可靠的验证平台。 

    测试系统组成与要求 

    一套完整的RFID测试平台应该主要针对物流和制造业过程中的典型实际业务场景，建设包括RFID前端数据采集、后台数据传输和处理的测试系统，并对RFID技术和产品与应用的结合进行综合测评，分析测试RFID在实际应用中出现的主要问题和影响因素，进而提出合理的解决方案，为实验室技术开发指出方向，为大规模推广应用提供技术参考。 

    测试平台的主要研究内容包括标签阅读器性能研究和复杂场景下的性能研究两部分，分别对单件产品和整套系统进行评测。其中RFID标签和阅读器的性能研究也可以称为单通道RFID性能研究，主要在于测试不同介质、不同材料、不同磁场、不同速度、不同距离条件下的阅读器与电子标签之间的性能；复杂场景下的性能研究也可以称做多通道RFID性能研究，设计一些典型应用场景，如超市、高速公路收费场景，又如汽车制造业流程场景，通过RFID系统在场景下的测试结果研究多个RFID通道之间的空间分布及互相影响，并通过多点RFID系统验证研究点到点之间RFID信息传输的准确性、效率和可靠性。通过测试平台的这些研究，可以找到并解决RFID应用中的几个主要影响因素和难点，如RFID识别范围及其影响因素、多目标识别能力及其影响因素、防碰撞性能及其影响因素、抗干扰性及其影响因素、以及应用中RFID与条形码的系统兼容性等。 

    建立一个测试平台有很多工作要做，首先需要获得政府部门的支持，其次需要具备相当的技术基础，最后还需要较大规模资金的投入。政府部门的支持不用多说，测试平台的未来——测评中心实际上也将为政府提供咨询与参考意见。技术基础方面，在RFID的芯片设计、阅读器研制与应用框架开发方面一定要有深入的研究，并对研发过程中影响RFID环节的因素有比较多的了解，掌握建立测试环境的手段。硬件的资金投入分为两部分，一是场地费用，二是设备仪器的费用。必须提供足够的场地以及包括频谱分析仪、矢量信号分析仪、射频信号源和射频功率计等仪器，才能建立测试与示范环境，这三点缺一不可，所以也给测试平台建设树立起一个较高的门槛。 

    一个开放式的面向物流和制造业应用的RFID技术分析和模拟测试实验中心需要一块能够容纳3～4个物流过程典型实际场景以及2～3个制造业过程典型实际场景测试平台的测试场地，还需具备对RFID应用典型介质、空间、速度、角度等环境和条件下数据采集可靠性的测试能力和数据共享的实时性安全性问题。通过测试实验，应该能够提出对某个行业，比如港口集装箱管理或者制衣行业的RFID应用咨询报告。更进一步地，还应通过对RFID信息采集可靠性影响因素的测试，获取RFID产品在物流和制造业过程典型应用环境下的基本技术参数，找出存在问题，并指明下一步技术攻关的方向。 

    测试体系 

    测试体系需要完成的工作同样也有很多，由浅入深可以归纳为以下几点： 

    RFID研究、开发、应用现状及发展趋势的研究。主要属于软科学研究范畴，目的是为国家的政策制订提供参考。目前RFID正在从研究走向商业化，国际标准中许多还是建议性的条文，随着研究开发的深入，RFID中产品的规格与性能都可能发生重大变化，测试平台应该有一定的前瞻性。 

    RFID检测技术。针对国标确定的或者待选的若干个电子标签与阅读器无线电频段，选择合适的仪器仪表，用来测试无线射频产品的发射功率、频率响应特性以及场分布特性等基本性能，为确定性能指标提供基本数据。 

    性能指标的选择。针对不同行业不同环境下的RFID应用，检测阅读器与电子标签位置、角度、介质、磁场、距离及速度关系以及它们对通信的影响，确定产生影响的主次要因素，初步确定评测规范中应具有的指标。 

    测试场景与示范应用的建立。针对目前RFID在物流和制造业中的应用和未来发展，建立一批流通、制造、仓储、消费等典型场景，测试产品在典型场景中的应用性能，提出不足并加以改进。 

    性能指标的评估模型。性能指标通常需要多次测试，因此存在综合分析问题，另外还要考虑各个性能指标之间可能存在的关联关系。因此可能需要使用建模方法及概率统计理论对性能指标进行评估。 

    RFID测试规范。为了公平公正地对各类产品进行评测，必须要建立规范的RFID测试大纲，通过合理的程序统一组织测试。测试大纲的建立尤为重要，也是未来国家标准检验的重要内容之一。 

    评测数据库及网上平台。为了高效、可靠、方便地对评测结果进行管理，需要建立统一的评测数据库，对评测数据进行录入、修改、查询及统计，同时建立评测的网上平台，方便业内用户的申请、查询及交流。 

    数据分析和共享。数据的传送过程中涉及到加解密和校验等问题，还有传输速度和传输数据量的问题，这些都需要建立后台数据分析共享系统的可靠性验证平台。通过检验可以找到系统中存在的bug，为终端用户的使用提供可靠的保证。 

    建立一套RFID技术分析测试平台，将为我国RFID产品的研究、开发、设计与应用提供基础和技术服务，为RFID的技术和产品的研发和生产提供一个可靠的评估环境，通过产品评测，能够对产品的可靠性与质量提供一个基本的评估框架，对产品的实用性也是一个很好的参照，同时通过不定期发布RFID技术评测结果，可以让行业主管部门及研究技术人员了解目前RFID前端技术的现状及性能指标，为以后的研究与开发制订新的目标，也将对我国RFID研究、开发进行系列的总结，促进RFID在物流领域研究、开发与应用，为产业应用提供展示、示范平台。因此，测试平台是RFID应用中不可或缺的一个环节，具有很好的社会效益。 

    中国科学院自动化所RFID研究中心和北京中交国科物流技术发展有限公司合作，将在北京中关村地区建立一个RFID测试平台，通过对产品和系统的评测，为国家制定政策服务，为生产商开发产品服务，为使用者放心应用RFID技术服务。