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王東:RFID、物聯網和智慧城市之間的關系


來源于:RFID世界網 時間:2012-08-24

2012深圳國際物聯網產業學術發展論壇于8月16日在深圳會展中心6樓水仙廳隆重舉行,來自工信部、中國電子學會、深圳市科持創新委、深圳市發改委、經貿信息化委、高校研究人員、企業高層等知名行業專家、學者、資深人士共500多人參加。

眾專家聚首深圳,就中國物聯網創新戰略、商業模式與創新、標準制定與進程、地方物聯網產業建設、物聯網產業園公共平臺合作等多角度深層次地探討物聯網產業發展等熱點話題,為我國物聯網行業發展出謀劃策。

上海電子標簽與物聯網產學研聯盟秘書長王東教授以“RFID與物聯網應用工程”為題發言。他跟大家分析了RFID、物聯網和智慧城市之間的關系,他認為,很多人說RFID等于物聯網,這都是片面的。每一個技術視角看到的物聯網都像盲人摸象,都只是看到一個部分。我們把觀察物聯網的視圖疊加在一起,才可以看到物聯網的全析圖,這才能對物聯網有全面的認識。以下是演講實錄:

王東:很高興今天能到物聯網論壇上跟大家進行交流。我今天交流的題目是“RFID與物聯網應用工程”。

第一個內容,RFID物聯網和智慧城市之間的關系。我概括了幾個問題:

第一個問題,什么是物聯網。歐盟列出了路線圖,這個圖里面列出了物聯網的主要應用領域。今天上午祁院長是從政府規劃的角度看物聯網,但是從我們搞物聯網技術的人士來看的話,也是有很多視圖,搞傳感器的有一幅視圖,搞網絡無線通信技術的也有一幅視圖,從每一個角度看物聯網,都是從物聯網的一個側面去看,不能代表物聯網的全部。以前很多人說RFID等于物聯網,這都是片面的。每一個技術視角看到的物聯網都像盲人摸象,都只是看到一個部分。我們把觀察物聯網的視圖疊加在一起,才可以看到物聯網的全析圖,這才能對物聯網有全面的認識。

第二個問題,物聯網最根本的特征是什么。物聯網目前更強調集成和綜合。RFID領域一直盼望著,如果物流領域RFID大面積推廣應用的話,這個行業馬上可以起來。到物聯網這個階段,我們的立場可能變成智慧的物流車了,車上任何的貨物都可以通過RFID來標注,通過GPS看到貨物目前的物質。有很多冷藏車箱子里都有傳感器,可以隨時隨地監控這個貨物全程的狀況,司機的駕駛室都有攝像頭,我可以隨時隨地監控是誰用什么方法操作這個貨物,用這樣的方法可以把物流供應鏈整個過程可視化,這是物流業夢寐以求的境界。而這個境界不是靠RFID單獨可以實現的,也不是靠傳感器可以單獨實現的,是把RFID定位技術、傳感器、視頻圖像等一系列的物聯網技術進行集成和綜合。

有沒有創新呢?剛才馬老師也介紹了,物聯網一開始也有創新。在上海有一家公司叫格科,你進任何一個超市對準帶條碼的商品,拍一張照片,它馬上告訴你這個商品在沃爾瑪、家樂福、麥德隆賣多少錢。

不僅是商業模式的問題,物聯網一開始就有原始創新。像我手里拿著的這個RFID標簽,所有的物聯網的傳感器沒有一個可以說這個標簽市場售價是4毛,可能每年這個東西還會掉一半的價格,這個價格很低。很多客戶說這個RFID標簽還是挺貴的,但是有一些公司開始原始創新了,這個標簽成本由幾部分組成,中間的芯片和外面的天線,天線的分包有三部分,它用了銅和鋁這些材料,我手里拿的東西就是石墨烯的,雖然不太穩定,但是代表一種方向,就是說這個天線不是銅和鋁做的,而是石墨烯材料做的,所以說價格還會降低。我們提出要用低成本的標簽,低成本的標簽就促使我們的產業進行原始創新,這就是一個創新。

我本身搞RFID的,很多廠家說你不要總是說RFID,現在都是物聯網和智慧城市了,你要與時俱進,我們確實是與時俱進。物聯網以來,RFID是物聯網的核心技術,從RFID可以走向物聯網,物聯網在更高層次上給我們提供了一個舞臺,讓RFID技術和定位技術、視頻監控技術、傳感技術集成在一起,在更高的平臺上發展RFID產業的應用。

今天很多演講嘉賓都介紹了智能交通、智慧能源、智慧醫療、公共安全、政府服務等等,而這些應用離不開RFID物聯網和云計算的,它的價值不在于技術本身的價值,而在于把這樣一些技術列入于城市管理的方方面面,實現了智慧交通、智慧醫療、智慧的公共設施,通過應用和服務才能體現技術的價值。RFID物聯網、云計算是智慧城市實現的手段,這樣梳理就會比較清晰。


第二部分,RFID與物聯網應用工程。

很多在座的是物聯網第一線的,剛才也介紹了很多應用,那我們做技術的應該做什么呢?應用的模式和方案可能是他們在長期業務運作過程中設計和思考的,我們應該和他們配合在一起,用我們的技術幫助他們去實現這樣的方案。我們應該做RFID和物聯網的應用工程,幫助這些企業解決他們在應用RFID物聯網這個技術過程中出現的一系列問題。很多公司可能對RFID物聯網等一系列技術本身就一知半解,在實驗室里做出一個方案,做出方案以后漏洞百出,在實驗室看不出來,一大現場實施問題馬上出現了,于是在現場不斷調整,把客戶的現場當成自己學習的舞臺,這也是錯誤的一種做法。

這是一張實際的酒類生產廠商,首先要在酒上貼RFID標簽,貼完要往標簽了附碼,然后還要再讀,看一下是不是寫進去了、能不能讀得出來,不能讀的還要分解出去,這對我們很多做RFID標簽的來說,這是很正面的應用,如果所有的名貴酒都貼上RFID標簽,這個應用就很大。但是他把標簽拿過去之后,現場實施的時候發現讀取率只有70%或者80%,十瓶酒過去可能兩三瓶附碼附不進去,或者讀碼讀不出來。我們是一個系統集成商,我們在公司里要搭建一條和企業工作現場相似的一條線,在這樣一條線上通過不斷的測試來看這個標簽需要做哪些改進,哪一些不能滿足客戶要求,然后再測試、再調整,通過這樣的模擬環境,可以把現場實施中會出現的80%的問題解決掉,這是RFID物聯網行業特別需要的。

RFID應用工程客戶關注四個問題:一是RFID的性能如何;二是能不能降低成本;三是你在現場按照什么方法實施的;四是出現問題能不能持續的提供服務和支持。

各位代表如果到會場去看,展會上很多公司用了五花八門的各種各樣的標簽,這種標簽都是根據某種應用設置的。系統集成商或者客戶應該根據應用環境選擇適合的標簽,每一種標簽都是商品化的標簽,每種標簽都是根據某種應用設計出來的,每一種標簽的形狀完完全全不一樣,比如說芯片就十來家,但是天線五花八門,每種天線都是根據某種特殊應用場合來設計的。為什么天線會長成這種形狀呢?從理論上可以推,一個是天線小型化設計,900兆的標簽半波長的天線,這個標簽應該16公分長,不能貼在酒瓶上,于是要小型化,要做曲折,然后就會發生改變,還要做天線的增益。有的標簽為了拓展適應的瓶寬,所以也做了帶寬的拓展。芯片和天線的阻抗要相互匹配,這個時候才能說標簽讀取的距離最大、最優。

每一種類型的標簽都是通過這樣一些技術進行一系列的設計,來滿足某種應用的需求,這時候我們應該怎么做呢?如果商品化的標簽不能解決問題,我們應該自己設計標簽,這個天線我們可以進行電聲學仿真,可以看你設計標簽的天線的性能是怎樣的。同樣的標簽貼在不同材質長也不一樣,應用性能也會不同。我們把同樣的標簽貼在不同的材質上,RFID測試儀可以測試一款標簽的性能,你對標簽不斷的測試,測試完了發現不符合要求,然后修改設計,通過幾次反復,就可以把特殊應用的標簽設計出來。標簽的產品是多種多樣的,我們可以建立標簽產品數據庫,幫助各種客戶選擇最適合的標簽。

選擇完標簽以后,在實際應用過程中,把標簽貼在酒瓶側面還是酒瓶蓋上。這樣的箱子里放鐵罐的加多寶還是塑料瓶的,紅色的地方不要貼,信號比較弱,這就是RFID標簽的空間部署問題。我們選擇了標簽,再看標簽該怎么粘貼。

接下來解決讀寫設備問題,我們有一系列的RFID讀寫器,有很多參數需要進行設計,但是很多系統集成商根本不知道這些參數是做什么的。我們在這樣的門上面掛上RFID的讀頭,我們每一個代表一個一個的讀標簽,讓它作為門禁,我們會有一個自動調節的平臺,幫助系統集成商最優化。

一個物流倉庫門,在門口我要架讀寫器,在這個門上掛三個天線還是四個天線,每一個天線應該掛在什么位置,很多廠商在實際應用過程中都是四個的。七年前我自己做RFID項目也是這樣做,左邊掛兩個,右邊掛兩個,來回做實驗,不行的話就采取其他方式,左邊掛一個,右邊掛兩個,上面再掛一個,這樣可以通過測試軟件,直接告訴你這個軟件通過一系列的開發工具,最后告訴你這個門出這種貨物兩個就夠了。

這個是放兩臺讀寫器八根天線就把范圍覆蓋了,還是一個讀寫器三根電線就解決了,這就是空間部署的問題。

物聯網一出來最重要的是中間件,我本身就是做中間件出身的,到現在為止沒有感到一點暖流。在座各位做中間件的,廠商給你提供開發包,絕大部分系統集成商根本沒有想到中間件的問題,所以中間件不好做?,F在要怎么活呢?干脆面向領域的中間件,這個中間件專門針對圖書館的應用,我給你提供一系列的構件,你要借一本書,首先要刷一下這個卡,這個卡是不是合法卡,第二這個書是不是被別人預約了,第三是他有沒有權限借這本書。一般的RFID應用是先讀卡的信息,然后再讀書的信息,然后再讀這個卡有沒有這個信息,通過自己的應用程序判斷這個書能不能借。這個事情你們不要做了,我在中間件里提供一個構件,他讀到這個卡和書的信息之后進行比對,看這個卡是不是能夠借,把這個結果傳輸給你,我的中間件把業務功能也實現了。目前只有這種中間件才有活路,是面向領域的RFID中間件。

RFID應用流程建模與仿真,這是我們現在做的。前段時間我們接觸一個廠商,他說你先搭建一個應用出來,OK的話我們就上。后來我們一個合作伙伴破釜沉舟,因為這個事情對他太重要了,于是在他自己上海的研發基地,把這個廠商的一條線完完全全的復現,最后全部做完了,把客戶拉到現場一看,一個客戶一看可以,可以就做簽合同了。這樣風險多大呀,能不能做仿真呀?于是我們做了一套仿真軟件。原來可能用手工條碼做,原來條碼怎么做就仿真一遍,然后用了RFID技術以后90%的讀取,讀取的情況是怎樣的,兩邊一比較就看一下效率怎么提升、成本怎么降低,這就是RFID應用流程的建模與仿真。

客戶肯定要問錢,RFID的標簽都已經血拼到4毛了,物聯網哪個單項技術能降到4毛錢一個?我們RFID標簽降到幾毛錢,明年說不定2毛錢了,再過一年說不定1毛錢了,那客戶就沒有不用的理由了,成本是在RFID產業鏈共同努力下降低的。

我們做事情是有一套方法論的?,F在國內有一些書教各位RFID應用怎么實施,包括技術交流與培訓、系統咨詢、應用項目需求分析等等都是有一整套分析的。

剛才我講的例子直接把客戶的產品線復現,這個風險很高,實際上現在科技部在很多地方投了很多錢建公共服務平臺,RFID公共服務平臺可以做什么呢?我們可以把物流行業、制造行業等各行各業共性的問題抽取出來,比如說速度,酒瓶上貼上RFID標簽之后速度急了來不急寫,數據也來不急讀,如果貼了標簽之后RFID快了也會有問題,于是把共同的問題抽取出來,在公共服務平臺里面弄一條線,這條線就像這一條線一樣,這些線的速度是可調的,速度可以從每分鐘20米到每分鐘200米,這個環境里你可以循環往復的利用這個環境做更多測試,從而完善你的方案。你做RFID的標簽肯定不能離開電波暗室,這樣的電波暗室要十幾萬,一家企業自己建這樣的電波暗室需要錢,評估也需要錢,這樣怎么辦?我們在上海張江建了公共服務平臺,陸院長在深圳也建了這樣的平臺,政府會在全國建一系列的公共服務平臺。我們的產業比較小,支持主要是來自于政府建設經費扶持,像上海的平臺一個會員一年才2000塊,用電波暗室一個小時要500塊到1000塊。像我們這種類型的平臺,可能你就成為我們的會員,加入這個會員一年2000塊,持續不斷的做更多的測試。這個錢是政府來買單,也就是公共服務平臺。

在座的各位以后盡量的了解全國各地RFID物聯網公共服務平臺,然后利用這個平臺為自己的研發、為方案的測試提供支持和幫助。這種平臺很簡單,像我們這個平臺很便宜,就是一年2000塊。


第三部分,物聯網工程專業人才培養。

各個企業發展都需要人才,我們教育部也要趕上物聯網發展步伐,于是從2010年、2011年、2012年三年分三批審查批準了近150個物聯網工程專業。大家在琢磨物聯網是什么的時候,這個專業已經出來了,這個專業應該教什么、學習什么呢?我們就成立了物聯網專家組,然后寫了兩本書:《高等學校物聯網工程專業實踐教學體系與規范》、《高等學校物聯網工程專業發展戰略研究報告暨專業規范》。大家回頭看一下,如果覺得不足可以提一提意見。

希望我們共同努力,推動國內物聯網和智慧城市的發展。謝謝大家。


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