RFID技術創新提速 產業化得以高速發展

如今，

RFID

技術正在改變人們的生活方式，因其快捷、高效等特點，已經在農業、工業、醫療、交通等多個領域得到廣泛地應用。其中，例如圖書管理、交通卡、電子門票等生活中常見的應用也將在物聯網領域大展拳腳。

RFID技術獲新進展 產業化之路再提速

射頻識別（RFID），又稱“電子標籤”，是一種利用射頻通訊實現的非接觸式自動識別技術，綜合運用計算機及網路技術、地理資訊科技、通訊技術、電子資料交換技術，可以及時準確掌握物質、裝備或人員的位置、狀況、特點、身份等資訊，實現全資產可視。

11月17日，第四屆上海軍民兩用技術促進大會在上海世博展覽館正式舉行。在會上，國家射頻識別產業技術創新戰略聯盟標準正式釋出，標準內容覆蓋協議符合性、效能性、可靠性、環境適應性、電磁相容性及安全性六大方面，旨在進一步推動射頻識別技術的民用化程序。

在射頻識別技術逐漸走向民用化的同時，RFID技術的自主創新程序也在提速。在此次大會上，中國首款自主標準自主協議的RFID晶片也隨之亮相。據介紹，該晶片有望進一步降低RFID

電子標籤

的價格，同時提高物流包裹的分揀效率。

以物流快遞為例，有大型物流公司在分揀包裹方面需要花費千萬元引進國外裝置。但是，即使是進口RFID整套裝置，也不一定可以徹底“看透”大包裹中的每一個小包裹。而此次釋出的基於中國自主技術標準的RFID技術和裝置，則是價效比很高的“透視眼”——即使一個大包裹中裝了幾百個小快遞，只要每個小包裹都貼著中國產

RFID標籤

，分揀裝置掃描一次，就能自動識別出其中的每一個小包裹，完成自動分揀。

如今，工業製造已經逐漸走向智慧化，其中最為關鍵的一個環節就是RFID。而此次大會上釋出的新標準與首款自主標準自主協議的RFID晶片，可以說是推動了射頻識別技術在製造業中的深入發展，同時也成為了助推中國物流業乃至整個製造業智慧化發展的巨大驅動力。

廣州健永是一家專業從事物聯網RFID技術研發與應用、管理軟體開發與應用的高新科技企業，專門供應RFID模組、RFID標籤、SMT上料防錯系統、SMT智慧管理系統、定製低頻RFID讀卡器、定製高頻RFID讀寫器、定製射頻讀卡器、RFID資產管理模組、RS485射頻模組、

超高頻手持機

、超高頻讀寫器、超高頻資料採集器、超高頻資料採集終端、HDX模組、HDX讀卡器、HDX射頻模組、半雙工讀卡模組、半雙工讀卡器、modbus讀卡模組、modbus讀卡器、組太網rfid模組、組態王RFID讀卡器、超高頻裝置、RFID超高頻、

生產線系統

、生產線管理系統、生產線RFID智慧管理系統、生產線RFID自動化管理系統、生產RFID系統、倉庫RFID系統、資產RFID系統、汽車生產RFID系統、

固定資產RFID系統

、物聯網技術、物聯網、感測網、高品質物聯網、RFID印表機、電子標籤、巡更標籤、異形標籤、不乾膠電子標籤、RFID標籤、RFID價格、RFID模組、RFID讀卡器、RFID裝置、RFID手持機、RFID採集器、RFID終端裝置、低頻RFID等等

我們知道網際網路是因為軍事需求發展起來的，現在網際網路進入了一個新的階段，美國軍方又貢獻了一項新技術。

美國國防高階研究計劃局（Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA）推出新專案：運用機器學習技術識別數以億計不同的無線電訊號。

物聯網的建立依賴射頻識別技術。應用射頻的電子裝置無處不見，數以億計的智慧手機，無人機，保安系統，交通燈，以及其他所有依賴射頻的電子裝置組成了一個巨大的且持續擴張的物聯網（Internet of Things , IoT），但很多物聯網中的裝置是量產的，它們所發出的訊號十分相似。讓該系統能夠識別物聯網中訊號之間細小的差別，同時能識別出那些惡意的訊號很難。

對於千變萬化的射頻訊號的態勢感知並非易事，它一般都需要一個被稱為“頻譜共享”的無線通訊管理範例。此範例透過對射頻譜的共享得來的，並非一個專有的頻率。於是DARPA希望透過技術手段來了解當前射頻圖譜的狀態，來進一步的發展廣泛的射頻共享。這樣就可以大大的增強電磁圖譜中無線通訊的容量。

為此他們開發了一個射頻學習專案（Radio Frequency Machine Learning Systems, RFMLS），研究人員的設想是RFMLS系統將會對射頻圖譜以及其不同的結合方式進行更深度的瞭解，它可以對系統後臺中的訊號進行辨別，可以識別出重要的訊號和違規的訊號。”

RFMLS系統由如下部分組成：

特徵學習系統：RFMLS系統會學習射頻資料庫中所有的資料，並使用學習到的特徵來對軍用和民用的訊號進行分類和管理。

重點關注系統：在大量的射頻亂碼中，RFMLS需要可以剔除無用資訊並迅速找到重點的演算法，就像人們可以在超市琳琅滿目的商品中迅速找到自己想要的東西一樣。RFMLS系統的研究員們需要自主研發出所謂“特徵偵測”的元件，來迅速識別視覺和聽覺上的重要資訊。

自主射頻感測調節系統：DARPA理想中的系統應該具有自主調頻的能力，來以最高的效率應對不同的任務。就好像人類的眼睛可以透過調節瞳孔的大小來應對亮度不同的環境一樣。

波形分析系統：RFMLS系統的完全體可以透過系統內部的運算來合成所有可能存在的波形，就像人類可以創造出新詞，並可以透過重音的不同來施加不同的情感。如果將此能力與一些射頻發射裝置相結合，可以更加有效地辨別出惡意系統。

DARPA的專案將首先作用於軍事領域，但軍用轉民用也是很常見的事。為無線訊號的識別引入機器學習無疑是有利於物聯網技術的進步的。

根據瞻博網路的資料，到2021年，一旦有460億臺裝置，感測器和執行器連線在一起，那麼我們將會進入一個更大，更強大和更穩定的物聯網（IoT）。那麼IoT 2.0會是什麼樣的？

互操作性和開放的生態系統

IoT 2.0的關鍵特徵之一將是通用標準。物聯網是廣泛的，其涵蓋的許多行業 - 從工廠，汽車到建築自動化和網路 - 都有自己的協議，介面和硬體。

Canonical的PC電話裝置營銷主管Thibaut Rouffineau說：“物聯網的真正範例轉變是開發板的可用性，只是舊專有解決方案成本的一小部分。”他認為，鑑於硬體和開發成本下降，許多公司正在重新評估其技術選擇。 “他們正在從專有的非互操作解決方案轉向更開放的生態系統和軟體。”

令人高興的是，我們現在正處於共同的行業標準。

支援IoT的商業將包括機器學習情境商業

對於零售商和電子商務，物聯網已經很大，而且增長迅速。

埃森哲移動公司高階總監吉姆•貝利（Jim Bailey）表示：“具有IoT功能的商業已經存在，但是我們可以期望使用機器學習來增加連線的裝置，以便透過分析歷史和當前資料來預測使用者的需求。

他認為自治秩序也是可能的。他說：“如果已經制定了規則，他們甚至可以自主地訂購和支付更換零件或補充雜貨，而不需要任何人為干預。”

認知第一的應用程式

物聯網必須大幅度改變，才能應付周圍數量眾多的裝置。 Progress的首席技術官Dmitri Tcherevik表示：“IoT 2.0將由非常多的IoT裝置，感測器和執行器進行定義，部署在非常多樣化的環境中。他認為，IoT平臺架構將需要從當前的中心輻射模式向更為分散的對等模式發展。

他說：“這些裝置也將得到更大的自主權，這將不可避免地導致在個人裝置層面和物聯網平臺層面上提高認知，適應性和預測能力。”

結果可能是機器學習演算法，更多的霧/邊緣計算和新的API。 “這將產生一種新的認知應用，將物聯網的力量置於終端使用者手中，”Tcherevik說。這些認知優先的應用程式將教授機器自動化資料，並提高與物聯網裝置故障預測的準確性。

我們是否接近將1英寸超級計算機在片上投入IoT裝置？

低成本IoT裝置爆發

硬體越來越便宜，計算越來越強大。 Rouffineau說：“在任何人都可以將1英寸/ 1美元的超級計算機晶片放入他們的IoT裝置中，這可能只有幾年之久，定製硬體的開發看起來就像一個模糊的點。那麼當IoT裝置製造商開發自己的半導體時，為什麼他們需要的所有功能都可以被軟體定義？

其他人正在致力於大幅降低藍芽晶片的尺寸和成本，因為連線性也成為軟體定義的。目前，每個連線的IoT裝置核心的藍芽智慧晶片中最昂貴的部分是收音機，但劍橋諮詢公司的Pizzicato全數字無線電技術的尺寸減少了90％。

劍橋諮詢公司智慧系統負責人Rob Milner表示：“我們將透過成為世界上第一個建立全數字無線電發射機的方式來啟動物聯網，預測摩爾定律意味著感測器包裝的”智慧塵埃“可能甚至在飛機上作為油漆生產，或噴灑到山上，作為雪崩預警系統。這是純IoT 2.0。

更加重視安全

隨著物聯網硬體變得更便宜和更強大，在物聯網下一階段的安全性將至關重要。 Rouffineau說：“就像我們在未來的殭屍網路攻擊中所看到的那樣，即使是相對簡單的日常IoT裝置也已經證明自己能夠發起DDoS攻擊，這些攻擊至今沒有想到簡單的GRE洪水。 “想像一下，如果這些裝置更復雜，更強大，更普及。”

他認為IoT安全性將需要在裝置作業系統層面進行處理。 Rouffineau說：“行業需要對其所使用的物聯網作業系統採用更標準化的方式，集中和數字簽名的軟體更新，以及假設應用程式和裝置在被證實無辜之前是有罪的。”

認證和身份

靜態使用者ID，密碼和密碼已經死了; IoT 2.0與他們無關。使用諸如地理定位，裝置指紋識別和時間登入模式之類的資料來授權訪問的提示上下文和連續身份驗證。但它比這更遠。

ForgeRock高階產品經理Simon Moffatt說：“大多數IoT裝置都需要非互動式的登入方式，因此使用加密材料（如證書和私鑰）變得更加必要。 “IoT裝置將訪問的基礎API和雲服務應透過限制和速率限制的閘道器進行保護，這些閘道器將不斷檢查以前釋出的會話的狀態，以確保它們不被惡意使用或被盜。

安全性肯定是任何IoT 2.0的核心。

如果要幫助物聯網，5G將需要軟體定義的網路

5G和軟體定義的網路

能夠支援每平方公里大量的裝置，並且能夠實現超可靠和低延遲的通訊（uRLLC），5G網路被稱為物聯網的逐步改變。現實是非常不同的。

由於缺乏全面覆蓋，無法支援資料密集型應用程式（如高畫質和4K影片）的需求，“5G單獨無法支援IoT - 4G”，區域總監Sean Collins表示： UKI和BeNeLux在Extreme Networks。 “對於物聯網的發展，使用SDN（軟體定義的網路）的5G有線和無線技術的高度管理的混合將是確定，交付和管理物聯網應用程式的最佳方式。

IoT 2.0將是各種連線以及舊裝置和新裝置的拼圖，從而改進了關鍵元件。

改造傳統裝置

改進傳統裝置的一種新興方式是使用資料轉換音訊;裝置可用於交換資料的小的，無聲的超聲爆發。

Chirp首席科學官Daniel Jones博士說：“不用使用無線電頻率，我們可以透過任何裝置的揚聲器播放並由任何裝置的麥克風接收的一系列可聽音調中的資訊進行編碼，該技術可以生成動態資料-fly產生獨特的音調，只需要一個麥克風和一個揚聲器才能工作。

Chirp的技術正在被一些公司用來改造傳統裝置，將其連線到物聯網，並幫助裝置相互通訊，而無需網際網路接入（在英國的核電站進行了網際網路接入受到限制）。

瓊斯說：“聲音幾乎是最低的共同點，因為它有助於便宜的古老裝置進行通訊。 “所以它可能是互操作性關鍵環境中拼圖的關鍵部分。”

我們什麼時候可以看到IoT 2.0？

“在談論IoT 2.0之前，我們需要一個以大型部署和成功的商業模式為特徵的IoT 1.0，但是我們還沒有，”Rouffineau說。物聯網需要首先解決，確定其標準，提高其安全性以保護隱私，並剷除商業模式。 Rouffineau補充說：“軟體定義和使用IoT應用程式也有可能在建立第一個成功的IoT時代中發揮重要作用。

將不同的資料拉在一起，是當前IoT 1.0專案的特徵，但有些缺點。柯林斯說：“他們缺乏”直升機檢視“，他們可以在一個單一的玻璃窗中瞭解所有資料，從而使他們能夠真正獲得運營效率和成本效益。” “這就是為什麼這麼重要的是，我們看看我們在建造基礎設施的過程中，我們可以在五年後以及今天能夠支援頻寬和可用性要求。”

可能還有五年的時間，但是IoT 2.0正在進行中，裝置小型化，更好的功率效率和連線性，更復雜的系統架構，以及全新的機器學習演算法。 Tcherevik說：“IoT 2.0是不可避免的。

物聯網技術在無線領域發展比較快，除wifi下一個版本HaLoW 基於900MHz 相對於現在的WIFI功耗更低，距離更遠。藍芽推出了5.0 為物MESH聯網提供了更多可能。Zigbee推出了3.0改進了原來存在的一些問題。LoRa、NBIOT等LPWAN技術的發展為大規模物連線網路提供了新的技術支援。