99%識讀率是怎樣煉成的——專(zhuān)訪(fǎng)上海坤銳電子科技有限公司常務(wù)副總經(jīng)理朱正先生

文章出處：http://psychicreadingswithdeb.com 作者：RFID射頻快報 蘇冠群   人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年10月27日

  UHF頻段的標簽識讀率一直以來(lái)都不能讓人滿(mǎn)意，而新的EPC Gen2標簽的99%的識讀率是怎樣達到的? Dense-Reader、Ghost Read以及各種干擾是怎樣解決的?帶著(zhù)這一串問(wèn)號,RFID射頻快報記者專(zhuān)訪(fǎng)了從AutoID實(shí)驗室走出來(lái)的朱正先生。

  在10月17日EPC技術(shù)應用研討會(huì )上,朱正先生代表AutoID中國實(shí)驗室作了《EPC Gen 2最新技術(shù)進(jìn)展》的精彩演講，99%的識讀率以及Dense-Reader和Ghost Read等最新EPC Gen2解決技術(shù)引起眾多與會(huì )代表的極大興趣。為能讓更多關(guān)注RFID和EPC的讀者了解這一系列最新Gen2技術(shù)，RFID射頻快報記者專(zhuān)訪(fǎng)了上海坤銳電子科技有限公司常務(wù)副總經(jīng)理朱正先生。

上海坤銳電子科技有限公司常務(wù)副總經(jīng)理朱正先生

RFID射頻快報：Gen2的比以往的RFID識讀性能在那些方面作了提升？

朱正：首先說(shuō)明一下，我們現在常常說(shuō)的Gen2事實(shí)上是EPC Global 制定的Class 1 UHF頻段射頻識別空中接口的第2代標準。第一代標準是EPC Global的前身Auto-ID Center制定的。同時(shí)，射頻識別有不同的頻段，如HF（13.56MHz）和2.45GHz等，也有相關(guān)的空中接口標準。所以這個(gè)Gen2不是一個(gè)泛泛的概念，而是有具體明確對象的。

    射頻識別的常用頻率范圍有HF ISM頻段，UHF 960MHz~960MHz頻段，MW 2.45GHz頻段等。不同頻段的射頻識別各有技術(shù)特點(diǎn)，然而針對EPC物品編碼應用的大物流，供應鏈管理的應用需求，UHF頻段具有讀寫(xiě)距離遠（通?？梢赃_到4~5m），通訊速率較高（可以達到640kbps）等優(yōu)勢而成為最適合上述應用的頻段。因此，自從EPC Global接管Auto-ID Center之初，就成立了專(zhuān)門(mén)的硬件工作組（Hardware Action Group, HAG）負責制訂EPC射頻識別的空中接口技術(shù)，首先進(jìn)行的就是UHF頻段的。

    該工作組幾乎集合了全球最主要的射頻識別硬件供應商，在已有的UHF射頻識別標準（如ISO/IEC 18000-6）、已有用戶(hù)需求和相關(guān)技術(shù)儲備基礎上，該工作組根據EPC應用的特殊需求進(jìn)行了前后長(cháng)達兩年的分析、論證最終制定了我們所說(shuō)的Gen 2標準。從這一點(diǎn)上，我們就可以說(shuō)Gen2標準是一個(gè)不同一般的射頻識別空中接口標準。從技術(shù)上說(shuō)，這個(gè)標準是一個(gè)相當完備的標準，當然這樣造成的后果是實(shí)現的復雜度提高，芯片設計難度及制造成本也相應提高。

   Gen2的性能方面的提升或者說(shuō)技術(shù)特點(diǎn)主要有下面這幾個(gè)方面：

   第一， Gen2在制定過(guò)程中，伴隨著(zhù)世界主要區域的用于射頻識別的無(wú)線(xiàn)電頻段的劃分和落實(shí)。所以Gen2標準充分考慮了全球范圍內的通用性，Gen2標準規定了多種編碼、信號調制方式，使得射頻識別標簽及讀寫(xiě)器能夠在符合地方無(wú)線(xiàn)電管理標準的前提下最大程度提升系統性能。

    第二， Gen2標準提出了全新的密集讀寫(xiě)器（Dense-Reader）模式的解決方案，在后面的問(wèn)題中我們再具體了解。

    第三， Gen2標準有效地將幻影標簽（Ghost Read）的發(fā)生概率極大地降低了，理論分析針對EPC的大物流應用，其發(fā)生概率也僅為1個(gè)/年。

    第四，明確規范了kill指令及Lock指令，用于實(shí)現隱私保護的用戶(hù)需求。

RFID射頻快報：Dense-Reader模式是怎樣的工作原理？實(shí)驗結果如何？

朱正：Gen2中的Dense Reader模式也是針對EPC的大物流和供應鏈管理的具體應用提出的。在這些應用中，常常會(huì )出現在一個(gè)相對較小的物理空間，比如一個(gè)倉庫中，同時(shí)存在著(zhù)十幾甚至幾十臺讀寫(xiě)器的情況。不同于其他的無(wú)線(xiàn)通信系統，射頻識別系統中從標簽返回的信號強度是非常弱的，而標簽又是無(wú)源低成本的，無(wú)法實(shí)現復雜的編碼和調制方式，標簽基本上只能以調幅的形式返回信號。因此，即使通過(guò)讀寫(xiě)器選擇不同通信信道的方式，近旁信道的讀寫(xiě)器仍然會(huì )對信道中工作的讀寫(xiě)器和標簽產(chǎn)生干擾。針對這一問(wèn)題，以往的解決方案是讀寫(xiě)器在工作前通過(guò)偵聽(tīng)信道中的信號強度來(lái)決定是否開(kāi)啟，即所謂的“發(fā)前聽(tīng)”（Listen Before Talk）方式來(lái)實(shí)現。

    但這種方式的效率低，并且一個(gè)對旁瓣抑制差的讀寫(xiě)器可以輕易地將工作場(chǎng)所內的其他讀寫(xiě)器設置為工作無(wú)效。

    針對這一問(wèn)題，Gen2制定了專(zhuān)門(mén)的Dense-Reader模式。該模式主要通過(guò)降低信號通信速率來(lái)降低收發(fā)信號的帶寬，同時(shí)嚴格限制讀寫(xiě)器的收發(fā)信道的帶寬，通過(guò)采用滾降系數大的濾波器來(lái)抑制帶外信號泄露和噪聲，從而實(shí)現各個(gè)信道之間的讀寫(xiě)器和標簽互不干擾。同時(shí)，針對標簽，通過(guò)設計解碼濾波器，提升標簽對其他信道讀寫(xiě)器干擾的抑制。

    做個(gè)形象的比喻：如果一條馬路寬度一定，我們劃分成一定數量的車(chē)道，如果汽車(chē)的限速是120公里，為了安全考慮，車(chē)道寬度比較大，也許我們只能劃出4車(chē)道，而限速如果降低到60公里，那么車(chē)與車(chē)之間的影響就會(huì )減小，我們就可能可以劃出6車(chē)道，而如果進(jìn)一步降低限速，比如我們都改騎自行車(chē)，那么同樣的馬路我們可能就可以讓20輛自行車(chē)互不干擾地運行了。如果我們在車(chē)道間在加上良好的隔離（濾波抑制），那么我們就可以進(jìn)一步提升同時(shí)運行的自行車(chē)數量了。

 

RFID射頻快報：較長(cháng)識讀距離對系統識讀率由何好處，怎樣才能有較長(cháng)的識讀距離？

朱正：長(cháng)識讀距離是絕大部分射頻識別系統性能優(yōu)化的需求。較長(cháng)的識別距離對于提高讀出率，吞吐率，以及可靠性都有幫助。

    提高識讀距離是關(guān)系整個(gè)射頻識別系統的，一般而言我們可以通過(guò)幾個(gè)方面來(lái)提高識讀距離：降低標簽芯片的功耗是最直接的手段；作為標簽芯片的核心技術(shù)之一的整流電路的效率也是關(guān)系到識讀距離的重要因素，采用整流效率高的電路結構和元件是目前常用的解決方法；降低信道之間的干擾也是提高識讀距離的重要手段。

 

RFID射頻快報：Ghost Read能詳細的解釋一下嘛？Gen2是怎樣避免Ghost出現的。

朱正： Ghost Read，現在還沒(méi)有看到國內有什么準確的翻譯方法，我暫時(shí)翻譯為幻影標簽。那么Ghost Read是什么呢？就是讀寫(xiě)器得到了實(shí)際在通信范圍內并不存在的標簽，可能這個(gè)標簽上存儲的EPC號碼是在別的產(chǎn)品、別的物理空間中的，也可能在整個(gè)系統中的任何地方都沒(méi)有出現過(guò)。相對于標簽丟失而言，Ghost Read對于系統的影響更嚴重。

解決Ghost Read的方式主要依靠嚴格時(shí)序結構、隨機數確認通信有效，數據完整性檢查等手段加以避免。以Gen2為例，讀寫(xiě)器必須經(jīng)過(guò)8重嚴格定義的檢查機制才能夠得到一個(gè)標簽中的EPC編碼，這樣就將Ghost Read的出現概率大大降低了。

 

RFID射頻快報：您本人對目前Gen2技術(shù)的展望?

朱正：  我個(gè)人認為Gen2是一個(gè)非常完備的UHF頻段射頻識別標準，其未來(lái)將會(huì )和條形碼一樣成為我們日常生活的一個(gè)部分?；仡櫳漕l識別技術(shù)在過(guò)去幾年中的發(fā)展，我們可以看到整個(gè)社會(huì )對射頻識別技術(shù)的認識從無(wú)到有，然后是狂熱追捧，接著(zhù)又出現了低谷。我認為現在是真正進(jìn)入應用，產(chǎn)生價(jià)值的時(shí)候了。吉列通過(guò)采用射頻識別技術(shù)，已經(jīng)將缺貨率降低了20%。我們確實(shí)欣喜地看到越來(lái)越多的成功案例。而標簽、讀寫(xiě)器等硬件成本也在不斷下跌，Gen2技術(shù)大規模應用的到來(lái)已為時(shí)不遠了。

RFID射頻快報：坤銳電子對業(yè)內來(lái)說(shuō)還是一個(gè)"新鮮"的公司，請您給RFID射頻快報的廣大讀者介紹一下坤銳目前的研發(fā)狀況和研發(fā)團隊，預期會(huì )有哪些產(chǎn)品，標簽的價(jià)格如何。此外，從企業(yè)的角度，您認為RFID高科技企業(yè)需要國家在RFID/EPC產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策上給予哪些支持？

朱正：上海坤銳電子科技有限公司是一家2005年新近成立的專(zhuān)門(mén)從事RFID集成電路解決方 案特別是高端芯片設計的高科技公司。公司由Auto-ID實(shí)驗室（澳大利亞，中國）的數位研發(fā)人員共同創(chuàng )辦。整個(gè)核心團隊在射頻識別相關(guān)領(lǐng)域有超過(guò)20年的研發(fā)經(jīng)驗，具有成功開(kāi)發(fā)HF，UHF射頻識別標簽芯片及讀寫(xiě)器關(guān)鍵技術(shù)的經(jīng)驗。依據我們自己相對較強的技術(shù)實(shí)力和電子行業(yè)的管理、開(kāi)發(fā)方面的從業(yè)經(jīng)驗，坤銳電子將自身定位為一個(gè)專(zhuān)業(yè)從事RFID集成電路解決方案的供應商。公司目前正在積極開(kāi)發(fā)UHF、HF RFID標簽芯片、RFID讀寫(xiě)器前端射頻模塊等產(chǎn)品。相信有足夠的資金支持，我們能夠在2006年年中拿出2到3個(gè)相關(guān)產(chǎn)品，供客戶(hù)試用。價(jià)格方面，目前還不能夠給出一個(gè)準確預估，應該能夠做到具有價(jià)格競爭力。

    對于射頻識別產(chǎn)業(yè)而言，我覺(jué)得最需要國家給與的支持是從應用，從市場(chǎng)方面來(lái)的。大家都看到了我國幾個(gè)成功的射頻識別項目，如二代身份證、公共交通一卡通等，都是國家在市場(chǎng)上給與了本地企業(yè)一定的傾斜和扶持，使我國得以在這個(gè)產(chǎn)業(yè)中占據了一個(gè)重要地位。目前，我國的SIM卡，非接觸式IC卡等都具有了相當的國際競爭力。因此，我在這里最希望看到的是整個(gè)射頻識別產(chǎn)業(yè)在我們的主管部門(mén)領(lǐng)導下，發(fā)掘和創(chuàng )造出符合我國國內需求的規模市場(chǎng)，讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)做強做大，在國際舞臺上占據重要一席。

 

采訪(fǎng)后記: 一個(gè)新生產(chǎn)業(yè)的壯大總是伴隨著(zhù)一批創(chuàng )業(yè)公司的興起,正如當年美國硅谷的IT產(chǎn)業(yè)就是和斯坦福大學(xué)的一批學(xué)生創(chuàng )業(yè)公司以及美國的風(fēng)險投資公司一起成長(cháng)的。沒(méi)有在車(chē)庫里的學(xué)生創(chuàng )業(yè)者，也就沒(méi)有惠普公司、蘋(píng)果公司和英特爾公司等今天世界著(zhù)名的高科技公司，也就沒(méi)有今天世界第一流的斯坦福大學(xué)，也就沒(méi)有今天神話(huà)般的硅谷?，F在，來(lái)自Auto-ID實(shí)驗室的一批創(chuàng )業(yè)者組成的公司將會(huì )和RFID/EPC產(chǎn)業(yè)共同成長(cháng)嗎？

    我們拭目以待！