論RFID技術(shù)運(yùn)用于物聯(lián)網(wǎng)的局限性

　近幾年來，物聯(lián)網(wǎng)IOT（Internet of Things）掀起了一股新的技術(shù)浪潮，世界各國紛紛投入大量資金與人力進(jìn)行深入研究。物聯(lián)網(wǎng)是指在物理實體中，部署具有一定感知能力、計算能力和執(zhí)行能力的各種信息傳感設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)施實現(xiàn)信息傳輸、協(xié)同和處理，從而實現(xiàn)廣域或大范圍的人與物、物與物之間信息交換需求的互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)就是實現(xiàn)物理設(shè)備的互聯(lián)互通。在2010年3月召開的全國兩會上，政府工作報告中提出了要利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，物聯(lián)網(wǎng)普及程度將成為中國信息產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。物聯(lián)網(wǎng)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成。在感知層，RFID作為一種較為流行的技術(shù)正逐漸為人們所熟知。
　　RFID技術(shù)的主要功能是采集數(shù)據(jù)，特點(diǎn)為自動識別、無需人工干預(yù)。RFID技術(shù)以其標(biāo)簽小型化、應(yīng)用領(lǐng)域多元化、產(chǎn)品可重復(fù)使用、可攜帶數(shù)據(jù)量大、標(biāo)簽ID唯一、穿透性好等特點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)發(fā)展迅猛，并作為一種數(shù)據(jù)采集技術(shù)，在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大態(tài)勢下，逐漸呈現(xiàn)有規(guī)模、有體系的全面發(fā)展。RFID并不是一項新技術(shù)，以RFID相關(guān)產(chǎn)品取代傳統(tǒng)的商品標(biāo)簽很早就在國外有了應(yīng)用。而在國內(nèi)，RFID一直以來沒有在民用領(lǐng)域得到廣泛推廣的真正原因，并不是其技術(shù)不夠先進(jìn)，而是缺少“殺手級”的應(yīng)用。隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的開啟，RFID的靈活便攜和無線識別同物聯(lián)網(wǎng)的基本應(yīng)用需求非常吻合，并以其特殊的性能在物聯(lián)網(wǎng)中占據(jù)了重要地位，依托其而產(chǎn)生的工程需求越來越廣，基于RFID的各種應(yīng)用也得到了足夠的重視。目前RFID技術(shù)廣泛應(yīng)用于交通、軍事、醫(yī)療、生產(chǎn)、零售、物流、航空、資產(chǎn)管理、食品安全、動物識別等各個行業(yè)。盡管RFID技術(shù)在某些國家、某些領(lǐng)域的應(yīng)用還不是很成熟，但其廣闊的應(yīng)用前景是不容質(zhì)疑的。
　　1、RFID并不是一把“萬能鑰匙”
　　RFID技術(shù)作為發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，在全球經(jīng)濟(jì)一體化的浪潮下，RFID受到眾多國家、企業(yè)的熱力追捧。在這樣的形勢下，必須清醒地認(rèn)識到RFID技術(shù)并不是一把“萬能鑰匙”，目前它在技術(shù)、應(yīng)用上還存在著不容忽視的不足之處。
　　1.1 RFID與物聯(lián)網(wǎng)
　　最近幾年，凡是提到物聯(lián)網(wǎng)，必提到RFID，這種現(xiàn)象使很多人誤認(rèn)為RFID就是物聯(lián)網(wǎng)。RFID技術(shù)被很多人認(rèn)為是中國物流行業(yè)趕超國際水平的核心力量。然而，RFID并不是物聯(lián)網(wǎng)，它只是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)感知層的一種流行技術(shù)。在市場多方面的因素作用下，RFID技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展并沒有如當(dāng)初預(yù)想的順利，對國內(nèi)物流行業(yè)的發(fā)展也沒有一針見血的作用。
　　1.2 RFID與條形碼
　　物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)應(yīng)用發(fā)展的初期，RFID技術(shù)作為其感知層的優(yōu)秀技術(shù)而被很多人認(rèn)為會改變自動識別領(lǐng)域中已有的應(yīng)用格局。然而直到現(xiàn)在，在國內(nèi)自動識別領(lǐng)域中條形碼（Bar Code）的使用范圍遠(yuǎn)比RFID技術(shù)廣。條形碼具有成本低、封裝形式多樣、系統(tǒng)環(huán)境搭建簡單等諸多優(yōu)點(diǎn)，這使其能夠在國內(nèi)諸如物流、超市、庫存管理等領(lǐng)域得到較大程度的應(yīng)用。雖然RFID技術(shù)在工作效率、識別準(zhǔn)確度等方面優(yōu)于條形碼，但其并不能真正降低企業(yè)的成本，搭建、使用一個RFID系統(tǒng)的成本遠(yuǎn)比使用條形碼所需的人力成本要高得多?？傊?，RFID技術(shù)想在國內(nèi)自動識別領(lǐng)域取代條形碼的已有地位還將有很長的路要走。
　　目前著眼于特殊領(lǐng)域的特殊應(yīng)用是在國內(nèi)推進(jìn)RFID技術(shù)的較好方式，而不是試圖取代條形碼在已有應(yīng)用中的地位。
　　1.3 RFID技術(shù)的安全及認(rèn)證問題亟待解決
　　物聯(lián)網(wǎng)提供一個巨大的信息共享平臺，而如何保證這些信息能夠被“安全地共享”是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展之路必須予以重視和解決的問題。RFID作為物聯(lián)網(wǎng)信息采集的主要技術(shù)手段，其技術(shù)的安全性問題也不容忽視。然而目前國內(nèi)并沒有一套成熟的安全體系來支撐整個RFID技術(shù)，對于“怎樣的RFID技術(shù)才是安全的”這個問題也沒有統(tǒng)一的認(rèn)識。
　　1.4業(yè)內(nèi)RFID產(chǎn)業(yè)鏈斷層嚴(yán)重
　　在國內(nèi)，由于競爭等原因，從事RFID產(chǎn)業(yè)的企業(yè)之間各自為戰(zhàn)，技術(shù)上不能實現(xiàn)“互通互聯(lián)”，以至整個RFID產(chǎn)業(yè)鏈斷層嚴(yán)重，發(fā)展緩慢。在國內(nèi)，RFID電子標(biāo)簽、讀寫器所用到的核心芯片，基本上都是國外廠商生產(chǎn)的，因此在成本、核心技術(shù)研發(fā)上也都“受制于人”。何時能夠擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的RFID技術(shù)、產(chǎn)品，并且從“內(nèi)核”到“中間件”都能夠完成自主研制，這將成為我國在世界物聯(lián)網(wǎng)浪潮中站穩(wěn)的技術(shù)關(guān)鍵。
　　1.5國內(nèi)沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)工作大量重復(fù)
　　隨著物聯(lián)網(wǎng)概念在中國的興起，出現(xiàn)了一大批以RFID技術(shù)產(chǎn)品、方案為主導(dǎo)的企業(yè)。由于并沒有出臺相關(guān)的國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，只有一些僅具參考意義的行業(yè)指標(biāo)，以至各相關(guān)企業(yè)RFID技術(shù)產(chǎn)品參差不齊，并且這些企業(yè)的研發(fā)工作大都重復(fù)于方案的設(shè)計、產(chǎn)品的測試等，浪費(fèi)了大量的人力、資金。目前，在相關(guān)技術(shù)委員會與國家機(jī)構(gòu)的協(xié)作下，中國的政府機(jī)構(gòu)正努力通過各種方式向世界推廣中國制定的標(biāo)準(zhǔn)，而不再像從前那樣單方面地接受國際標(biāo)準(zhǔn)。中國已經(jīng)意識到標(biāo)準(zhǔn)的制定與推廣是國家信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要后盾，是保護(hù)與發(fā)展國內(nèi)企業(yè)的必要手段，是不再一味受制于擁有“專利性”技術(shù)國家、企業(yè)的有效途徑。
　　1.6 RFID技術(shù)在特殊領(lǐng)域的“物聯(lián)”應(yīng)用深度有待提高
　　RFID技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢，它的超高頻產(chǎn)品往往被用于一些特殊領(lǐng)域，如軍隊、監(jiān)獄、煤礦、醫(yī)院等。其與傳感技術(shù)相結(jié)合，能夠識別、監(jiān)控特殊人員、物品，并能夠?qū)崟r監(jiān)控被監(jiān)控物的實時特征（如人與動物的脈搏、體溫，物體實時所處環(huán)境的溫濕度等）。但因為成本相對較高、行業(yè)內(nèi)認(rèn)同度低及特殊安全問題得不到有效的保證，RFID技術(shù)在這些領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展并沒有想象中那么順利。
　　2、有源RFID技術(shù)在特殊領(lǐng)域中的問題
　　前幾年，以13.56 MHz頻段為代表的無源RFID技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于門禁、考勤、小額支付、特殊商品標(biāo)簽等領(lǐng)域，為物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)的普及打下了一定的應(yīng)用基礎(chǔ)。而近兩年，以433 MHz、2.4 GHz為代表的有源RFID技術(shù)以其識別距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢逐漸得到關(guān)注與應(yīng)用，如軍隊、煤礦、監(jiān)獄、交通（ETC）等，特別是人員定位技術(shù)得到了眾多應(yīng)用商的青睞。但在實際應(yīng)用中，還是有很多問題需要注意和亟待解決。在此，以433 MHz有源RFID技術(shù)在監(jiān)獄、煤礦中的人員（資產(chǎn)）定位技術(shù)應(yīng)用為例，說明有源RFID技術(shù)在具體應(yīng)用中容易出現(xiàn)的問題。
　　2.1人員定位精度不高
　　房間級的人員定位是利用標(biāo)簽的信號強(qiáng)度值作為主要參數(shù)的，其對覆蓋區(qū)域的準(zhǔn)確度主要依賴于工程技術(shù)人員如何布置RFID讀寫器的位置及采用何種天線。這種方式對于邊界區(qū)域的準(zhǔn)確控制效果不好，需要其他識別技術(shù)對邊界區(qū)域進(jìn)行輔助識別。對于定位精度算法來說，LANDMARC系統(tǒng)是目前較為流行的一種定位系統(tǒng)，其采用的定位算法思想是利用參考標(biāo)簽的信號強(qiáng)度值來進(jìn)行輔助計算待定位標(biāo)簽的位置坐標(biāo)。然而，目前國內(nèi)還沒有大規(guī)模的應(yīng)用此種算法作為定位算法的工程實施，其在實際工程中的定位效果有待實踐檢驗。據(jù)測試，在空曠無干擾的理想實驗環(huán)境下，采用簡易版的LANDMARC系統(tǒng)定位算法的定位精度能達(dá)到5m～6m，不能滿足實際需求中復(fù)雜環(huán)境下的精確定位的要求。
　　2.2標(biāo)簽形式復(fù)雜
　　在如監(jiān)獄、煤礦這些特殊領(lǐng)域，對于RFID標(biāo)簽的封裝形式要求嚴(yán)格，這給企業(yè)RFID的應(yīng)用增加了技術(shù)難度，提高了成本。比如監(jiān)獄，除基本性能要求外，還要求有防暴力拆卸等措施。煤礦也要求有符合煤礦安全認(rèn)證的標(biāo)簽。這個問題雖然成為實際工程中的難點(diǎn)，卻也成為區(qū)分企業(yè)技術(shù)層次的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。
　　2.3系統(tǒng)穩(wěn)定性受限
　　在具體工程實施中，要求現(xiàn)場環(huán)境盡量穩(wěn)定，在一段時間內(nèi)不會發(fā)生過大的環(huán)境改變。RFID人員（資產(chǎn)）定位系統(tǒng)的穩(wěn)定性是基于首次實施時的具體配置，若受監(jiān)控區(qū)域在物理格局上發(fā)生大的改動，需要工程人員重新配置才能夠穩(wěn)定使用。
　　2.4工程實施難度較大
　　由于RFlD人員（資產(chǎn)）定位系統(tǒng)主要的應(yīng)用集中在軍隊、監(jiān)獄、煤礦等特殊領(lǐng)域，工程應(yīng)用的環(huán)境較為復(fù)雜（對安置監(jiān)控點(diǎn)影響較大），要考慮的因素也相對增加不少，這給具體的工程實施帶來了一定的難度。
　　3、發(fā)展前景
　　雖然RFID技術(shù)在中國市場的應(yīng)用中出現(xiàn)了很多亟待解決的問題，但并不影響它在國內(nèi)市場的發(fā)展。隨著RFID技術(shù)國家標(biāo)準(zhǔn)出臺，其巨大的市場前景是不允質(zhì)疑的。對于國內(nèi)RFID企業(yè)，認(rèn)清目前RFID技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的局限性及出現(xiàn)的問題，努力并積極的去解決這些問題，以使RFID技術(shù)能夠得到更廣、更深的應(yīng)用是當(dāng)前最重要的任務(wù)，也是企業(yè)獲得更大利益的有效途徑。