王文峰：有源电子标签在智慧城市中的应用探讨（图）

　　专家简介：王文峰，中国电子技术标准化研究所信息技术研究中心高级工程师。主要从事射频识别、实时定位系统技术与标准研究工作，长期跟踪研究国内外相关技术、标准和应用情况。现为工业和信息化部电子标签标准工作组应用组秘书、全国信息技术标委会实时定位系统标准制定工作组秘书。主持并参与多项国家射频识别标准和实时定位系统标准研究制定工作。作为中国代表参加ISO/IECJTC1/SC31“自动识别和数据采集”分技术委员会WG4射频识别工作组工作。

中国电子技术标准化研究所高级工程师 王文峰

　　在物联网方面，自2008年起开始与欧盟委员会、欧洲电信标准协会技术交流，并参与欧盟FP7的物联网国际合作研究项目CASAGRAS2。目前担任“中欧物联网专家组”秘书。
　　
　　每一次信息化技术的变革，都将对人类生产、生活方式产生深远而巨大的影响。近年来，传感网、物联网、智慧城市等概念的相继出现，一度成为国内和国际上谈论的焦点话题和研究热点。物联网、云计算、无线网络传输等技术，已逐渐成为解决社会和城市问题的重要工具。同时，世界各国也都将优先把物联网和传感器网作为未来发展的重点，并希望能在全球占领一定的优势。
　　
　　一、智慧城市、RFID和有源电子标签

　　
　　图1智慧城市的构成

　　需求决定智慧城市发展
　　
　　据悉，智慧城市是指充分借助物联网、传感网，发挥信息通信（ICT）产业发达、RFID相关技术领先、电信业务及信息化基础设施优良等优势，通过建设ICT基础设施、认证、安全等平台和示范工程，加快产业关键技术攻关，构建城市发展的智慧环境，形成基于海量信息和智能过滤处理的新的生活、产业发展、社会管理等模式，面向未来构建全新的城市形态。
　　
　　智慧城市，作为近年来对人类城市发展关注和探索的一个进程。专家学者各抒己见，所持观点都有可取之处，若要辩出个究竟，重点就要看是否符合社会现实需要、是否符合人类进步、是否能够推动人类社会前行。因此，需求决定一切。从政府的管理角度来讲，就是需要提高政府的管理效率；从老百姓的角度来看，就是需要生活更加便捷、更加和谐健康。
　　
　　什么是RFID？
　　
　　国家标准《信息技术自动识别和数据采集（AIDC）技术标准词汇第3部分：射频识别》中定义：RFID是指在频谱的射频部分，利用电磁耦合和感应耦合，通过各种调制和编码方案，与射频标签交互通信唯一读取射频标签身份的技术。与条码、磁条相比，RFID具有远距离识别、非可视识别、同时可识别多个标签、识别速度快，标签存储容量大、数据更安全等特点。这几年随着技术的发展和应用的推动，RFID被应用在很多领域，包括人员管理、车辆管理、资产管理、动物管理、食品监管、物流管理等城市管理中，可提高处理效率，提高处理准确性。因此，它是未来智慧城市建设的关键技术。
　　
　　有源电子标签的优劣势
　　
　　有源电子标签是一种自身能提供能量的射频识别标签，目前被广泛采用，是因其具有符合应用需求与标准的优势：距离远，工作距离可达500米；抗干扰性强，可采用扩频技术，抗点频和窄带干扰的能力更强；存储器容量大，常见32k-8M字节，根据需要还可更多；可支持传感器，常见温度、湿度、振动、光线传感器等都可使用；可主动发射，标签可发起通信过程，或在受到触发时向读写器发送信息。但它自身亦存在使用寿命受限于功耗和电池，体积比无源电子标签大等劣势。
　　
　　目前ETC系统正在起步，但还没有使用这种电子标签，一方面由于普及比例，另一方面由于成本限制。在实际运用中，对于单件物品普遍采用无源电子标签，对远距离识别比如说集装箱等，往往还是采用有源电子标签。无源电子标签自身没有能量，它需要从读写器信号中提取能量，再将信号反射回去，随着距离的远近变化，信号强度会有不同程度的衰减。未来无线通信信号分布将越来越广，涵盖各个频段，即使有固定的工作频段，也会受到外界干扰，因此有源电子标签的应用范围将会大大增加。
　　
　　美国电气和电子工程师协会IEEE有源标签技术组的研究，明示了有源标签未来的发展趋势，即超低功耗（低占空比）；低发射功率；可单向和双向通信；可处理海量标签；读写器可点播标签，标签之间形成网状网通信；读写器广播通信；可授权认证；集成传感器及传输传感器信息；精确定位能力；100米通信距离；国际通用频道；信道带宽应小于3MHz；可与频道内工作的其它系统共存而不相互干扰。