記者采訪發(fā)現(xiàn),伴隨著我國自動識別技術(shù)的發(fā)展和方案設(shè)計能力的提升,物聯(lián)網(wǎng)正由概念走向?qū)嵺`,在電網(wǎng)、交通、物流、安防等方面發(fā)揮著日益重要的作用。業(yè)內(nèi)人士認為,物聯(lián)網(wǎng)將帶動上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè),形成上萬億規(guī)模的市場。
專家表示,盡管我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭良好,但核心技術(shù)仍受制于人。射頻標(biāo)簽(R FID )是實現(xiàn)終端感知和地址標(biāo)識最重要的工具,是物聯(lián)網(wǎng)三大關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)。盡管我國已大量生產(chǎn)射頻標(biāo)簽,但仍面臨著核心芯片依賴進口、自主標(biāo)準(zhǔn)缺位、規(guī)?;茝V難度大等諸多問題,嚴(yán)重威脅了我國的產(chǎn)業(yè)安全,亟待引起相關(guān)部門和產(chǎn)業(yè)界的重視。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展
快下班了,給空調(diào)發(fā)條短信讓它啟動;推著購物車走到超市結(jié)賬口,不用掃碼就自動列出結(jié)賬單;家里煤氣泄露了,冰箱自動報警……長期從事自動識別技術(shù)研發(fā)的天津勇創(chuàng)科技發(fā)展有限公司總經(jīng)理董立勇告訴記者,這些場景并非想象,以現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是完全可以實現(xiàn)的。
南開大學(xué)信息技術(shù)科學(xué)學(xué)院院長、博士生導(dǎo)師吳功宜告訴記者,物聯(lián)網(wǎng)是利用射頻標(biāo)簽和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN )等技術(shù),構(gòu)建的覆蓋人與物的信息系統(tǒng)。人與人之間的信息交互和共享是互聯(lián)網(wǎng)最基本的功能,而在物聯(lián)網(wǎng)世界,更強調(diào)的則是人與物、物與物之間信息的自動交互和共享。
北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院副教授鄭侃認為,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用廣泛,條形碼、二維碼、門禁卡、一卡通、高速公路不停車電子收費系統(tǒng)(ET C)、鐵路車輛調(diào)度系統(tǒng)以及智能電網(wǎng)都屬于物聯(lián)網(wǎng)的范疇。有預(yù)測認為,今年我國安防、電力和交通行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將分別達到1181億元、546億元和453億元。
在快速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中,射頻標(biāo)簽無疑是物聯(lián)網(wǎng)最受關(guān)注的技術(shù)。
南開大學(xué)信息技術(shù)科學(xué)學(xué)院副教授史廣順告訴記者,射頻標(biāo)簽是一種可以將物品編碼采用無線標(biāo)簽的方式進行記錄和供讀取的小型發(fā)射設(shè)備。終端感知和地址標(biāo)識是物聯(lián)網(wǎng)感知、傳輸、計算三大關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ),而射頻標(biāo)簽則是實現(xiàn)“感知”功能最基本的終端。
北京慧感嘉聯(lián)科技有限公司工作人員孫先生告訴記者,簡單的射頻標(biāo)簽系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、讀寫器和天線三部分組成,同時加上軟件和硬件的支持。按照頻率,射頻標(biāo)簽可以分為低頻、高頻、超高頻等多種類型,也可以按照有無電源分為有源和無源兩種。其中無源超高頻射頻標(biāo)簽因為體積小、讀寫速度快、價格便宜等優(yōu)點,應(yīng)用最為廣泛。有源射頻標(biāo)簽成本高,在文物保護、醫(yī)院護理等領(lǐng)域用得較多。
記者在勇創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)中心看到,一張3cm乘3cm的無源超高頻射頻標(biāo)簽,薄如紙張,芯片直徑只有大約一毫米,可以粘貼在貨物上。當(dāng)粘有射頻標(biāo)簽的貨物經(jīng)過讀寫器感應(yīng)范圍時,關(guān)聯(lián)電腦立即顯示了該標(biāo)簽的相關(guān)信息。
董立勇告訴記者:“射頻標(biāo)簽提供的只是一個ID,真正的信息是儲存在后臺系統(tǒng)中的。讀寫器獲取射頻標(biāo)簽信息并不需要與標(biāo)簽接觸,也就是說,如果超市商品不使用條形碼而是射頻標(biāo)簽,當(dāng)我們推著購物車經(jīng)過結(jié)賬口讀寫器時,超市無需掃碼就可以立刻得到商品清單,從而大大縮短顧客排隊的時間,這和高速公路的不停 車 電 子 收 費 系 統(tǒng) 的 道 理 是 一 樣的。”
數(shù)據(jù)顯示,射頻標(biāo)簽產(chǎn)業(yè)正快速發(fā)展:2010年全球銷售射頻標(biāo)簽已達23.1億個。英特爾公司預(yù)計,到2015年,射頻標(biāo)簽的銷量將增長到150億個。
射頻標(biāo)簽產(chǎn)業(yè)面臨多重問題
記者在采訪中了解到,我國射頻標(biāo)簽產(chǎn)業(yè)雖快速發(fā)展,但仍面臨多重問題。
首先,芯片和讀寫器核心模塊嚴(yán)重依賴進口。業(yè)內(nèi)人士告訴記者,以最便宜的超高頻無源射頻標(biāo)簽為例,為了實用,標(biāo)簽要做得像紙一樣薄,芯片的直徑非常小。以我國目前的技術(shù)和工藝,幾乎生產(chǎn)不了這么小的芯片,即使生產(chǎn)出來,性能也與國外產(chǎn)品有較大差距。讀寫器的核心模塊也同樣依賴進口。
采訪中,從事射頻標(biāo)簽生產(chǎn)的天津永創(chuàng)科技發(fā)展有限公司、北京慧感嘉聯(lián)科技有限公司均表示,國內(nèi)從事射頻標(biāo)簽生產(chǎn)的企業(yè)大多都是進口國外的芯片,然后根據(jù)市場需求修改讀寫器的上層軟件,使設(shè)備更適合國內(nèi)市場,起到的只是系統(tǒng)集成的作用,并沒有真正掌握芯片級的核心技術(shù)。
其次,射頻標(biāo)簽自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺位。吳功宜告訴記者,目前世界上有IS O /IE C國際標(biāo)準(zhǔn)、美國主導(dǎo)的E PC標(biāo)準(zhǔn)和日本主導(dǎo)的U ID標(biāo)準(zhǔn)等三大射頻標(biāo)簽編碼標(biāo)準(zhǔn)。目前E PC和U ID分別專注于不同頻段的應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)的研究。由于ISO /IE C在標(biāo)準(zhǔn)制定中的特殊地位,E PC和U ID都希望將自己的標(biāo)準(zhǔn)納入ISO /IE C標(biāo)準(zhǔn)體系中,ISO /IE C制定的標(biāo)準(zhǔn)也大量涵蓋了EPC與U ID的編碼標(biāo)準(zhǔn)。
據(jù)了解,國內(nèi)市面上的超高頻射頻 標(biāo) 簽 幾 乎 都 是 遵 從 美 國 主 導(dǎo) 的EPC -C 1-G 2標(biāo)準(zhǔn)。射頻標(biāo)簽的專利被訊寶、A B I、易騰邁等十多家技術(shù)企業(yè)持有,國內(nèi)在相關(guān)領(lǐng)域的專利布局仍十分薄弱。
再次,市場因素制約射頻標(biāo)簽規(guī)?;茝V。鄭侃認為,物聯(lián)網(wǎng)的特性決定了每個行業(yè)甚至每個企業(yè)對射頻標(biāo)簽的要求都不相同,射頻標(biāo)簽的開發(fā)者要根據(jù)不同的需求制定特色化的解決方案,這在一定程度上限制了射頻標(biāo)簽的規(guī)?;a(chǎn)。
董立勇告訴記者,美國沃爾瑪公司要求供貨商在商品貨箱上使用射頻標(biāo)簽,運用這一技術(shù),沃爾瑪搭建了高效的物流體系。但這種技術(shù)運用在超市的每個商品上卻很不現(xiàn)實:一張條碼標(biāo)簽的成本只有幾分錢,而無源射頻標(biāo)簽最便宜的也要兩塊錢,這個成本比很多商品的利潤還要高。
市場的制約令許多射頻標(biāo)簽產(chǎn)品停留在樣品設(shè)計上。業(yè)界曾開發(fā)出可以監(jiān)控病人體溫、位置的有源射頻標(biāo)簽,但動輒單價上千的成本往往使醫(yī)院難以接受。
第四,民營企業(yè)處于競爭劣勢,風(fēng)險投資態(tài)度謹(jǐn)慎。業(yè)內(nèi)人士指出,一張普通的無源射頻標(biāo)簽只有幾元錢,而一個讀寫器至少需要數(shù)千元。如果使用量不大的話,使用射頻標(biāo)簽其實并不劃算。因此射頻標(biāo)簽行業(yè)里只有大項目,很少有小項目。而在大項目的招標(biāo)中,一些民營企業(yè)雖然在經(jīng)驗、技術(shù)上都有優(yōu)勢,但在資質(zhì)、資金等方面往往無法與大型國企競爭。國企在招標(biāo)成功后,再把項目轉(zhuǎn)包給民營企業(yè)已經(jīng)成為行業(yè)慣例,民營物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在很多時候只能充當(dāng)大國企打工仔的角色。
艾媒咨詢CEO張毅告訴記者,物聯(lián)網(wǎng)在近幾年的發(fā)展中出現(xiàn)了一個現(xiàn)象:有資源、能拿到政府項目的企業(yè)都發(fā)展得很好,拿不到大項目的民營物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)連生存都難以保證。2009年以來物聯(lián)網(wǎng)非常火,曾經(jīng)出現(xiàn)一個投資高潮,但如今物聯(lián)網(wǎng)早已不是風(fēng)投關(guān)注的對象,一些有海外背景的風(fēng)投在原則上不投資物聯(lián)網(wǎng)企業(yè),從風(fēng)投角度講,物聯(lián)網(wǎng)的吸引力已經(jīng)回到了原點。
安全問題需提前準(zhǔn)備
吳功宜認為,物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)需要大量的射頻標(biāo)簽,在相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上,已經(jīng)形成了美國、日本兩大技術(shù)與利益集團。目前我國在射頻標(biāo)簽底層專利上并無主導(dǎo)權(quán),相關(guān)的專利數(shù)量遠遠低于美國和日本。另外,由于芯片無法自主,國內(nèi)的射頻標(biāo)簽產(chǎn)業(yè)幾乎全部使用美國主導(dǎo)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),如此不僅要付出專利費等經(jīng)濟代價,還存在極大的安全隱患。我國應(yīng)該在核心技術(shù)上加強布局,增強專利儲備;促進精密芯片研發(fā),使我國日益壯 大 的 射 頻 標(biāo) 簽 產(chǎn) 業(yè) 用 上 “ 中 國芯”。另外,在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上也應(yīng)有所作為,加強自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā),以免受制于人。
鄭侃認為,盡管近年來超高頻無源射頻標(biāo)簽的價格下降很快,但是讀寫器、電子標(biāo)簽、天線以及應(yīng)用開發(fā)、系統(tǒng)維護的整體成本依然較高,只有加強相關(guān)技術(shù)的研發(fā),切實降低成本,才能真正促進射頻標(biāo)簽的大規(guī)模推廣。
吳功宜表示,在大力發(fā)展射頻標(biāo)簽的同時,必須提前應(yīng)對射頻標(biāo)簽帶來的更復(fù)雜的信息安全問題。由于標(biāo)簽的成本所限,限制了射頻標(biāo)簽集成電路的復(fù)雜度,不可能采用很復(fù)雜的數(shù)據(jù)交互認證協(xié)議。在海關(guān)、安檢、機場、物流等領(lǐng)域應(yīng)用的射頻標(biāo)簽系統(tǒng)中,為了交易的安全,標(biāo)簽與讀寫器之間的數(shù)據(jù)傳輸是加密的,即使這樣,系統(tǒng)仍有遭到攻擊的可能。另外,由于射頻標(biāo)簽使用的是無線通信信道,攻擊者可以通過技術(shù)手段截獲通信數(shù)據(jù),或通過發(fā)射干擾信號來堵塞通信鏈路。攻擊者甚至可以仿造一個讀寫器,直接讀寫射頻標(biāo)簽,獲取或修改標(biāo)簽內(nèi)所存數(shù)據(jù)。
業(yè)內(nèi)人士認為,在促進射頻標(biāo)簽產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時,相關(guān)的安全防護工作也應(yīng)該同步展開,一方面在技術(shù)上加強研發(fā),加強系統(tǒng)保密能力,另一方面,也要促進相關(guān)立法的展開,打擊通過射頻標(biāo)簽技術(shù)竊取信息的行為。