射頻標簽面多重問題 中國物聯網核心技術受制于人
2012-11-27 09:43 來源：經濟參考報 責編：陳培
- 摘要：
- 第三屆中國國際物聯網博覽會前不久在江蘇無錫開幕，超過300家企業全面展示了物聯網行業尖端產品及前沿技術，項目簽約投資總額近10億元。
【CPP114】訊：第三屆中國國際物聯網博覽會前不久在江蘇無錫開幕，超過300家企業全面展示了物聯網行業尖端產品及前沿技術，項目簽約投資總額近10億元。
記者采訪發現，伴隨著我國自動識別技術的發展和方案設計能力的提升，物聯網正由概念走向實踐，在電網、交通、物流、安防等方面發揮著日益重要的作用。業內人士認為，物聯網將帶動上下游相關產業，形成上萬億規模的市場。
專家表示，盡管我國物聯網產業發展勢頭良好，但核心技術仍受制于人。射頻標簽(R FID)是實現終端感知和地址標識最重要的工具，是物聯網三大關鍵技術的基礎。盡管我國已大量生產射頻標簽，但仍面臨著核心芯片依賴進口、自主標準缺位、規�；茝V難度大等諸多問題，嚴重威脅了我國的產業安全，亟待引起相關部門和產業界的重視。
物聯網產業快速發展
快下班了，給空調發條短信讓它啟動；推著購物車走到超市結賬口，不用掃碼就自動列出結賬單；家里煤氣泄露了，冰箱自動報警……長期從事自動識別技術研發的天津勇創科技發展有限公司總經理董立勇告訴記者，這些場景并非想象，以現有的物聯網技術是完全可以實現的。
南開大學信息技術科學學院院長、博士生導師吳功宜告訴記者，物聯網是利用射頻標簽和無線傳感器網絡(WSN)等技術，構建的覆蓋人與物的信息系統。人與人之間的信息交互和共享是互聯網最基本的功能，而在物聯網世界，更強調的則是人與物、物與物之間信息的自動交互和共享。
北京郵電大學信息與通信工程學院副教授鄭侃認為，物聯網應用廣泛，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(ET C)、鐵路車輛調度系統以及智能電網都屬于物聯網的范疇。有預測認為，今年我國安防、電力和交通行業的物聯網市場規模將分別達到1181億元、546億元和453億元。
在快速發展的物聯網產業中，射頻標簽無疑是物聯網最受關注的技術。
南開大學信息技術科學學院副教授史廣順告訴記者，射頻標簽是一種可以將物品編碼采用無線標簽的方式進行記錄和供讀取的小型發射設備。終端感知和地址標識是物聯網感知、傳輸、計算三大關鍵技術的基礎，而射頻標簽則是實現“感知”功能最基本的終端。
北京慧感嘉聯科技有限公司工作人員孫先生告訴記者，簡單的射頻標簽系統由電子標簽、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簽因為體積小、讀寫速度快、價格便宜等優點，應用最為廣泛。有源射頻標簽成本高，在文物保護、醫院護理等領域用得較多。
記者在勇創物聯網研發中心看到，一張3cm乘3cm的無源超高頻射頻標簽，薄如紙張，芯片直徑只有大約一毫米，可以粘貼在貨物上。當粘有射頻標簽的貨物經過讀寫器感應范圍時，關聯電腦立即顯示了該標簽的相關信息。
董立勇告訴記者：“射頻標簽提供的只是一個ID，真正的信息是儲存在后臺系統中的。讀寫器獲取射頻標簽信息并不需要與標簽接觸，也就是說，如果超市商品不使用條形碼而是射頻標簽，當我們推著購物車經過結賬口讀寫器時，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的道理是一樣的。”
數據顯示，射頻標簽產業正快速發展：2010年全球銷售射頻標簽已達23.1億個。英特爾公司預計，到2015年，射頻標簽的銷量將增長到150億個。
射頻標簽產業面臨多重問題
記者在采訪中了解到，我國射頻標簽產業雖快速發展，但仍面臨多重問題。
首先，芯片和讀寫器核心模塊嚴重依賴進口。業內人士告訴記者，以最便宜的超高頻無源射頻標簽為例，為了實用，標簽要做得像紙一樣薄，芯片的直徑非常小。以我國目前的技術和工藝，幾乎生產不了這么小的芯片，即使生產出來，性能也與國外產品有較大差距。讀寫器的核心模塊也同樣依賴進口。
采訪中，從事射頻標簽生產的天津永創科技發展有限公司、北京慧感嘉聯科技有限公司均表示，國內從事射頻標簽生產的企業大多都是進口國外的芯片，然后根據市場需求修改讀寫器的上層軟件，使設備更適合國內市場，起到的只是系統集成的作用，并沒有真正掌握芯片級的核心技術。
其次，射頻標簽自主技術標準缺位。吳功宜告訴記者，目前世界上有IS O/IE C國際標準、美國主導的E PC標準和日本主導的U ID標準等三大射頻標簽編碼標準。目前E PC和U ID分別專注于不同頻段的應用與標準的研究。由于ISO/IE C在標準制定中的特殊地位，E PC和U ID都希望將自己的標準納入ISO/IE C標準體系中，ISO/IE C制定的標準也大量涵蓋了EPC與U ID的編碼標準。
據了解，國內市面上的超高頻射頻標簽幾乎都是遵從美國主導的EPC-C 1-G 2標準。射頻標簽的專利被訊寶、A B I、易騰邁等十多家技術企業持有，國內在相關領域的專利布局仍十分薄弱。
再次，市場因素制約射頻標簽規�；茝V。鄭侃認為，物聯網的特性決定了每個行業甚至每個企業對射頻標簽的要求都不相同，射頻標簽的開發者要根據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簽的規�；a。
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簽，運用這一技術，沃爾瑪搭建了高效的物流體系。但這種技術運用在超市的每個商品上卻很不現實：一張條碼標簽的成本只有幾分錢，而無源射頻標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簽產品停留在樣品設計上。業界曾開發出可以監控病人體溫、位置的有源射頻標簽，但動輒單價上千的成本往往使醫院難以接受。
第四，民營企業處于競爭劣勢，風險投資態度謹慎。業內人士指出，一張普通的無源射頻標簽只有幾元錢，而一個讀寫器至少需要數千元。如果使用量不大的話，使用射頻標簽其實并不劃算。因此射頻標簽行業里只有大項目，很少有小項目。而在大項目的招標中，一些民營企業雖然在經驗、技術上都有優勢，但在資質、資金等方面往往無法與大型國企競爭。國企在招標成功后，再把項目轉包給民營企業已經成為行業慣例，民營物聯網企業在很多時候只能充當大國企打工仔的角色。
艾媒咨詢CEO張毅告訴記者，物聯網在近幾年的發展中出現了一個現象：有資源、能拿到政府項目的企業都發展得很好，拿不到大項目的民營物聯網企業連生存都難以保證。2009年以來物聯網非常火，曾經出現一個投資高潮，但如今物聯網早已不是風投關注的對象，一些有海外背景的風投在原則上不投資物聯網企業，從風投角度講，物聯網的吸引力已經回到了原點。
安全問題需提前準備
吳功宜認為，物聯網行業需要大量的射頻標簽，在相關的技術標準上，已經形成了美國、日本兩大技術與利益集團。目前我國在射頻標簽底層專利上并無主導權，相關的專利數量遠遠低于美國和日本。另外，由于芯片無法自主，國內的射頻標簽產業幾乎全部使用美國主導的技術標準，如此不僅要付出專利費等經濟代價，還存在極大的安全隱患。我國應該在核心技術上加強布局，增強專利儲備；促進精密芯片研發，使我國日益壯大的射頻標簽產業用上“中國芯”。另外，在技術標準上也應有所作為，加強自主技術標準的研發，以免受制于人。
鄭侃認為，盡管近年來超高頻無源射頻標簽的價格下降很快，但是讀寫器、電子標簽、天線以及應用開發、系統維護的整體成本依然較高，只有加強相關技術的研發，切實降低成本，才能真正促進射頻標簽的大規模推廣。
吳功宜表示，在大力發展射頻標簽的同時，必須提前應對射頻標簽帶來的更復雜的信息安全問題。由于標簽的成本所限，限制了射頻標簽集成電路的復雜度，不可能采用很復雜的數據交互認證協議。在海關、安檢、機場、物流等領域應用的射頻標簽系統中，為了交易的安全，標簽與讀寫器之間的數據傳輸是加密的，即使這樣，系統仍有遭到攻擊的可能。另外，由于射頻標簽使用的是無線通信信道，攻擊者可以通過技術手段截獲通信數據，或通過發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，直接讀寫射頻標簽，獲取或修改標簽內所存數據。
業內人士認為，在促進射頻標簽產業發展的同時，相關的安全防護工作也應該同步展開，一方面在技術上加強研發，加強系統保密能力，另一方面，也要促進相關立法的展開，打擊通過射頻標簽技術竊取信息的行為。
記者采訪發現，伴隨著我國自動識別技術的發展和方案設計能力的提升，物聯網正由概念走向實踐，在電網、交通、物流、安防等方面發揮著日益重要的作用。業內人士認為，物聯網將帶動上下游相關產業，形成上萬億規模的市場。
專家表示，盡管我國物聯網產業發展勢頭良好，但核心技術仍受制于人。射頻標簽(R FID)是實現終端感知和地址標識最重要的工具，是物聯網三大關鍵技術的基礎。盡管我國已大量生產射頻標簽，但仍面臨著核心芯片依賴進口、自主標準缺位、規�；茝V難度大等諸多問題，嚴重威脅了我國的產業安全，亟待引起相關部門和產業界的重視。
物聯網產業快速發展
快下班了，給空調發條短信讓它啟動；推著購物車走到超市結賬口，不用掃碼就自動列出結賬單；家里煤氣泄露了，冰箱自動報警……長期從事自動識別技術研發的天津勇創科技發展有限公司總經理董立勇告訴記者，這些場景并非想象，以現有的物聯網技術是完全可以實現的。
南開大學信息技術科學學院院長、博士生導師吳功宜告訴記者，物聯網是利用射頻標簽和無線傳感器網絡(WSN)等技術，構建的覆蓋人與物的信息系統。人與人之間的信息交互和共享是互聯網最基本的功能，而在物聯網世界，更強調的則是人與物、物與物之間信息的自動交互和共享。
北京郵電大學信息與通信工程學院副教授鄭侃認為，物聯網應用廣泛，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(ET C)、鐵路車輛調度系統以及智能電網都屬于物聯網的范疇。有預測認為，今年我國安防、電力和交通行業的物聯網市場規模將分別達到1181億元、546億元和453億元。
在快速發展的物聯網產業中，射頻標簽無疑是物聯網最受關注的技術。
南開大學信息技術科學學院副教授史廣順告訴記者，射頻標簽是一種可以將物品編碼采用無線標簽的方式進行記錄和供讀取的小型發射設備。終端感知和地址標識是物聯網感知、傳輸、計算三大關鍵技術的基礎，而射頻標簽則是實現“感知”功能最基本的終端。
北京慧感嘉聯科技有限公司工作人員孫先生告訴記者，簡單的射頻標簽系統由電子標簽、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簽因為體積小、讀寫速度快、價格便宜等優點，應用最為廣泛。有源射頻標簽成本高，在文物保護、醫院護理等領域用得較多。
記者在勇創物聯網研發中心看到，一張3cm乘3cm的無源超高頻射頻標簽，薄如紙張，芯片直徑只有大約一毫米，可以粘貼在貨物上。當粘有射頻標簽的貨物經過讀寫器感應范圍時，關聯電腦立即顯示了該標簽的相關信息。
董立勇告訴記者：“射頻標簽提供的只是一個ID，真正的信息是儲存在后臺系統中的。讀寫器獲取射頻標簽信息并不需要與標簽接觸，也就是說，如果超市商品不使用條形碼而是射頻標簽，當我們推著購物車經過結賬口讀寫器時，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的道理是一樣的。”
數據顯示，射頻標簽產業正快速發展：2010年全球銷售射頻標簽已達23.1億個。英特爾公司預計，到2015年，射頻標簽的銷量將增長到150億個。
射頻標簽產業面臨多重問題
記者在采訪中了解到，我國射頻標簽產業雖快速發展，但仍面臨多重問題。
首先，芯片和讀寫器核心模塊嚴重依賴進口。業內人士告訴記者，以最便宜的超高頻無源射頻標簽為例，為了實用，標簽要做得像紙一樣薄，芯片的直徑非常小。以我國目前的技術和工藝，幾乎生產不了這么小的芯片，即使生產出來，性能也與國外產品有較大差距。讀寫器的核心模塊也同樣依賴進口。
采訪中，從事射頻標簽生產的天津永創科技發展有限公司、北京慧感嘉聯科技有限公司均表示，國內從事射頻標簽生產的企業大多都是進口國外的芯片，然后根據市場需求修改讀寫器的上層軟件，使設備更適合國內市場，起到的只是系統集成的作用，并沒有真正掌握芯片級的核心技術。
其次，射頻標簽自主技術標準缺位。吳功宜告訴記者，目前世界上有IS O/IE C國際標準、美國主導的E PC標準和日本主導的U ID標準等三大射頻標簽編碼標準。目前E PC和U ID分別專注于不同頻段的應用與標準的研究。由于ISO/IE C在標準制定中的特殊地位，E PC和U ID都希望將自己的標準納入ISO/IE C標準體系中，ISO/IE C制定的標準也大量涵蓋了EPC與U ID的編碼標準。
據了解，國內市面上的超高頻射頻標簽幾乎都是遵從美國主導的EPC-C 1-G 2標準。射頻標簽的專利被訊寶、A B I、易騰邁等十多家技術企業持有，國內在相關領域的專利布局仍十分薄弱。
再次，市場因素制約射頻標簽規�；茝V。鄭侃認為，物聯網的特性決定了每個行業甚至每個企業對射頻標簽的要求都不相同，射頻標簽的開發者要根據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簽的規�；a。
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簽，運用這一技術，沃爾瑪搭建了高效的物流體系。但這種技術運用在超市的每個商品上卻很不現實：一張條碼標簽的成本只有幾分錢，而無源射頻標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簽產品停留在樣品設計上。業界曾開發出可以監控病人體溫、位置的有源射頻標簽，但動輒單價上千的成本往往使醫院難以接受。
第四，民營企業處于競爭劣勢，風險投資態度謹慎。業內人士指出，一張普通的無源射頻標簽只有幾元錢，而一個讀寫器至少需要數千元。如果使用量不大的話，使用射頻標簽其實并不劃算。因此射頻標簽行業里只有大項目，很少有小項目。而在大項目的招標中，一些民營企業雖然在經驗、技術上都有優勢，但在資質、資金等方面往往無法與大型國企競爭。國企在招標成功后，再把項目轉包給民營企業已經成為行業慣例，民營物聯網企業在很多時候只能充當大國企打工仔的角色。
艾媒咨詢CEO張毅告訴記者，物聯網在近幾年的發展中出現了一個現象：有資源、能拿到政府項目的企業都發展得很好，拿不到大項目的民營物聯網企業連生存都難以保證。2009年以來物聯網非常火，曾經出現一個投資高潮，但如今物聯網早已不是風投關注的對象，一些有海外背景的風投在原則上不投資物聯網企業，從風投角度講，物聯網的吸引力已經回到了原點。
安全問題需提前準備
吳功宜認為，物聯網行業需要大量的射頻標簽，在相關的技術標準上，已經形成了美國、日本兩大技術與利益集團。目前我國在射頻標簽底層專利上并無主導權，相關的專利數量遠遠低于美國和日本。另外，由于芯片無法自主，國內的射頻標簽產業幾乎全部使用美國主導的技術標準，如此不僅要付出專利費等經濟代價，還存在極大的安全隱患。我國應該在核心技術上加強布局，增強專利儲備；促進精密芯片研發，使我國日益壯大的射頻標簽產業用上“中國芯”。另外，在技術標準上也應有所作為，加強自主技術標準的研發，以免受制于人。
鄭侃認為，盡管近年來超高頻無源射頻標簽的價格下降很快，但是讀寫器、電子標簽、天線以及應用開發、系統維護的整體成本依然較高，只有加強相關技術的研發，切實降低成本，才能真正促進射頻標簽的大規模推廣。
吳功宜表示，在大力發展射頻標簽的同時，必須提前應對射頻標簽帶來的更復雜的信息安全問題。由于標簽的成本所限，限制了射頻標簽集成電路的復雜度，不可能采用很復雜的數據交互認證協議。在海關、安檢、機場、物流等領域應用的射頻標簽系統中，為了交易的安全，標簽與讀寫器之間的數據傳輸是加密的，即使這樣，系統仍有遭到攻擊的可能。另外，由于射頻標簽使用的是無線通信信道，攻擊者可以通過技術手段截獲通信數據，或通過發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，直接讀寫射頻標簽，獲取或修改標簽內所存數據。
業內人士認為，在促進射頻標簽產業發展的同時，相關的安全防護工作也應該同步展開，一方面在技術上加強研發，加強系統保密能力，另一方面，也要促進相關立法的展開，打擊通過射頻標簽技術竊取信息的行為。
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