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朱曉東:國標超高頻RFID讀寫芯片及汽車電子車牌應用
2016-07-05

    隨著我國物聯網技術的應用和發展,基于超高頻RFID技術的物聯網系統已廣泛應用于智能物流、智能交通、智能家居、食品藥品防偽溯源、國防軍事等各領域,業界對超調頻RFID芯片功能性要求日益提升;另一方面,企業就希望能出臺一系列有自主知識產權的RFID國家標準來規范和引導行業的發展。“因為如果沒有國家標準,所有編碼都要到國外去解析,信息就完全被公開化。”智坤半導體有限公司董事長朱曉東博士日前對RFID世界網記者表示,“如采用EPC(電子產品代碼)標準,所有產品都需向EPCglobal申請物品代碼并解析,國家經濟毫無機密可言。”

  2013年,通過多家參與單位的長期協作,綜合權衡國家利益和商業利益,中國人民解放軍國防科學技術大學、工業和信息化部電子工業標準化研究院牽頭聯合多家單位,共同制定了一套擁有自主知識產權的超高頻RFID國家標準。該國家標準已于次年5月1日起正式實施。另一方面,我國已經建立了OID標識分配方案和注冊管理體系,研制開發了OID注冊解析管理系統,這將規范和推動億量級的RFID行業應用。

  在2016年4月7日至8日的2016 RFID世界大會上,朱博士在現場發表了題為“國標超高頻RFID讀寫SoC芯片及汽車電子車牌應用”的專題演講。

智坤半導體有限公司董事長朱曉東

  朱曉東博士是2009年國家“千人計劃”特聘專家、東南大學產業教授,擁有30多年的半導體材料、工藝、器件、芯片設計和制造及管理的豐富經驗,曾成功地創辦了美國捷智半導體(Jazz Semiconductor)和北京芯晟科技 (Celestial Semiconductor)兩家半導體制造和芯片設計公司。

  作為關系到國家信息安全的重要領域,市場上需要一款支持國家標準的RFID芯片(包括標簽芯片和讀寫器芯片),智坤半導體擔當了國標UHF讀寫器芯片研發重任。朱博士認為,這是智坤半導體的歷史使命和機遇。2012年,他組建了掌握超高頻RFID讀寫芯片核心技術并能全面實現產業化的團隊,并在2014年推出了全球首款支持國家標準的UHF RFID讀寫芯片iBAT1000——同時也支持國家軍用標準并兼容EPC協議。

  在研發超高頻RFID讀寫器芯片的過程中,智坤遇到了很大的技術挑戰,例如:同頻同時的無源標簽讀寫、30dBm (1W) 發射信號的泄漏與耦合可在接收信號中引進達15dBm的同頻自我干擾(Self jamming)極大降低接收靈敏度、讀寫距離和可靠性、30米外的標簽反射信號 < - 70dBm、發射鏈路的非線性、ASK鄰頻道干擾(spectral mask)、限制最大功率輸出、讀寫距離、多標簽多讀寫器的碰撞、加密標簽的驗證、鑒別、解密準確(100%)讀取……

  最終成功推向市場的讀寫器芯片iBAT1000是全球率先支持國標超高頻RFID的讀寫器SoC芯片,集成射頻、模擬、數字于一體,采用自我干擾消除技術(Self jamming Cancellation),優化鎖相環PLL電路設計,提高VCO相噪比,增強讀寫芯片的接收性能,支持國標、軍標并兼容EPC,采用發射鏈路線性度最優的SiGe BiCMOS工藝。

  iBAT1000創造了多項世界第一:支持中國國家標準GB/T 29768-2013,支持中國國家軍用標準GJB7377.1,全球全制式(兼容EPC、ISO 18000-6C、ETSI EN 302 208-1等),支持公安部、工信部和國標委編制的《汽車電子標識安全技術要求》、《汽車電子標識通用技術條件》、《汽車電子標識讀寫設備通用技術條件》、《汽車電子標識讀寫設備安全技術要求》和《汽車電子標識讀寫設備安裝規范》等6項標準,識讀距離 > 30米,車速達220公里/小時的準確(100%)讀取,標簽與讀寫器雙向驗證、加解密。

  朱博士指出,國家標準的重要性之一就是信息安全,而RFID的國家標準跟一般的通信標準有很大的不同。他把RFID比喻成一個身份證——自己發號自己管理,因此號碼的作用至關重要。所有被管理物品的資料都在后端系統中一一對應。電子車牌的RFID技術應用是其中最重要的應用領域之一。

  據介紹,公安部汽車電子車牌項目起始于2012年公安部向國標委申請制定6項“汽車電子標識”國家標準,隨后于2014年汽車電子標識先行先試列入京津冀三省市交通一體化項目,到2015年4月深圳市立法汽車電子標識,接著2015年10月完成所有的實驗室和路面測試(國標國密標簽、讀寫器、天線、系統), 全國第一個汽車電子標識試點城市無錫市招標。2016年1月20日在無錫啟動,試點10萬輛汽車;2016年2月26日在深圳啟動,試點20萬輛汽車。作為全球最大的物聯網項目,全國2億多輛汽車、數百萬公里的街道和公路將全面實施基于國標超高頻RFID的電子車牌。

  朱博士指出,未來將出現千億級的國標超高頻RFID市場機會。當前汽車電子車牌正面向全國推廣,按2.5億輛汽車存量計算,將有超過186億元的RFID市場機會。

  以電子車牌為起點,將帶動各行業的RFID應用。如:智能銀行,數十萬個分行的每天銀庫與網點分發和收回現鈔的難題;智能物流,實名制的100億件快遞包裹, 40萬位快遞員,數百萬個小區智能發送柜;智能電、水、氣表和工業用表,15億只智能儀表的供應鏈、生命周期、資產管理、遠程抄表等;食品防偽溯源,800億包牛奶,75億瓶白酒紅酒;藥品防偽溯源,數百萬計醫院、藥房、醫生。

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