8月15日，2013第六屆國際物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展高峰論壇與“2013第五屆中國（深圳）國際物聯(lián)網(wǎng)博覽會”同期舉辦。會上，美國意聯(lián)科技全球副總裁謝建新作了“UHF無源標(biāo)簽的設(shè)計與選擇”的主題報告。以下是文字實錄：

美國意聯(lián)科技全球副總裁謝建新

謝建新：謝謝大家，陳總把我們帶到了十年后的愿景，我再把大家?guī)У浇裉?，就是我們面臨的挑戰(zhàn)。我們做物聯(lián)網(wǎng)也好，一個最基本的工作，我覺得任何一個事情，如果基本工作沒做好，將來你怎么去蓋這樓，都沒有辦法蓋好。

今天我跟大家分享一下我們自己在全球，特別是在研發(fā)生產(chǎn)上的一些經(jīng)驗。目的就是希望能跟行業(yè)同仁，或者跟將來在行業(yè)內(nèi)有需求的伙伴們，大家都能知道怎么把基礎(chǔ)工作做得扎實，好讓物聯(lián)網(wǎng)也好，大數(shù)據(jù)也好，云平臺的夢想都能一一的實現(xiàn)。

今天，我演講的題目就是《UHF無源標(biāo)簽的設(shè)計與選擇》，大家看到這個副標(biāo)題，“它是藝術(shù)與科學(xué)的完美結(jié)合”。

Zander Livingston提出來RFID是一個非?？旖莸募夹g(shù)，并且十分精準(zhǔn)，毋庸置疑RFID會減少勞力。但是為產(chǎn)品找到適合的RFID標(biāo)簽往往十分費(fèi)力，而費(fèi)力通常意味著要付出昂貴的代價。我相信今天大家在行業(yè)里開始在做一個項目的時候，你自己已經(jīng)可以感同身受，知道怎么樣去選擇一個適合的標(biāo)簽來滿足你項目的需求，這確實你要花時間、花代價，這樣的一個代價還無所謂。假如是因為你做出了一個錯誤的抉擇，選擇了一個錯誤的標(biāo)簽，那么產(chǎn)生的損失，這個代價就不是每個人樂意見到的。

今天的問題，我相信大家在展會上都看到各式各樣不同的標(biāo)簽，但是不是每個標(biāo)簽都是一樣的呢？所以當(dāng)你們在去詢問時，一定要先了解不是每個標(biāo)簽都是一樣的，這是一個非常重要的心里轉(zhuǎn)變。

在談到無源超高頻標(biāo)簽選擇和設(shè)計的時候，RFID已經(jīng)慢慢在取代條形碼，因為條碼是要一次只能進(jìn)行一次的技術(shù)，條碼是有距離限制的技術(shù)，所以這些限制也凸顯了RFID在技術(shù)上的優(yōu)越性，也就是因為這些技術(shù)的優(yōu)越性讓我們不斷在往前邁進(jìn)。那么我們應(yīng)該怎么充分的、正確的使用這個技術(shù)，能讓我們原來的客戶也好，或者是我們自己的需求，可以用這個新的技術(shù)來解決問題。

RFID特性和天線設(shè)計的充分原理，這一定是一個必要考慮的問題。因為你若是不去了解它的特性，你掌握不了特性的時候，你就沒有辦法知道你要去問什么問題。當(dāng)你不能對天線設(shè)計充分理解的時候，你就絕對不知道原來這個標(biāo)簽有這樣那樣的限制；這個標(biāo)簽在使用的時候有這樣的挑戰(zhàn)；你不了解的時候你沒有辦法問出一個正確的問題，你就沒有辦法從你的供應(yīng)商或者從你的伙伴得到一個好的建議。

所以，現(xiàn)在我們在做選擇和做設(shè)計的時候，必須要考慮它的質(zhì)量穩(wěn)定性和可靠性。你必須要考慮標(biāo)簽應(yīng)用的對象和它周圍環(huán)境；你必須考慮它的大小和性能，還有一個正向鏈路和反向散射是怎么實施的；另外，標(biāo)簽設(shè)計的供應(yīng)商其實很重要。大家都說自己能夠設(shè)計天線，但是相信在座的可能你們在接觸跟他們探討的時候也會慢慢意識到，就是一個好的伙伴他一定要對芯片和天線基本的知識要掌握；而且另外一個你必須要了解到標(biāo)簽芯片本身特殊的功能，你怎么把這些東西做好匹配，這些都是我們必須要去考慮的。我們?yōu)榱藴p少實際操作過程中遇到不理想狀況的發(fā)生，我們就要先為自己做好這個準(zhǔn)備工作。

我相信我今天在這里講的，特別是在無源超高頻的芯片，這樣一個標(biāo)簽它的特色是非常簡單的，它的價格比較低，它的距離雖然短，但是由于成本的關(guān)系，所以在量的使用上，可以被選為是適合的技術(shù)。

我們今天稍微花點(diǎn)時間來看一下標(biāo)簽的解析，一個標(biāo)簽里有兩個組成，一個是天線結(jié)構(gòu)，另外一個就是中間非常小的芯片。芯片里必須要有一些數(shù)字邏輯、存儲器、調(diào)制調(diào)解器、振蕩器、邏輯電路和電源電路等等。這些可能不是我們平時關(guān)注的，我們關(guān)注的是什么？這個技術(shù)到底它的運(yùn)作原理是什么，我們可以用很簡單的方式看RFID系統(tǒng)的時候，它有幾個必備的組成。第一、一個無源的RFID必須要有一個天線，要有一個芯片，要有一個反向散射的發(fā)射器。第二、還需要RFID的閱讀器，可以使它可以提供標(biāo)簽一個電源；提出對標(biāo)簽詢問的指令；還可以接受標(biāo)簽返回來的信息。第三，你根據(jù)這個順序來看，讀寫器為標(biāo)簽提供電源，同時可以發(fā)出一些指令，然后標(biāo)簽驗證讀寫器的認(rèn)證，標(biāo)簽接著返回信息，閱讀器顯示標(biāo)簽的信息或狀態(tài)，這是整個系統(tǒng)運(yùn)作的過程。

在這個運(yùn)作過程中，我們要想到到底是什么事情讓這些標(biāo)簽在不同層面存在著問題和挑戰(zhàn)。第一個就是剛才講到它必須接收能量；第二它必須要獲得這些調(diào)制的指令，在接收能量去激活這個芯片的時候，你必須接到這個指令才知道接下來要做什么事情；第三個調(diào)制能量，當(dāng)你具備了能量，你也知道我要做什么事情，你用什么方式把這些信號反射回去的時候，這就是另外一個傳輸上我們必須要考慮的。但是這樣一個簡單的標(biāo)簽只有兩個天線，我想在座的你沒有真正去理解的時候，你可能不了解，我這邊很簡單的說一下，這里面的結(jié)構(gòu)中間的小環(huán)叫做內(nèi)共振，LC線圈，外面的大是一個圓形，超高頻又可以做短，又可以做遠(yuǎn)，從這樣的角度，在技術(shù)上是設(shè)計過程，你自己可以去控制的，不像低頻和高頻它本身已經(jīng)被限制住了，它只能在它現(xiàn)有的基礎(chǔ)上做應(yīng)用。

在標(biāo)簽選擇上我們會遇到不同的問題，比如地方的區(qū)域問題，我相信很多尤其是在做生產(chǎn)的時候，你在產(chǎn)品貼標(biāo)的時候，你必須考慮你的這個貨是供應(yīng)到什么區(qū)域，你是供給美國的客戶還是供給歐洲的客戶，按照現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)，美國、歐洲、中國、日本都有自己不同的要求。

我剛才前面講不是每個標(biāo)簽是一樣的，看起來很像，但是你仔細(xì)看它中間的線路，我說LC，上面的和下面的這個位置，這個位置明顯它的距離和這個要更遠(yuǎn)一些，我們就是通過這樣一些線路，讓同樣的標(biāo)簽適合不同的標(biāo)準(zhǔn)。我們從使用者來講，我們必須要考慮你的標(biāo)簽要在哪里被應(yīng)用。

另外一個在基本應(yīng)用的原理里，一個標(biāo)簽和讀寫器之間，它通過電磁波的交流和傳輸。假如中間有一個東西把這個信號擋住了怎么辦？擋住了的話，這個載體本身自己的特性又是什么？第一，它是不是一個透波的材料，所謂透波就是信號永遠(yuǎn)能夠穿透它，不會造成明顯的差異，但是可能它的信號會有衰竭。或者它本身是一個不透波，比如金屬，你的信號打出去反射回來，這就是很多時候在現(xiàn)場應(yīng)用遇到的問題，回到一個很基本的層面，就是由于在標(biāo)簽跟讀寫器之間中間產(chǎn)生了一些環(huán)境的變化，這個環(huán)境變化可能由于中間一些物體造成的。

另外一個在應(yīng)用上我們可以看到，標(biāo)簽貼在什么介質(zhì)上，假如今天一個標(biāo)簽是貼在一個導(dǎo)電的介質(zhì)上，就好象你用一個回形針對一個電池做一個斷路，這個電池就沒有辦法去工作了。在導(dǎo)電介質(zhì)的表面，比如金屬管它的電壓基本上是零，這也是告訴我們，為什么它沒有辦法把一個RFID超高頻的標(biāo)簽貼在一個金屬板上面，它是讀不到的，除非你知道了這樣的挑戰(zhàn)，你針對這個標(biāo)簽做一個特殊的處理，就是今天的抗金屬標(biāo)簽，在這樣的情況下，這個標(biāo)簽是可以工作的。

接下來我要給大家稍微看的就是我們自己在做天線設(shè)計的時候，我們做一些圖形的的分析，大家都買股票，都看過股市波動的圖，其實你不需要懂得每個圖代表的意義，但是你一定要懂得幾個重點(diǎn)，就是說這個趨勢，你要抓住幾個重點(diǎn)。我們來看這個圖也用這種方式來理解就可以了，你不需要知道這個代表什么意思，那個代表什么意思，但是將來你對你的供應(yīng)商，他要是能提供這樣一個圖給你看的時候，你要抓住幾個重點(diǎn)。

這是一個測試標(biāo)簽，性能在空氣中波動的一個簡單的圖形，這里面有三條不同顏色的線，第一個就是TOT，就是你需要多少能量把這個標(biāo)簽啟動，這是一個波形。你可以看到你的標(biāo)簽整個的波動圖，我們這里看到的大概在900-950兆的分布，中心頻點(diǎn)明顯是在950兆。因為它是一個反射的信號，所以它需要的能量是怎么樣的？就是你的能量傳出去，傳得越遠(yuǎn)越好，理論上是這樣講。但是在接收的時候，你要能越靈敏越來好，因為一個電磁波它先要把芯片激活，如果你的靈敏度很高的話，即使這個信號非常微弱，你也能把這個芯片激活起來。

大家可以看到這個圖，等于是兩個峰值應(yīng)該是越低越好，就表示它的靈感度非常好。左邊的這個峰是由內(nèi)線圈決定的，就是剛剛第一個圖看的那個小的線圈，右邊這個峰值是由原產(chǎn)天線決定的。再往下看，當(dāng)你把這個標(biāo)簽放在某一個物體上的，大家可以看到它的峰值改變了，它做了一個偏移，我們剛才中心頻點(diǎn)，現(xiàn)在很明顯，原來中心頻點(diǎn)在950M，現(xiàn)在中心頻點(diǎn)換了，什么意思？當(dāng)你去設(shè)計一個標(biāo)簽的時候，你必須要了解它的應(yīng)用場景，當(dāng)你把這個標(biāo)簽貼上去的時候，它往左漂了，就表示它從原來中心的頻點(diǎn)950M，現(xiàn)在到了920M。當(dāng)你把這個標(biāo)簽貼在這個物體上的時候，這個標(biāo)簽是非常優(yōu)化的標(biāo)簽，當(dāng)它在空氣的時候，剛才講了它的中心頻點(diǎn)在950M，并不是中國物委會定出來的標(biāo)準(zhǔn)，它不符合這個標(biāo)準(zhǔn)，但是當(dāng)你把這個東西貼上去的時候，它完全就回到我們期望的情況。這也是在設(shè)計的時候，我們必須考慮之前和之后的差異來作為你設(shè)計的指引，也可以看到它是一個向理想的頻率移動，等于它向左邊移動，在這里面考慮到它擴(kuò)增或者壓縮，最關(guān)鍵的我希望大家可以看到這個。

剛才我們是把在空氣中的圖和我們貼在物體上的圖做了一個比較，你可以看到在你自己設(shè)計，或者你在選擇采購這樣一個標(biāo)簽的時候，到底它物理特性和它在應(yīng)用中特性的差異。所以，我們必須有幾個基本的步驟，第一個就是我們一定要做仿真的設(shè)計，懂行的人對這些是非常熟悉的，另外一點(diǎn)非常關(guān)鍵的就是阻抗的匹配，我從Alien來講，大家在行業(yè)里對Alien的認(rèn)知，我們提供芯片、也提供讀寫器，在整個產(chǎn)業(yè)鏈上，我們是完全覆蓋的。

在這方面我們對天線和芯片的匹配，我們自己掌握是非常到位的，并不是說你不生產(chǎn)芯片你就做不到，而是說可能你需要花更多時間對芯片的特性進(jìn)行掌握。當(dāng)阻抗的匹配你自己控制得好的時候，你來看整個天線的仿真圖，你再來看電流的分配，因為你要看電流本身是不是很穩(wěn)定的，所以你就可以知道這個標(biāo)簽在使用的時候會不會不穩(wěn)定。

第五個就是剛才我們講到的在驗證過程，會有很多科學(xué)的圖紙來幫助我們，對我們的設(shè)計進(jìn)行修正。然后掌握住設(shè)計的思路和方向的時候，我們就可以創(chuàng)建圓形圖紙，自己制作手工樣品，然后把這個手工樣品進(jìn)行掃描交驗，這是一個比較完整的程序。所以，一個簡單的天線設(shè)計絕對不是說拿一個圖抄一下，就可以做成一模一樣的東西，這里面有很多的學(xué)問。

我們這次的展位也特別把仿真的條件、環(huán)境帶過來了，假如各位你們對你們自己現(xiàn)在應(yīng)用的標(biāo)簽，或者你們自己在設(shè)計標(biāo)簽方面有興趣，也歡迎你們到我們的展臺，我們跟你們一起里探討，看看你們的標(biāo)簽是不是存在設(shè)計的挑戰(zhàn)，或者它本身的性能是否已經(jīng)能滿足你們的需求。

在標(biāo)簽設(shè)計的時候也要考慮它的一些需求，這邊我們列出來的是最佳標(biāo)簽設(shè)計必須要考慮的科學(xué)的方法，然后在這個基礎(chǔ)上你要用藝術(shù)的方式來對你的設(shè)計進(jìn)行描述。我再說一下它的要求，天然RF的要求、什么頻段、反向射頻程度、寫入靈感度、讀取的靈敏度、標(biāo)簽的環(huán)境、它的材質(zhì)介電常數(shù)，它到底是靠近金屬還是靠近水，是不有有干擾的環(huán)境，在電線外形的需求長度、寬度，IC放在什么位置，這都是很基本的需求，IC的參數(shù)、讀取的阻抗、反向的阻抗、寫數(shù)據(jù)的阻抗、天線的參數(shù)等等。

你看到左邊這個圖，當(dāng)我們在做一個天線設(shè)計的時候，等于你把一個氣球，你這邊壓的時候，你發(fā)現(xiàn)你這邊壓得多了，那邊可能就凸出來的多，你這邊壓得少的時候，那邊可能就沒凸那么多。這永遠(yuǎn)是一個互動的關(guān)系，為什么講它是一門運(yùn)用科學(xué)的藝術(shù)？就是你怎么在這中間達(dá)到平衡，這需要經(jīng)驗，絕對不是今天我設(shè)計，我拿一個圖紙一抄，我改了就可以的，這里面有很多講究，希望大家要好好的去思考。

標(biāo)簽設(shè)計確實是一門運(yùn)用科學(xué)的藝術(shù)，你必須要尋找具有專業(yè)經(jīng)驗和實踐知識的伙伴，這是一個非常具有挑戰(zhàn)的產(chǎn)業(yè)鏈，我們每個人一定要在自己的崗位上各盡其職。意聯(lián)具備了超過15年的芯片的經(jīng)驗，我們很樂意跟行業(yè)伙伴分享。另外一個就是我講到的，在技術(shù)的共生關(guān)系上，從芯片、天線、生產(chǎn)到最后品質(zhì)的檢驗要求，這都是我們要考慮的，我們非常專注于開放行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的解決方案，唯有這樣在每個項目上不會受到技術(shù)特有規(guī)格的捆綁，因為對終端客戶而言這是他們非常需要的，所以我們今天支持6C的標(biāo)準(zhǔn)，唯有這樣才能促進(jìn)行業(yè)接受RFID技術(shù)?？蛻舨拍芎芎玫睦肦FID技術(shù)，而不會受限于封建型的專有技術(shù)和產(chǎn)品，這是我們自己的承諾，也是我們接下來跟大家一起分享的一個心態(tài)。

我們有很多新的標(biāo)簽，也歡迎大家到我們的展臺上去體驗一下，我們今年9月19日在美國拉斯維加斯有一個用戶大會，也希望大家考慮跟我們一起有更多深層的分享。

我的演講就到這里。

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