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  • 5G医疗的拓展方向与挑战
    5G医疗的发展给传统医疗行业赋能,现存医疗体系的痛点被期待因新技术的不断完善而全面解决,但是这种期待的本身就成了解决问题的枷锁,技术的发展及应用不能脱离现实社会的实际情况,同时它的发展走向也将影响未来。一、5G医疗的应用场景与现实意义2019年以来,随着5G逐渐走进生活和工作,各行各业正在快速迈进数字经济的时代。作为新一代信息通信技术,5G技术推动医疗健康迎来新技术时代。(一)5G医疗主要应用场景5G医疗应用场景主要分为三类,分别是面向医务人员的智慧医疗、面向患者的智慧服务、面向医院管理的智慧管理。面向医务人员的智慧医疗未来的主要场景主要分为3类:一是基于新型智能终端的远程操控类场景,包括机器人远程手术等;二是基于高清视频、影像的远程指导和诊疗类场景,包括远程查房、远程会诊、远程急救指导、远程教学和远程超声诊断等;三是基于医疗健康传感器和设备数据的远程监控类场景,包括患者实时定位、远程输液监控、慢病远程监控等。在面向医院管理应用场景方面,可以充分利用5G海量网络连接的特性,构建院内医疗物联网,将医院医疗设备、医疗类资产和非医疗类资产进行有机连接,实现医务人员管理、医院资产管理、设备状态管理、院内急救调度、门禁安防等,提高患者就医体验与医疗工作人员工作效率。在面向患者的智慧服务方面,主要包括预约诊疗、候诊提醒、院内导航、智慧诊疗等。在5G网络下为患者提供智慧服务,通过部署采用云、网、机结合的智慧导诊机器人,利用5G网络的边缘计算能力,提供基于自然语义分析的人工智能服务。面向患者的智慧服务应用,可以提高医院的服务效率,改善医院的服务环境,减轻医院导诊护士的工作量,提高导诊效率,同时减少医患纠纷。(二)5G医疗的现实意义一是5G让急救过程变得更加高效。通过覆盖5G信号,急救车内的医护人员可以实时畅通地与医院的专家医生进行沟通,并让专家医生清晰地看到急救车内患者的身体状况,同时患者心电图、血氧饱和度等生命体征数据也能实时传输到急救中心,从而实现高效精确的远程会诊,因此大大增加了急救患者的存活率和康复率。而在此前,由于信号单一、不稳定、清晰度低等因素,高效的远程会诊是很难实现的。二是5G推动了医学教育方式的变革。“5G技术的发展,使得混合现实等技术用于医学教育和医学研究成为了可能。”在华中科技大学副校长、同济医学院党委书记、院长陈建国看来,混合现实平台将混合现实技术和云计算、云存储技术结合,并通过5G通信技术实现传输,所有的医院和医护工作者都可以通过互联网以实时、全息、三维的立体方式进行面对面的医学信息的沟通和探讨。三是5G能够为患者院后的个人健康管理带来更好的体验。借助5G技术,可以将健康管理的终端连接医院、社区、家庭等各个场所,从而集成用户多个渠道的健康信息数据,以这些数据为基础,医生可通过AI等智能分析了解患者群体的健康需求,为统筹医护服务提供有价值的依据,并让更多的患者参与其中。二、5G医疗的拓展方向(一)终端侧:搭建基于5G的医疗物联网生态系统,实现医疗服务智慧化和医疗设备管理可视化。5G时代的移动医疗,不仅需要通信技术升级,相关配套产业也需要全面升级,才能充分发挥5G给移动医疗带来的技术优势。对于医疗中医护查房手持终端设备,远程会诊视频会议终端、视频采集终端、可穿戴设备、医用机器人等智能终端设备可以通过集成5G通用模组的方式,使得医疗终端具备连接5G网络、利用5G网络传输数据的能力。(二)网络侧:以业务需求重塑5G网络配置,定制安全隔离、灵活调度的5G医疗专网,保障医疗应用的创新发展。医疗行业需要的是一张5G医疗专网,这张网不仅要满足带宽、速率、时延上的需求,实际应用中还需要关注医疗数据的安全隔离即医疗数据不出院、定制化灵活帧结构满足大量上行大带宽业务、网络带宽动态感知、网络性能动态调配、可快速部署复制、智慧化网络运营等需求。(三)平台侧:打造云网融合的5G医疗开放边缘云平台,为客户提供可管可控的云网一体化服务,有效协助医疗智慧化应用场景创新、医疗健康大数据管理、集群应用的云化统一部署。平台侧主要是实现医疗信息的存储、运算和分析,起着承上启下的过渡作用,通过MEC、人工智能、云存储等新技术,将散乱无序的信息进行分析处理,为前端的应用输出有价值的信息。随着5G网络的商用,5G网络重点应用的紧急救援、省际病患运输、远程诊疗等场景将产生海量数据,平台层对数据的承载、存储、分析面临很大的压力,数据中台的作用也变得更加重要,成为医院实现数字化转型的重要基础。(四)应用侧:与医疗机构、医疗信息化服务商等开展紧密合作,打造行业专家队伍,以集成商角色向应用领域渗透,逐步实现院前筛查、院前急救、院内手术、影像诊疗、院后康复等各环节的智慧应用落地。应当以5G智慧医疗信息化集成项目为抓手,以5G与云计算、物联网、大数据、人工智能等新兴技术集群的融合应用为切入点,实现“兵团化”作战。三、面临的问题和挑战(一)5G的网络覆盖面积以及网络的稳定性医疗领域的众多应用场景对网络的覆盖范围、稳定性要求极高。5G网络的建设速度很快,虽然在北京等一线城市已经实现五环内室外信号覆盖,但是因为智慧医疗的主要应用场景是在室内,如果仅仅是对现有建筑物内部的3G/4G室分系统进行升级,很难完成5G信号的室内完全覆盖。这需要运营商根据医院的不同建筑结构、不同科室的功能分区,重新布设5G室分系统,并在医院的院区内架设5G皮基站,或通过共享杆等方式,实现医院室内、室外5G信号全覆盖。(二)智慧医疗的建设标准及评价体系当5G与医院和医疗体系融合之后,新的医疗应用场景出现,与之对应的是新的终端设备和仪器的互联互通。要建立完善仪器设备的质量标准体系、技术标准体系、数据标准体系、接口标准体系等,需要通过逐步完善5G智慧医疗、5G智慧医院相关的技术标准体系,才能有效地对新式医疗健康终端设备、仪器进行检测和质量把关,才能加快5G技术与医疗行业的相互融合。(三)安全体系的升级问题医疗工作涉及到人民群众的海量健康数据、诊疗数据、用药数据,加强智慧医院、智慧医疗领域的数据监管是保护患者隐私的重中之重,建立健全智慧医疗领域的安全监管体系,才能确保智慧医疗的可持续发展。

    2021/06/03

  • 国家发改委等部门联合印发方案——大数据中心布局有新调整
    京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝以及贵州、内蒙古、甘肃、宁夏都“榜上有名”。近期,国家发改委等部门联合印发的《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》(以下简称《方案》)向社会公布,明确将在这些地区建设全国算力网络国家枢纽节点。未来中国数据中心建设将迎来调整,推动实现合理布局、供需平衡、绿色集约和互联互通。数据中心成为重要新型基础设施随着各行业数字化转型升级进度加快,特别是5G、人工智能、物联网等新技术的快速普及应用,数据存储、计算、传输和应用的需求大幅提升,数据中心已成为支撑各行业“上云用数赋智”的重要新型基础设施。《方案》着眼大数据中心背后,有着突出的现实需求。数据显示,目前我国数据增量年均增速超过30%,数据中心规模从2015年的124万家增长到2020年的500万家。数据应用正从消费互联网向工业互联网加速渗透,我国已经成为全球大数据应用最为活跃、最具潜力、环境最优的国家之一。数据中心建设发展仍存在进一步优化的空间。“我国数据中心存在一定程度的供需失衡、失序发展等问题。”国家发改委高技术司有关负责人说,一些东部地区应用需求大,但能耗指标紧张、电力成本高,大规模发展数据中心难度和局限性大;一些西部地区可再生能源丰富,气候适宜,但存在网络带宽小、跨省数据传输费用高等瓶颈,无法有效承接东部需求。我国数据中心年用电量已占全社会用电的2%左右,且仍在快速增长,需要进一步挖掘节能减排潜力,处理好发展和节能的关系;各行业纷纷建设数据中心,但互不联通,出现了“数据中心孤岛”“云孤岛”等苗头,需加快推动数据中心、云、网络之间的协同联动,提高资源利用率。《方案》提出的全国算力网络国家枢纽节点建设,正着力重点推动在数据中心布局、网络、电力、能耗、算力、数据等方面进行统筹规划。建设全国算力网络国家枢纽节点为推动数据中心合理布局、供需平衡、绿色集约和互联互通,《方案》明确在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝以及贵州、内蒙古、甘肃、宁夏建设全国算力网络国家枢纽节点。据介绍,全国一体化算力网络国家枢纽节点,是我国算力网络的骨干连接点。传统上,我国通信网络主要围绕人口聚集程度进行建设,网络节点普遍集中于北上广等一线城市。数据中心对网络依赖性强,随之集中于城市部署。近年来,随着数据中心规模快速扩张,对土地供应、能源保障、气候条件等提出了更高要求,现有城市资源,特别是东部一线城市资源,已难以满足持续发展要求。“通过国家枢纽节点,统筹规划数据中心建设布局,引导大规模数据中心适度集聚,形成数据中心集群。”上述负责人表示。对于京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等用户规模较大、应用需求强烈的节点,将重点统筹好城市内部和周边区域的数据中心布局,实现大规模算力部署与土地、用能、水、电等资源的协调可持续,满足重大区域发展战略实施需要;对于贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等可再生能源丰富、气候适宜、数据中心绿色发展潜力较大的节点,将重点提升算力服务品质和利用效率,打造面向全国的非实时性算力保障基地。统筹布局,完善标准,一体化实施在具体实施上,《方案》明确国家枢纽节点建设的总体思路是统筹布局、完善标准、一体化实施推进。要做好统筹布局——在可再生能源丰富和气候、地质等条件适宜的区域,建设数据中心集群,实现数据中心绿色、集约、高效发展。将规模适中、对网络实时性要求极高的边缘数据中心,在城市城区内部合理规划布局。城市内部原则上不再大规模发展数据中心。加强对已有数据中心的改造升级,提升效能。完善标准制度——对于服务金融交易、车联网等领域,网络时延要求极高的数据中心,允许在城市内部发展;对于服务工业互联网、人工智能推理等领域,网络时延要求相对较高的数据中心,鼓励在数据中心集群发展;对于服务后台加工、存储灾备等,网络时延要求不高的数据中心,要优先向贵州、内蒙古、甘肃、宁夏节点转移。国家发改委方面介绍,未来将推动相关政策试点、工程试点优先在国家枢纽节点实施。将加强网络、能源等方面的政策支持力度,重点围绕国家枢纽节点布局新型互联网交换中心、互联网骨干直连点等网络设施,积极协调安排能耗指标予以适当支持。同时,有关部门也将加强工作统筹力度,推动各枢纽节点尽快细化时间表、路线图。

    2021/06/03

  • 发改委出手,数据中心是否是下一个市场风口?
    可能在大多数物联网人的观念里,数据中心是离生活非常遥远的事物。数据中心可以被想象成一个放很多服务器的房子,它的生命周期包含了规划、设计、建设和运营四个阶段,涉及到了用地、用电、用水、用网、IT设备、非IT设备、土建及其他工程、软件系统等很多方面。其中有一点很好理解,当各行业都在希望利用5G、人工智能、物联网、云计算、大数据等新兴技术实现数字化转型时,全社会数据总量爆发式增长,数据存储、计算、传输和应用的需求大幅提升,数据中心就是帮助实现这些需求的重要基础设施。5月26日,国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发了《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》(以下简称《方案》),明确提出布局全国算力网络国家枢纽节点,启动实施“东数西算”工程,构建国家算力网络体系。《方案》总体思路:1、统筹围绕国家重大区域发展战略,根据能源结构、产业布局、市场发展、气候环境等布局,在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝以及贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等地布局建设全国一体化算力网络国家枢纽节点,发展数据中心集群,引导数据中心集约化、规模化、绿色化发展。2、国家枢纽节点之间进一步打通网络传输通道,加快实施“东数西算”工程,提升跨区域调度水平。一、属于数据中心的机遇根据行业数据,2019年,我国数据中心保有量大约在7.4万个,总面积约为2650万平方米。对比中美人均机房面积,中国仍然有相当大的差距,足以想象仍然存在较大发展空间。与此同时,根据中国能源研究会可再生能源专委会专家参编的《中国数据中心可再生能源应用发展报告(2020)》指出,截至2019年,全国数据中心行业耗电总量约为600——700亿千瓦时左右,约占全国全社会用电量的0.8-1%。在另一份国家发改委的最新数据中,这一比例数据已经增长到2%,且未来预计还会继续增长。前有2020年新基建政策将大数据中心列为七大重要发展领域之一,驱动加快了数据中心新建和扩容的速度;后有2021年碳中和战略的热议,推进数据中心要朝着绿色化、智能化、集约化的方向调整转型。二、数据中心也存在痛点难题对照《方案》中提及的,我国数据中心的建设与运营主要存在3个方面的问题:1. 东西部供需失衡:一些东部地区应用需求大,但能耗指标紧张、电力成本高,大规模发展数据中心难度和局限性大;一些西部地区可再生能源丰富,气候适宜,但存在网络带宽小、跨省数据传输费用高等瓶颈,无法有效承接东部需求。2. 能耗占比大。这一点在前文已经提到,我国数据中心年用电量已占全社会用电的2%左右。3. 集约化水平低,出现数据中心孤岛、云孤岛的苗头,各行各业纷纷建设数据中心,但互不联通。为了对症下药,《方案》中突出强调了构建全国一体化算力网络国家枢纽节点的目标。其中,对于京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等用户规模较大、应用需求强烈的节点,重点统筹好城市内部和周边区域的数据中心布局;对于贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等可再生能源丰富、气候适宜、数据中心绿色发展潜力较大的节点,重点提升算力服务品质和利用效率,充分发挥资源优势,以承接全国范围需后台加工、离线分析、存储备份等非实时算力需求,打造面向全国的非实时性算力保障基地。为了方便理解,也可以按照应用场景进行分类:对于金融市场高频交易、VR/AR、超高清视频、车联网等领域,需要网络时延要求极高的数据中心,允许在城市内部发展;对于工业互联网、远程医疗、灾害预警、人工智能推理等近一线、高频实时交互型领域,需要网络时延要求相对较高的数据中心,鼓励在数据中心集群发展;对于服务后台加工、存储灾备等,网络时延要求不高的数据中心,要优先向贵州、内蒙古、甘肃、宁夏节点转移。总体来看,这对各类型行业应用的数据中心选址都做出了一定建议指导,对未来的规划也将有规可循。三、数据中心正在成为话题热点联系起前两日,特斯拉对外宣布已在中国建立数据中心,实现数据存储本地化,并将陆续增加更多本地数据中心,未来所有在中国大陆市场销售车辆所产生的数据,都将存储在境内。很明显这是关于一场数据主权的捍卫与博弈,类似此前TikTok确定下来的“甲骨文”模式——美国甲骨文公司成为字节跳动在美国的数据合规伙伴,负责存储和管理TikTok 美国用户的数据以此解决信任问题。虽然目前关于特斯拉数据中心的合作伙伴,建设地址等问题都没有得到确认或公开,但参照以往案例,要考虑的问题一定会有两个方面:政策与地理气候。例如2017年苹果公司与云上艾珀(贵州)技术有限公司合作建设iCloud贵安新区主数据中心,该数据中心由云上贵州公司负责运营,苹果公司提供技术协助。其中数据中心选址贵州,一方面与政策监管和政府引导有关,但另一方面,贵州天然的地理、气候、能源供应优势更加适宜数据中心的建设与运营。同理,2017年底,由于国家对云计算合规、数据安全政策的收严,直到当时亚马逊云科技在中国区域的合作伙伴——光环新网买下了基于AWS云服务相关的特定经营性资产(包括但不限于服务器等IT设备),以及光环新网在此后拿到云服务牌照,亚马逊云科技才终于解决在中国的正式商用问题。值得一提的是,亚马逊云科技在中国分设北京(由光环新网运营,含2个可用区)、宁夏(由西云数据运营,含3个可用区)两个区域。同样在选址上,因为宁夏具有年平均气温在10摄氏度以下;能源充足(风电人均装机和人均发电量居全国前列);地质灾害较少等诸多优势,成为企业建设数据中心的选择。从另一方面来看,未来一定将有更多企业依据自身行业特性在不同区域建设数据中心。而笔者在本篇文章中要提的还有,物联网既是数据中心流量的贡献者,也可以是赋能数据中心更加绿色且智能的关键力量,例如通过部署温度、湿度等各类传感器,实时收集数据中心内设备运行时的状态数据,及早发现潜在问题并快速作出响应;例如通过部署资产跟踪解决方案,实时监控和跟踪数据中心内资产,使人员能够对任何数据安全威胁作出快速反应……从近几个月来的数据中心负面事件可以看到,数据中心在数字时代拥有极高的重要性,一次宕机、一场火灾,都会造成难以估算的数字灾难。前路是光明的,道路是坎坷的,物联网人能为数据中心做的还有很多。

    2021/05/31

  • 天舟二号货运飞船发射成功 RFID帮助实现货物管理
    2021年5月29日,天舟二号货运飞船满载物资在海南文昌发射场奔赴太空,带着满满的爱意给“天和”核心舱送去了充足的补给,货运飞船也被亲切地称为“中国快递员”。而这个快递员背后,有这样一家“天地物流公司”,在背后默默地为它提供精准的“订制式”服务,它就是货运飞船系统工程中一个特殊的分系统——货运保障分系统。“兵马未动,粮草先行!”载人航天工程,往天上送人还不够,还得往天上送货。天舟二号飞船主要承担送货的任务,涉及各类物资补给,譬如推进剂、空气、航天员饮食以及用于天和核心舱在轨维护的设备等。它将与此前发射的天和核心舱对接,为后续神舟十二号载人飞船入轨、航天员进驻提供物资服务,确保空间站建设有足够的各类物资储备以便航天员的长期在轨驻留。货运保障分系统是载人航天工程任务中的一个重要分系统,由位于成都的中国航天科技集团有限公司第七研究院(简称七院)七部抓总研制。自2011年任务立项以来,作为七院参与国家重大专项工程的研制“国家队”主力,其是一支平均年龄只有32岁的年轻队伍。此次物资保障服务,也是天舟货运飞船货运保障分系统继2017年4月20日天舟一号货运飞船后,承接的“第二单”任务。做一个称职的“打包员”之所以把货运保障分系统称为“天地物流公司”,跟它主营业务——货物装载布局与物资信息管理密不可分。“公司”要针对每一艘货运飞船的货物运送需求,开展上行货物的装载设计、布局配平设计、货物在轨转运支持以及下行废弃物装载制定等货物运送保障工作;要负责所有装载货物和载荷信息的统一归口管理。“快递员”的主要使命是运送货物,舱内配置最多的是装载各类物资、产品的货包产品。一艘船,多达上千种物资,种类繁多,大小不一,研制进度有快有慢,怎么装?用什么装?找好合适的包装是关键。“公司”的主营业务之一就是设计和制作标准化、系列化的货包产品,为品种丰富、形状各异的物资产品提供防护包装。通过与货运飞船舱内结构的适配性货包装载设计,将货运飞船几十立方米装载空间安排得“满满当当”。“我们的货包不仅好用、实用,还好看。”分系统总体李鹏介绍到,“所有货包都经过了工效学评价和航天员训练,航天员在轨才能用着舒心、安心。”除了吃喝穿戴,天舟二号货运飞船还上行了大量空间站建设所需的设备。设备上行入轨,都需要赋形进行防护。“不仅要防护效果好、重量轻、体积小,还要满足空间站严苛的材料要求,这种材料磨了我们好几年。”七院七部宇航室主任蒋琳介绍到。经过多达百余次的调试、小试、中试,团队成功研发出货包外部包装所需的和内部赋型所需的特种聚氨酯泡沫材料,满足了长期载人密闭环境下材料的选用要求,具备超低有害气体逸出、高效抗菌防霉、高阻燃、燃烧物低毒及优良的力学性能,同时具备高效的缓冲减震功能。当上行设备身处这种“柔软的怀抱”,便有效阻隔了上行振动的严苛的力学环境,保障了货物的安全运输。设计师李丹说,“货包装载产品经过上千次的力学验证,从小到原材料的选择,到每道生产工序的检测把关,做到了万无一失,货物方都给了我们五星好评”。一艘货运飞船,近一两百个货包,如何识别与管理,全靠物资信息管理系统这个“贴心管家”。其结合每个货物配置的“RFID”标签,只要扫一扫,就能知道想要的货物在哪里,实现了货物的清清楚楚、状态分明。神奇的“太空冰箱”值得一提的还有,本次跟随天舟二号货运飞船发往天空的还有一款叫低温锁柜的明星产品。这是考虑到飞船的低温存储需求所研发,其被亲切地称为“太空冰箱”,在距离地球400公里的外太空,在微重力环境下,传统而成熟的蒸气式压缩机制冷技术不适用。空间站物资低温储存技术究竟应该采用什么方案?需要达到哪些指标?作为载人航天和制冷技术的双重“新丁”,七院七部设计师们的视野中笼罩着厚厚的迷雾。经过多方调研和咨询,“公司”组建专项攻关团队,先后攻克了低功耗设计、保温设计、结构优化减重设计等重重难关,顺利通过各项试验考核,成功配套于货运飞船。“太空冰箱”作为电子单机,其电测任务更是“任重道远”。为保证产品万无一失,测试人员需要对产品的功能性能、船上接口,分系统间匹配性,大系统间匹配性等项目进行测试。从2019年11月到2021年5月的一年半时间里,分系统设计师频繁奔波于北京、天津、海南发射场等地,参与完成了整船力学试验、站船联试、五舱联试、货船站地、回归等阶段测试任务。每阶段少则十多天,多则一个多月,部分阶段需要整船24小时不断电测试,测试人员只得不分昼夜倒班工作。在测试阶段,据统计,分系统共参与119天整船测试工作,低温锁柜产品随船电测时长达780小时,产品运行正常。精确的配平布局物资装载布局与配平直接影响到货运飞船的飞行安全,同时对降低推进剂消耗、提高姿态控制精度都有重要作用。七院参加飞行试验队员使用自主研发的物资装载与配平优化软件,能够实时更新装舱货物重量以及装船方案调整对应的整船配平数据,确保每一轮的装载调整都符合发射要求。七院七部软件设计师李皓伟说曾说:“货船配平工作责任重大,直接影响发射成败,计算出的每一个数字都不允许出错。”配平算法是软件研制中最大的难点,不仅需要自动计算排布每一个货物的装船位置,还需要使配平结果在要求的范围内尽可能最优。在软件研制的过程中,软件设计师阅读大量的相关文献,多次和高校专家沟通、取经,最终圆满完成了配平软件的研制任务。在发射场,试验队员深知配平工作责任重大,对整船上的接近200个货物的质量、装船位置以及货船的质量特性进行逐一检查复核,采用记录表签署留档、编制配平报告等方式跟踪记录每一次配平变化情况,保障配平工作万无一失,助力天舟二号成功发射。天舟一号发射成功的画面宛在眼前,天舟二号快递也已送出,“天舟二号第一次运输这么大量的真货物,必须等航天员上去验货、签收后才能算真正成功。”技术负责人陈粤海说到。

    2021/05/31

  • 关于RFID EPC Class1 Gen2电子标签的那些命令
    符合EPC Class1 Gen2(简称G2)协议V109版的电子标签(Tag)和读写器(Reader)应该具有下述的特性:一、标签存储器分区Tag memory分为Reserved(保留),EPC(电子产品代码),TID(标签识别号)和User(用户)四个独立的Bank(存储区块)。Reserved:存储Kill Password(灭活口令)和Access Password(访问口令)。EPC:存储EPC号码等。TID:存储标签识别号码, 每个TID号码应该是唯一的。User:存储用户定义的数据。此外,还有各区块的Lock(锁定)状态位等用到的也是存储性质的单元。二、标签的状态收到连续波(CW)照射上电(Power-up)以后, 标签可处于Ready(准备), Arbitrate(裁断), Reply(回令), Acknowledged(应答), Open(公开), Secured(保护), Killed(灭活)七种状态之一。Ready状态是未被灭活的标签上电以后,开始所处的状态,准备响应命令。Arbitrate状态主要是为等待响应Query等命令。响应Query后,进入Reply状态,进一步将响应ACK命令就可以发回EPC号码。发回EPC号码后,进入Acknowledged状态,进一步可以响应Req_RN命令。Access Password不为0才可以进入Open状态,在此进行读、写操作。已知Access Password才可能进入Secured状态,进行读、写、锁定等操作。进入到Killed状态的标签将保持状态不变,永远不会产生调制信号以激活射频场,从而永久失效。被灭活的标签在所有环境中均应保持Killed状态,上电即进入灭活状态,灭活操作不可逆转。要使标签进入某一状态一般需要适当次序的一组合法命令,反过来各命令也只能当标签在适当的状态下才能有效,标签响应命令后也会转到其他状态。三、命令分类从命令体系架构和扩展性角度,分为Mandatory(必备的),Optional(可选的),Proprietary(专有的)和Custom(定制的)四类。从使用功能上看,分为标签Select(选取),Inventory(盘点)和Access(存取)命令三类,此外还为了以后命令扩展,预留了长短不同的编码待用。四、必备的(Mandatory)命令符合G2协议的标签和读写器,应该支持必备的命令有十一条:Select(选择)Query(查询)QueryAdjust(调节查询)QueryRep(重复查询)ACK(EPC答复)NAK(转向裁断)Req_RN(随机数请求)Read(读)Write(写)Kill(灭活)Lock(锁定)五、可选的(Optional)命令符合G2协议的标签和读写器,可选的命令有三条:Access(访问),BlockWrite(块写),BlockErase(块擦除)。六、专有的(Proprietary)命令专有的命令一般用于制造目的,如标签内部测试等,标签出厂后这样的命令应该永久失效。七、定制的(Custom)命令可以是制造商自己定义而开放给用户使用的命令,如Philips公司提供有:BlockLock(块锁定),ChangeEAS(改EAS状态),EASAlarm(EAS报警)等命令(EAS是商品电子防盗窃系统Electronic Article Surveillance的缩写)。八、从功能角度: 选取(Select)类命令仅有一条:Select,是必备的。标签有多种属性,基于用户设定的标准和策略,使用Select命令,改变某些属性和标志人为选择或圈定了一个特定的标签群,可以只对它们进行盘点识别或存取操作,这样有利于减少冲突和重复识别,加快识别速度。九、从功能角度: 盘点(Inventory)类命令有五条:Query,QueryAdjust,QueryRep,ACK,NAK,都是必备的。1、标签收到有效Query命令后,符合设定标准被选择的每个标签产生一个随机数(类似掷骰子),而随机数为零的每个标签,都将产生回响(发回临时口令RN16, 一个16-bit随机数),并转移到Reply状态;符合另一些条件的标签会改变某些属性和标志,从而退出上述标签群,有利于减少重复识别。2、标签收到有效QueryAdjust命令后,各标签分别新产生一个随机数(象重掷骰子),其他同Query。3、标签收到有效QueryRep命令后,只对标签群中的每个标签原有的随机数减一,其他同Query。4、仅单一化的标签才能收到有效ACK命令(使用上述RN16,或句柄Handle,一个临时代表标签身份的16-bit随机数,此为一种安全机制),收到后发回EPC区中的内容,EPC协议最基本的功能。5、标签收到有效NAK命令后,除了处于Ready、Killed的保持原状态外, 其它情况都转到Arbitrate状态。十、从功能角度: 存取(Access)类命令有五条必备的:Req_RN,Read,Write,Kill,Lock,和三条可选的: Access,BlockWrite,BlockErase。1、标签收到有效Req_RN(with RN16 or Handle)命令后,发回句柄,或新的RN16,视状态而不同。2、标签收到有效Read(with Handle)命令后,发回出错类型代码,或所要求区块的内容和句柄。3、标签收到有效Write(with RN16 & Handle)命令后,发回出错类型代码,或写成功就发回句柄。4、标签收到有效Kill(with Kill Password, RN16 & Handle)命令后,发回出错类型代码,或灭活成功就发回句柄。5、标签收到有效Lock(with Handle)命令后,发回出错类型代码,或锁定成功就发回句柄。6、标签收到有效Access(with Access Password,RN16 & Handle)命令后,发回句柄。7、标签收到有效BlockWrite(with Handle)命令后,发回出错类型代码,或块写成功就发回句柄。8、标签收到有效BlockErase(with Handle)命令后,发回出错类型代码,或块擦除成功就发回句柄。十一、G2用什么机制避免冲突上述解答中提到,当不止一个随机数为零的标签各发回不同的RN16时,它们在接收天线上会出现不同RN16的波形迭加,也即所谓冲突(collisions),从而不能正确解码。有多种抗冲突机制可以避免波形迭加变形,例如设法(时分)使某时刻只有一个标签“发言”,接着再单一化处理,就能识别读写多张超高频RFID标签中的每一张标签。上述三条Q字头的命令体现了G2的抗冲突机制:随机数为零的标签才能发回RN16,若同时有多个标签随机数为零,而不能正确解码,就策略性地重发Q字头的命令或组合给被选择的标签群,直到能正确解码。十二、标签识别号(TID)唯一性如何达成标签识别号TID(Tag identifier)是标签之间身份区别的标志(可以类比于钞票的编号)。 从安全和防伪角度考虑,任何两张G2标签不应该完全相同,标签应该具有唯一性。标签四个存储区块各有用处,出厂后有的还能随时改写,只有TID应该也可以担当此任,所以标签的TID应该具有唯一性。出厂前G2芯片的生产厂家应使用Lock命令或其他手段作用于TID,使之永久锁定,并且生产厂家或有关组织应该保证每个G2芯片适当长度的TID是唯一的,任何情况下不会有第二个同样的TID,即使某G2标签处于Killed状态不会被激活再使用,它的TID(仍在此标签中)也不会出现在另一张G2标签中。这样由于TID是唯一的,虽然标签上的EPC码等可以被复制到另一张标签上去,也能通过标签上的TID加以区分,从而正本清源。此种架构和方法简单可行,但要注意保证唯一性的逻辑链。V109版的G2协议对TID的规定,必须的仅有32-bit(包括8-bit allocation class identifier,12-bit tag mask-designer identifier,12-bit tag model number),对更多位的bit,如SNR(serial number序列号)是Tags may contain而非should。但由于EPC号码被设计成会用到区分单件商品上,32-bit大概是不够用的,应该具有SNR。十三、G2协议中的灭活(Kill)命令G2协议设置了Kill命令,并且用32-bit的密码来控制,有效使用Kill命令后标签永远不会产生调制信号以激活射频场,从而永久失效。但原来的数据可能还在标签中,若想读取它们并非完全不可能,可以考虑改善Kill命令的含义--附带擦除这些数据。此外在一定时期内,由于G2标签使用的成本或其他原因,会考虑到兼顾标签能回收重复使用的情况(如用户要周转使用带标签的托盘、箱子,内容物更换后相应的EPC号码、User区内容要改写; 更换或重新贴装标签所费不菲、不方便等等),需要即使被永久锁定了的标签内容也能被改写的命令,因为不同锁定状态的影响,仅用Write或BlockWrite,BlockErase命令,不一定能改写EPC号码、User内容或者Password(如标签的EPC号码被锁定从而不能被改写,或未被锁定但忘了这个标签的Access Password而不能去改写EPC号码)。这样就产生了一个需求,需要一个简单明了的Erase命令--除了TID区及其Lock状态位(标签出厂后TID不能被改写),其他EPC号码、Reserved区、User区的内容和其它的Lock状态位,即使是永久锁定了的,也将全部被擦除以备重写。比较起来,改善的Kill命令和增加的Erase命令功能基本相同(包括应该都使用Kill Password),区别仅在于前者Kill命令使不产生调制信号,这样也可以统一归到由Kill命令所带参数RFU的不同值来考虑。十四、标签或读写器不支持可选的(Access)等命令怎么办?若不支持BlockWrite或BlockErase命令,完全可以由Write命令(一次写16-bit)多使用几次代替,因为擦除可以认为是写0,前者块写、块擦除的块是几倍的16-bit,其他使用条件类似。若不支持Access命令,只有Access Password为0,才可进入Secured状态,才能使用Lock命令。在Open或Secured状态里都可以改变Access Password,之后再使用Lock命令锁定或永久锁定Access Password的话(pwd-read/write位为1,permalock位为0或1,参考附表),则标签再也进不了Secured状态了,也再不能使用Lock命令去改变任何锁定状态了。若支持Access命令,才可能使用相应的命令自由进入全部各种状态,除了标签被永久锁定或永久不锁而拒绝执行某些命令和处于Killed状态以外,也多能有效执行各个命令。

    2021/05/31

  • 发改委:加强车网互动等新技术研发应用 推动V2G协同创新与试点示范
    5月20日,国家发改委发布《关于进一步提升充换电基础设施服务保障能力的实施意见(征求意见稿)》提出,加强车网互动等新技术研发应用。推动V2G协同创新与试点示范。支持电网企业联合车企等产业链上下游打造新能源汽车与智慧能源融合创新平台,开展跨行业联合创新与技术研发,加速推进V2G试验测试与标准化体系建设。探索新能源汽车参与电力现货市场的实施路径,研究完善新能源汽车消费和储放绿色电力的交易和调度机制,促进新能源汽车与电网能量高效互动。加强“光储充放”新型充换电站技术创新与试点应用。

    2021/05/31