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  • 千亿智能家居市场统一标准缺失
    [ 据IDC(国际数据公司)报告,到2025年全球将有416亿台已连接物联网设备,并且整个行业都将进行数字创新。 ]在人工智能、5G等新技术发展的支撑下,各大科技公司都在推出不同版本的智能家居解决方案,通过将软件集成家用电器等日常设备,让人们的生活变得更加智能。全球市场上,包括施耐德、西门子、霍尼韦尔、罗格朗、ABB、江森自控等企业都推出了不同的智能家居解决方案。在国内,小米、华为等互联网企业也在部署智能家居生态。要推动智能家居的普及,设备必须共享标准化的物联网语言。物联网标准为实现操作的便捷性和通信安全性提供了必要的机制,标准化的设备和解决方案必须经过可靠的实际测试程序,以确保它们可以一起工作并符合预定的安全性基准。为此,智能家居行业企业已经着手讨论如何联合起来,创建新的连接标准,从而使得任何参与者都能构建起互相兼容的硬件设备。智能生活已经驶来理想的 “智能生活”场景应该是这样的:设备之间能够互相实时传递信息和智能操作,比如连接了网络的房屋能允许主人通过智能手机应用程序更改房屋温度;而智能房屋具有安全系统,可以识别车驶入车道,与恒温器进行通信以调整房屋温度,在主人回到家前就能打开室内照明灯并预先加热烤箱等。近年来国内新建住宅都不同程度地安装智能化系统,但是专家表示,智能家居系统整体仍然存在智能化水平不高、标准不统一、兼容性较差不稳定、缺少检测技术依据,市场质量监督体系尚不规范等问题。如何更好地推动和促进智能家居行业国家标准的落地与应用,让智能家居从业者更好地“学标准、懂标准、用标准”,成为行业正在努力的方向。施耐德电气高级副总裁、智能家居业务中国负责人宋炯对第一财经记者表示:通过互联网通信技术、智能家居已经能够以多种现代化手段实现消费者对于家庭设备的个性化、人性化控制。但是智能家居要“破茧”,从一个独立的单元延展到更庞大的智能家居体系,必须要建立起相应的物联网标准。“这将会使得智能家居获得更强的兼容性,比如消费者可以通过本地场景开关、智能手机、智能音箱等设备,来实现屋内所有智能设备的远程无线操控和实时云端通信。”宋炯对第一财经记者表示。智能家居的行业标准将意味着,物联网的集成化能够使得智能家居从单元逐渐转向社区,向真正意义上的智慧楼宇迈进。因为业主不必猜测他们的居民想要哪种操作系统,他们可以建立基础架构,让住户自己决定使用何种智能家居解决方案,而无论哪种方案又都能够被集成到整个楼宇管理系统中,获得兼容。宋炯谈道,相比智能家居的单元而言,社区的构建更加重要,能够提升人们的生活体验,例如可视对讲等远程访问控制方案、安防预警方案、停车管理方案等等,能够帮助社区更好地进行连接。“未来单元内的智能设备将能够远程运行,并且凭借云端的存储能力,很多情况下智能设备可以通过离线进行访问,而且未来这些功能将变得司空见惯。”宋炯对第一财经记者说道,“尤其是低成本、便捷安装的无线解决方案的推出,更加速了智能家居的发展与普及,使得更多智能家居产品飞入寻常百姓家。”5000亿规模市场尚处起步阶段据IDC(国际数据公司)报告,到2025年全球将有416亿台已连接物联网设备,并且整个行业都将进行数字创新。智能家居在中国更是以领先全球的速度发展。艾瑞咨询数据显示,2015年中国智能家居的市场规模是400亿元,今年规模有望达到2000亿元,前瞻产业研究院预计,2023年可能会进一步增至5000亿元。此外,施耐德的一项消费者调研报告显示,疫情后长时间的居家隔离与未来居家远程办公的常态化使得76%的消费者对居住空间的态度有所转变,希望家居生活更加舒适便捷,会考虑购入智能家居产品,这为智能家居行业增长提供了又一契机。为顺应居民消费升级趋势,今年国家发改委等23个部门联合印发了《关于促进消费扩容提质实施意见》,其中也提出刺激家电消费的相关意见,将智能化家电作为未来政府刺激居民家电消费潜力的主要方向。宋炯表示,智能家居发展的趋势是乐观的,这很大程度上受益于5G+AIoT融合带来的新的技术应用;而5G将通过官方牵头指定国际标准,为全屋智能家居系统提供更加全面的网络通信保障和安全防护保障。“疫情影响下国内外居民对无接触智能家居产品需求都有显著提高,智能家居的便捷性和无接触的交互方式在后疫情时代优势凸显。”他说道,“中国内需市场庞大,天然具有构建规模经济优势的条件。”目前行业普遍达成共识,未来智能家居行业发展空间将由现在的各个智能家居企业的智能家居系统和智能家电一起组成。智能家居系统企业越多、智能家电品类越丰富未来,就能越好地服务消费者。同时,与产品相关的设计、家装、联网、云存储、售后等服务性因素因为影响消费者的便利性和安全性,所以也会构成影响消费者决策的因素。标准建立迫在眉睫标准化工作是人工智能、物联网产业可持续发展的基石。宋炯认为,一方面大部分企业希望自建平台和生态,所以不可避免造成了平台割裂;另一方面,各个企业之间确实存在技术架构各不相同的问题,行业中缺乏一套通用的技术标准,而企业在自己的生态闭环中又有一套技术架构。谈及物联网时代标准化的重要性,金沙江创投董事总经理丁健对第一财经记者表示:“标准化是整个互联网设计的基本原则,即便是到了丰富多彩的人工智能时代,也仍然要建立在非常基础的标准化的前提下,没有标准,机器就无法运作。”上个月,国家标准化管理委员会、中央网信办、国家发展改革委、科技部、工业和信息化部等五部门联合印发了《国家新一代人工智能标准体系建设指南》(下称《指南》),从基础技术、产品、服务、行业应用以及安全伦理方面进行规范和指导,旨在加强人工智能领域标准化顶层设计,推动人工智能产业技术研发和标准制定,促进产业健康可持续发展。在《指南》中还确定了智能家居为人工智能标准化的九大重点行业应用领域之一,对技术的应用程序接口标准、设备标准、场景标准等应用层面进行规范,确保各领域技术及其应用的准确性、一致性、高效性和可用性,对于产业应用推广具有重要意义。根据《指南》,智能家居领域的人工智能标准体系将在2023年初步建立。通过利用行业标准,照明控制和建筑物管理系统可以融合为一个无缝、安全的配置;建筑物管理员就可以对应用系统进行简化控制,对共享公用网络进行实时监控,简化配置,并可以通过云将其扩展到多个建筑物,释放物联网的全部潜力。宋炯告诉第一财经记者,施耐德电气的Wiser智能家居系统就是基于标准的ZigBee3.0通信协议技术,兼容性强,通过本地场景开关、智能手机、智能音箱等设备都可实现屋内所有智能设备的远程无线操控和实时云端通信。西门子方面则对第一财经记者表示,其SieNeuro智能家居系统同样基于国际通用的标准Zigbee3.0通信协议,还能支持远程OTA软件升级,通过边缘算法解决了离网安装的工程需求;同时严格遵守私有特征与标准协议相隔离的设计,适用于与不同的智慧社区、智能楼宇和智能家居平台实现互联互通。与蓝牙的点对点传输方式相比,ZigBee 协议的优势在于自组网能力,最多支持 65000 个设备组网;对于智能家居来说,ZigBee 协议还有高安全性的宝贵优点。IoT研究机构ON World数据显示,2030年全球连接设备总体出货量预计能达到1250亿台,而ZigBee协议设备的总体出货量届时会超过38亿台。同样采用ZigBee 协议3.0的施耐德、西门子能否互联?有专家告诉记者,理论上是可以的,但是要做稳定性测试。物联网标准的采用使制造商可以跨操作系统、平台传输,使供应商快速创建和实施可靠、安全的设备发现和连接。这样就无需开发每个物理传输或操作系统,从而最大限度地提高了互操作性和市场可扩展性。小米集团副总裁、集团技术委员会主席崔宝秋告诉第一财经记者:“总体而言,国内的智能家居技术公司的发展更快速。由于智能家居及其应用方面的多元化、多样化,目前全球以及国内在智能家居领域的标准制定方面,碎片化较为严重,智能家居的领域较难达成统一的标准。但国内国际的主流厂商正在努力合作,在比如互联互通领域的标准方面争取尽早达成一致,从而进一步推进智能家居的标准。”

    2021/03/09

  • 超高频RFID标签性能检测标准研究
    自2010年中国物联网发展被正式列入国家发展战略后,中国RFID及物联网产业迎来了难得的发展机遇。随着RFID及物联网行业的快速发展,RFID行业市场规模快速增长,2017年我国RFID行业市场规模增长至662亿元,而2018年我国RFID行业市场规模增长至840亿元,同比增长26.9%。RFID行业市场的迅猛增长归功于超高频无源RFID标签的迅猛增长,其在鞋服零售领域,以每年近30%的速度增长,国内也有越来越多的行业开始应用超高频RFID标签,如国家电网对于智能电表RFID的应用,每年用量近亿片,并且也在慢慢向诸如互感器及更多电力资产管理领域迈进。另外,公安部与工信部联合制定车辆RFID标签应用标准,为未来智能交通车辆管理做铺垫。为应对各行业需求,我国政府相关部门出台物联网“十三五”规划,强调未来我国将重点发展超高频RFID,超高频RFID有望迎来发展机遇。据不完全统计,我国标签生产厂家年生产能力达到年产量150亿片,而江苏省标签生产企业的年产量超过35亿片,占全国产量的三分之一以上。如果考虑到浙江以及上海区域,整个长三角标签生产能力将占全国产能的一半以上,应用项目数量更是全国之冠。对于超高频RFID标签而言,其生产企业、相关应用企业呈现区域性分布。大型厂家同样集中在长三角地区,小型厂家更是众多,主要的大型厂家如永道无线射频标签(扬州)有限公司(以下简称永道)、上扬无线射频科技扬州有限公司(以下简称上扬)、江苏中江物联网科技有限公司等皆设厂于江苏省,其中永道和上扬标签年产值都超过了10亿片,永道更是全国出货量最大的超高频RFID标签生产企业。江苏省的超高频RFID标签应用一直处于全国领先水平,如南京市是全国最早应用UHF RFID标签进行智能交通建设的城市之一,江苏洋河酒厂股份有限公司承担的商务部“酒类流通RFID追溯体系建设试点项目”,更是取得了良好的应用效果。 超高频RFID标签性能检测的必要性超高频RFID标签市场增长迅速,随之带来的是超高频RFID标签性能检测市场的兴起。由于RFID的市场还处于培育阶段,目前国内超高频RFID检测市场还未形成严格的市场规范,标签企业通常无法很好地评估自己生产的标签。由于超高频RFID标签在不同材质上介电常数改变导致标签性能发生变化,这就要求厂家需要根据不同的应用场合设计不同的天线,由此一个厂家提供的标签就有几十种之多,有很大的市场检测需求。由于缺少相应的检测手段,RFID系统集成商在应用标签时常常发现标签质量无法满足要求,客户最终会由于标签应用场景与原来设计不一致导致使用效果不理想,无法达到项目预期效果。2015年,GS1组织发布的TIPP测试标准正式面向企业,此标准中规定了35种常用零售商品的应用性能测试方法,也规定了在相应场景下,标签应达到的性能等级。这也标志着欧美相关组织在超高频RFID的认识及应用上已经走在了前面。现在已有美国奥本大学、重庆市标准化院等院所开展相关检验检测或进行相关能力建设。 UHF RFID标签性能检测相关标准目前超高频RFID标签性能检测主要相关标准,包括国际标准和我国的国家标准及协议,主要标准及协议,如表1所示。表1 目前,依据EPC标准进行标签性能检测的机构主要有:美国:University on Arkansas(UARK) apparel  RFID test Center韩国:RUC法国:GS1德国:Fraunhofer Institute芬兰:VTT中国:上海集成电路与产业促进中心 超高频 RFID标签性能检测相关标准中主要检测项目结合国际和我国国家标准对UHF RFID标签性能检测的要求,对标准内容进行详细梳理后,对超高频RFID标签性能检测的主要项目总结,如表2所示。表2建立和完善超高频RFID标签性能检测系统必不可缺,不仅能为相关超高频RFID应用类项目提供有力支撑,提高RFID应用类项目完成几率,还能为市场相关应用有序化提供保障。同时,可以为市场上标签产品的质量监督提供有力保障,保证超高频RFID标签产品质量过关。在检验检测过程中,可以依据我国国情和应用的主要场景,研制出适合我国的标签分类分级标准及检验检测方法,在研究验证的基础上,形成良性循环,从而促进超高频RFID产业应用持续健康发展。 (作者单位:江苏省质量和标准化研究院)《中国自动识别技术》2020年第5期总第86期

    2021/03/09

  • 窄带物联网标准化概述和性能测试
    物联网世界发展迅速,其组件规模已经从2006年的20亿发展到了2020年预计300亿数量。目前,物联网技术和应用在实现产品追踪、固定资产管理、提高生产管理效率、节约成本甚至保障人员安全等方面都做出了重大的贡献,已经被视为国家经济增长的稳定动力之一。传统的物联网设备通常采用工作在非授权频段的短程无线电技术,比如Wifi、Zigbee和蓝牙技术,这些设备往往受到局域、短程通信的限制。针对这种限制,适用于广域、远程通信的低功率广域网(LPWAN)应运而生,它具备低功耗、低速率、低成本、广覆盖等特征。LPWAN有两个技术分支,一个分支采用非授权频段,如SigFox和LoRa;另一个分支采用授权频段,如蜂窝物联网技术。3GPP工作组针对蜂窝物联网提出了两项基于LTE的物联网通信技术,分别为eMTC(enhanced Machine Type Communications)和NB-IoT。基于蜂窝窄带物联网NB-IoT作为LPWAN的一项典型技术,与传统物联网传输技术相比,改变了通过中继网关收集信息再反馈给基站的复杂网络部署,解决了多网络组网、高成本、大容量电池等诸多问题,构建于蜂窝网络上,只消耗180kHz的带宽,可直接部署于2G、3G及4G网络。NB-IoT技术的推广实施涉及到芯片、模组、终端、电信运营商、应用等全产业链的协作。在现阶段,芯片、模组等环节对NB-IoT产业化进程起着更加重要的作用。目前,全球已有101家运营商部署了NB-IoT,行业已发布50款NB-IoT模组,其应用方向主要分为消费性物联网(智能穿戴设备)、工业物联网、生产和消费混合性物联网(车联网与智能家居)、物联网综合集成应用平台(智慧城市)等。我国三大电信运营商均在加速推进物联网建设和发展,中国电信于2018年末成立了中国电信天翼物联技术有限公司,中国移动成立了移远通信股份有限公司,都旨在优先部署NB-IoT、扩大网络规模、抢占市场先机。NB-IoT在现阶段的发展同样面临几大问题:首先,虽然鼓励物联网行业发展的相关政策不断推出,但目前NB-IoT还没有进入大规模商用阶段,普及程度仍较低;NB-IoT行业上下游还未进入大规模量产阶段,芯片、模组的成本相对较高,有待大规模量产并进一步降低价格;对于NB-IoT顶层设计来说,更为重要的是NB-IoT领域的技术标准有待进一步完善,相关芯片、模组、终端产品的测试标准有待完善和推出,以便对产品和相关系统的稳定性、安全性进行测评。 NB-IoT标准化现状国际标准化现状NB-IoT标准主要包含核心标准、一致性测试标准和性能标准。核心标准规范了信令协议、网络接入等协议内容,一致性测试标准是射频、协议、RRM的测试标准,性能标准则规定了具体垂直应用领域的性能和测试规范。NB-IoT核心标准的标准化进程经历了业界多方漫长的合作和探讨。2013年,华为首先联合业内厂商发起了名为LTE-M(LTE for Machine to Machine)的窄带物联网研究。LTE-M提供了两种技术方案:分别为基于GSM演化的eMTC技术和基于FDMA、GMSK调制的全新NB-M2M技术。2014年,由华为、中国移动、沃达丰、诺基亚等主导的SI课题“Cellular System Support for UltraLow Complexity and Low Throughput Internet of Things”在3GPP GERAN组正式立项,SI课题将LTE-M正式命名为Cellular IoT,即CIoT。2015年,高通联合华为又进一步推出一种上行链路采用FDMA多址、下行链路采用OFDM多址的融合技术方案,即为NB-CIoT(Narrow Band Cellular IoT)。NB-CIoT可以支持海量低速率终端接入、增强覆盖、降低终端成本和复杂度、实现低功耗(电池寿命达10年)和低时延、支持上下行传输,但NB-CIoT作为一种全新技术,与传统的LTE技术架构仍然需要考虑网络兼容问题。2015年8月,爱立信、中兴主导在GERAN SI阶段末次会议中提出了NB-LTE(Narrow Band LTE)技术。NB-LTE与NB-CIoT相似,但更倾向与传统LTE 兼容,更易于实现部署。NB-LTE采用了LTE实体层和绝大部分LTE上层网络,减少了设备的升级更新,并沿用LTE原有网络架构,能够实现快速部署。2015年9月,业界各方在3GPP RAN全会最终达成一致,将NB-LTE和NB-CIoT两种方案整合成为最终形式的NB-IoT方案,并将其确立为窄带蜂窝物联网的唯一标准。2016年6月,NB-IoT核心标准正式在3GPP R13冻结。NB-IoT采用180kHz窄带系统和3.75kHz子载波间隔,能够实现比现有GPRS网络提升20dB的深度覆盖、每个扇区具备支持5万个以上的海量连接能力、实现更灵活时延。NB-IoT一致性测试标准由3GPP RAN5工作组制定,NB-IoT性能标准由3Gpp RAN4工作组制定。RAN5的终端一致性测试子工作组(NB_IoT-UEConTest)根据运营商和终端厂商沟通情况,将相关测试优先级分为两个阶段。随着3GPP持续推进NB-IoT一致性标准和性能标准,GCF(Global Certification Forum)作为运营商和终端制造商共同成立的组织,目前正积极地参与NB-IoT仪表、终端的互操作,一致性测试标准化推进工作,并分别针对NB-IoT射频、协议、RRM等成立了WI-259、WI-257、WI-258工作组。国内标准化现状据中国信息通信研究院2018年调研数据显示,未来几年我国物联网行业年均增速可达30%左右,NB-IoT相关的物联网平台、传感器、芯片等产业链上下游将充分受益。但NB-IoT作为通信行业新兴应用,在国内也同时面临着打造规范化的行业标准、营造健康产业生态的严峻挑战。目前,中国电信终端产业协会(TAF)及中国通信标准化协会(CCSA)正全力主导推动我国的NB-IoT行业标准化工作。CCSA的TC5WG9从2016年开始专门负责我国NB-IoT的行业标准制定工作,其工作方向主要集中在3GPP的基础上,对面向物联网行业的NB-IoT接入技术和测试方法开展研究。目前,CCSA在工信部研究院和三大运营商的主导下,主要完成了如下行业标准的制定工作:《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-IoT)无线网总体技术要求》《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-IoT)核心网总体技术要求》《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-IoT)核心网设备技术要求》《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-IoT)终端设备技术要求》《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-IoT)安全技术要求》《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-IoT)基站设备技术要求》《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-IoT)核心网设备测试方法》《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-IoT)基站设备测试方法》《面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-IoT)终端设备测试方法》。TAF专注于融合NB-IoT与具体的垂直行业应用,完善相关标准体系及内容。TAF针对物联网产业界在模组形态开发、指令集应用五花八门的现状,首先推出了物联网模块协会标准,主要包括:《面向窄带物联网(NB-IoT)的终端模组总体规范》《面向窄带物联网(NB-IoT)的终端模组规范 BAND3和BAND5和BAND8》《NB-IoT设备互联互通测试方法》《NB-IoT终端及模组功耗测试》。纵观国内外NB-IoT标准化进展,在NB-IoT核心标准已经成熟冻结的前提下,运营商、制造商、行业组织均及时响应3GPP的基础架构,持续推动一致性和性能标准的完善。对于协议、射频、RRM等一致性测试标准研究,企业和行业基本可以采用依据3GPP提供的传统LTE通信的测试架构开展研究。然而,对于NB-IoT性能测试方法及标准的研究工作,在把握总体的性能测试思路的基础上,往往需要结合具体垂直行业细分应用展开研究,例如智能城市、智慧医疗、智慧家居等不同应用领域对于关键评定性能的优先级需求都不尽相同。 NB-IoT性能测试性能目标评价NB-IoT的基础性能指标通常包括覆盖范围、最小传输速率、服务时延、设备功耗(电池寿命)、系统容量、设备复杂度等。此外,考虑NB-IoT可以采用3种不同的频率部署方式,其中Standalone独立部署模式利用GERAN系统占用的资源替代当前一个或多个GSM载波,Guard-Band保护带部署模式目前LTE载波保护带上没有使用的资源块,带内部署In-Band利用LTE载波内的资源块,因此部署灵活性也是NB-IoT性能评价需要考量的指标。NB-IoT性能评估严格意义上应该基于3GPP R13规定的相较GSM/GPRS有20dB覆盖增强(即最大耦合损失164dB)的基础展开工作,在此基础上,进一步探索NB-IoT处于最优性能时的耦合损失、在其他不同耦合损失水平下的性能表现。NB-IoT的实际性能与设备、基站的实际实施方案紧密相关。目前,基于3GPP R13冻结协议的NB-IoT性能评估规范和标准并没有完全公开。虽然3GPP 45.820技术报告(Cellular System Support for Ultralow Complexity and Low Throughput Internet of Things)和3GPP发布的相关文献中提供了大量的测试案例和结果,但其中大部分并非完全根据3GPP R13协议而展开测试研究的。目前NB-IoT性能测试现状具体可以概括为:国际标准、行业标准在持续推进,但同时行业内的企业、科研院校等也开展大量的结合具体垂直应用的测试方法研究和测试案例分享。例如,荷兰Holst Center针对NB-IoT和eMTC在智慧城市中的应用,采用无线NS-3仿真测试模型开展了NB-IoT功耗、时延和可扩展性等性能评估研究;爱沙尼亚的Thomas Johann Seebeck Department of Electronics针对NB-IoT在健康医疗领域的应用,提出了融合单传感节点和多传感节点汇聚两种不同基站通信方式的系统架构模型、通信模型,并采用蒙特卡罗仿真实现对有效吞吐量、蜂窝容量、时延等性能的评估。性能评估方法为了便于NB-IoT系统部署之前或过程中能够精确评估系统性能参数,必须发展可靠、有效的专用工具。目前,行业内并没有发展专门面向NB-IoT的测试工具,测试评估工作往往借鉴传统测试领域中比较高效的评估方法,具体包含模拟工具法(如Matlab、NS-3、OMNet++)、仿真工具法、试验台法、试验区法等,每种评估方法都可以应用于具体场合。参考传统电信系统的性能评估方案,NB-IoT的性能评估可以采用分析模型或网络评估系统两种不同的方案。分析模型主要是对系统进行数学建模(如采用Markov链),使得研究者可以简便地通过改变数学模型的不同参数以评估系统整体或局部的变化,这种方案尤其适用于基于简单网络协议的系统,但不适用于处理实际物理世界中的复杂部署问题。网络评估系统方案则可以模拟实际的系统行为,并提供可观测的结果,该方案通常采用模拟工具、试验台或仿真工具等具体实现技术。采用模拟工具可以实现对高复杂度的应用场景进行建模,并观测应用系统随时间的演化情况,它是计算机对实际应用系统的复制化。试验台则一般用于对给定设备进行严格、透明测试,在NB-IoT应用中,试验台可以用于对投入量产前的系统关键部件进行测试。仿真工具主要是通过采用虚拟系统的方式评估实际的系统性能,具备可重复、可配置、易隔离和便于管理等特点,避免使用过度复杂的物理架构。网络评估系统方案的每种实现技术都有其优缺点,而且相互之间并不互斥,在特定的应用场合都能实现最佳效果。(作者单位:广州市标准化研究院)《中国自动识别技术》2020年第5期总第86期

    2021/03/09

  • 条码技术在笔记本及零部件 追溯与召回系统中的应用
    缺陷产品是指产品的原材料、零部件、配件及产品自身在设计、制造装配或使用过程中对消费者及环境产生危害的产品。缺陷产品往往是在最终消费环节被发现,此时缺陷产品已在流通渠道存在一段时间,且流通分布较广。手机、笔记本电脑等产品普及应用,缺陷零部件的出现概率也会逐渐增强。设备的材料中含有铜、金、银、钯等多种价值较高的金属,但也富含铅、汞、镉等有毒物质。因此,出现缺陷零部件问题后,对零部件的科学回收处理,对保护环境、实现资源循环利用、完成建设节约型社会的目标都具有重要意义。 笔记本电脑缺陷召回平台的构建针对笔记本电脑供应链的特征,对缺陷产品的召回流程进行细化,缺陷产品召回的理论基础,如图1所示。 在缺陷召回流程中,先由缺陷问题发现者(经销商、生产者、消费者)通过缺陷回收平台对缺陷笔记本信息进行上报,采集相关信息,然后质检部门根据采集到的信息进行缺陷评估、确认是否有召回的必要性,接着就需要召回的缺陷产品与召回部门和生产者进行沟通确认,进而制定召回计划,并实施召回。平台的功能分析缺陷笔记本电脑系统主要由生产回收、仓储回收、运输回收、经销回收、废弃处理五大功能块构成,如图2所示。图 2  缺陷笔记本电脑召回追溯平台功能生产阶段产品召回方案生产阶段,生产厂商将收到的零部件原材料初始化信息录入信息管理系统的中心数据库,通过制造生产,将零部件的信息通过GS1编码体系以GS1-128码为载体并在每个零部件上采用烙印方法将条码烙上去,并传输至信息系统数据库(在录入原材料生产制造信息时需要根据品名、型号、规格、产品批次录入相应信息)生产完成后将零部件整箱包装,在箱体上采用GS1体系中的SSCC编码方式。在录入生产制造信息时需要根据品名、型号、规格、一级包装数量、二级包装数量、托盘数量、集装箱数量、商品编码、包装箱数量、托盘编码、集装箱箱号、产品批次录入相应信息。传输至信息管理系统中心数据库,如图3所示。图3  生产阶段缺陷零配件的召回 当信息系统平台接收到某产品发生缺陷需要召回的信息时,分为以下三种情况:零部件状态信息平台接收到缺陷信息,通过录入至平台的信息进行分析,分析出问题原材料的信息,进行信息匹配后发送至召回平台,将缺陷信息反馈至原材料储存库,将这部分零部件原材料交给质检部进行回收。制造阶段平台接收到信息后,平台进行分析并把会出现问题的条码发送给生产部门,生产部门接到信息后停止生产,并将已生产完未入库部分交至有关部门进行回收。入库阶段平台接收到召回信息后,平台进行分析并把出现问题的条码发送至包装入库部门,将包装完成还没有入库的交给检验部门,将已入库的信息发送至信息平台,记录信息后不再出库,并交检验部门进行处理。 仓储阶段缺陷产品的召回方案成品零配件进入仓库入库,编码以GS1-128条码为载体并将入库信息录入信息管理系统。成品零配件有缺陷的,将缺陷零配件的条码录入信息管理系统中心数据库,平台接收到信息后,进行分析并把出问题的条码发送给检验部门,检验部门接到信息后检验完毕再发布召回通知。成品整箱货外包装箱体条码以系列货运包装箱代码(SSCC)进行编码,当整箱货在此阶段出现问题时,将缺陷成品整箱货的条码录入信息管理系统中心数据库,平台接收到信息后,进行分析并把出问题的缺陷成品条码发送给检验部门,检验部门接到信息后质检完毕并将此部分信息发送给平台,即发布整箱货召回信息通知,如图4所示。图4   仓储阶段缺陷零部件召回 运输阶段的缺陷产品召回方案当物品属于运输阶段出库时,将出库的信息录入信息管理系统中心,装车时将信息通过相同的编码方式传输到信息管理中心,运输是通过北斗全球定位信息实时将信息传输至信息管理平台。经销商与用户使用阶段的产品召回方案产品运输至经销商,通过系列货运包装箱代码(SSCC)进行信息传递,经销商将带有条码的产品发送给客户。遇到缺陷产品时,经销商发送信息给回收平台中心,将缺陷产品信息召回通知发送到信息管理系统中心数据库,再回到回收平台中心。用户得到缺陷产品的条码,通过 APP应用软件与自己的产品进行对比,如核实成功后,将缺陷产品退回经销商;另一方面,在得到缺陷产品信息后,经销商得到同一批次系列货运包装箱代码,停止销售该批次产品并且回收产品,同时将情况发送给质检部进行质量检测,如图5所示。图 5  经销商与用户使用阶段的产品召回方案 笔记本电脑以及零部件内部编码笔记本电脑及零部件内部条码采用EPC的编码原则。将笔记本电脑内部零部件从其原材料来源、零部件出库,运输至智能生产商的所有过程编制96位二维条码植入到笔记本电脑内部应用。成品笔记本电脑根据零部件的来源以及一系列的安装数据通过EPC进行编码,同样植入笔记本电脑内部应用。数据载体GS1-128条码外包装箱体条码(SSCC)和内包装产品条码(GNIT)均以GS1-128条码作为载体采用起始符号、数据字符、校验符、终止符、左右侧空白区及供人识读的字符组成,用以表示中心数据库应用标识符字符串,只用于标识物流单元。具体编码方式参照GB/T 15425-2014 《商品条码 128条码》及GB/T 16986-2009 《商品条码 应用标识符》等国家标准。射频标签RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。EPC标签是射频识别技术中应用于GS1系统EPC编码的电子标签,是按照GS1系统的EPC规则进行编码,并遵循EPC global制定的EPC标签与读写器的无接触空中通信规则设计的标签。EPC标签是产品电子代码的载体,当EPC标签贴在物品上或内嵌在物品中时,该物品与EPC标签中的编号是一一对应的。通过EPC标签,可以识读智能识别以及其零部件的所有信息,对其参数进行比对。GS1的数据交换技术在本项目回收体系中采用基于Internet的电子数据交换技术——MXL技术。通过MXL技术将笔记本电脑的信息传输至信息管理中心数据库,缺陷产品的信息通过MXL进行交互,快速查询出有效信息发送至各个环节,并发出应急处理指令。北斗定位系统通过RFID技术与北斗定位系统应用相结合,将产品的位置信息实时与北斗接轨,并通过MXL技术实时传输至信息管理中心,并将具体位置实时共享至回收追溯平台中心。北斗卫星导航定位系统的基本工作原理是“双星定位”:以2颗在轨卫星的已知坐标为圆心,各以测定的卫星至用户终端的距离为半径,形成2个球面,用户终端将位于这2个球面交线的圆弧上。地面中心站配有电子地图,提供一个以地心为球心、以球心至地球表面高度半径的非均匀球面。钱露 许阳 鲍锦伟 陈楚赟 /文(作者单位:浙江万里学院)(指导教师:陈莎莎)《中国自动识别技术》2020年第1期总第82期

    2021/03/09

  • 标准化的商品源数据:新零售数据的基础
    随着互联网技术的发展,中国作为互联网大国,一直非常重视数字经济的发展,党的十八届五中全会明确提出十三五时期要“拓展网络经济空间,实施‘互联网+’行动计划,发展物联网技术和应用,促进互联网和经济社会融合发展。实施国家大数据战略,推进数据资源开放共享。”国务院《促进大数据发展行动纲要》(国发(2015)50号)明确要求:“建立标准规范体系,推进大数据产业标准体系建设,加快建立数据标准体系。” 零售业作为传统经济的重要组成部分,很多传统零售企业伴随着数字经济发展的脚步进化为对线上服务、线下体验以及现代物流深度融合的新零售模式,他们依托互联网,通过运用大数据、人工智能等先进技术,对商品的生产、流通与销售全过程进行升级改造。新零售的实现关键点必是要走数据赋能之道。这其中商品的数据采集的重要性、准确性成为重中之重。目前,商品条码作为商品全球流通的唯一身份证,每天扫描商品条码的次数达500亿次。在我国已超过40多万家企业成为中国商品条码系统成员,零售业中95%以上的快速消费品采用商品条码,涉及20多个行业领域。商品条码作为最简单实用的自动识别技术虽然使商品能够在全球范围流通,但每个用户及商业零售POS店都是独立的系统,商品的信息是封闭的;在我国通过GS1全球数据同步网络(GDSN)发布的商品信息达1.5亿条,但这些以商品条码为关键字的商品信息由产品生产企业自行备案通报,信息量大却存在商品属性信息描述不规范等问题。而这些问题在新零售时代迫切需要解决,以适应大数据时代的发展需要。 标准化的商品源数据2016年,中国物品编码中心(以下简称编码中心)相继与京东集团、阿里巴巴签署战略合作协议,共同促进GS1全球化标准,推动我国商品信息标准化、数字化和国际化发展;就商品基础属性标准、推进“可信数据源”标识应用、加强产品安全追溯等方面开展积极深入的合作,正式启动商品源数据项目。什么是商品源数据商品源数据(Trusted Source of Data,简称TSD),通过标准化采集处理将商品实物的相关信息数字化,主要是通过对产品标签文字提取、图片拍摄、尺寸重量测量等方式获取商品信息形成以商品条码为关键字的商品属性信息。商品源数据的数据模型商品源数据采用GS1全球数据模型(Global Data Model, GDM),GDM是在GS1全球主数据(Global Master Data, GMD)标准中的元数据结构和内容不变的基础上,对GMD标准中的4000多个商品属性及关联属性进行重新梳理和分类,形成针对不同品类的应用模型,缩小属性选择范围,降低应用难度,提高应用效率,是实用型应用模型(商品属性模板),方便商业应用和统一主数据交换。采用“洋葱模型”概念,其中的数据属性分为四个层级: 核心层  适用于所有品类的全球通用属性,均为必填属性,如GTIN(条码)、产品分类(GPC)、品牌名称、产品描述(产品名称)、目标市场(销售国/地区)等属性;全球品类层  按品类划分的全球通用属性,分为必填属性和条件必填属性,如食品成分、过敏原、营养素、食用/使用说明等属性; 区域品类层  按品类划分的区域通用属性,分为必填属性和条件必填属性,如包装材料、规范化品名、产地声明等属性; 地方层  适用于单个国家/地区的按品类划分的属性,如各国/地区税收税率、包装标志、葡萄酒年份、葡萄酒等级等属性。 商品源数据的构成经文字信息录入、图片拍摄、尺寸重量测量,形成以商品条码为关键字的商品属性信息。包括单品核心层属性、生产信息、配料/成分、其它说明、规格型号、监管信息、税务信息、装卸储运信息。核心层属性包括有商品标识、商品分类、商品描述、商品图片、贮藏说明、业务信息、测量信息、包装信息、中包信息、外包信息。生产信息生产信息:品牌商名称、原产国(地区)、生产厂家信息等。配料/成分原料信息、配料信息、成分信息、营养成分信息。其它说明主宣传语、注意事项/警示语、食用方法/使用方法。规格型号净含量规格、尺寸规格、型号。监管认证信息执行标准、生产许可证编号、批准文号、认证标志/合格标识、认证标志/合格标识说明。 税务信息 税务编码、进项税率。装卸储运信息堆叠层数、装卸储运说明。 商品源数据的质量标准商品属性信息的质量要求主要包含文字信息、商品图片、包装测量三个方面,应符合以下要求:规范性:符合数据构成和内容要求;完整性:按照数据规则要求,数据字段数值完整;准确性:准确表示其所描述的商品真实值;精准度:尺寸重量的数值精确。标准化的商品源数据具有来源可靠、准确及时、发布权威、全球通用的特点。商品源数据是利用标准化的方式将商品属性信息数字化,而在这一过程中,商品信息数据的规范性和一致性对于整个供应链的贸易各方实现增产提质、降本增效、线上线下融合以及各环节信息的互联互通等方面都至关重要。具体来说,通过商品信息数据的规范化、标准化,一是净化商品品质,消费者更放心、更明白、更安全,帮助消费者做出正确的购物决策;二是促进企业发展和品牌建立,提高生产者和商品展示信息的可信度;三是品控、仓储、物流等环节降本增效,商超、电商结合准确、精准的商品源数据进行采购、品控、仓储管理,承运商运用精准的商品尺寸重量等包装信息进行智能算法,优化配送、提高效率、降低成本;四是强化消费维权和政府监管,为政府监管部门提供强有力的监管渠道,也为国家监管机构提供可信、全面的数据闭环反馈。因此,以标准化手段作为技术支撑,是维护我国数字经济发展秩序的有利手段。截止2020年7月底,编码中心已在全国成立了38个源数据采集服务工作室,已采集商品源数据近35万条数据。随着商品源数据工作推广和标准化程度的提高,商品源数据在物联网、电子商务、现代物流、大数据等中的应用成为强有力基点,促进应用领域实现无缝连接,提高企业经济效益与政府的管理效能,助力数字经济发展。(作者单位:浙江省标准化研究院(之江标准化智库))《中国自动识别技术》2020年第5期总第86期

    2021/03/09

  • 新AI工具“听”咳嗽声鉴别新冠肺炎
    麻省理工学院(MIT)研究人员称,他们发明了一款新人工智能模型,可以通过倾听健康人和新冠肺炎患者之间咳嗽的细微差别,发现新冠肺炎无症状病例。目前他们正对这一AI工具开展临床测试,也已向美国食品和药物监督管理局(FDA)提出申请,希望能获批作为新冠病毒筛查工具。这一AI算法基于他们先前开发的用于检测肺炎、哮喘甚至阿尔茨海默症等疾病的模型,这些疾病会导致机体功能退化,如声带减弱和呼吸功能下降等。该研究负责人、MIT自动识别实验室研究科学家布莱恩·苏比拉纳解释说:“人们的说话和咳嗽声会受到声带和周围器官的影响,因此,人工智能可从咳嗽声中获得很多信息,包括人的性别、母语甚至情绪状态等。”研究人员首先创建了一个网站,健康志愿者和新冠肺炎患者可以使用手机或计算机记录自己的咳嗽声音。他们通过该网站收集了70000多份咳嗽声音样本,其中2660份来自新冠肺炎患者——不管有无症状。然后,他们使用其中4256份样本训练AI模型,并使用1064份样本测试该模型,以查看它能否识别出新冠肺炎患者与健康人之间的咳嗽差异。他们发现,这款AI能识别与新冠肺炎特有的4个特征相关的咳嗽差异:肌肉退化、声带强度、情绪(例如怀疑和沮丧)、呼吸和肺功能。结果表明,该AI模型识别出新冠肺炎病患的准确率为98.5%;识别出无症状感染者的准确率为100%。研究人员称,该AI可以帮助发现无症状感染者,从而遏制新冠肺炎疫情的蔓延,其还能发现流感等其他疾病患者与新冠肺炎患者之间的区别,只是它在区分新冠肺炎患者和健康人方面要好得多。该团队目前正在多家医院对这款AI工具开展临床试验,也在向监管机构申请,希望将其囊括在将于下个月发布的一款应用程序内。据悉,剑桥大学、卡内基梅隆大学等也在进行类似项目。不过,纽约大学医院呼吸保健医学主任安东尼·鲁宾斯基表示:“这一AI工具能否作为筛查工具还需进一步研究和论证,以确保其能准确评估所有年龄和种族的人的咳嗽。”

    2021/03/09