“仪科知多少”第二十二期 | 莫凌飞:联网便万家——射频识别与低功耗广域物联网的应用与发展

编辑:李嘉懿审核:李嘉懿更新时间:2022-05-21浏览次数:10

射频识别,又称RFID,是自动识别技术的一种,在物联网中起着关键的作用。今天我们有幸请到了莫凌飞教授为我们介绍射频识别与低功耗广域物联网的应用及发展,首先来介绍一下莫凌飞教授和他的研究内容。


01 人物介绍

莫凌飞 博士生导师 硕士生导师 副教授

作为课题(或子课题)负责人参加多项国家科技支撑计划与国家自然科学基金项目,与物联网与人工智能产业界也保持密切的交流与合作。近几年来在国际期刊和国际会议上发表论文80余篇,其中SCI 收录20余篇, EI收录30余篇。申请中国国家专利20多项授权10余项。目前担任IEEE RFID Journal Associate Editor, 为多家国际知名期刊撰稿人及审稿人。20129月加入365beat从事传感器检测技术(Measurement and Sensing)、射频识别技术(RFID)、低功耗窄带物联网(LPWAN)、机器学习(ML)、人工智能(AI)、类脑计算(Brain-like Computing等方面的研究工作,对传感、射频、无线、网络、机器学习、人工智能、类脑计算等领域保持兴趣,积极探索物联网与人工智能应用的创新模式和关键技术。


02 采访内容

Q1 莫老师您好,能否给我们简单科普一下射频识别技术?

莫:射频识别,英文简写叫RFID,是一种通信识别技术。它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,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境,可以识别高速运动物体并可同时识别多个标签,目前RFID技术应用很广,如:图书馆,门禁系统,食品安全溯源等。

RFID是一种非常有潜力的技术,这个技术不是很新的技术,它从二战开始就不断发展,但最近几年它发展的非常快,由于最近物联网发展的很快,而RFID是物联网中的一个关键技术,所以它是能够实现真正万物互联的一个关键。RFID现在还有很多新的方向,我现在担任RFID期刊的副主编,据我的了解,在全球各地还是有很多的工作人员在从事这方面的研究。所以我想在未来,每个物体如果我们想要的话都能贴上一个标签,它都有一个id,然后我们就可以知道它在哪里以及它的状态,这样的话就能实现真正意义上的万物互联。我想在未来有几个研究方向是可以研究的,一个是RFID新的原理,另一个是RFID生产方面的工艺,第三个是RFID很多其他的信号处理的方法,还有就是RFID和传感器的结合。实际上现在已经有一些论文把它应用到了传感器,因为传感器也是要获取位置和状态。

而目前我们中国在技术上相较国外还是有一些距离的,因为我们在原创方面做得还是不够,更多的还是对国外技术的一个应用。所以我也希望中国能有更多的科研单位和有志青年来从事这个方面的研究。可以肯定的是,在未来数字地球或者万物互联的时代,RFID一定在其中扮演着至关重要的作用。


Q2 我查阅了一些资料了解到,射频识别技术是物联网的关键技术,请问RFID相较其他室内定位技术有着哪些优点?

莫:RFID它是一种短距离的通讯,它的一个特点是无源,是无源物联网的一种典型技术,它不需要电池,所以可以使用比较长的时间。另外它的成本也比较低,一个芯片的话只要几角钱,而且RFID可以对像能源、宠物、信件、设备这些东西来进行跟踪、定位,简言之,RFID有着小范围、短距离、低成本、没有电池这样一些优点。


Q3 如果卫星可接收的数量少于5个,我们是否就没有办法进行完好性监测了呢?

莫:你这里提到的是卫星定位里面的故障检测。故障检测的前提是是要有冗余信息,我们知道卫星定位需要4颗星,因此纯卫星定位需要至少5颗星才可以实现故障检测。但是如果我们可以找到其它冗余观测量或导航源来辅助定位,那就不受限于5颗星的束缚,比如组合导航里面可以用惯性信息来辅助实现故障检测。


Q4 看到您在基于BP-SVRUHF RFID室内定位算法的研究中,提出了一种基于反向传播的室内定位算法,请问它是如何做到增强数据维数来减小误差的呢?

莫:我们那篇论文的话,其实本质上是用深度学习和回归算法来对误差分析进行改进的,它其实是一种模仿。通过对我们定位的产品进行采样,来获取一些数据,然后通过这些数据来训练我们的仪器,来获得一种劳动模式。在获得这种劳动模式以后,再对我们的测量的位置进行一个修正,来提高定位的精度。然后我们是把神经网络和SVR结合起来,来实现一个高精度的回归,来达到一个更高的定位级别。


Q5 对于我们本科大学生,如果未来想从事科研相关的工作,您认为在本科阶段我们应该培养哪些方面的科研素养呢?

莫:这个问题我觉得是很好的,现在的话科研方向很多,每个方向都需要深入,所以我觉得有一个阶段要我们把基础打好,然后各个方面的实事都去了解去涉及一下,这样的话,在未来从事专业的科研训练的时候,有一个完整的知识体系构成。所以在本科阶段呢,我们学习我们的专业时你要把这个专业学好,把基础夯实。另外一个方面我觉得兴趣很重要,咱们在大学里面有很多专业,有很多老师的研究方向,所以对大家来说是一个很好的机会去了解各个专业是干什么的,以及各个导师,各个实验室是做什么东西的,这样有助于了解一些前沿的课题,专业和研究方向,然后在这里根据自己的兴趣找到一个结合点,我觉得这很重要。并且自己可以在未来很长一段时间,甚至是在自己职业、学术的生涯里面找到可以长时间地为之坚守的学术或者科研方向,这个很重要。所以要找到自己的兴趣,并把兴趣和科学的前沿结合起来,因为兴趣实际上是我们最好的老师,但兴趣必须建立在对已有的科研的充分的了解上面,因为很多时候你不了解这个东西,你的这个兴趣很可能是片面的,导致当你真正去结合的时候可能发现它不是你想象中的那样,所以我觉得在我们本科生阶段需要我们充分地去了解正在进行什么研究,并且再结合自己的兴趣来找到自己的方向,从而保证了这个方向和前沿相接轨,我觉得这样会对我们未来的发展有所帮助。


03 总结

莫凌飞老师在访谈中解答了有关射频识别技术以及物联网有关的问题,也表达了对我们本科生打好基础,了解前沿研究,并根据兴趣与前沿研究相结合的期望,让我们收益颇丰。

今日份访谈的结束,也标志着“仪科知多少”系列暂告一段落了,后续我们将继续展开访谈,探索更多关于“仪家人”的故事,精彩仍将继续!明日就是仪科学院独立办学30周年的日子,祝学院生日快乐

来源|东大仪科公众号