高度集成的要求，承擔信息傳輸的設備還必須體積很小。
　　所使用的無線設備必須是超低功耗的。
　　它們必須是可以進行雙向通信的，即既有數據采集也有信號控制。
　　它們還應具有遠距離通信的能力（往往需要超過千米），例如路燈控制等。
　　顯然，物聯網不可能僅只是一個單一性質的網絡，而應該是各種信息傳輸和采集手段的集成。是一個包括條碼、各種傳感器、有源電子標簽、計算機、手機、各種通信公網等在內的“泛在網”。然而，當我們從上到下梳理一下物聯網的整個信息連接和傳輸過程，我們不難發現：用于遠距離信息傳輸所需的各種公用通信網絡已經建立，而且十分成熟，最多也僅僅是改進升級而已。而在與人或物直接相關的最下層，條碼標簽，無源電子標簽等近距離識別技術，以及各種采集物品狀態信息的常用傳感器技術（溫度，濕度，壓力等）也都相對比較成熟。問題的關鍵在于，如何在滿足以上基本要求的前提下將傳感器、條碼標簽，以及無源電子標簽等所采集到的有關物和人的這些信息，傳到幾十米，甚至到1公里外的公共網絡中！

        2. 有源電子標簽
　　2.1.物聯網對有源電子標簽的期待
　　由于有源電子標簽本身就是一種單片機加無線微功率收發機的簡單結構，且具有體積小、成本低、功耗低和可實現遠距離傳輸的特性，它自然也就成為人們解決公網以下物聯網信息傳輸問題的希望所在。我們可以在IEEE有源電子標簽國際標準制定小組提交的立項報告中，清楚看出人們對它的這種期待：
   　 2.2.有源電子標簽的現狀
　　從同一個文件中，我們還可以了解到有源電子標簽的現狀：
　　“為了減少能耗，當今大多數有源標簽使用的都是單向發射ID的方式，其唯一的目的就是識別和定位，而沒有考慮擁堵和信號碰撞問題。有源電子標簽需要具有雙向通信和遠距離通信的能力，需要具有處理海量標簽的能力，但同時消耗的功率非常低。”
　　“目前還沒有一個國際標準提案能夠滿足這個需要！”就是當前有源電子標簽的現狀。
　　為了對有源電子標簽現狀有一個更清楚的陳述，我們不妨先將各種有源電子標簽做一個簡單的比較,：包括基本物理性能，工作方式，以及功能等，并對其中存在的一些主要問題加以簡單評述。
　　2.3.基本物理性能比較
　　（1）通信頻率
　　400MHz， 800MHz， 900MHz超高頻系統的帶寬窄，用戶多，頻段十分擁擠干擾大：
　　433MHz：車載臺、業余臺、對講機、各種數傳電臺充斥；
　　800MHz~ 900MHz：與移動通信存在相互干擾；
　　5.8GHz技術要求高，技術尚未十分成熟，現有的芯片通信距離近，功耗大，且成本高；
　　2.4GHz已相當成熟，成本也低，作為電子標簽使用通信速率足夠，相應的產品也比較多。盡管該頻段也有不少用戶，但由于該頻段規劃管理較好，一般都是新產品，采用了新技術（跳頻或擴頻技術）相互之間兼容共存性較好。
　　（2）通信方式
　　現有一般標簽，包括大多數400MHz、800MHz、900MHz和一般2.4GHz有源電子標簽，出于技術難度和成本考慮，基本上采用的都是相對落后的點頻窄帶通信方式。這種通信方式直接帶來的問題是：

　　系統穩定性差。由于系統工作頻點很窄，因而，決定系統工作頻率的晶振，將因為溫度變化（溫漂）和自身老化產生自振頻率的變化，導致系統工作頻點的變化，使系統的工作頻點偏離有限的工作范圍，從而使系統不能正常工作。這樣的例子非常多。

　　標簽移動速度受限制。當電子標簽快速移動時，由于多徑效應和多譜勒效應的影響，都有可能造成信號頻率偏移出原本很窄的系統工作范圍，同樣使系統不能正常工作。
　　與其它無線系統的共存性差。點頻窄帶的通信方式很容易受到環境噪聲的干擾，同時也容易干擾到別的通信系統，特別是在400MHz、800MHz和900MHz這樣一些特別擁擠的頻段。而采用直序擴頻通信方式，即使系統在某一個或幾個點上受到干擾，系統都可以通過通信碼片之間的相關關系，將被干擾部分修復，因而系統通信不易受到影響。由于擴頻系統工作在較寬的一個頻帶上，在每一個工作頻點上的發射能量就很小，因而也就很難干擾到別的通信系統。

　　通信距離比較：在同樣發射功率和調制方式的情況下，采用DSSS通信方式的系統，由于有擴頻增益，因而通信距離更遠。
　　（3）通信速率
　　高頻系統通信速率比低頻系統高。
　　（4）保密性
　　直序擴頻可以通過使用PN碼來增加空中通信的保密性。另外，由于高頻系統通信速率比低頻系統更高，也就為使用軟件加密提供更大的數據空間。
　　（5）體積大小
　　高頻系統由于波長短，因而，標簽的尺寸可以做得很小。
　　（6）繞射，反射，鉆縫傳輸能力
　　低頻系統繞射能力比高頻系統好，而高頻系統穿過細小縫隙傳輸的能力比低頻信號好。高頻信號更多通過建筑物表面反射信號來實現繞障礙物傳輸。大量的應用實踐表明，通過合理利用高頻信號的傳播特征，2.4GHz DSSS 有源電子標簽可以很好地滿足各種近距離通信的需要。
         2.3.工作方式比較
　　2.3.1. 目前國內外有源電子標簽的基本工作方式
　　（1）周期性向外發射自身ID號的方式。這是目前普遍采用的工作方式：當電子標簽采用這種工作方式工作時，它的發射功率，發射的時間間隔，發射頻道信道都是固定的。這種工作方式也是實時定位系統（RealTime Location System, RTLS）ISO國際標準中，定位標簽的基本工作方式。
　　（2）采用低頻喚醒高頻工作的方式。為了降低電子標簽的功耗，電子標簽中安裝有一個無源低頻檢波系統，系統通過低頻激勵器天線發射出的強的低頻喚醒信號，使電子標簽中的低頻檢波器產生一個開啟高頻通信系統的信號，從而使電子標簽將進入某種工作狀態，工作完成后再進入休眠待激活狀態。由于標簽中的低頻檢波系統是無源的，因而這種低頻系統激活天線所發射的功率必須要很大，而且它能激活標簽的范圍也非常有限。因而，系統工作靈活性受到很大限制。
　　（3）采用兩套通信系統的工作方式：包括超寬帶UWB加2.4GHz,  UWB 加 125kHz 低頻，以及 2.4GHz加 125kHz低頻，（參閱IEEE有源電子標簽國際標準工作組，在2009年3月到2010年1月各次會議上所提供的相關文件）。類似RTLS國際標準（ISO/IEC24730-2, 以及ISO/IEC JTC I/SC 31/WG 3/SG1）中所定義的系統，電子標簽中安裝了一套有源的的低頻接收機，周期性（200ms）地監聽并接收來自Programmer和Exciter的信號。采用這種工作方式，僅僅是為了實現雙向通信。這種工作方式存在的問題是，標簽本身變得十分復雜，標簽耗電大，電池壽命短，而且，標簽與Programmer和Exciter之間的通信距離也非常近，因而，能夠利用這種雙向通信機會，來增加系統工作的靈活性和適應性的作用也就非常有限。超長的響應時間也是該系統存在的問題。
　　2.3.2. 現有有源電子標簽存在的若干問題
　　由于2.3.1中，（2）和（3）兩種標簽不僅結構復雜，成本高，體積大，而且由于低頻通信距離很短，使標簽的工作靈活性大大降低，其應用范圍也就受到很大的限制。因而，我們這里主要討論目前普遍使用的第一種標簽工作方式存在的問題：
　　首先，它們在時間上和空間上，不能按需工作，即在需要工作的時候才工作，在需要工作的地方才工作；其次，它們也不能根據實際需要，來對標簽的工作參數和方式進行調整。
　　（1）它們將不可避免地造成環境的電磁污染：試想，隨著電子標簽越來越廣泛的應用，特別是物聯網的應用的展開，如果大量電子標簽始終不停地向外發射各種各樣的射頻信號，我們將被迫生活在一個充滿大量電磁信號的環境中，這顯然是我們每一個人都無法忍受的生活空間。

　　（2）在一般情況下，在一個時刻，我們往往僅只對一個特定目標對象的識別感興趣，因而，我們只需要接收該目標電子標簽的信號即可，而其它標簽發射的信號就是干擾信號。不僅如此，大量的標簽發射的信號，還會干擾到工作在這一公用頻道上的其它無線系統。

　　（3）電子標簽不停地向外發射信號，還會增加電池的消耗，降低電池的使用壽命。
　　（4）電子標簽不停地向外發射信號時所消耗的能量與發射功率成正比，對于遠距離識別，例如船只等，電子標簽必須要使用大的發射功率來發射信號，這將大大減少電子標簽電池的壽命。

　　（5）另外，電子標簽發射信號的間隔越短，電池消耗就越快，很多實際應用又要求對電子標簽進行快速讀取，例如，對快速經過的車輛的識別。而這與電子標簽為了省電的目的，需要增加發射信號的時間間隔是相矛盾的。
　　（6）如果我們需要電子標簽除了發射自身ID外，還需要發射更多的相關信息，則電子標簽每次發射所需的時間將更長，這就需要占用系統更多的空中時間并消耗更多的電池能量。這不但增大了信號碰撞的幾率，而且減少了電池的使用壽命。

　　（7）由于標簽不能根據需要調整自身的發射功率，因而，當它用于定位時，也就不能很好地適應不同空間大小范圍的工作環境。
　　（8）保密性差：當用于軍事目的時，由于電子標簽始終向外發射信號，信號裸露時間長，裸露的空間范圍大，因而敵人很容易截取和分析裸露的信號。
　　（9）適應性差：由于電子標簽不能隨時根據實際應用需要，來調整自身的工作參數和工作方式，因而工作適應性差。
 　　2.4. 現有有源電子標簽能夠實現的功能
　　現有的有源電子標簽，一般只能承擔身份識別和簡單定位的功能。凡是涉及需要雙向通信才能完成的許多功能：例如授權認證，數據讀寫記錄，工作指令傳輸等都根本無法實現，更不用說在低成本，低功耗的前提下，滿足當今物聯網信息傳輸的各種需要了。
　　3. 具有我國自主知識產權的交互式智能電子標簽通信技術
　　如果說新近IEEE國際有源電子標簽標準制定組所提供的資料，反映了西方當前有源電子標簽技術的最新水平的話，應該說在物聯網關鍵的近距離信息傳輸技術的研究中，我們目前處于領先地位。西谷公司使用了近6年的時間，在將當今世界上最新的包括RFID和Zigbee在內的近距離無線微功率通信技術成果，用于解決國內生產實踐的各種問題過程中，創造出了一種全新的交互式智能電子標簽通信技術。這是一種具有完全自主知識產權的，結構簡單體積小，低成本，功耗低，工作可靠，而且具有超遠距離通信能力的多功能有源電子標簽技術。它不僅滿足了IEEE有源電子標簽國際標準制定組對理想標準提案的所有要求，而且有過之而無不及。例如，在保證超低功耗的的情況下，它既可承擔遠近不同距離的身份識別（幾米到2公里），又可靈活滿足物聯網各種各樣無線信息傳輸的需要。更重要的是，這種新技術是一個經過眾多實際應用驗證了的技術。
　　交互式智能電子標簽通信技術通過標簽自動跳轉工作頻道的方法，低成本地解決了標簽雙向通信的問題1；通過無效信號快速過濾技術，解決了標簽的功耗問題2；利用超低功耗待機狀態與定式動作的組合工作方式，解決了標簽按需工作和靈活工作的問題2；通過自動時分，頻分和碼分方式，解決了海量電子標簽信息的處理問題1；通過使用自動改變發射功率的方式，簡單有效地解決了在不同大小應用環境中的精確定位問題3。
　　3.1. 交互式有源電子標簽的主要工作參數
　　交互式有源電子標簽工作在國際通用的2.4GISM頻段；采用了1Mhz帶寬的直序擴頻（DSSS）工作方式，這不僅提高了系統的抗干擾能力和工作的穩定性，而且還能在ISM公用頻帶內更好地實現與其他無線通信系統的共存。交互式有源電子標簽還可通過快速轉換多達15個不同發射功率的方式，支持西谷公司先進獨創的定位技術。
　　3.2. 基本工作方式
　　（1）時間和空間上按需工作。交互式智能電子標簽平常并不對外發射任何射頻信號，處于一種低功耗的待機狀態（平均功耗 < 20 uA，平均喚醒速度為 0.5秒且任意可調）當需要工作時，可在需要它工作的地方，通過一個1 - 100 mw的協調器，在0 - 2000米的距離上，在喚醒頻道上將其喚醒（喚醒距離可調），并給予所需的工作指令；電子標簽根據工作指令進行工作，并在完成所要求的工作后，立即進入喚醒頻道上的低功耗的待機狀態，等待下一次喚醒及新的工作指令。
　　（2）工作方式上按需工作。電子標簽可根據不同應用的需要，寫入該應用所需的工作模式程序包：例如發射ID模式、發射定位信號包模式、讀寫數據模式、傳感器信息采集和傳輸模式，進入與讀寫器對話的工作模式、對接收到的數據進行簡單處理的模式等。而系統則可隨時根據不同的需要，通過協調器或讀寫器，發射所需工作模式的指令及相關參數。
　　（3）根據需要選擇最優的工作參數和工作頻道。交互式電子標簽可以根據需要事先選擇不同的射頻工作參數、掃描和尋找干凈的工作頻道，而且還可以在工作過程中，隨時根據需要通過協調器或讀寫器對工作參數進行更改；通過掃描和尋找干凈的工作頻道的方法，就可以避開來自正在工作的其它系統的干擾。即使在工作場所存在像WIFI這樣的寬帶系統，我們也可以在兩個WIFI頻道之間的5兆帶寬范圍內，選擇所需的一兆帶寬工作頻道。
　　（4）利用每個標簽ID號的唯一性，使電子標簽根據工作指令進行自動時分，頻分和碼分的方式來解決系統處理海量標簽的難題。
　　3.3. 交互式電子標簽的優點
　　不使需要使用兩套通信系統（不增加任何硬件）的情況下，以一種低成本，低功耗，高可靠性的方式（平均功耗 < 20 uA）,保證了電子標簽與讀寫器之間，在幾厘米到2000米的距離上，可以隨時快速地建立起一種雙向通信聯系，從而實現電子標簽在時間和空間上，工作參數選擇上，以及工作方式上，都能按實際需要來工作的高效工作模式。其帶來的好處是顯而易見的：
　　（1）大大減少了對環境的電磁污染；提高了信號的接收效率，為與現有其它通信系統共存而不相互干擾的要求提供了有力的保證。
　　（2）很好地解決了有源電子標簽電池壽命問題：由于電子標簽平常處于一種低功耗的待機狀態，只有在需要工作的非常短的時間內才消耗有限的電能，因而，電池壽命可以非常長。特別是用于遠距離目標，例如船只的識別定位，以及陸上海上搜救等，因為遠距離電子標簽平常的耗電與近距離電子標簽并沒有任何差別，而真正需要使用大功率發射信號的工作時間則非常短，因而電池總體消耗仍然非常小。這也是其它電子標簽沒法做到的。

　　（3）高度的使用靈活性：由于交互式電子標簽可以隨時隨地根據實際應用需要來調整自己的工作參數，寫入和調用不同的工作程序。因而，它完全可以滿足包括遠近距離目標識別和定位在內的各種物聯網信息傳輸的需要。
　　（4）一卡通功能：智能電子標簽不需要重新設置，就可以同時滿足遠距離讀寫識別和幾厘米范圍內超近距離讀寫認證的需要。
　　（5）高度的保密性：除了使用一般軟件加密外，交互式電子標簽平常并不向外發射任何信號，只有在需要工作的有限時間內，和在需要工作的有限的空間范圍（通過調整發射功率的大小來控制信號的覆蓋范圍）內發射信號，因而，信號曝露的幾率小，很難被人發現，竊取，分析和破解；另外，在通過協調器向電子標簽發射的喚醒信號時，還可以使用專用的PN碼和喚醒密碼來增加系統通信的保密性。因而交互式智能電子標簽系統具有非常高的通信保密特性。特別是使用西谷公司具有自主知識產權的唐芯系列芯片，將更進一步提升通信保密的等級，從而滿足國家機關和軍隊中（例如軍事物資管理和軍事物流等）各種應用的需要。

　　（6）通過自動時分，頻分和碼分的方式，解決了在短時間內處理海量標簽信息的難題：
　　（7）通過將區域定位（Cell-ID）和精確定位有機結合的方式，交互式智能電子標簽成功地將射頻識別（RFID）和精確定位(RTLS)兩個具有一定差異的功能集于一身。并通過使用西谷公司獨創的變發射功率的定位技術，很好地解決了有限定位空間中的信號反射問題。

　　（8）結構簡單成本低體積小：與一般最簡單的有源電子標簽在硬件上沒有任何差別，僅僅在軟件上采用了完全不同的控制方法。
　　（9）已經經過5年多應用實踐的考驗，從河南高速公路車輛路徑識別嚴格的實驗室和多次現場的實際測試，到上海浦東亞洲最大公交車停車場智能化車輛管理項目的實施；從銀行金庫的人員自動管理系統項目的正式啟動，到北京城市供暖系統的自動溫度采集系統的全面鋪開，再到大批量城市單燈自動控制系統的定單需求等，……眾多的生產應用實踐和權威機構的嚴格測試，無一不證明這種交互式智能標簽技術的實踐性，先進性和巨大市場應用前景。
 　　4. 結論
　　為了減少能耗，當今大多數有源電子標簽使用的都是單向發射ID的方式，其唯一的目的就是識別和定位，而沒有考慮信號擁堵和碰撞，以及一系列因此而產生的其它各種問題；同時，它們也不能滿足各種應用領域急劇增長的需求，特別是物聯網信息傳輸的急迫需要。實際上，現有有源射頻識別技術以及當今物聯網末端信息采集和控制存在的問題，都可以簡單歸結為如何解決公網以下，幾米到上千米的距離范圍內，各種信息的超低成本，超低功耗，靈活可靠的無線傳輸的問題。而交互式智能電子標簽技術，就是經過實踐驗證的一種簡單和切實可行的解決方案。
　　參考文獻：
　　1．智能電子標簽系統   國內專利申請號：200710196801X
　　2．有源電子標簽及其應用系統和方法  國際專利申請號：PCT/CN2009/075227；        
國內專利申請號：200910252922.0；200910252920.1
　　3．一種精確實用的射頻定位新技術  國際專利申請號： PCT/CN2010/070041。