我國市場經(jīng)濟的迅速發(fā)展,使商品的流通市場日趨活躍。但是,大連條碼廠家小編發(fā)現(xiàn)由于我國法制還不健全,市場也不規(guī)范,國內(nèi)外的一些不法分子為牟取暴利,以次充好,以假亂真,形成一定的假冒偽劣商品的市場。一些高科技的產(chǎn)品,也不同程度受到假冒偽劣產(chǎn)品沖擊。這嚴重的擾亂社會市場經(jīng)濟秩序,阻礙我國經(jīng)濟健康的發(fā)展。目前,假冒偽劣產(chǎn)品還在進一步的蔓延,數(shù)量與范圍也呈現(xiàn)擴大的趨勢,因此迫切的需要防偽技術(shù)快速發(fā)展跟防偽行業(yè)的形成。這是發(fā)展社會主義市場經(jīng)濟需要,是擴大開放、發(fā)展對外貿(mào)易、保證了國家經(jīng)濟有序發(fā)展需要,是凈化市場、維護企業(yè)與消費者利益的需要。RFID技術(shù)作為一項先進自動識別和數(shù)據(jù)采集技術(shù),在目前防偽、物流、公共安全管理等方面起到重要作用,并且有望成為未來防偽、物流、公共安全管理等方面領(lǐng)域先鋒。
一、概述
RFID(RadioFrequencyIdentification,射頻識別技術(shù))是應(yīng)用電磁的感應(yīng)、無線電波或者微波進行非接觸式雙向的通信,來達到識別目的并且交換數(shù)據(jù)的自動識別技術(shù)。RFID能歸入短距離無線通信技術(shù),跟其他短距離無線通信技術(shù)WLAN、藍牙、紅外、ZIGBEE、UWB相比最大的區(qū)別在于RFID的被動工作模式,即利用反射能量進行通信。
1.RFID系統(tǒng)的工作原理
RFID系統(tǒng)是由以下幾部分組成的:①電子標簽,由芯片和標簽天線組成,通過電感偶合或電磁反向散射原理跟讀寫器進行通信。②讀寫器,是讀/寫標簽信息設(shè)備,作為數(shù)據(jù)采集終端,讀寫器還需要跟中間件進行數(shù)據(jù)交換。③天線,是為標簽跟讀寫器提供射頻信號空間傳播的設(shè)備。④中間件,是連接RFID設(shè)備跟企業(yè)應(yīng)用程序的紐帶,也是RFID應(yīng)用系統(tǒng)核心。
RFID系統(tǒng)工作原理如下:閱讀器將要發(fā)送的信息,經(jīng)編碼后加載在某一頻率的載波信號上經(jīng)天線向面外發(fā)送,進入閱讀器工作區(qū)域的電子標簽接收此脈沖信號,卡內(nèi)芯片中的有關(guān)電路對此信號進行調(diào)制、解碼、解密,然后對命令請求、密碼、權(quán)限等進行判斷。若為讀命令,控制邏輯電路則從存儲器中讀取有關(guān)的信息,經(jīng)加密、編碼、調(diào)制后通過卡內(nèi)天線再發(fā)送給閱讀器,閱讀器對接收到信號進行解調(diào)、解碼、解密后送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理;若為修改信息的寫命令,有關(guān)的控制邏輯引起的內(nèi)部電荷泵提升工作電壓,提供了擦寫EEP-ROM中的內(nèi)容進行改寫,若經(jīng)判斷其對應(yīng)的密碼和權(quán)限不符,則返回出錯信息。
2.RFID的優(yōu)點
智能標簽也稱之為無線射頻識別標簽,它是標簽領(lǐng)域高新技術(shù)產(chǎn)品,如今已經(jīng)在產(chǎn)品包裝中發(fā)揮重要作用,將會逐步替代傳統(tǒng)的產(chǎn)品標簽跟條形碼。智能標簽是標簽領(lǐng)域的新秀,它具有超越傳統(tǒng)標簽功能,是電子和計算機等高新技術(shù)在標簽印制上結(jié)晶。RFID標簽是智能標簽的一種。
RFID標簽具有很好綜合性能,優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:
①每個RFID標簽都與一個全球唯一ID號碼對應(yīng)。ID號碼是在制作RFID標簽生產(chǎn)過程中寫入存儲器當中,一旦寫入就沒有辦法修改,不易復(fù)制。
②RFID標簽跟RFID讀寫器是通過無線進行傳輸,能識別高速、移動、多物體,因此標簽可在沒有任何機械磨損的情況下被多次讀取,同時能夠被讀寫器快速批量讀取。
③RFID標簽是采用了大規(guī)模集成電路技術(shù)設(shè)計的芯片。這種芯片不管設(shè)計跟制造都是技術(shù)難度要求高而且投入大,因此給造假者造成難以逾越的障礙。同時RFID技術(shù)跟密碼技術(shù)相結(jié)合,從軟件破譯方面也增大造假者的成本。
④RFID標簽讀取具有非接觸、對環(huán)境適應(yīng)的能力強、可以同時讀取多個標簽、讀取的速度快等突出特點。因此RFID防偽技術(shù)不但能應(yīng)用于名煙、名酒等名貴消費類產(chǎn)品上,也可應(yīng)用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸相關(guān)產(chǎn)品上面。
⑤RFID防偽一個天然優(yōu)勢是結(jié)合物流進行防偽。通過追蹤產(chǎn)品供應(yīng)鏈,結(jié)合分布式數(shù)據(jù)庫管理,實現(xiàn)了對產(chǎn)品的追根溯源。
3.RFID技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
RFID技術(shù)在國外的發(fā)展較早也非??臁L貏e是在美國、英國、德國、瑞典、瑞士、日本、南非目前均有較為成熟并且先進RFID系統(tǒng)。按照工作頻率不同分類,RFID標簽可分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)和特高頻(SHF)等不同種類。其中,低頻近距離RFID系統(tǒng)主要集中在125KHz、13.56MHz系統(tǒng);高頻遠距離RFID系統(tǒng)主要是集中在UHF頻段(902MHz—928MHz)915MHz、2.45GHz、5.8GHz。UHF頻段的遠距離RFID系統(tǒng)在北美得到了很好的發(fā)展;歐洲的應(yīng)用則以有源2.45GHz系統(tǒng)得到了較多應(yīng)用。5.8GHz系統(tǒng)在日本和歐洲均有較為成熟的有源RFID系統(tǒng)。
我國在RFID技術(shù)研究方面也發(fā)展非???,市場培育已經(jīng)初步開花結(jié)果。比較典型的是在中國鐵路車號自動識別系統(tǒng)建設(shè)當中,推出完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的遠距離自動識別系統(tǒng)。經(jīng)過多年現(xiàn)場運行的考驗,鐵路車號自動識別系統(tǒng)工程于1999年全面投入建設(shè)。經(jīng)過兩年左右建設(shè)與試運行,目前鐵路車號自動識別系統(tǒng)工程已經(jīng)發(fā)揮出了系統(tǒng)設(shè)計功能,圓了鐵路人夢想,并且輻射與滲透到其他應(yīng)用方面的作用日漸明顯。
在近距離RFID應(yīng)用方面,許多城市已實現(xiàn)了公交射頻卡作為預(yù)付費電子車票、預(yù)付費電子飯卡等應(yīng)用。在RFID技術(shù)研究以及產(chǎn)品開發(fā)方面,國內(nèi)已具有自主開發(fā)低頻、高頻與微波RFID電子標簽跟讀寫器的技術(shù)能力及系統(tǒng)集成能力。跟國外RFID先進技術(shù)之間的差距主要體現(xiàn)在RFID芯片技術(shù)方面。盡管如此,在標簽芯片設(shè)計以及開發(fā)方面,國內(nèi)已經(jīng)有多個成功的低頻RFID系統(tǒng)標簽芯片面市。
二、RFID技術(shù)的應(yīng)用
RFID智能標簽由于具有獨特優(yōu)勢,因此廣泛的用于防偽、物流、公共管理等各方面。
1.RFID技術(shù)在防偽方面的應(yīng)用
①證件防偽。目前國際上在護照防偽、電子錢包等方面已經(jīng)可以在標準護照封面或證件內(nèi)嵌入RFID標簽,芯片同時提供安全功能并且支持硬件加密,符合ISO14443的國際標準。國內(nèi)在此領(lǐng)域也已形成了相當規(guī)模的應(yīng)用,二代身份證的推廣應(yīng)用就是此方面典型的代表。
②票務(wù)防偽。有些領(lǐng)域迫切需要RFID技術(shù),例如在火車站、地鐵及旅游景點等人流多的地方,采用了RFID電子門票代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工門票來提高效率,或在比賽和演出等票務(wù)量比較大的場合,用RFID技術(shù)對門票進行防偽。這不但不再需要人工識別,實現(xiàn)人員快速通過,還能能鑒別門票使用的次數(shù),來防止門票被偷遞出來再次使用,做到“次數(shù)防偽”。
2.RFID技術(shù)在鐵路安全追蹤中的應(yīng)用
傳統(tǒng)鐵路貨運已不能滿足現(xiàn)代物流發(fā)展需要,必須向提供運輸、倉儲、包裝、配送、流通、加工、信息處理等多種服務(wù)現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展。
鐵路運輸管理信息系統(tǒng)不僅覆蓋鐵道部鐵路局的各個主管業(yè)務(wù)的部門,而且還遍及全路各基層站段,通過鐵路計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)成一體。它是“世界鐵路最復(fù)雜、最龐大運輸管理系統(tǒng)”,可以對鐵路貨車輛、機車、列車、集裝箱進行追蹤管理;可對全路主要站段進行計算機管理;可以對鐵道部、鐵路局運輸調(diào)度跟日常運輸計劃進行計算機編制和管理;覆蓋鐵路運輸生產(chǎn)全過程,是鐵路信息化的核心系統(tǒng),它由多個子系統(tǒng)構(gòu)成,主要有:運輸統(tǒng)計分析、運輸調(diào)度管理、車站綜合管理、確報信息管理、貨票信息管理、貨運銷售跟技術(shù)計劃、大節(jié)點貨車追蹤管理、車號自動識別系統(tǒng)、劇毒品安全追蹤系統(tǒng)、集裝箱追蹤管理、貨車使用費清算。
3.RFID技術(shù)公共安全方面的應(yīng)用
在關(guān)系到廣大人民身體健康跟生命安全的食品和藥品等領(lǐng)域,RFID技術(shù)的誕生有著重要的意義。目前,RFID技術(shù)在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用的主要體現(xiàn)在:藥品防偽措施;防止用藥差錯及不合理的用藥;患者身份識別和跟蹤;有問題藥品的召回;跟蹤單據(jù)、試管、藥瓶或標本;醫(yī)療器械跟醫(yī)療設(shè)備的跟蹤。
RFID智能標簽?zāi)軌驇椭鷱S商和消費者及時了解商品庫存、流通、保質(zhì)等情況,為廠商監(jiān)控其產(chǎn)品在供應(yīng)鏈中狀況和位置起到了很大的作用。例如,許多食品跟藥品等的包裝必須在特定的溫度和低污染環(huán)境下儲存運輸。一般標簽無法了解跟監(jiān)控產(chǎn)品保存的溫度和性質(zhì)情況,而智能標簽就能在產(chǎn)品貯運過程中適時監(jiān)控對溫度要求敏感的易腐爛產(chǎn)品的溫度,它憑借特殊的芯片、天線、傳感器等,測量貯運過程中的溫度,警示廠商防止溫度變化對產(chǎn)品的影響,通過核對產(chǎn)品庫存數(shù)據(jù)而判斷產(chǎn)品銷售情況。此外,智能標簽RFID提高傳統(tǒng)標簽的防偽效果,特別在藥品包裝中,它的防偽功能已經(jīng)大大的超過傳統(tǒng)的條形碼。有效地保障了公共安全。
三、RFID技術(shù)目前面臨的問題
1.技術(shù)不成熟
RFID是個充滿希望的行業(yè),但它的推廣需要下面每一步堅定跟成熟:標準制訂、芯片設(shè)計與制造技術(shù)、天線設(shè)計跟制造技術(shù)、芯片封裝技術(shù)、讀寫設(shè)備開發(fā)跟生產(chǎn)技術(shù)、系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)管理軟件平臺、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、生產(chǎn)制造技術(shù)等。最具潛力UHF頻段市場上能支持的設(shè)備并不多,射頻識別訊號很容易被物體所阻斷,都是技術(shù)上的挑戰(zhàn)。
2.成本居高不下
這是RFID目前最致命缺點,僅RFID標簽一項在日本制作成本(印刷成本占主要比例)就達到了十幾元人民幣,而條碼標簽單位成本只有0.l元。目前全球RFID標簽的年需求量大約是1000萬片,而只有需求量超過了50億片后,價格才可以降到2美分。
3.標準不統(tǒng)一
目前主要有以下三個標準:國際標準、歐美的EPC標準和日本的UbiquitousID。由美國麻省理工學院MIT發(fā)起的Auto-IDCenter非盈利性組織在規(guī)范RFID應(yīng)用方面所發(fā)揮的作用將越來越明顯。Auto-IDCenter在對RFID理論、技術(shù)及應(yīng)用研究的基礎(chǔ)上,所作出的主要貢獻如下:
①提出產(chǎn)品電子代碼EPC(ElectronicProductCode)概念及其格式規(guī)劃。為了減化電子標簽芯片功能設(shè)計,降低電子標簽成本,擴大RFID應(yīng)用的領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)。
②提出實物互聯(lián)網(wǎng)的概念及構(gòu)架,為了EPC進入互聯(lián)網(wǎng)搭建橋梁。
③建立開放性的國際自動識別技術(shù)應(yīng)用公用技術(shù)研究平臺,為推動低成本RFID標簽和讀寫器的標準化研究開創(chuàng)條件。
盡管如此,由于RFID缺乏統(tǒng)一技術(shù)標準,所以目前技術(shù)還不能夠保證所有的標簽和閱讀器實現(xiàn)兼容。因此在希望應(yīng)用RFID的倉庫當中,也許需要不止一種閱讀器,來分別處理來自不同硬件商生產(chǎn)提供商的不同標簽。
4.安全問題
由于RFID最終要接到互聯(lián)網(wǎng)上的,這就涉及到跟信用卡一樣的所謂安全保密的問題。
5.隱私問題
RFID能夠依靠標簽進行追蹤,一個人購買酒以后,通過追蹤酒瓶上的標簽就可以了解到酒瓶擁有人的行蹤及生活習慣。
四、RFID技術(shù)運用的設(shè)想
由于RFID技術(shù)具有實時監(jiān)控跟蹤功能,在危險品管理方面能夠大大地發(fā)揮其優(yōu)勢。如在處于國家管制的槍支方面,可采用RFID技術(shù)進行管理以防不法分子危害公共安全。在槍支制作過程當中,能夠在每支槍中加入RFID標簽,相當于給每支槍一個身份證,從而能對其進行監(jiān)控跟蹤。同樣也可以把RFID標簽植入有毒物品包裝內(nèi),盡量避免了人員與其接觸,通過計算機了解它的狀況,因此減少有毒物品對人體的危害。在圖書管理方面RFID技術(shù)也是不錯選擇。
RFID技術(shù)作為一項智能高科技技術(shù)其獨特優(yōu)勢在防偽、物流、公共安全管理方面發(fā)揮著重要作用。目前,由于成本以及售價較高,還沒有大量推廣應(yīng)用,但是隨著技術(shù)提高,成本跟價格下降,發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮?,前景也是非常誘人。