RFID你准备好了吗？

　　RFID无线射频识别，最早出现在20世纪80年代，当初被用于无法使用条码跟踪技术的特殊工业场合，许多行业和公司利用他来定位、确认及跟踪库存产品或其他目标。

　　RFID技术目前应用最为普遍的就是RFID标签的使用，它是承印物与电子技术的一个典型组合应用，可以实现承印物与计算机间的通讯，RFID标签是指在承印物上就包含了存有产品信息的电子芯片以及相关的天线和电视，通过天线接收来自专用阅读器所发射的微波等无线电信号，并反射标签芯片中所包含的数据信息，最后送入主计算机进行处理，从而实现产品非接触式的识别、查找与管理，打破了传统条形码识别的局限性。可广泛应用于超市、物流、仓储等应用领域。

　　●RFID标签的组成

　　一个RFID标签通常由三部分组成：读取器、标签（感应器）和天线。如图1示RFID工作原理框图，读取器天线发射无线电信号给标签，RFID标签通过自己的天线接收此信号，利用它从信号得到的能量（有的RFID标签上装有电源）启动标签上的集成电路芯片工作。RFID电子标签识别原理见图2示，电子标签信息通过无线电波的传输进入磁场，发出射频信号，凭借感应电流获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息或主动发送某一频率的信号，解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

　　1.读取器：也是由天线、信号收发报机与译码器组成。RFID标签上的芯片被激活启动后，就进行需要的读出、写入数据操作，读出器可把通过天线得到的标签芯片中的数据，经过译码器进行译码，送往主计算机处理。

　　2.天线：标签和读取器收发报机之间的管道，通过天线来控制系统信号的获得与交换。天线的形状和大小有多种多样，例如可以装在门框上，接收从该门通过的人或物品的相关数据；还可安装在适当地点监控道路上的交通情况等。

　　3.标签：其核心部分是发射机应答器，能够接收并发送信号，一般被做成低功率的集成电路，与外部的电磁波或电磁感应相互作用，产生RFID标签工作时所需的功率并进行数据传输。RFID标签通常是由印刷层、芯片层与底层构成。芯片层在印刷层与底层之间，是标签的核心部分，芯片层不能承受印刷压力，因此通常的做法是先印好印刷层，做好低层，再与芯片层复合。

　　●RFID行业标准

　　目前已提出的RFID标准有EPCglobe的UHF（Ultra High Frequency）、Generation 2（ISO标准）、日本的UID（Ubiquitous ID）以及中国的NPC（National Product Code），而每种标准都包含有3格要素：内容界定产品；空中接口标签和阅读器之间的通信协议；ONS（Object Naming Service）提供产品详细信息。目前，竞争最激烈的环节是空中接口和标签上的内容。

　　1.ISO标准：国际标准组织（ISO）推动，在目前业界较多的使用到。

　　ISO 14443A/B（ISO SC17/WG8）：超短距离智慧卡标准。这个标准订出了读取距离7～15公分的短距离非接触智慧卡的功能及运作标准，使用的频率为13.56MHz。

　　ISO 15693（ISO SC17/WG8）：短距离智慧卡标准。这个标准订出了读取距离到1公尺的非接触智慧卡，使用的频率为13.56MHz，设计简单让生产读取器的成本比ISO 14443低，大都用来做进出控制、出勤考核等，现在很多企业使用的门禁卡大都使用这一类标准。

　　ISO 18000系列：这一系列的标准主要用于货品管理类。主要用于物流供应链的管理，读取的距离较长，频率则介于860～930MHz，有时的频率甚至更高。

　　2.EPC（Electronic Product Code）标准：EPCglobal由EAN（EAN International国际条码）和UCC（制式编码委员会）合作的非营利组织，主要就是在全球结合原有条码的会员组织的推广EPC标准。EPC主要就是推动每项商品都有独特的编码，跟人的身份证字号一样，使用者可以利用EPC编码的连结ONS（Object Name Service）物体名称服务，让使用EPC制定的RFID标签的货品可以流通全球，EPC标准采用UHF频段，例如902MHz～928MHz，采用的信息位是96位，EPC标准侧重于物流管理、库存管理等方面，目前大约有近百家的厂商加入这个行列。

　　3.UID（Ubiquitous ID）标准：日本UID中心提出的标准，实质上是日本有关电子标签的标准化组织提出的UID编码体系，其采用的电子标签频段为2.45GHz和13.56MHz，信息位数为128位，主要用于库存管理、信息发送和接收以及产品和零部件的跟踪管理等，支持这一标准的日本电子厂商、信息企业和印刷公司等，总计达400余家。

　　上面介绍的过程中，提及到RFID的不同使用频率，如上表1所示是在行业内依据不同频率和传输距离的不同而对他的特性和应用的一个总结。

　　RFID电子标签标准化上，现在基本上是两个派别，即以美国为代表的EPC环球协会和以日本为代表的UID中心，前者主要在欧美推广，得到支持的有诸如IBM、微软等公司，后者的推广则主要立足于本国发展，也联合了相关行业的共同联盟。这两大阵容发展都较大，但是可惜的是这两大标准是不相互兼容的，在RFID技术推广过程中存在着一定阻碍作用。同时，韩国也开展了电子标签研究和开发的三星综合研究所、SK电信射频识别技术协会；中国也在积极投身于这场RFID新技术争夺之战中；同时新加坡等地也在纷纷成立相应的机构，以支持RFID标准。

　　●RFID特性及应用范围

　　RFID产品通过自有特点将生产、物流、零售等整个产品供应链连接起来，其生产制作技术更是将印刷、电信、计算机等不同领域串联起来，真正实现跨领域、跨行业的应用。RFID产品相比于现在普及使用的条码技术来说，在存储量、信息读取、保存方面存在着明显优势，其特点归纳起来主要有以下几点：

　　1.资料的读写技能：通过RFID Reader即可不需接触，直接读取讯息至资料库内，且可一次处理多个标签，并可以将物流处理的状态写入标签，供下一阶段物流处理的读取判断之用。

　　2.容易小型化及多样化：RFID在读取上并不受尺寸大小与形状的限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外，RFID Tag更可往小型化与多样型发展，以应用在不同的产品上，在强调产品个性化需求的今天是很适用的。

　　3.耐环境性：纸张一旦受到脏污就会看不到，传统条码受外界影响较大，对水、油和药品等物质的抵抗性很弱，但是RFID却有很强的抗污性，在RFID黑暗或脏污的环境中都能够读取资料。

　　4.资源再利用：由于RFID是电子资料，可以反复被覆写，因此可以回收标签重复使用，这对原材料也是一种资源的节约。

　　5.穿透性：采用无线电波传递信息，RFID即使被纸张、木材和塑胶等非金属或非透明的材质包裹，也可进行穿透性通讯。

　　6.资料的记忆容量大：资料容量会随着记忆规格的发展而扩大，未来物品所需携带的资料量越来越大，对标签所能扩充的需求也是不断增加的，对此项发展RFID不会受到影响。

　　伴随RFID的迅速发展，这个集印刷、信息、电子技术等为一体的新兴技术也由单一的防伪功能向整合性服务推广，很多企业组织的门禁系统，身份鉴别系统已经使用了RFID技术，除了物流业，RFID技术还可以应用在财产保护、汽车跟踪、停车场和高速公路过桥计费等方面应用于汽车、药物、食品、运输，到能源、军工等各个领域，从人到机器到商品，有着很大的商机。最常见的应用有下面几种形式：

　　1.门禁管制：人员出入门禁监控，大会的门票、公元门票的识别，以及对管制及上下班人事的管理，这样可以提高安全性等方面的管制。

　　2.库存管理：航空运输的行李识别，存货，物流运输管理，对于生产厂商来说，可以对其购货商实行货物的及时陪送、仓库和销售店间物品的及时互相传递，对产品销售信息也可以得到及时的反馈。

　　3.防盗、防伪应用：可用于超市、图书馆或书店的防盗管理，同时对现在市面上的伪劣产品也可进行特有的防伪处理，有效打击盗版，同时应用在药品防伪时，还可以实施库存管理、检查过期或丢失药品。

　　4.交通运输：在对车辆进行有效监控的同时，可以及时将道路信息反馈给交通管理部门，对道路交通进行有效监管，能够及时有效的避免交通堵塞等现象的发生。

　　上面这些功能，有些部分是传统条码可以做到的，但是RFID使用起来更便捷，而在有些远距离读取上，传统条码只能望尘莫及，这也突显了RFID的优点。

　　●RFID面临的问题

　　RFID在推广应用中遇到了不少挑战，主要表现在成本、标准、精确度与应用模式等方面。主要表现在下面几个方面：缺乏成熟的应用模式和行业标准，以及相关产品标准不统一。

　　标准化是推动产品广泛获得市场接受的必要措施，但射频识别读取机与标签的技术仍未见其统一，因此无法一体化使用。而不同制造商所开发的标签通讯协定，使用不同频率，且封包格式不一。而RFID技术又不像条码，虽有常用的共同频率范围，但制造厂商可以自行改变，此外，标签上的芯片性能，存储器存储协议与天线设计约定等，也都没有统一标准。尽管RFID的有关标准正在逐步开发制定、不断完善，但是不同国家又有自己的规则。有的业内人士担心，比制定条码标准各国更为困难的是，如果一个国家把某个频率权卖给某个商业企业后，在出现对其他系统的干扰时，这个国家就很难对这个频率段的使用情况进行监督管理。

　　1.价格问题是制约RFID标签推广应用市场发展的巨大瓶颈之一

　　RFID系统不论是标签、读取器和天线，其价格都比较昂贵。在新的制造工艺没有普及推广之前，高成本的RFID标签只能用于一些本身价值较高的产品。美国目前一个RFID标签的价格约为0.30～0.60美元，对一些价位较低商品，采用高档RFID标签显然不划算。另外，对使用RFID系统客户而言，其设备投资也不菲，据有关报告指出，为每个商店安装一台RFID和EPC（电子产品编码）识读装置的成本至少是10万美元，对一个组织而言，这方面的投资可能会达到3000～4000美元。

　　2.涉及人员失业、隐私保护以及安全问题

　　企业采用射频识别系统后，原来由手工完成的工作将有很多被该系统取代，其衍生而来的问题就是将有许多劳工面临失去工作的危机。同时RFID的大规模应用还会涉及到隐私保护以及安全问题，当前的无源RFID系统没有读写能力，所以无法使用密钥验证方法来进行身份验证，如果标签是有源的，并且会收到不断变化的验证密钥，那将会大大提高其安全性，不过这又会增加其成本。正因为如此，目前的RFID技术要想在对信息有保密要求的领域展开应用还存在着障碍。

　　3.技术的突破

　　RFID技术上尚未完全成熟，特别是应用于某些特殊的产品，如液体或金属罐等时，大量RFID标签无法正常起作用。标签的可靠性也是个大问题。就目前看来，现在普遍使用的134KHz和13.56KHz因传输距离太短，限制了阅读器和RFID标签间的传输距离，使若干标签不能有效地被读取，标签失效率很高。此外，RFID标签与读取机有方向性，射频识别讯号易被物体阻断，也是RFID技术发展一大挑战。即使贴上双重标签，仍有3％的标签无法识别。

　　●RFID与条码的对决

　　尽管RFID的普遍推广还存在诸多问题，但其本身存在优势也是不可忽视的，下面将就RFID与传统条形码的特点进行比较分析。

　　目前全球以千亿计的大小商品，都靠产品上粗细不均的条码来识辨其信息。但是条码只能记忆产品简单的背景，而且还需要通过红外线接触扫描才能读取资料，更为重要的是目前全世界每年生产超过五亿种商品，而全球通用的商品条码，由十二位元排列出来的条码号码已经快用完了，条码一次只能读取一个，读取时还需要一定光线条件下才能实现，并且其资料不能进行更新，条码在读取的过程中也只能靠人工来进行；而RFID相对于条码来说，是可读写的，使用时可以对多个RFID标签进行读取，对光线也没有特殊的要求，而其存储容量也是巨大的，在读取时可以通过通讯工具来进行传送。

　　尽管传统条形码相对于RFID电子标签在技术和应用上存在着明显的不足，但是在成本、行业统一标准等方面还是有优势的，而条形码技术自20世纪70年代依赖，一直就是商品清单管理的主流方法，其低廉的价格和统一的行业标准推动了零售业前段销售的整体进步，虽然RFID技术被认为是条形码技术的取代物，但是就目前发展形式来看，广泛使用的条码仍然会继续使用，在短时间内不会被取代，同时也有人预言，就条码与RFID技术的特点来看，两者将会同存。而两种技术各有其特点，针对不同领域和行业，其选择也应有所不同，以此满足各自的需求。

　　●RFID的前景
　　
　　基于RFID技术的智能标签正以每年10％～20％的速度增长，虽然他存在标准、成本以及安全方面的瓶颈问题，但是其优越性也是不可忽视的，尽管应用起来困难重重，但RFID作为一种新技术有非常大的应用空间。

　　据英国一家公司调查后预测，到2008年，仅用于在零售供应链中跟踪货物的RFID市场的规模就将接近13亿美元。而RFID在我国的发展也是不可限量的，现在发展最多的就是RFID在制造业产品中的应用，而其应用与推广还是要突破其瓶颈问题，其中要解决的最基本的问题就是印刷中遇到的相关问题，这对印刷行业来说也是一个契机，另外在RFID的前行中，我们相信为适应其广泛应用而建立的RFID标准也会在不久的将来产生，而其技术上的不安全性也将在蓝牙技术等的发展中逐个突破，至于成本问题，也在RFID芯片成本的不断下降中得到控制，我们有理由相信，随着标准、技术等问题的解决，最为便民技术的RFID应用的普及是绝对的，其产品市场也将会延伸到各个领域，诱人的RFID应用前景也将会迎面而来。