[導(dǎo)讀]RFID是一種非接觸式的自動識別技術(shù),,它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),,識別工作無須人工干預(yù)。 RFID是一種非接觸式的自動識別技術(shù),,它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),,識別工作無須人工干預(yù)。作為條形碼的無線版本,,RFID技術(shù)具有條形碼所不具備的防水,、防磁、耐高溫,、讀取距離大,、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲數(shù)據(jù)容量更大,、存儲信息更改自如等特點(diǎn),,其應(yīng)用將給零售、物流等產(chǎn)業(yè)帶來革命性變化,。 RFID技術(shù)具有很多突出的優(yōu)點(diǎn):實(shí)現(xiàn)了無源和免接觸操作,,應(yīng)用便利,無機(jī)械磨損,,壽命長,,機(jī)具無直接對最終用戶開放的物理接口,能更好地保證機(jī)具的安全性,;數(shù)據(jù)安全方面除標(biāo)簽的密碼保護(hù)外,,數(shù)據(jù)部分可用一些算法實(shí)現(xiàn)安全管理,如DES,、RSA,、DSA、MD5等,,讀寫機(jī)具與卡之間也可相互認(rèn)證,,實(shí)現(xiàn)安全通信和存儲;總體成本一直處于下降之中,越來越接近接觸式IC卡的成本,,甚至更低,,為其大量應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。如果RFID技術(shù)能與電子供應(yīng)鏈緊密聯(lián)系,,那它很有可能在幾年以內(nèi)取代條形碼掃描技術(shù),。
一、RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 目前RFID存在兩個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)陣營:一個是總部設(shè)在美國麻省理工學(xué)院的Auto-IDCenter,,另一個是日本的UbiquitousIDCenter(UID),。前者的領(lǐng)導(dǎo)組織是美國的EPC(電子產(chǎn)品代碼)環(huán)球協(xié)會,旗下有沃爾瑪集團(tuán),、英國Tesco等100多家歐美的零售流通企業(yè),,同時有IBM、微軟,、飛利浦,、Auto-IDLab等公司提供技術(shù)研究支持。后者主要由日系廠商組成,,有日本電子廠商,、信息企業(yè)和印刷公司等,總計(jì)達(dá)352家,。 日本UID標(biāo)準(zhǔn)和歐美的EPC標(biāo)準(zhǔn)在使用無線頻段,、信息位數(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域等存在諸多差異。例如日本的RFID采用的頻段為2.45GHz和13.56MHz,,歐美的EPC標(biāo)準(zhǔn)采用UHF頻段,,如902MHz~928MHz;日本的電子標(biāo)簽的信息位數(shù)為128位,,EPC標(biāo)準(zhǔn)的位數(shù)為96位,;日本的電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)可用于庫存管理、信息發(fā)送與接收以及產(chǎn)品和零部件的跟蹤管理等,,EPC標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于物流管理,、庫存管理等。 由于兩大陣營得到了不同的廠商支持,,因而國際標(biāo)準(zhǔn)采納何種標(biāo)準(zhǔn),勢必會影響各個廠商的市場份額,,進(jìn)而影響產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的積極互動合作,。在RFID的規(guī)模應(yīng)用進(jìn)程中,如何協(xié)調(diào)各大廠商利益,,如何將分裂的各路諸侯納入到統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范中,,肯定要比解決單純的技術(shù)問題復(fù)雜得多。 RFID的低頻系統(tǒng)主要用于短距離、低成本的應(yīng)用中,,如多數(shù)的門禁控制,、校園卡、煤氣表,、水表等,;高頻系統(tǒng)則用于需傳送大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng);超高頻系統(tǒng)應(yīng)用于需要較長的讀寫距離和高讀寫速度的場合,,其天線波束方向較窄且價(jià)格較高,,在火車監(jiān)控、高速公路收費(fèi)等系統(tǒng)中應(yīng)用,。另外值得一提的是在供應(yīng)鏈中的應(yīng)用,,EPC Global規(guī)定用于EPC的載波頻率為13.56MHz和860MHz~930MHz兩個頻段,其中13.56MHz頻率采用的標(biāo)準(zhǔn)原型是ISO/IEC15693,,已經(jīng)收入到ISO/IEC18000-3中,。這個頻點(diǎn)的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟。 而860~930MHz頻段的應(yīng)用則較復(fù)雜,,國際上各國家采用的頻率不同:美國為915MHz,,歐洲為869MHz,而我國由于被GSM,、CDMA等占用,,目前仍然待定。目前常用的RFID國際標(biāo)準(zhǔn)主要有用于對動物識別的ISO 11784和11785(表1),,用于非接觸智能卡的ISO 10536(Close coupled cards),、ISO 15693(Vicinity cards)、ISO 14443 (Proximity cards),,用于集裝箱識別的ISO 10374等,。有些標(biāo)準(zhǔn)正在形成和完善之中, 比如用于供應(yīng)鏈的ISO 18000(表2)無源超高頻(860Mhz~930Mhz載波頻率)部分的C1G2標(biāo)準(zhǔn)不久會正式推出,,我國自己的國家標(biāo)準(zhǔn)最快也將很快會出臺,。
二、無線射頻識別技術(shù)與傳統(tǒng)條形碼,、二維條形碼,、藍(lán)牙技術(shù)的比較
傳統(tǒng)條形碼(亦稱一維條形碼)技術(shù)相對成熟,在社會生活中處處可見,,在全世界得到了極為廣泛的應(yīng)用,。它作為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集手段,以快速,、準(zhǔn)確,、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)迅速進(jìn)入商品流通,、自動控制、以及檔案管理等各種領(lǐng)域,,也是目前我國使用最多的一種條形碼,。但是由于傳統(tǒng)條形碼是一維的,它在垂直方向上不帶任何信息,,信息密度低,,而且不能夠顯示漢字,容易因?yàn)槟p或皺折而被拒讀,,這在很大程度上限制了傳統(tǒng)條碼的應(yīng)用范圍,。 20世紀(jì)70年代,在計(jì)算機(jī)自動識別領(lǐng)域出現(xiàn)了二維條形碼技術(shù),,這是在傳統(tǒng)條形碼基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種編碼技術(shù),,它將條形碼的信息空間從線性的一維擴(kuò)展到平面的二維,具有信息容量大,、成本低,、準(zhǔn)確性高、編碼方式靈活,、保密性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn),。因此自1990年起,二維條形碼技術(shù)在世界上開始得到廣泛的應(yīng)用,,經(jīng)過幾年的努力,,現(xiàn)已應(yīng)用在國防、公共安全,、交通運(yùn)輸,、醫(yī)療保健、工業(yè),、商業(yè),、金融、海關(guān)及政府管理等領(lǐng)域,。 射頻識別技術(shù)改變了條形碼技術(shù)依靠"有形"的一維或二維幾何圖案來提供信息的方式,,通過芯片來提供存儲在其中的數(shù)量更大的"無形"信息。它最早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代,,最初應(yīng)用在一些無法使用條碼跟蹤技術(shù)的特殊工業(yè)場合,,例如在一些行業(yè)和公司中,這種技術(shù)被用于目標(biāo)定位,、身份確認(rèn)及跟蹤庫存產(chǎn)品等,。射頻識別技術(shù)起步較晚,至今沒有制訂出統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn),,但是射頻識別技術(shù)的推出絕不僅僅是信息容量的提升,,它對于計(jì)算機(jī)自動識別技術(shù)來講是一場革命,它所具有的強(qiáng)大優(yōu)勢會大大提高信息的處理效率和準(zhǔn)確度,。 隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展和用戶需求的不斷增長,,出現(xiàn)了許多的無線通信協(xié)議。在近距離無線通信領(lǐng)域,,RFID,、藍(lán)牙、WiFi,、UWB和 Zigbee等吸引了很多人的眼球,。各種近距離無線通信技術(shù)都極力爭取更多廠商的青睞而互相角逐。而RFID和藍(lán)牙,,則被更多的拿來相提并論,。 RFID和藍(lán)牙在使用頻段、傳輸速率和標(biāo)準(zhǔn)化方面都存在較大差異,,RFID和藍(lán)牙的技術(shù)特點(diǎn)不同,,使得其市場和應(yīng)用范圍也有較大區(qū)別。RFID易于操控,,簡單且特別適合用于自動化控制,,由于該技術(shù)很難被仿冒、侵入,,使RFID具備了極高的安全防護(hù)能力,。藍(lán)牙作為一種電纜替代技術(shù),具有低成本高速率的特點(diǎn),,藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用主要有以下3類:語音/數(shù)據(jù)接入,,外圍設(shè)備互連和個人局域網(wǎng)(PAN)。 由于藍(lán)牙芯片的價(jià)格仍居高不下,,以及兼容性方面的一些問題,,限制了其推廣。藍(lán)牙高端市場一部分已被802.11無線局域網(wǎng)所侵占,,其低端市場又可能被Zigbee所蠶食,。基于RFID技術(shù)的NFC近距離通訊也對藍(lán)牙造成了相當(dāng)?shù)耐{,。RFID和藍(lán)牙都有眾多的開發(fā)商,、制造商、行銷商加入,,用戶對其需求也比較旺盛,,特別是RFID的應(yīng)用。由于RFID技術(shù)的特點(diǎn)非接觸式的自動識別,、工作距離長,、適于惡劣環(huán)境多目標(biāo)識別,、運(yùn)動目標(biāo)識別等特點(diǎn),具有巨大便利性,,使其必然成為未來的發(fā)展方向,。
三、射頻識別技術(shù)RFID應(yīng)用
射頻識別技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢,,逐漸的被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化,、商業(yè)自動化和交通運(yùn)輸控制管理等領(lǐng)域。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的進(jìn)步以及生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,,射頻識別產(chǎn)品的成本將不斷的降低,,其應(yīng)用將越來越廣泛。 射頻識別技術(shù)在國外發(fā)展非常迅速,,射頻識別產(chǎn)品種類繁多,。在北美、歐洲,、大洋洲,、亞太地區(qū)及非洲南部,射頻識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化,、商業(yè)自動化,、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域:汽車、火車等交通監(jiān)控,;高速公路自動收費(fèi)系統(tǒng),;停車場管理系統(tǒng);物品管理,;流水線生產(chǎn)自動化,;安全出入檢查;倉儲管理,;動物管理,;車輛防盜等。而在中國,,由于射頻識別技術(shù)起步較晚,,應(yīng)用的領(lǐng)域不是很廣,除了在中國鐵路應(yīng)用的車號自動識別系統(tǒng)外,,主要應(yīng)用僅限于射頻卡,。在我國,射頻卡主要應(yīng)用于公共交通,、地鐵,、校園、社會保障等方面,。上海,、深圳,、北京等地陸續(xù)采用了射頻公交卡。在未來的一,、兩年,,我國射頻卡應(yīng)用最大的項(xiàng)目將是第二代公民身份證。
表3列舉了射頻識別技術(shù)幾個典型的應(yīng)用,。
四、射頻識別技術(shù)RFID的發(fā)展 RFID技術(shù)已擁有較長的應(yīng)用歷史,,但數(shù)字信息技術(shù)在各行業(yè)的廣泛深入,,為RFID技術(shù)提供了更廣闊的發(fā)展前景。將來,,RFID一旦在零售,、醫(yī)療等行業(yè)甚至在政府部門等應(yīng)用領(lǐng)域普及開來,各廠商的產(chǎn)品之間的標(biāo)準(zhǔn)化問題也會得到相應(yīng)解決,。另外,,隨著RFID技術(shù)在安全性和成本方面的全面進(jìn)展,其潛在的商用價(jià)值將被逐漸發(fā)揮出來,。 據(jù)美國的楊基集團(tuán)(Yankee Group)對無線IC(RFID)基礎(chǔ)設(shè)施市場的調(diào)查結(jié)果,,到2008年RFID基礎(chǔ)設(shè)施市場的銷售額將達(dá)42億美元。隨著導(dǎo)入RFID規(guī)模的擴(kuò)大,,提供RFID標(biāo)簽,、讀取設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)裝置等的廠商將明顯受益,。另外,,數(shù)據(jù)庫、企業(yè)應(yīng)用,、企業(yè)間通信,、系統(tǒng)集成等領(lǐng)域也將出現(xiàn)無限商機(jī)。
我國政府在1993年制定的金卡工程實(shí)施計(jì)劃及全國范圍的金融卡網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的10年規(guī)劃,,是一個旨在加速推動我國國民經(jīng)濟(jì)信息化進(jìn)程的重大國家級工程,。由此各種自動識別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用十分迅猛。現(xiàn)在,,射頻識別技術(shù)作為一種新興的自動識別技術(shù),,也將在中國很快地普及,可以說,、我國射頻識別產(chǎn)品的市場是十分巨大的,,我國射頻識別技術(shù)應(yīng)用狀況還處于初級階段,市場前景非常廣闊。不久的將來,,我國射頻識別技術(shù)應(yīng)用將在生產(chǎn)線自動化,、倉儲管理、電子物品監(jiān)視系統(tǒng),、貨運(yùn)集裝箱的識別以及畜牧管理等方面有所突破,。實(shí)現(xiàn)射頻識別技術(shù)在我國成熟、全面的應(yīng)用將是一個長期的過程,,需要業(yè)內(nèi)人士共同的努力,。 總而言之,射頻識別技術(shù)未來的發(fā)展中,,在結(jié)合其它高新技術(shù),,比如GPS、生物識別等技術(shù),,由單一識別向多功能識別方向發(fā)展的同時,將結(jié)合現(xiàn)代通信及計(jì)算機(jī)技術(shù),,實(shí)現(xiàn)跨地區(qū),、跨行業(yè)應(yīng)用;我們有理由相信RFID的發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮?,它的前景非常誘人,,也將是未來一個新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。 |
|