RFID物與物溝通的語言

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進入2007年，RFID技術對公眾來說已并非一項遙不可及的技術，不論是已經換發(fā)了數億張的居民二代身份證，還是日常使用的公交卡、飯卡、借書卡等，以及在諸多領域正在鋪開的應用，RFID技術都在發(fā)揮著巨大的作用。也許再過一年，我們還會習慣在超市買菜時查看一下食品的來源，或者朋友聚會時驗證一下白酒的真?zhèn)?，再或者感受一下使用電子門票便捷觀看奧運賽事等新的生活方式和體驗。正是由于RFID技術具有非人工干預、自動識別的特點，所以它給人們的日常生活提供了諸多便利。

RFID發(fā)展現狀

經過近30年的發(fā)展，尤其是美國、日本、英國、德國、瑞典、瑞士及南非等國家目前均已有較為成熟且先進的RFID系統(tǒng)，如生產制造和裝配、航空行李處理、郵件/快運包裹處理、文檔追蹤/圖書管理、身份標識、移動車輛的自動識別、運動計時、身份認證、智能交通、網絡家電控制、門禁控制/電子門票、物流與供應鏈管理等領域，都已經或正在投入實際應用。其中，近距離RFID系統(tǒng)主要使用125KHz、13.56MHz等LF和HF頻段，技術最為成熟; 遠距離RFID系統(tǒng)主要使用433MHz、860MHz～960MHz等UHF頻段，以及2.45GHz、5.8GHz等微波頻段，技術處于發(fā)展期。而在中國，除了鐵路車號自動識別系統(tǒng)之外，主要應用是在近距離125KHz和13.56MHz等頻段的非接觸IC卡方面，特別是第二代公民身份證和學生證鐵路優(yōu)惠卡等量大面廣的實際領域。此外，中國眾多的制造企業(yè)在沃爾瑪等商家的推動下，也需要盡快完成條碼到RFID電子標簽的過渡。

結合RFID技術的特點，充分發(fā)揮想象力，就可以開拓出更廣泛的應用市場，同時也讓人們的生活更加便利。為了實現上述目標，各國的研究人員也在做著各種努力，包括標準、技術、應用等多方面。由美國、德國、意大利、中國、韓國等近20家研究機構在EPC Global框架之外于2007年3月成立了The Global RF Lab Alliance (GRFLA)，目的是促進各實驗室間的人員、技術和思想的交流與合作，推動RFID技術在物流供應鏈以及更多的領域中成功應用。目前中國的成員有兩家，一是中國科學院自動化研究所，二是香港科技大學。

GRFLA對RFID技術發(fā)展的設想如下:

隨著生物特征識別（Biometrics）技術、微電子機械系統(tǒng)（MEMS）技術的興起，促成了一些集成多種功能的RFID應用，比如集成指紋、虹膜等身份信息的機器可讀旅行證件（MRTD，Machine Readable Traveling Document，又稱電子護照），或集成微傳感器的電子標簽傳感器等; 利用電子標簽上存儲物品的形狀、大小以及空間位置等信息，可以幫助機器人系統(tǒng)進行定位導航，進一步提高機器人自主行為能力，下一代移動通信技術與互聯網技術的不斷成熟，使得用電子標簽對物品進行精確管理的需求也在不斷產生，如高價值資產管理、危險品跟蹤、食品安全追溯等; 在手機支付解決了移動通信運營商和銀行間的結算問題之后，也將促進NFC技術和產品的大規(guī)模推廣; 有源電子標簽還有待突破集成化、模塊化等問題，但是其在通信距離方面的優(yōu)勢也將使其大有可為，特別是RFID技術與衛(wèi)星定位及移動通信技術具有很強的互補性，未來組成的無線傳感網絡可以應用于室內定位和未知環(huán)境探測等方面。

RFID與生物特征識別技術

生物特征識別技術（Biometrics）是指一種通過計算機與光學、聲學、生物傳感器和生物統(tǒng)計學原理等高科技手段密切結合，針對可自動識別和驗證的人類本身固有的生理特性(如指紋、人臉、虹膜等)或行為特征(如筆跡、聲音、步態(tài)等)來進行個人身份鑒定的技術。由于其具有唯一性、防偽性能好、不易偽造或被盜、隨身“攜帶”和隨時隨地可用等優(yōu)點，目前己經成為身份識別的重要手段。

人臉識別技術是生物特征識別技術中的一種，自20世紀90年代起獲得了較大發(fā)展，其具有良好的人際交互功能，對被驗證者的侵犯最少，被認為是最易接受的生物識別技術。在身份認證領域，RFID和Biometrics二項技術均有著廣泛應用，如二代身份證、電子護照等。然而，Biometrics只能驗證“是不是那個人”，RFID只能驗證“是不是具有那種權限”，將兩種技術結合，則可以解決“是否是合法的持卡人在操作合法的指令”這類較為復雜的邏輯問題。

將RFID技術和人臉識別技術相結合的雙重認證方法，采取以RFID電子標簽的UID作為索引，鏈接持卡人的面部信息方式。在認證過程中，首先認證卡號是否合法注冊，通過后再進行人臉識別認證的流程，實現雙重認證。此方法屬于在線系統(tǒng)方法，適用于網絡操作; 同時充分發(fā)揮了RFID非接觸式、高加密性和人臉識別易于接受的特點，使用時更加安全、便捷，也使個人隱私得到了較好的保護。以銀行ATM機和圖書館借/還書為背景的基于RFID和人臉識別的智能終端就是這樣一個應用方向。

RFID與機器人定位技術

在物聯網的概念中，RFID電子標簽用來標識每一件商品。在生活中，RFID同樣可以用來標識家中每一件家具電器以及每一本重要證件和圖書。當家用機器人更加普及的時候，RFID還可以發(fā)揮更大的作用。

據相關報道，兩家德國公司研發(fā)出一種電子地毯，RFID標簽以網格狀埋在地毯背面。使用一種攜帶RFID讀寫器和網格地圖的機器人可以通過無線傳輸來標記地毯背面的標簽的位置，使它能夠打掃到每一寸地面。如果前面有東西擋住了機器人的清掃路線，它就會記住沒有清掃的這一區(qū)域的傳感器ID，之后再回來打理。日本幾家公司也正在福岡的一家商場內測試一種導購機器人。這種帶有RFID讀寫器的機器人不僅能為顧客提供商品信息咨詢，還可以根據顧客的喜好為其導游。只要在機器人的屏幕上選擇感興趣的商品種類，機器人就可以通過讀取存儲在地下的五千枚RFID標簽，自動安排合理的路線引領到那些商品的銷售區(qū)域。

這些新聞都涉及了RFID的另一類應用，即用來標識某個空間內的地理坐標及物品屬性。舉例來說，人們經常會遇到在一棟從未到過的建筑內失去方向的情形。而新的智能建筑在地板、墻面、管線內都預埋了電子標簽，并根據標簽所在位置繪制了地圖。當我們來到這棟建筑時，隨身攜帶的帶有閱讀功能的手機、PDA甚至是手表在進門時就下載了該建筑的地圖。這樣，無論我們想找電梯、樓道，還是某間辦公室，甚至是維修某條管道，都可以通過該地圖輕松地指引方向，找到目標。山東金僑電子設備有限公司已經生產出內嵌電子標簽的防靜電地板，海爾公司和中科院自動化所聯合開發(fā)的機器人樣機也已經完成。用不了多久，我們就能感受到這類應用帶來的便利。

RFID與視覺監(jiān)控技術
RFID技術能實現對車輛自動收費管理 

目前世界各國都在密切關注新一代監(jiān)控技術——智能視覺監(jiān)控技術。它和以往監(jiān)控技術有本質的區(qū)別，其主要特征是采用計算機視覺的方法，在幾乎不需要人為干預的情況下，通過對攝像機拍錄的圖像序列進行自動分析來對動態(tài)場景中的目標進行定位、識別和跟蹤，并在此基礎上分析和判斷目標的行為，從而做到既能完成日常管理又能在異常情況發(fā)生的時候及時做出反應。

然而，智能視覺監(jiān)控所使用的模式識別方法卻不能滿足多種復雜場合的應用。如當監(jiān)控對象密集時，使用模式識別的監(jiān)控方式已經不能起到對特定監(jiān)控對象識別實時監(jiān)控的要求。面對在要求對監(jiān)控對象進行定位、行跡跟蹤和復現、數量統(tǒng)計、運動速度估算、運動趨勢估計、流量疏導等方面的需求，和減少智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)處理的視頻數據量等要求，利用RFID技術與視覺監(jiān)控技術相結合將起到良好的作用。使用電子標簽數據作為視頻數據的時間戳，可以提高視頻監(jiān)控的智能化，減少無效視頻處理量。同時利用RFID技術可以批量、快速和非接觸式讀取的特性，新系統(tǒng)尤其適用于對大批量監(jiān)控對象的定位、跟蹤，對監(jiān)控對象的行為特性分析等。

將RFID技術應用到視覺監(jiān)控中，首先需要讓RFID讀寫器與監(jiān)控用的攝像機作用區(qū)域重疊，并一一對應。通過RFID讀寫器讀取進入監(jiān)控區(qū)域的監(jiān)控對象所攜帶的電子標簽編號、記錄獲取到編號的時間，而讀取到這些編號的所有讀寫器都要與本讀寫器對應的攝像機等信息進行關聯存儲和應用，通過讀取到的標簽的編號、數量、時間等信息對監(jiān)控對象的行動特性進行判定，尤其通過RFID標簽作為監(jiān)控視頻數據的時間標簽，可以有效縮短搜索特定監(jiān)控對象所需要處理的視頻流。特別是，在復雜的天氣、密集的監(jiān)控環(huán)境下，RFID受到的影響遠小于視覺監(jiān)控的影響。將RFID技術應用到視覺監(jiān)控中，提高了系統(tǒng)的智能化，符合監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，具有很強的實際應用價值。

RFID與NFC技術
電子標簽中的芯片 

NFC（Near Field Communication）是由飛利浦公司發(fā)起，由諾基亞、索尼等著名廠商聯合主推的一項無線技術。不久前，由多家公司、大學和用戶共同成立了泛歐聯盟，旨在開發(fā)NFC的開放式架構，并推動其在手機中的應用。這項技術最初只是RFID技術和網絡技術的簡單合并，現在已經演變成一種短距離無線通信技術，發(fā)展態(tài)勢相當迅速。

與RFID不同的是，NFC具有雙向連接和識別的特點，工作于13.56MHz頻率范圍，作用距離10厘米左右。NFC技術在ISO 18092、ECMA 340和ETSI TS 102 190框架下推動標準化，同時也兼容應用廣泛的ISO 14443 Type-A、B以及Felica標準非接觸式智能卡的基礎架構。

NFC芯片裝在手機上，手機就可以實現小額電子支付和讀取其他NFC設備或標簽的信息。因此NFC被諾基亞稱為手機的下一個殺手級應用（killer application）。諾基亞副總裁及新興事業(yè)部總監(jiān)Dieter May表示，預計到2010年，全球有38%手機都將內建NFC功能。NFC的短距離交互大大簡化了整個認證識別過程，使電子設備間互相訪問更直接、更安全和更清楚。通過NFC，電腦、數碼相機、手機、PDA等多個設備之間可以很方便快捷地進行無線連接，進而實現數據交換和服務。

目前NFC的相關應用服務可分三大類: 小額付款、分享和服務。“小額付款”包括各種小額消費、票務、交通運輸等; “分享”是指使用者能更加方便與朋友交換音樂、圖片等信息; “服務”則是指提供下載服務，例如下載折價券或付費音樂到手機中存儲。3月13日，上海正式推出了NFC移動認證業(yè)務。執(zhí)法人員只需持定制防偽應用的NFC手機，即可隨時隨地讀取煙花爆竹所貼電子標簽的全球惟一識別碼，并實時上傳至防偽服務器與數據庫校驗，數秒內便可將產品名稱、生產廠家、生產日期、批號等顯示在手機上。除此之外，中國移動去年已在廈門開始對NFC技術進行試點，成立了研究小組負責支持對NFC商用的準備工作，并小規(guī)模商用。而中國聯通也正在積極研究包括NFC在內的各種非接觸支付技術，并可能在不久之后出臺移動支付標準。

用發(fā)展的眼光來看，RFID技術的應用不僅僅局限于物流供應鏈管理中的單品識別，與新興技術的融合正是RFID技術長遠發(fā)展的生命力所在。

會議預告:

如果您是制造商，您肯定想知道什么樣的生產線能夠提高生產效率、降低成本; 如果您是名酒廠商，您一定想知道什么樣的技術能夠達到更好的防偽; 如果您是車輛管理部門或是司機，您一定想知道什么樣的管理，能夠讓車輛自動收費; 而對于更多的普通百姓來說，什么樣的商店選商品既方便又快捷？這一切RFID都能幫助我們實現。而在6月20日由《計算機世界》報社主辦的2007年中國國際RFID應用技術高峰論壇上將給業(yè)界人士揭開所有的謎題。

鏈接:微型標簽顯神通

射頻識別（Radio Frequency Identification，簡稱RFID）技術起源于第二次世界大戰(zhàn)中的敵我識別系統(tǒng)，是一種基于射頻原理實現的非接觸式自動識別技術。它通過電感耦合或電磁調制產生感應電流，驅動電子標簽電路發(fā)射其存儲的唯一編碼，從而實現對物體的自動識別。RFID技術可以對靜止或移動目標進行自動識別，并高效地獲取目標信息數據，通過與互聯網技術進一步結合還可以實現全球范圍內的目標跟蹤與信息共享。從以上介紹中可以看到，RFID技術具有以下幾個特點:

體積小型化、形狀多樣化: RFID在讀取時并不受尺寸大小與形狀限制，不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質。因此，RFID電子標簽更可往小型化與多樣形態(tài)發(fā)展，以面向不同應用環(huán)境。

可重復使用: RFID標簽采用集成電路芯片作為信息載體，壽命長、可靠性高，可以對RFID標簽內存儲的數據多次修改，方便信息的更新。

非接觸式讀取: 在無源電子標簽的情況下，RFID讀寫器發(fā)出的電磁信號可以覆蓋0.2米～10米的范圍，任何標簽經過這個范圍都可以被激活和自動識別，而無需人工干預。RFID電磁信號能夠穿透紙張、木材和塑料，甚至是磚墻等材質，即使被遮擋也能夠進行穿透性通信。

數據存儲靈活: 目前用于EAS（電子防盜系統(tǒng)）的最簡單電子標簽只有一個有效位，而最大的標簽容量已經達到2M字節(jié)。用戶可以根據應用場合的需要自行選擇電子標簽的數據容量，合理充分地利用存儲空間。此外，由于數據存儲于電子芯片內，因此還可實現批量快速地讀寫多個標簽信息。

使用方式個性化: 為了保護隱私和加強訪問控制，使用者可以通過安全數據庫、數據加密機制、讀寫器驗證機制等多項技術融合在一起構成人性化、信息化和高度自動化的身份認證解決方案，使得破解、復制的可能性幾乎為零; 高度集成化的芯片也使RFID可以輕松地添加于多種電子設備中，擴展應用范圍。

RFID技術的特點決定了其應用領域非常廣泛，但是各項核心技術的成熟度不同又決定了其應用必是分階段實現的。進入21世紀，一方面大規(guī)模集成電路設計技術取得了突飛猛進的發(fā)展，另一方面企業(yè)出于提高自身競爭力的考慮，主動尋找新的技術提高管理和流通效率，RFID技術借機嶄露頭角，成本越來越低的電子標簽可以方便地粘貼于商品的包裝上，并取代條碼成為供應鏈管理增值的重要手段。（ccw）