射頻識別RFIDRadio Frequency Identification,即指應用射頻識別信號對目標物進行識別,是非接觸式自動識別技術的一種，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據識別工作無須人工干預可工作于各種惡劣環(huán)境。
RFID無線射頻識別系統(tǒng)被視為本世紀最重要的前十大技術之一,但是此技術存在已久,早在第二次世界大戰(zhàn)期間,軍方為了把敵人和自己人的飛機區(qū)分開來,就曾用到了這種RFID技術;從20世紀70年代開始,美國聯邦政府就開始在核材料上貼上這種標簽,以便跟蹤它們的下落;20世紀80年代,一些商業(yè)公司的倉庫也開始用它來確定集裝箱的位置;隨著時間的推移和RFID成本的降低,到1997年前后RFID技術才真正開始擺脫傳統(tǒng)的角色而被更多的行業(yè)廣泛采用。但直到Wal-Mart要求其百大供貨商必須全面將商品貼上RFID電子標簽后,一場RFID的風暴才就此展開。
1 RFID的原理和特性
最簡單的RFID系統(tǒng)由電子標簽Tag解讀器Reader和天線Antenna三部分組成,在實際應用中,還需要其他硬件和軟件的支持其工作原理并不復雜:標簽進入磁場后,接收解讀器發(fā)出的射頻信號,憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產品信息,或者主動發(fā)送某一頻率的信號;解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進行有關數據處理。
①電子標簽Tag,即射頻卡
它是RFID系統(tǒng)的真正的載體?被裝置于被識別的物體上,存儲著一定格式的電子數據,即關于此物體的詳細信息?每個標簽具有唯一的電子編碼,相當于條形碼技術中的條形碼符號,但不同的是必須能夠自動或半自動地把存儲的信息發(fā)射出去?電子標簽由標簽天線和標簽芯片組成?標簽芯片是具有無線收發(fā)功能和存儲功能的單片系統(tǒng)S0C,其中存儲有約定格式的編碼數據,用來唯一標識所附著的物體?它是射頻識別系統(tǒng)的數據載體,具有智能讀寫及加密通信的能力。
②解讀器(Reader)
解讀器是負責讀取或寫入標簽信息的設備，它能夠自動以無接觸的方式讀取電子標簽所存儲的電子數據,是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。解讀器與電子標簽之間存在著通信協(xié)議,彼此互傳信息。每當黏附有電子標簽的物體通過它的讀取范圍時,就向標簽發(fā)射無線電波,然后標簽回送自身儲存的物體信息,整個過程是非接觸式的。典型的解讀器包含有控制模塊，射頻模塊，接口模塊以及解讀器天線。此外,許多解讀器還有附加的接口RS232?RS485以太網接口等,以便將獲得的數據傳給應用系統(tǒng)或從應用系統(tǒng)接收命令。
③天線Antenna
天線在電子標簽和解讀器間傳遞射頻信號，解讀器上連接的天線一般做成門框形式,放在被測物品進出的通道口,它一方面給無源的電子標簽發(fā)射無線電信號提供電能以激活電子標簽;另一方面也接收電子標簽上發(fā)出的信息，在每個電子標簽上也有自己的微形天線,用于和解讀器進行通訊。
2 RFID的優(yōu)點
與條形碼相比,RFID技術有不同的適用范圍，從概念上來說,兩者很相似,目的都是快速準確地確認追蹤目標物體，兩者之間最大的區(qū)別是條形碼是“可視技術”,而RFID標簽的作用不僅僅局限于視野之內,因為信息是由無線電波傳輸,數據的讀取無需光源甚至可以透過外包裝來進行，除此之外,RFID技術與傳統(tǒng)的條形碼比起來,還具有識別速度快，數據容量大，使用壽命長，應用范圍廣，標簽數據可動態(tài)更改，動態(tài)實時通信等優(yōu)點。
3 RFID標簽在包裝防偽上的應用
RFID技術可以應用在零售業(yè)的付帳系paymentSystem想想在大賣場或是超市,最令人頭疼的莫過于結賬了,但是將RFID標簽附在單項貨品上,消費者可以大步流星推著購物車穿越RFID閱讀機后即可走出賣場,無需將貨品從購物車中一一取出,不需要任何條碼掃描,總價幾乎會立刻顯示在屏幕上，該技術還可以運用在供應鏈管理,幫助零售業(yè)者改善存貨管理,增加營運效率。將RFID標簽附在貨箱上,進貨物關口裝設閱讀機,便可自動辨識進貨的種類及數量,并可即時將此資訊傳到資料庫更新，此外利用RFID標簽,可以更容易監(jiān)控貨架上的存貨水平,以便及時補貨。
但是RFID應用領域絕非僅限于此,它的另一個智慧之處在于它的超強防盜功能,如果顧客在賣場里偷竊帶有RFID標簽的商品,RFID標簽就會自動提醒保安?同時,一旦RFID標簽自然損壞,安全傳感器也會告知并非顧客入店行竊。
當然,該技術最大的應用當數包裝的防偽領域,RFID技術可以有效地解決日益猖獗的產品防冒偽造現象。
在RFID防偽應用中,常用的就是服裝防偽 服裝制造商將自己特有的RFID讀寫標簽與生產出來的服裝同時放在紙箱中,每個紙箱都有自己獨有的ID碼。當生產完畢至運送流程時,每個紙箱通過一個RFID標簽閱讀器,所有紙箱的信息都會被讀取并傳輸到PC機里PC軟件系統(tǒng)將讀取到的實際信息與該紙箱的計劃運送物品相比較后得出是否放行的判斷,同時,如果紙箱放行,紙箱的ID號將會被寫入到每張標簽的內存并鎖定。
RFID技術也有助于葡萄酒業(yè)產品的偽造問題,今天,隨著葡萄酒生產商和銷售商逐漸將目光投向射頻識別技術,這種神奇的液體除了浪漫之外,似乎又增添了幾分“智慧”另外,葡萄酒制造商在不斷尋找新途徑推廣他們的產品,在五彩繽紛的包裝營銷中,RFID將逐漸成為新寵,在實現追蹤功能的同時,還有助于提高消費供應鏈的產品安全,并且對于長期糾纏葡萄酒業(yè)的產品偽造問題,RFID對之也大有裨益。
除此以外,藥品、證件、票務、物流等諸多方面也受到了該防偽技術的青睞,不過防偽原理大致相同:將商品識別號(ID)寫在RFID芯片中,這個ID在生產，銷售等所有環(huán)節(jié)中是唯一的,芯片被制作成電子標簽,電子標簽被附加在商品上,使它成為商品不可分割的一部分，當電子標簽“被迫”與商品分離時,商品的“完整性”被破壞,商品被認為已被“消費”,防偽結束。在上述環(huán)節(jié)中,通過各種技術手段保證此ID驗證過程是不可偽造和篡改的?如果驗證機制被偽造,則會出現偽造的商品;如果驗證過程被篡改,則導致真品被“證偽”從而擾亂市場?這樣,在商品從生產，流通到消費的全過程中,都只有一個被唯一ID標識的擁有唯一驗證手段的商品存在,從而達到防偽的目的。
4 RFID技術不斷得到優(yōu)化
RFID技術,受到應用需求驅動的同時又反過來極大地促進了應用需求的擴展。從技術角度說,RFID技術的發(fā)展得益于多項技術的綜合發(fā)展,所涉及的關鍵技術大致包括:芯片技術，天線技術，無線收發(fā)技術，數據變換與編碼技術，電磁傳播特性。
①RFID電子標簽方面,電子標簽芯片所需的功耗更低,無源標簽，半無源標簽技術更趨成熟，其作用距離將更遠,無線可讀寫性能也將更加完善,并且能夠適合高速移動的物體識別,識別速度也將更快,具有快速多標簽讀寫功能,一致性更好，與此同時,在強場下的保護能力也會更加完善，智能性更強，成本更低。
②RFID解讀器方面,多功能讀寫器,包括與條形碼識別集成，無限數據傳輸?脫機工作等功能將被更多地應用。讀寫器會朝著小型化、便攜式、嵌入式、模塊化方向發(fā)展,成本將更加廉價,應用范圍更加廣泛。
③RFID天線方面,經過美國麥安迪德州儀器等十幾家公司5年的合作和開發(fā),在麥安迪柔性版印刷機上實現了印刷天線和封裝的聯線生產,完全商業(yè)化,在北美已經有十幾條線在正常運轉，用印刷導電油墨代替腐蝕銅天線的方法和聯線封裝,不但降低了RFID智能標簽成本,同時為將來高效和大量生產奠定了基礎,因此RFID標簽在未來的發(fā)展有著巨大的空間。
④RFID系統(tǒng)種類方面,低頻近距離系統(tǒng)將具有更高的智能，安全特性;高頻遠距離系統(tǒng)性能將更加完善,成本更低;2.45GHz和5.8GHz系統(tǒng)也將更加完善;無芯片系統(tǒng)逐漸得到應用。
⑤RFID標準化方面,與RFID標準相關的基礎性能研究更加深入、成熟;最終形成并發(fā)布的標準為更多的企業(yè)所接受;不同的制造商生產系統(tǒng)，模塊可替代性更好?更為普及?射頻識別技術在未來的發(fā)展中,在結合其他高新技術實現單一識別向多功能識別方向發(fā)展的同時,將與現代通信技術和計算機技術一道共同實現跨地區(qū)跨行業(yè)應用。
5 RFID技術市場展望
沃爾瑪公司在RFID應用中的示范效應功不可沒,該公司最近已經要求前100家大供貨商所有運到主要集散工廠的產品都要配有RFID標識;同樣,也要求所有運到各個經銷點的產品也都要用RFID標識。沃爾瑪的一言一行都會引得整個世界為之矚目,其他世界知名的大型連鎖零售企業(yè)也紛紛跟進，其實早在沃爾瑪公司宣布全面使用RFID技術之前,2003年4月,德國最大的零售商麥德龍Metro就在萊茵伯格建立了一家“未來超市”FutureStore,并利用低成本的RFID標識貨物，德國麥德龍集團于2004年11月開始大規(guī)模地擴展RFID的應用試驗“未來超市”。其對象將包括約100家供貨商。10個物流網點,以及德國國內大約250家分店，從供貨商交貨時開始,直至擺上柜臺,將利用RFID對商品流通進行跟蹤管理。與此同時,吉列、卡夫、寶潔等大公司也加入了麥德龍RFID的測試工作。英國最大的零售企業(yè)Tesc,從2003年6月份開始,持續(xù)3個月進行一項“通過一種可以感受RFID反射的智能貨架來降低RFID讀取探頭成本”的測試,每個貨架裝有多個天線和兩個RFID功能閱讀機,雖然從功能上無法實現實時讀取,但卻大大降低了成本，另外許多大應用系統(tǒng)開發(fā)商如Sun、SAP、IBM、Microsoft等公司已經看到RFID射頻識別技術的商機,紛紛在其產品中集成RFID技術以滿足未來這方面的巨大需求。
1
