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| 无线射频识别技术的应用与发展 |
导读--RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预。
RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预。作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等特点，其应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。
RFID技术具有很多突出的优点：实现了无源和免接触操作，应用便利，无机械磨损，寿命长，机具无直接对最终用户开放的物理接口，能更好地保证机具的安全性；数据安全方面除标签的密码保护外，数据部分可用一些算法实现安全管理，如DES、RSA、DSA、MD5等，读写机具与卡之间也可相互认证，实现安全通信和存储；总体成本一直处于下降之中，越来越接近接触式IC卡的成本，甚至更低，为其大量应用奠定了基础。如果RFID技术能与电子供应链紧密联系，那它很有可能在几年以内取代条形码扫描技术。
一、RFID技术标准
目前RFID存在两个技术标准阵营：一个是总部设在美国麻省理工学院的Auto-IDCenter，另一个是日本的UbiquitousIDCenter（UID）。前者的领导组织是美国的EPC（电子产品代码）环球协会，旗下有沃尔玛集团、英国Tesco等100多家欧美的零售流通企业，同时有IBM、微软、飞利浦、Auto-IDLab等公司提供技术研究支持。后者主要由日系厂商组成，有日本电子厂商、信息企业和印刷公司等，总计达352家。
日本UID标准和欧美的EPC标准在使用无线频段、信息位数和应用领域等存在诸多差异。例如日本的RFID采用的频段为2.45GHz和13.56MHz，欧美的EPC标准采用UHF频段，如902MHz～928MHz；日本的电子标签的信息位数为128位，EPC标准的位数为96位；日本的电子标签标准可用于库存管理、信息发送与接收以及产品和零部件的跟踪管理等，EPC标准侧重于物流管理、库存管理等。
由于两大阵营得到了不同的厂商支持，因而国际标准采纳何种标准，势必会影响各个厂商的市场份额，进而影响产业链各个环节的积极互动合作。在RFID的规模应用进程中，如何协调各大厂商利益，如何将分裂的各路诸侯纳入到统一的技术规范中，肯定要比解决单纯的技术问题复杂得多。
RFID的低频系统主要用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、校园卡、煤气表、水表等；高频系统则用于需传送大量数据的应用系统；超高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合，其天线波束方向较窄且价格较高，在火车监控、高速公路收费等系统中应用。另外值得一提的是在供应链中的应用，EPC Global规定用于EPC的载波频率为13.56MHz和860MHz～930MHz两个频段，其中13.56MHz频率采用的标准原型是ISO/IEC15693，已经收入到ISO/IEC18000-3中。这个频点的应用已经非常成熟。
而860～930MHz频段的应用则较复杂，国际上各国家采用的频率不同：美国为915MHz，欧洲为869MHz，而我国由于被GSM、CDMA等占用，目前仍然待定。目前常用的RFID国际标准主要有用于对动物识别的ISO 11784和11785（表1），用于非接触智能卡的ISO 10536(Close coupled cards)、ISO 15693(Vicinity cards)、ISO 14443 (Proximity cards)，用于集装箱识别的ISO 10374等。有些标准正在形成和完善之中， 比如用于供应链的ISO 18000（表2）无源超高频（860Mhz～930Mhz载波频率）部分的C1G2标准不久会正式推出，我国自己的国家标准最快也将很快会出台。
二、无线射频识别技术与传统条形码、二维条形码、蓝牙技术的比较
传统条形码（亦称一维条形码）技术相对成熟，在社会生活中处处可见，在全世界得到了极为广泛的应用。它作为计算机数据采集手段，以快速、准确、成本低廉等诸多优点迅速进入商品流通、自动控制、以及档案管理等各种领域，也是目前我国使用最多的一种条形码。但是由于传统条形码是一维的，它在垂直方向上不带任何信息，信息密度低，而且不能够显示汉字，容易因为磨损或皱折而被拒读，这在很大程度上限制了传统条码的应用范围。
20世纪70年代，在计算机自动识别领域出现了二维条形码技术，这是在传统条形码基础上发展起来的一种编码技术，它将条形码的信息空间从线性的一维扩展到平面的二维，具有信息容量大、成本低、准确性高、编码方式灵活、保密性强等诸多优点。因此自1990年起，二维条形码技术在世界上开始得到广泛的应用，经过几年的努力，现已应用在国防、公共安全、交通运输、医疗保健、工业、商业、金融、海关及政府管理等领域。
射频识别技术改变了条形码技术依靠有形的一维或二维几何图案来提供信息的方式，通过芯片来提供存储在其中的数量更大的无形信息。它最早出现在20世纪80年代，最初应用在一些无法使用条码跟踪技术的特殊工业场合，例如在一些行业和公司中，这种技术被用于目标定位、身份确认及跟踪库存产品等。射频识别技术起步较晚，至今没有制订出统一的国际标准，但是射频识别技术的推出绝不仅仅是信息容量的提升，它对于计算机自动识别技术来讲是一场革命，它所具有的强大优势会大大提高信息的处理效率和准确度。
随着通信技术的飞速发展和用户需求的不断增长，出现了许多的无线通信协议。在近距离无线通信领域，RFID、蓝牙、WiFi、UWB和 Zigbee等吸引了很多人的眼球。各种近距离无线通信技术都极力争取更多厂商的青睐而互相角逐。而RFID和蓝牙，则被更多的拿来相提并论。
RFID和蓝牙在使用频段、传输速率和标准化方面都存在较大差异，RFID和蓝牙的技术特点不同，使得其市场和应用范围也有较大区别。RFID易于操控，简单且特别适合用于自动化控制，由于该技术很难被仿冒、侵入，使RFID具备了极高的安全防护能力。蓝牙作为一种电缆替代技术，具有低成本高速率的特点，蓝牙技术的应用主要有以下3类：语音/数据接入，外围设备互连和个人局域网(PAN)。
由于蓝牙芯片的价格仍居高不下，以及兼容性方面的一些问题，限制了其推广。蓝牙高端市场一部分已被802.11无线局域网所侵占，其低端市场又可能被Zigbee所蚕食。基于RFID技术的NFC近距离通讯也对蓝牙造成了相当的威胁。RFID和蓝牙都有众多的开发商、制造商、行销商加入，用户对其需求也比较旺盛，特别是RFID的应用。由于RFID技术的特点非接触式的自动识别、工作距离长、适于恶劣环境多目标识别、运动目标识别等特点，具有巨大便利性，使其必然成为未来的发展方向。
三、射频识别技术RFID应用
射频识别技术以其独特的优势，逐渐的被广泛应用于工业自动化、商业自动化和交通运输控制管理等领域。随着大规模集成电路技术的进步以及生产规模的不断扩大，射频识别产品的成本将不断的降低，其应用将越来越广泛。
射频识别技术在国外发展非常迅速，射频识别产品种类繁多。在北美、欧洲、大洋洲、亚太地区及非洲南部，射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域：汽车、火车等交通监控；高速公路自动收费系统；停车场管理系统；物品管理；流水线生产自动化；安全出入检查；仓储管理；动物管理；车辆防盗等。而在中国，由于射频识别技术起步较晚，应用的领域不是很广，除了在中国铁路应用的车号自动识别系统外，主要应用仅限于射频卡。在我国，射频卡主要应用于公共交通、地铁、校园、社会保障等方面。上海、深圳、北京等地陆续采用了射频公交卡。在未来的一、两年，我国射频卡应用最大的项目将是第二代公民身份证。
表3列举了射频识别技术几个典型的应用。
四、射频识别技术RFID的发展
RFID技术已拥有较长的应用历史，但数字信息技术在各行业的广泛深入，为RFID技术提供了更广阔的发展前景。将来，RFID一旦在零售、医疗等行业甚至在政府部门等应用领域普及开来，各厂商的产品之间的标准化问题也会得到相应解决。另外，随着RFID技术在安全性和成本方面的全面进展，其潜在的商用价值将被逐渐发挥出来。
据美国的杨基集团（Yankee Group）对无线IC（RFID）基础设施市场的调查结果，到2008年RFID基础设施市场的销售额将达42亿美元。随着导入RFID规模的扩大，提供RFID标签、读取设备、网络装置等的厂商将明显受益。另外，数据库、企业应用、企业间通信、系统集成等领域也将出现无限商机。
我国政府在1993年制定的金卡工程实施计划及全国范围的金融卡网络系统的10年规划，是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大国家级工程。由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在，射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术，也将在中国很快地普及，可以说、我国射频识别产品的市场是十分巨大的，我国射频识别技术应用状况还处于初级阶段，市场前景非常广阔。不久的将来，我国射频识别技术应用将在生产线自动化、仓储管理、电子物品监视系统、货运集装箱的识别以及畜牧管理等方面有所突破。实现射频识别技术在我国成熟、全面的应用将是一个长期的过程，需要业内人士共同的努力。
总而言之，射频识别技术未来的发展中，在结合其它高新技术，比如GPS、生物识别等技术，由单一识别向多功能识别方向发展的同时，将结合现代通信及计算机技术，实现跨地区、跨行业应用；我们有理由相信RFID的发展潜力是巨大的，它的前景非常诱人，也将是未来一个新的经济增长点。
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