而条形码的信息必须通过激光扫描器对每条信息进行逐一扫描识别,而RFID标签支持信息写入

宝比万像为你讲解条形码和RFID的区别发布于:2019-06-25 16:25发布人:baobiwanxiang来源:无点击量:127说起RFID跟条形码,在很多人的眼里就像是性格迥异的两兄弟,时不时都会被大家进行比较,一旦讨论的兴致起来,唇枪舌剑之间,便非要分出个胜负高低不可。其实从客观概念来说,这两兄弟的目的其实都是快速准确地识别和追踪目标物体的具体信息,但他们却是两种不同的技术,有不同的应用领域,但有时也会重叠,相互合作。今天宝比万像的小编就来将RFID跟条形码作一个简单的比较,好让大家对这两兄弟有更深入的认识。条形码系统是一种二进制代码,它是以平行的线条和分隔的间隙组成数据,由宽和窄的线条和间隙组成的序列,可以用数字或字母来解释。通过激光扫描器我们就可以将上面的信息进行读出。而大家生活应用较广的二维码可以说是条形码的升级版,二维码具有一定的纠错功能,少量破损也不会影响对其信息的扫描,存储信息也是条形码的几十到几百倍。RFIDRFID技术也称射频识别技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。最基本由RFID标签(Tag)、阅读器和RFID天线组成。RFID只需要在阅读器的作用范围之内即可完成读取和信息的写入。两者区别RFID跟条形码最大的区别在RFID是具有芯片的,而且带芯片的RFID标签能制作成各种不同形状和大小,弯曲性强,能附着于不同的载体。通过RFID芯片,我们可以实现信息的写入和内存信息的更新,还可以对信息进行加密,安全性高。而条形码标签内存根本无法二次写入和更改,一旦被划破,染污或脱落,扫描器就无法辨认上面的信息,安全性相对较低。在信息识别方面RFID也具有更多的优势,因为RFID的信息是通过无线电波传输的,具有穿透性,所以其阅读器无需可见的光源,可透过外部直接读取信息,能同时处理多个RFID芯片上的信息,工作效率极高。而条形码的信息必须通过激光扫描器对每条信息进行逐一扫描识别,不仅麻烦还容易出错,受环境条件影响大,效率相对较低。 以上就是宝比万像小编针对条形码和RFID的简单比较,如今由于条形码的技术相对更为成熟,成本也比RFID要低,在市场应用的时间更长有完善的标准体系,因此基本渗透到了我们的日常生活工作当中。但是从长远来看,RFID凭借自身的众多优点,将在更多的行业领域得到更加广泛应用。随着信息化技术的不断发展,RFID成本的逐步减低,也都预兆着RFID前途的一片光明。

RFID在技术上也有一定的缺陷。这表现在RFID标签无法对阅读器进行身份验证。RFID标签一旦接近RF扫描器,就会无条件自动发出信号,无法辨别其扫描器是否合法。这意味着如果有人携带一个RF扫描器上街,那么路上行人购物袋里的东西将会一览无遗,这将会带来极大的个人隐私保护问题。不过,这一担忧随着众多软件巨头的加盟已经有了较为妥善的解决方案。有报道称,日本印刷、NTT和Sun三家公司已经成功地开发出具有隐私保护功能的无线IC标签系统,其原理是在标签中嵌入加密ID,即便有人读取到ID,也不会知道是什么商品。

近来,有关RFID的报道频频见诸媒体。有消息称,三家RFID行业联盟向位于布鲁塞尔的RFID标准制定机构“EPCglobal”提交了RFID标准建议。业内人士指出,随着RFID技术标准的确立,及其相关措施的完善,RFID将最终取代条形码识别技术,成为商品标签市场的主角。 RFID的市场化进程加快,市场价值大幅度上涨,市场关注程度急速攀升,使RFID成为2005年最热门的词汇之一。 RFID(Radio Frequency Identification)无线射频识别技术,是非接触式自动识别技术的一种。与传统条形码依靠光电效应不同的是,RFID标签无须人工操作,在阅读器的感应下可以自动向阅读器发送商品信息,从而实现商品信息处理的自动化。 RFID虽然是较早的技术,但是在近几年才显出大规模发展的态势。2003年4月底,全球第三大超市巨头麦德龙(Metro)在德国的莱因博格,推出了全球第一家RFID技术概念店——“未来商店”;随后,零售业巨头沃尔玛(Wal-Mart)要求其最大的100家供应商在2005年元旦之前必须在所有的货箱和托盘上安装RFID标签;美国食品药品管理局FDA在2005年初也加入了RFID的阵营,并宣称今后所有进口药品都必须加贴电子标签,以保证对药品的监督与管理。种种迹象表明,RFID正在加快商业化进程,成为零售、物流业炙手可热的主流技术趋势,而市场咨询公司Forres ter更是将RFID列为2005年IT业的四大发展趋势之一。 在对RFID进行的一系列市场调查表明,RFID的市场价值十分可观。据研究机构应用商业情报公司的统计,目前全世界已经安装了约5000个RFID系统,实际年销售额约为9.64亿美元;到2008年,射频识别标签的市场总值将达到31亿美元。RFID在零售行业可以发挥最大的优势,因此,其市场份额在零售业也将占到最大。据市场研究公司IDC预计,仅零售业在RFID软件、硬件和服务上的费用将由2002年的850万美元增加到2008年的近13亿美元。 RFID受市场关注的程度不亚于任何一种新兴技术。在RFID阵营长长的名单中,我们可以发现来自各方力量对RFID的极力推动。 在市场需求方面,世界上最顶尖的零售业巨头沃尔玛、塔斯科(Tesco)、麦德龙(Metro)要求其供应商提供的商品必须有RFID标签;在中间软件开发上,有微软、甲骨文Oracle、sun等IT巨擎宣布进军RFID的软件开发;在硬件设备供应上,Alien、飞利浦、IBM等宣布针对日益成熟的RFID智能卡市场进行战略联盟;在技术标准方面,总部设在美国麻省理工学院(MIT)的Auto-ID Center和日本Ubiquitous ID Center也相继提出独立适用的RFID技术标准。 RFID与条形码相比较,其基于无线射频技术,可以完成对标签内容的自动识读;高度的数据集成,可以记载更多关于商品的信息;功能强大,RFID支持的可读写功能使其在商品流通中更具威力。 传统的条形码技术是利用光电效应,利用条码阅读器将光信号转换成电信号,进而读出条形码所“储存”的信息。传统的条形码是一个“近视眼”,它只有在足够靠近条形码识别器的时候,才可以被“认”出来;而RFID标签则不同,它可以不断地主动或者被动地发射无线电波,只要处于RFID阅读器的接收范围之内,就可以被“感应”并且正确地识别出来,阅读器的收发距离可长可短,根据它本身的输出功率和使用频率的不同,从几厘米到几十米不等。由于无线电波有着强大的穿透能力,我们隔着一段距离,甚至隔着箱子或其它包装容器扫瞄里面的商品,而无需拆开商品的包装;另外,RFID的扫描速度也是传统条形码技术所不能与之相提并论的,RFID的读卡器每250毫秒便可从射频标签中读出商品的相关数据。同时,RFID支持批量处理,条形码标签需要一个一个识别,RFID阅读器可以同时处理200个以上的标签。在处理数据方面,RFID的优势十分明显。 RFID标签拥有与现有的条形码标签不可比拟的容量优势。关于RFID的“海量”,中国标准化协会Epc常务副秘书长王书军有这么一个比喻“RFID的容量足够为全球每一粒大米付一个码,它能容纳2的96次方个码,即268亿个码”。现行一维EAN/UPC条形码,其容量不过几十个字符,而容量最大的二维条形码(PDF417),最多也只能存储2725个数字,容量受限制,决定了条形码只能充当一种标示数据,而不能直接对产品进行描述,如果我们想知道产品的有关信息,必须事先建立以条形码所表示的代码为索引字段的数据库,然后通过识读条形码进入数据库。如果使用RFID标签,我们无需费这么大的周折。RFID标签的容量可以根据用户的需要最大扩充到数十K,完全有能力把一篇洋洋洒洒几千字的产品介绍纳入其中。用户在标签上不仅可以知道产品的价格、产地、制造商、产品注意事项等关键信息,甚至可以读到一些关于本产品的相关轶闻趣事。当然,前提是这些信息要由厂家写入标签。RFID支持可读写功能。传统条形码里面的信息是只读的,如果你想改变里面的内容,增加新的信息,你只能重新打印一张条码,旧的条码就被废弃了;而RFID标签支持信息写入,你可以在标签制造出来以后通过RFID的读写系统随时写入你想要增加的信息。这一点对于物流中的节点记载、货物追踪特别有用。一宗货物,从制造商到零售商那里,目标物运输起始地点、中转地点、终止地点及目标物经过某一地的具体时间、具体负责人,都可以写入RFID标签中。这样一来,一方面明确了物品流通中的权责关系,提高物流效率;另一方面,一件货物从出厂到消费者手里,经过了多少环节,用户都可以知道得一清二楚,有利于提高商品交易的透明度,让消费者可以放心购买货品。一旦你购买了贴有RFID标签的商品,你也可以打上你本人的信息,这样你在物品丢失时,或者物品需要维修时,你就不必携带发票之类的东西,标签上的信息可以证实你对商品的所有权。 另外,RFID还具有使用寿命长、安全性高、对环境要求低等优点。RFID标签的寿命最高可以达到10年以上,其拥有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温等性能;在遇到雪、雾、冰、各种污迹等等各种恶劣的工作环境下,传统条形码的光学识别技术将会失效,而RFID依然可以正常地工作。 RFID的大规模应用过程中也存在着诸多问题。居高不下的成本,是RFID实现规模应用的最大障碍;技术上某些验证机制的缺乏带来隐私泄漏的担忧;技术标准之争,也是RFID的市场化进程受阻的一个重要原因。 价格是RFID走向大规模市场应用的最大障碍。RFID标签的成本一直居高不下,目前一个RFID标签的价格大概在25到30美分左右。这如果是对于集装箱或者汽车、冰箱之类的大宗货物来说,当然算不上什么;但如果是相对于小宗商品来讲,这一价格必然会遭到成本上的质疑。虽然Alien公司宣称,标签的价格会随着订单的增加、生产工艺的提高逐渐下降的。只要年生产量在100亿个以上,单个标签的成本就可以降到10美分甚至更低。但对大多数企业来说,单位成本需要降至3美分或更少才有可能将标签应用于单件包装消费品;另一个方面,布置RFID其他相关设备,如RF信号发射机、信号接收机、编程器、天线等也需要一笔巨大的投入。 RFID在技术上也有一定的缺陷。这表现在RFID标签无法对阅读器进行身份验证。RFID标签一旦接近RF扫描器,就会无条件自动发出信号,无法辨别其扫描器是否合法。这意味着如果有人携带一个RF扫描器上街,那么路上行人购物袋里的东西将会 “一览无遗”,这将会带来极大的个人隐私保护问题。不过,这一担忧随着众多软件巨头的加盟已经有了较为妥善的解决方案。有报道称,日本印刷、NTT和Sun三家公司已经成功地开发出具有隐私保护功能的无线IC标签系统,其原理是在标签中嵌入加密ID,即便有人读取到ID,也不会知道是什么商品。 另外,是统一的技术标准带来的担忧。目前RFID存在两个技术标准阵营,MIT Auto-ID Center与日本的Ubiquitous ID Center分别提出各自不同的基础协议。而这两大阵营中,都有不同的厂商支持。采取何种标准,势必会影响各个厂商的市场份额,进而影响产业链的积极互动合作。在RFID的规模应用中,如何协调各个厂商的利益,如何将分裂的“各路诸侯”纳入到统一的技术规范中,这恐怕要比解决单纯的技术规范问题复杂得多。 前途是光明的,道路是曲折的。RFID想要承担起改变全球商品供应、销售面貌的重任,恐怕还有一段长路要走。(end)

3、RFID电子标签存在的问题和发展前景

RFID中间件知识

RFID中间件概述 

 

RFID是2005年建议企业可考虑引入的十大策略技术之一,而 中间 件(Middleware)可称为是RFID运作的中枢,因为它可以加速关键应用的问世。

 

RFID产业潜力无穷,应用的范围遍及制造、物流、医疗、运输、零售、国防等等。Gartner Group认为,RFID是2005年建议企业可考虑引入的十大策略技术之一,然而其成功之关键除了标签(Tag)的价格、天线的设计、波段的标准化、设备的认证之外,最重要的是要有关键的应用软件(Killer Application),才能迅速推广。而 中间 件(Middleware)可称为是RFID运作的中枢,因为它可以加速关键应用的问世。

1. 什么是RFID中间件 

 

看到目前各式各样RFID的应用,企业最想问的第一个问题是:“我要如何将我现有的系统与这些新的RFID Reader连接?”这个问题的本质是企业应用系统与硬件接口的问题。因此,通透性是整个应用的关键,正确抓取数据、确保数据读取的可靠性、以及有效地将数据传送到后端系统都是必须考虑的问题。传统应用程序与应用程序之间(Application to Application)数据通透是通过 中间 件架构解决,并发展出各种Application Server应用软件;同理, 中间 件的架构设计解决方案便成为RFID应用的一项极为重要的核心技术。

 

 

 2. RFID中间件的三个发展阶段 

 

从发展趋势看,RFID 中间 件可分为3大类发展阶段:

 

应用程序 中间件(Application Middleware)发展阶段

 

 

RFID初期的发展多以整合、串接RFID读写器为目的,本阶段多为RFID读写器厂商主动提供简单API,以供企业将后端系统与RFID读写器串接。以整体发展架构来看,此时企业的导入须自行花费许多成本去处理前后端系统连接的问题,通常企业在本阶段会通过Pilot Project方式来评估成本效益与导入的关键议题。

 

 

架构 中间件(Infrastructure Middleware)发展阶段

 

本阶段是RFID 中间 件成长的关键阶段。由于RFID的强大应用,Wal Mart与美国国防部等关键使用者相继进行RFID技术的规划并进行导入的PilotProject,促使各国际大厂持续关注RFID相关市场的发展。本阶段RFID 中间 件的发展不但已经具备基本数据搜集、过滤等功能,同时也满足企业多对多(Devices-to-Applications)的连接需求,并具备平台的管理与维护功能。

 

解决方案 中间件(Solution Middleware)发展阶段

 

未来在RFID标签、读写器与 中间 件发展成熟过程中,各厂商针对不同领域提出各项创新应用解决方案,例如Manhattan Associates提出“RFID in a Box”,企业不需再为前端RFID硬件与后端应用系统的连接而烦恼,该公司与Alien TechnologyCorp在RFID硬件端合作,发展Microsoft .Net平台为基础的 中间 件,针对该公司900家的已有供应链客户群发展Supply Chain Execution(SCE)Solution,原本使用Manhattan Associates SCE Solution的企业只需通过“RFID in a Box”,就可以在原有应用系统上快速利用RFID来加强供应链管理的透明度。

 

 

 

 3. RFID中间件两个应用方向 

 

根据ABI Research Inc.的预测,2008年之前全球各产业的需求所创造出来的RFID市场规模可达到200亿美元,其中软件市场约占47亿美元,2007年RFID的整合服务收入将超越RFID产品收入。随着硬件技术逐渐成熟,庞大的软件市场商机促使国内外信息服务厂商莫不持续注意与提早投入,RFID 中间 件在各项RFID产业应用中居于神经中枢,特别受到国际大厂的关注,未来在应用上可朝下列方向发展:

 

Service Oriented Architecture Based RFID 中间 件

 

面向服务的架构(SOA)的目标就是建立沟通标准,突破应用程序对应用程序沟通的障碍,实现商业流程自动化,支持商业模式的创新,让IT变得更灵活,从而更快地响应需求。因此,RFID 中间 件在未来发展上,将会以面向服务的架构为基础的趋势,提供企业更弹性灵活的服务。

 

Security Infrastructure

 

RFID应用最让外界质疑的是RFID后端系统所连接的大量厂商数据库可能引发的商业信息安全问题,尤其是消费者的信息隐私权。通过大量RFID读写器的布置,人类的生活与行为将因RFID而容易追踪,Wal Mart、Tesco(英国最大零售商)初期RFID Pilot Project都因为用户隐私权问题而遭受过抵制与抗议。为此,飞利浦半导体等厂商已经开始在批量生产的RFID芯片上加入“屏蔽”功能。RSA Security也发布了能成功干扰RFID信号的技术“RSA Blocker标签”,通过发射无线射频扰乱RFID读写器,让RFID读写器误以为搜集到的是垃圾信息而错失数据,达到保护消费者隐私权的目的。目前Auto-ID Center也正在研究Security机制以配合RFID 中间 件的工作。相信Security将是RFID未来发展的重点之一,也是成功的关键因素。

 

 

 2. RFID中间件原理 

 

RFID 中间 件扮演RFID标签和应用程序之间的中介角色,从应用程序端使用 中间 件所提供一组通用的应用程序接口(API),即能连到RFID读写器,读取RFID标签数据。这样一来,即使存储RFID标签情报的数据库软件或后端应用程序增加或改由其他软件取代,或者读写RFID读写器种类增加等情况发生时,应用端不需修改也能处理,省去多对多连接的维护复杂性问题。

 

 

管家利用RFID中间件来管理系统

 

RFID 中间 件是一种面向消息的 中间 件(Message-Oriented Middleware,MOM),信息(Information)是以消息(Message)的形式,从一个程序传送到另一个或多个程序。信息可以以异步(Asynchronous)的方式传送,所以传送者不必等待回应。面向消息的中间 件包含的功能不仅是传递(Passing)信息,还必须包括解译数据、安全性、数据广播、错误恢复、定位网络资源、找出符合成本的路径、消息与要求的优先次序以及延伸的除错工具等服务。 

 

 3. RFID中间件分类: 

 RFID 中间 件可以从架构上分为两种:

以应用程序为中心(Application Centric) 的设计概念是通过RFID Reader厂商提供的API,以Hot Code方式直接编写特定Reader读取数据的Adapter,并传送至后端系统的应用程序或数据库,从而达成与后端系统或服务串接的目的。

 

以架构为中心(Infrastructure Centric) 随着企业应用系统的复杂度增高,企业无法负荷以Hot Code方式为每个应用程式编写Adapter,同时面对对象标准化等问题,企业可以考虑采用厂商所提供标准规格的RFID 中间 件。这样一来,即使存储RFID标签情报的数据库软件改由其他软件代替,或读写RFID标签的RFID Reader种类增加等情况发生时,应用端不做修改也能应付。

 

 4.RFID中间件的特征 

 

一般来说,RFID 中间 件具有下列的特色:

 

独立于架构(Insulation Infrastructure) RFID 中间 件独立并介于RFID读写器与后端应用程序之间,并且能够与多个RFID读写器以及多个后端应用程序连接,以减轻架构与维护的复杂性。

 

数据流(Data Flow) RFID的主要目的在于将实体对象转换为信息环境下的虚拟对象,因此数据处理是RFID最重要的功能。RFID 中间 件具有数据的搜集、过滤、整合与传递等特性,以便将正确的对象信息传到企业后端的应用系统。

 

处理流(Process Flow)RFID 中间 件采用程序逻辑及存储再转送(Store-and-Forward)的功能来提供顺序的消息流,具有数据流设计与管理的能力。

 

标准(Standard) RFID为自动数据采样技术与辨识实体对象的应用。EPCglobal目前正在研究为各种产品的全球惟一识别号码提出通用标准,即EPC(产品电子编码)。EPC是在供应链系统中,以一串数字来识别一项特定的商品,通过无线射频辨识标签由RFID读写器读入后,传送到计算机或是应用系统中的过程称为对象命名服务(Object Name Service,ONS)。对象命名服务系统会锁定计算机网络中的固定点抓取有关商品的消息。EPC存放在RFID标签中,被RFID读写器读出后,即可提供追踪EPC所代表的物品名称及相关信息,并立即识别及分享供应链中的物品数据,有效率地提供信息透明度。

 

 

 5. 如何将现有的系统与新的RFID Reader连接 

 

面对各种RFID的应用,用户的首要问题是:“如何将现有的系统与新的RFID Reader连接?”

 

事实上,这个问题的本质是用户应用系统与硬件接口的问题。在RFID应用中,通透性是整个应用的关键,正确抓取数据、确保数据读取的可靠性、以及有效地将数据传送到后端系统都是必须考虑的问题。传统应用程序之间的数据通透是通过中间件架构来解决的,并由此发展出各种Application Server应用软件。

 

 

中间件在系统中的作用及位置

 

RFID中间件扮演RFID硬件和应用程序之间的中介角色,从应用程序端使用中间件所提供的一组通用应用程序接口(API),即能实现到RFID读写器的连接。这样一来,即使存储RFID标签数据的数据库软件或后端应用程序增加或改由其它软件取代,或者读写RFID读写器种类增加等情况发生时,应用端不需修改也能处理,解决了多对多连接的维护复杂性问题。

 

 总 结 

 

全向天线应该避免在标签中使用,然而是可以使用方向性天线,它具有更少的辐射模式和返回损耗的干扰。天线类型的选择必须使它的阻抗与自由空间和ASIC匹配。在一个仓库中使用天线好像是不可行的,除非使用有源标签,但是在任何情况下,仓库内的天线辐射模式将严重失真。一个门禁系统的使用将是好的选择,可以使用短作用距离的无源标签。当然门禁系统比手持的仪器昂贵,但是手持仪器工作人员需要使用它到仓库搜寻物品,人员费用同样昂贵。在门禁系统中,每一个物品盒子,仅需要2个而不是4个或6个RFID标签。

关键词:RFID条形码

光笔读取条型码时,人工操作,效率低,须一条条逐一处理,易出差错,劳动强度大,受环境条件影响也大;相比较而言,RFID电子标签具更多优势:其阅读器无需可见光源,具有穿透性,可透过外部材料直接读取信息,能同时处理多个射频标签,批量处理,简化了劳动强度,并实时跟踪物品位置,出差错极低,受环境条件影响不是很大。二者的优劣可见上表。

RFID工作频率的分类· 29

RFID标签拥有与现有的条形码标签不可比拟的容量优势。关于RFID的海量,中国标准化协会Epc常务副秘书长王书军有这么一个比喻RFID的容量足够为全球每一粒大米付一个码,它能容纳2的96次方个码,即268亿个码。现行一维EAN/UPC条形码,其容量不过几十个字符,而容量最大的二维条形码,最多也只能存储2725个数字,容量受限制,决定了条形码只能充当一种标示数据,而不能直接对产品进行描述,如果我们想知道产品的有关信息,必须事先建立以条形码所表示的代码为索引字段的数据库,然后通过识读条形码进入数据库。如果使用RFID标签,我们无需费这么大的周折。RFID标签的容量可以根据用户的需要最大扩充到数十K,完全有能力把一篇洋洋洒洒几千字的产品介绍纳入其中。用户在标签上不仅可以知道产品的价格、产地、制造商、产品注意事项等关键信息,甚至可以读到一些关于本产品的相关轶闻趣事。当然,前提是这些信息要由厂家写入标签。

条型码系统是一种二进制代码,这种代码以平行的线条和分隔的间隙组成数据,由宽的和窄的线条或间隙组成的序列,可以用数字/字母来解释。通过激光扫描器(我们现在称之为“光笔”)读出,即通过在黑色线条和白色间隙上的激光的不同反射来读出。虽然它们的物理结构相同,但是在今天使用的大约十种类型的条型码的代码结构之间存在着明显的区别圜,图书馆使用的是条码39。

RFID应用领域

 

 RFID应用的领域相当广泛

 

 

1、物流:   物流过程中的货物追踪,信息自动采集,仓储应用,港口应用,邮政,快 递

2、零售:   商品的销售数据实时统计,补货,防盗

3、制造业:  生产数据的实时监控,质量追踪,自动化生产

4、服装业:  自动化生产,仓储管理,品牌管理,单品管理,渠道管理

5、医疗:   医疗器械管理,病人身份识别,婴儿防盗

6、身份识别: 电子护照,身份证,学生证等各种电子证件。<br>

7、防伪:   贵重物品(烟,酒,药品)的防伪,票证的防伪等<br>

8、资产管理: 各类资产(贵重的或数量大相似性高的或危险品等)

9、交通:   高速不停车,出租车管理,公交车枢纽管理,铁路机车 识别等

10、食品:   水果,蔬菜,生鲜,食品等保鲜度管理

11、动物识别: 训养动物,畜牧牲口,宠物等识别管理

12、图书馆:  书店,图书馆,出版社等应用

13、汽车:   制造,防盗,定位,车钥匙

14、航空:   制造,旅客机票,行李包裹追踪

15、军事:   弹药,枪支,物资,人员,卡车等识别与追踪

16、其它:

另外,RFID还具有使用寿命长、安全性高、对环境要求低等优点。RFID标签的寿命最高可以达到10年以上,其拥有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温等性能;在遇到雪、雾、冰、各种污迹等等各种恶劣的工作环境下,传统条形码的光学识别技术将会失效,而RFID依然可以正常地工作。 RFID的大规模应用过程中也存在着诸多问题。居高不下的成本,是RFID实现规模应用的最大障碍;技术上某些验证机制的缺乏带来隐私泄漏的担忧;技术标准之争,也是RFID的市场化进程受阻的一个重要原因。

图片 1

如何保护RFID内部信息

概要

 

工业标准正在被强化,以保护存储在RFID芯片中信息的安全。

 

业界正在为强化相关的工业标准而工作,以保护存储在RFID芯片中数据的安全,避免黑客利用RFID中存储的敏感信息,进行非法活动,以获得暴利。

 

小资料:RFID标准化组织

 

2004年是RFID技术发展的关键时期,因为在今年所有相关的技术标准将会陆续发布,以满足美国商业巨头沃尔玛和美国国防部等大量物流应用所需。目前制定RFID标准的组织比较著名的有三个:ISO、以美国为首的EPCglobal以及日本的Ubiquitous ID Center,而这三个组织对RFID技术应用规范都有各自的目标与发展规划。如果从发展的角度来观察全球RFID标准制定,目前最为积极的非EPCglobal莫属。目前,我国也已经成立了一个RFID国家标准工作组,正在制定相关的RFID国家标准。

 

 

 1. RFID存在安全隐患 

 

RFID数据非常容易受到攻击,主要是RFID芯片本身,以及芯片在读或者写数据的过程中都很容易被黑客所利用。在美国Las Vegas举行的Black Hat 2004会议上,Lukas Grunwald公开展示了一个名为RFDump的工具,它可以利用RFID系统的弱点发动攻击。任何一个人,只要在自己的笔记本电脑中插上一个读卡器,就可以使用RFDump软件获得3英尺内的被动式RFID芯片中的数据。

 

Counterpane Internet Security公司的首席技术官Bruce Schneier先生对此有自己的看法。他认为,Lukas Grunwald所做的事情在RFID工作中经常会出现,这是一个严肃、认真的工作,他并没有进行任何攻击行动。RFID在当初的设计中是完全开放的,这是出现安全问题的根本原因。他研究了RFID的技术规范、读写过程和其他问题,发现了其中隐藏的安全问题。假如你对芯片的安全不放心,那么你也会发现这些问题。假如在芯片中有保护措施,任何人也不会轻易就能对RFID系统发动攻击。

 

其实,RFID标签由耦合元件及芯片组成,每个标签具有惟一的电子编码,附着在物体目标对象上。其封装可以有不同形式,例如常见的信用卡形式及小圆片的形式等。从能量方面来看,标签可以分为两种:无源标签和有源标签。无源标签自身不带有电源,当读取装置对标签进行读取时,所发射出的无线电接触到RFID标签的天线后产生能量,它的重量轻、体积小,寿命可以很长,但是发射距离受限。有源标签使用卡内的电池能量,识别的距离长,但是它的价格较高且寿命短。

 

按调制方式来分,RFID还可分为主动式标签和被动式标签。主动式标签用自身的射频能量主动地给读写器发送数据,主要用于有障碍物的应用中;被动式标签使用调制散射方式发射数据,它必须利用读写器的载波来调制自己的信号,在门禁或交通的应用中适宜。

 

不过,RFDump确实是当前所使用的RFID芯片的一个巨大威胁。但是按照工业界的一些资料显示,RFID的这些弱点被发现已经有一段不算短的时间了。一项用于保护RFID数据的新标准已经在2004年6月获得批准,这是Epcgolbal发布的第二代RFID标准。

 

不过,根据市场研究公司IDC公司的调查,RFID存储安全隐患并不是阻碍其市场发展的主要因素。位于美国马萨诸塞州的IDC研究机构预测:RFID的市场将从现在的9150万美元,增长到2008年的13亿美元。

 

而非营利组织EPCglobal中产品管理的负责人Sue Hutchinson女士认为,RFID市场最大的增长来自供应链应用市场,全程监控产品的流动过程,从生产制造,经过运输和仓储,最终到达零售商和最终的消费者的全过程。EPCglobal是一家总部位于美国新泽西州Lawrenceville的负责电子产品代码标准制定与应用的工业贸易组织。

 

 

 2. 第二代的RFID标准强化的安全功能 

 

 

EPCglobal在去年开始制定第二代RFID标准时,针对供应链应用,最终用户提出了一系列需求,这些成为制定第二代RFID标准的重要基础。

 

EPC第二代RFID标准开发中最主要的部分是设计了第二代的UHF(超高频率)空中接口协议,该协议用于管理从标签到读卡器的数据的移动,为芯片中存储的数据提供了一些保护措施。新标准采用"一个安全的链路",保护被动标签免于受诸如RFDump和其他一些在供应链应用中被发现的大多数攻击行为。

 

根据第二代RFID标准规范,当数据被写入标签时,数据在经过空中接口时被伪装。从标签到读卡器的所有数据都被伪装,所以当读卡器在从标签读或者写数据时数据不会被截取。一旦数据被写入标签,数据就会被锁定,这样只可以读取数据,而不能被改写,就是具有我们常说的只读功能。

 

EPC被动标签一般只包括产品的识别信息,比如产品代码、产品部件数,或者SKU数目,也就是仅仅包括物品本身的信息。另外EPC被动标签不包括依据秘密保护规则涉及的物品个性化的识别信息。

 

产品的识别信息通常是指相对于个性化识别信息而言不太敏感的内容,通常伪装也只针对其中涉及的数据。数据并不被加密,但是读卡器需要一个破解伪装的"密钥"。

 

根据美国国防部副部长助理、负责供应链整合的Alan Estevez先生透露,美国国防部在今年8月公布了其最终的针对供应链应用的RFID规范,其中并没有包括数据加密要求。Estevez先生列举了两条理由,说明DOD规范的合理性:第一,产品信息比如序列号等在它没有被整合到带有附加信息的数据库之前,并没有太多值得利用的信息;第二,潜在的"敌人"不可能非常近距离地接近它,比如在10英尺之内,以读取标签上的信息。

 

 3. 在金融领域RFID遇到了EMV的挑战 

 

当RFID包括了消费者的相关数据时,供应链RFID应用可能才会真正走向成熟。Hutchinson认为,EPCglobal未来的一项主要任务就是制定包含用户数据的更高级别的RFID标签工业标准。因此,会更关注RFID的安全问题,也包括减少每年全球在供应链方面1800亿~3000亿美元的损失。这一数据是美国零售业领导协会(Retail Industry Leaders Association)估计的。

 

目前,从功能方面来看,RFID标签分为四种:只读标签、可重写标签、带微处理器标签和配有传感器的标签。只读型标签的结构功能最简单,包含的信息较少并且不能被更改;可重写型标签集成了容量为几十字节到几万字节的闪存,标签内的信息能被更改或重写,只读型和可重写型RFID标签都主要应用于物流系统以及生产过程管理系统和行李控制系统中;带微处理器标签依靠内置式只读存储器中存储的操作系统和程序来工作,出于安全的需要,许多标签都同时具备加密电路,现在这类标签主要应用于非接触型IC卡上,既用于电子结算、出入管理,也可用做会员卡;有些RFID标签集成了传感器,包括温度传感器或压力传感器等,目前这类标签主要用于动物个体识别和轮胎管理方面。

 

Visa国际存储控制副总裁Ken Ayer认为,银行业和电子支付卡行业在保护存储在RFID卡上的个人识别信息方面更有实践经验,Visa和电子支付卡行业更愿意选择EMV卡。 据了解,EMV规范系国际三大著名银行卡组织(Visa、MASTERCARD、EUROPAY)联合制订的金融IC卡业界标准,在金融IC卡领域具有最高权威性,EMV规范的实施对于成员国银行改善在国际化过程中的卡受理环境、降低在国际商务应用中的信用卡风险等方面起着举足轻重的作用。为保证我国IC卡的国际通用性和国外银行卡在我国的通用性,我国目前正在进行银行卡EMV标准的迁移,并着手修订与之相对应的国内金融IC卡的PBOC标准。

 

在EMV卡上,遵守保密规定的个人可识别数据类型采用Triple-DES加密措施。最新的非接触EMV卡遵守ISO 14443标准卡的规定,它可以在10cm的范围内被各种设备读取。他们可以依照被每一个遵守标准国家的每一个发卡银行认可的保密和安全的标准进行配置。

 

Ayer说, EMV卡支持对称的和不对称的密钥加密技术。银行卡上实际加密的部分是一个卡识别一个经过授权的读卡器的部分,以应对日益严峻的挑战。加密的其余部分是在银行的后端系统处理。 "这是一个在全球所有的国家都能正常工作的全球范围的系统"他说,"它使用一种所有银行都采用的加密技术,可以对多种不同的数据进行加密。"

RFID与条形码相比较,其基于无线射频技术,可以完成对标签内容的自动识读;高度的数据集成,可以记载更多关于商品的信息;功能强大,RFID支持的可读写功能使其在商品流通中更具威力。

图书馆自动化建设从条型码技术到RFID技术,在经过漫长的过渡后,达到了一个质的飞跃:新加坡图书馆凭借RFID技术,借阅率增长了30倍,每年节省了2800万美元的开销和2000名工作人员的人力成本。

电子标签耦合· 55

在RFID的市场化进程加快,市场价值大幅度上涨,市场关注程度急速攀升的大背景下,RFID标签与条形码的竞争愈演愈烈,二者谁将是最大赢家也已经列入新的议题。

RFID电子标签由标签天线及标签芯片组成,芯片是具有无线收发和存贮功能的单片系统,它存有一定格式的电子数据,可根据需要标识信息。RFID电子标签分为无源标签和有源标签两种,图书馆使用的是无源标签。该标签接收到阅读器发出的信号后,凭借感应电流所获得的能量,发送存储于芯片中的信息,故也叫被动标签。RFID电子标签可制成各种不同形状和大小,极薄,具有弯曲性,可黏贴于除金属外的各种信息载体上,安全性高。

而条形码的信息必须通过激光扫描器对每条信息进行逐一扫描识别,而RFID标签支持信息写入。RFID相关术语· 9

另外,是统一的技术标准带来的担忧。目前RFID存在两个技术标准阵营,MITAuto-IDCenter与日本的UbiquitousIDCenter分别提出各自不同的基础协议。而这两大阵营中,都有不同的厂商支持。采取何种标准,势必会影响各个厂商的市场份额,进而影响产业链的积极互动合作。在RFID的规模应用中,如何协调各个厂商的利益,如何将分裂的各路诸侯纳入到统一的技术规范中,这恐怕要比解决单纯的技术规范问题复杂得多。 前途是光明的,道路是曲折的。RFID想要承担起改变全球商品供应、销售面貌的重任,还需一段长路要走。

成本的降低:2005年9月,接连不断传出第二代标签产量和一个又一个RFID电子标签价格下调的消息:Alien Technologies宣布它的第一代Classl标签价格在100万或更多的订货量下会下调至l9美分(见:Alien技术公司宣布RFID电子标签价格降到12.9美分),RSI宣称它的第二代标签在量产大于等于100万个情况下会低于l5美分,而Avery Dennison宣布它的第二代内嵌模块在同等需量的情况下可达到7.9美分。我们不禁会想,照这样下去,传说中的5美分RFID电子标签就快要实现?目前,RFID电子标签的价格还是很高,RFID电子标签分为0级、1级、2级、3级、4级、5级,级数越高,功能越多,价格也越高。

从传统条码到RFID 65

价格是RFID走向大规模市场应用的最大障碍。RFID标签的成本一直居高不下,目前一个RFID标签的价格大概在25到30美分左右。这如果是对于集装箱或者汽车、冰箱之类的大宗货物来说,当然算不上什么;但如果是相对于小宗商品来讲,这一价格必然会遭到成本上的质疑。虽然Alien公司宣称,标签的价格会随着订单的增加、生产工艺的提高逐渐下降的。只要年生产量在100亿个以上,单个标签的成本就可以降到10美分甚至更低。但对大多数企业来说,单位成本需要降至3美分或更少才有可能将标签应用于单件包装消费品;另一个方面,布置RFID其他相关设备,如RF信号发射机、信号接收机、编程器、天线等也需要一笔巨大的投入。

技术的突破:根据机构Auto—ID Center所做的一项调查所显示,即使贴上双重标签,RFID仍有3%无法读出;只贴一个标签的卷标牌则只有78%正确读出。此外,RFID电子标签与阅读器具有方向性及射频识别讯号容易被物体阻断,亦为射频技术未来发展的一大挑战。

射频标签内存信息的写入方式 

射频标签内存信息的写入方式概述 

 

本文对射频标签信息的写入方式作了简单介绍。

 

射频标签读写装置的基本功能是无接触读取射频标签中的数据信息。

从功能角度来说,单纯实现无接触读取射频标签信息的设备称为阅读器、读出装置、扫描器等。

单纯实现向射频标签内存中写入信息的设备称为编程器、写入器等。

综合具有无接触读取与写入射频标签内存信息的设备称为读写器、通信器等。

 

 

 

 

 射频标签信息的写入方式大致可以分为以下三种类型

 

(1)射频标签在出厂时,即已将完整的标签信息写入标签。这种情况下,应用过程中,射频标签一般具有只读功能。只读标签信息的写入,在更多的情况下是在射频标签芯片的生产过程中即标签信息写入芯片,使得每一个射频标签拥有一个唯一的标识UID(如64Bits)。应用中,需再建立标签唯一UID与待识别物品的标识信息之间的对应关系(如车牌号)。只读标签信息的写入也有在应用之前,由专用的初始化设备将完整的标签信息写入。

 

(2)射频标签信息的写入采用有线接触方式实现,一般称这种标签信息写入装置为编程器。这种接触式的射频标签信息写入方式通常具有多次改写的能力。例如,目前在用的铁路货车电子标签信息的写入即为这种方式。标签在完成信息注入后,通常需将写入口密闭起来,以满足应用中对其防潮、防水、防污等要求。

 

(3)射频标签在出厂后,允许用户通过专用设备以无接触的方式向射频标签中写入数据信息。这种专用写入功能通常与射频标签读取功能结合在一起形成射频标签读写器。具有无线写入功能的射频标签通常也具有其唯一的不可改写的UID。这种功能的射频标签趋向于一种通用射频标签,应用中,可根据实际需要仅对其UID进行识读或仅对指定的射频标签内存单元(一次读写的最小单位)进行读写。

 

应用中,还广泛存在着一次写入多次读出WORM(Write Once Read Many)的射频标签。这种WORM概念即有接触式改写的射频标签存在,也有无接触式改写的射频标签存在。这类WORM标签一般大量用在一次性使用的场合,如航空行李标签,特殊身份证件标签等。

无论是怎样的情况,对射频标签的写操作均应在一定的授权控制之下进行。否则,将失去射频标签标识物品的意义。

RFID支持可读写功能。传统条形码里面的信息是只读的,如果你想改变里面的内容,增加新的信息,你只能重新打印一张条形码,旧的条形码就被废弃了;而RFID标签支持信息写入,你可以在标签制造出来以后通过RFID的读写系统随时写入你想要增加的信息。这一点对于物流中的节点记载、货物追踪特别有用。一宗货物,从制造商到零售商那里,目标物运输起始地点、中转地点、终止地点及目标物经过某一地的具体时间、具体负责人,都可以写入RFID标签中。这样一来,一方面明确了物品流通中的权责关系,提高物流效率;另一方面,一件货物从出厂到消费者手里,经过了多少环节,用户都可以知道得一清二楚,有利于提高商品交易的透明度,让消费者可以放心购买货品。一旦你购买了贴有RFID标签的商品,你也可以打上你本人的信息,这样你在物品丢失时,或者物品需要维修时,你就不必携带发票之类的东西,标签上的信息可以证实你对商品的所有权。

1、条型码和RFID电子标签简介

RFID天线知识· 50

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