世博會(huì)門票有顆“RFID芯”

1、世博會(huì)門票有顆“ RFI芯 日前，某潮人大媽向我展現(xiàn)了她網(wǎng)購(gòu)的世博會(huì)門票，并 告知 絕無假票，由于是 RFID 防偽的。恍假定一夜之間， RFID 這個(gè)詞就 從 GEEK 口中的專業(yè)術(shù)語，變成街頭巷尾的盛行詞 To 二代身份證、 公交卡、不停車收費(fèi)、物聯(lián)網(wǎng)、掛在牛尾 巴上的電子身份證 更有生活大爆炸劇中的宅男謝 爾頓，連整理行李都必需在每 件物品上打上電子標(biāo)簽。這一 切看似玄妙的 高科技，其實(shí) 都是 RFID 的衍消費(fèi)品。 雖說 RFID 此物大名遠(yuǎn)揚(yáng)，似乎在生活的方方面面都能一 展身 手。但是 RFID 詳細(xì)是個(gè)啥玩意？它存儲(chǔ)的信息為何我們 看不到？ 它如何任務(wù)， 又如何防偽？這些效果， 似

2、乎也沒多少 人說的明白。 說到這個(gè) RFID 它的全稱叫 Radio Frequency Identification, 翻譯 成中文就是射頻識(shí)別（技術(shù)） , 說的再 深刻些我們也叫它電子標(biāo) 簽。 這個(gè)電子標(biāo)簽，我們可以把它了解成為一種先進(jìn)的條形 碼。 其優(yōu)勢(shì)之處何在？首先，傳統(tǒng)的條形碼必需正對(duì)讀碼器 并且在很 近的距離才可以讀取數(shù)據(jù)，而 RFID 無需正對(duì)讀卡器，可以穿透遮 蓋物，并且在數(shù)米（無源 RFID）乃至數(shù)千米（有 源）范圍內(nèi)都可 以讀取數(shù)據(jù)。其次，傳統(tǒng)的條形碼僅僅能提 供相當(dāng)有限的固定信 息，一旦印刷完成就無法更改；而 RFID 貯存的信息容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大 于條形碼，并且可以隨時(shí)改寫其

3、中 的內(nèi)容。再次，傳統(tǒng)的條形碼 直接印刷在商品外表，容易被 竄改或偽造，而 RFID 無法偽造并且 也可以加密防止竄改信 息。另外，傳統(tǒng)的條形碼必需一個(gè)一個(gè)的 讀取，效率很低； 而 RFID 可以同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽，并且讀取速度 相當(dāng)高。 RFID 最早由美國(guó)國(guó)防部和沃爾瑪運(yùn)用并推行。如今，美 國(guó)的 沃爾瑪曾經(jīng)片面完成了貨盤級(jí)的物流 RFID 化，并要求 其供貨商必 需采用 RFID 標(biāo)簽。沒有完成單品級(jí)的 RFID 化，非不能也，適用 不起也。據(jù) Sanford C. Bernstein 公司的 批發(fā)業(yè)剖析師估量，經(jīng) 過采用 RFID,沃爾瑪每年可以節(jié)省 83. 5 億美元，其中大局部是由 于

4、不需求人工檢查進(jìn)貨的條碼 而節(jié)省的休息力本錢。（猛瑪教員 的我只愿為你 ? 我只愿 為你 ? 文有訴）另一方面是，可以 處置大局部偷盜的效 果，而如今單是偷盜一項(xiàng)，沃爾瑪一年的損 失就差不多有 20 億美元，假設(shè)一家合法企業(yè)的營(yíng)業(yè)額能到達(dá)這個(gè) 數(shù)字，就可 以在美國(guó) 1000 家最大企業(yè)的排行榜中名列第 694 位。 而美國(guó)國(guó)防部在其裝備上設(shè)置了有源 RFID 模塊，來構(gòu)筑曾經(jīng)構(gòu) 筑 了許多年的軍事信息化：設(shè)備定位、統(tǒng)籌調(diào)度、敵我識(shí)別 等等。 RFID 的基本實(shí)際在 4050 年代就已提出，但直到 90 年代 才末 尾大規(guī)模運(yùn)用。嚴(yán)謹(jǐn)來說，RFID 所代表的是一個(gè)完整而復(fù)雜的體 系，而非一種詳細(xì)

5、芯片。 RFID 的家族相當(dāng)?shù)凝嫶螅?這集體系中包 括了許許多多的技術(shù)規(guī)范和接口規(guī)范，從高頻 到微波頻段都有對(duì) 應(yīng)的產(chǎn)品。我們通常運(yùn)用的，比如世博會(huì) 門票，只是其中任務(wù)在 433M（ 5 種頻段大類中的一種中的一 個(gè)詳細(xì)載頻）的無源 （3 種供 能方式的一種）EPC（產(chǎn)品電子代碼規(guī)范，主要運(yùn)用在民用的物流 方面） CLASSI GEN 2 （EPC規(guī)范的一個(gè)子規(guī)范， GEN2表示第二代 的CLASS的技術(shù)運(yùn)用。 從某種角度下去說，規(guī)范的不一致，也是 現(xiàn)今制約 RFID 大規(guī)模運(yùn)用的一個(gè)阻礙。 那究竟這個(gè) RFID 系統(tǒng)是如何停止任務(wù)的呢？讓我們來設(shè) 身處 地的體驗(yàn)一下 RFID 的魅力。假定顧

6、客去超市買了預(yù)備 買一只帶有 RFID 標(biāo)簽的橙子，橙子的標(biāo)簽里寫著諸如 ”我 的編號(hào)，我來自 哪里，我的消費(fèi)日期以及 你還沒有買下 我這樣的信息。 當(dāng)顧客經(jīng)過超市出口處的付賬系統(tǒng)時(shí)，付 賬通道內(nèi)的天線不時(shí)收 回?zé)o線電波，與 RFID標(biāo)簽外部的微帶天線發(fā)生電感耦合。 微帶天 線是電子標(biāo)簽外部的一個(gè)極小 的天線，可以看做一個(gè)線圈，依據(jù) 法拉第電磁感應(yīng)定律， 當(dāng) 無線電波由于改動(dòng)了穿過線圈的磁場(chǎng)時(shí)， 線圈中就發(fā)生了電 流，電流到達(dá)一個(gè)門限值之后，就可以驅(qū)動(dòng)芯 片任務(wù)，把存 儲(chǔ)在標(biāo)簽里的信息發(fā)送出來。付賬通道內(nèi)的天線收 到信息 后，傳送給讀寫器，讀寫器經(jīng)過固化在外部的軟件（稱之 為 中間件）確認(rèn)了信

7、息的有效，一方面往讀寫器天線處發(fā)指令 : 暫停讀取數(shù)據(jù)；另一方面對(duì)重復(fù)的信息停止挑選，然后 送 往上位的計(jì)算機(jī)： 幫我識(shí)別一下這個(gè)橙子。上位計(jì)算 機(jī)經(jīng) 過網(wǎng)絡(luò)檢索整個(gè)超市的數(shù)據(jù)庫(kù)，找到這個(gè)橙子的信息： 松鼠牌，售價(jià)五元，距保值期還有一個(gè)月，并把信息顯 示 給顧客。顧客在計(jì)算機(jī)上確認(rèn)購(gòu)置，當(dāng)然假設(shè)這家超市值 得信任 也可以跳過這個(gè)步驟。計(jì)算機(jī)就給讀寫器下命令： 讓他付錢。讀寫器再啟動(dòng)天線，讀取客戶銀行卡上 RFID 芯 片的信息，如是這般的銜接到銀行的網(wǎng)絡(luò)完成付款。當(dāng)計(jì) 算機(jī)收 到付款成功的信息時(shí)會(huì)啟動(dòng)讀卡器，把 你還沒有買 下我這 樣的信息改成 你是我的新主人，于是這個(gè)橙子 就真正屬于 你了。

8、雖說描畫比擬長(zhǎng)，但實(shí)踐這個(gè)進(jìn)程在一兩 秒的時(shí)間內(nèi)就完 成了，也就是說可以完成 拿起貨物，走出 商店的零等候購(gòu) 物。不用擔(dān)憂自己幫他人付了款，由于電 磁感應(yīng)發(fā)生的電流相當(dāng) 微弱，普通超市運(yùn)用的電子標(biāo)簽有效 范圍不超越 5 米，這個(gè)距離 值可以依據(jù)需求經(jīng)過調(diào)整天線的 功率停止設(shè)定，使信號(hào)的范圍準(zhǔn) 確的控制在某個(gè)區(qū)間。并且 讀寫器的中間件可以經(jīng)過讀寫器天線 反應(yīng)信號(hào)的強(qiáng)弱來確 定距離最近的物體，因此別和其他顧客挨在 一同買單，就不 用擔(dān)憂誤付款。如今很多高速公路出口都設(shè)有無 人收費(fèi)通 道，當(dāng)汽車開過收費(fèi)通道的時(shí)分，自動(dòng)從汽車一切人的 賬戶內(nèi)扣款，這就是運(yùn)用了 RFID 技術(shù)。應(yīng)該說這項(xiàng)技術(shù)曾經(jīng)相 當(dāng)

9、 成熟，只是由于本錢效果，尚未普及到每個(gè)小件商品而已。 有人要問 ，10 米的有效任務(wù)范圍能否太過狹小了呢？當(dāng)然， 諸 如碼頭、火車這樣的場(chǎng)所，無源 RFID 由于功率小，清楚力所能及， 這時(shí)我們可以選用有源的 RFIDo 所謂有源即自帶電源，因此不需 求經(jīng)過電磁感應(yīng)發(fā)生的微弱電流任務(wù)， 而是 自動(dòng)的向接納天線發(fā) 射信號(hào)， 只需功率夠大， 就不存在范圍 太小這個(gè)效果。 有源的 RFID 比擬多運(yùn)用于車輛、電力設(shè)備、 火車、野外設(shè)備等等無法接近或 供電困難的環(huán)境。并且由于 有源的 RFID可以自動(dòng)發(fā)射電磁波，因 此結(jié)合 GPS 系統(tǒng)還可 以作為定位之用。美國(guó)的明尼蘇達(dá)監(jiān)獄就采 用有源 RFID

10、管 理犯人，先是繪制一幅準(zhǔn)確的監(jiān)獄電子地圖，再在 每個(gè)囚犯手段上帶上一個(gè)有源 RFID 手鐲。之后就可以經(jīng)過計(jì)算機(jī) 觀 察每個(gè)犯人的活動(dòng)，并可以經(jīng)過點(diǎn)擊代表犯人的紅點(diǎn)獲取囚 犯 的詳細(xì)資料，假定某 2 個(gè)紅點(diǎn)重合，那意味著獄警要趕快 出動(dòng)去 把打架的兩團(tuán)體拉開了。聽起來是不是很像哈利波特 里的火點(diǎn)地 圖？惋惜，平攤到每個(gè)囚犯身上的設(shè)備費(fèi)用要三 萬美金，短期內(nèi) 也只要萬惡的資本主義國(guó)度才用得起了。 目 前無源 RFID 占整個(gè) RFID 市場(chǎng)的 80%以上， 相關(guān)于有源 RFID來說，單芯片只賣幾美分 的無源 RFID 真實(shí)可以算是白菜價(jià) To RFID 又是怎樣完成防偽和信息平安的呢？首先，由

11、于技術(shù) 門 檻太高，并且消費(fèi)線過于昂貴，目前只要 Tl 、 Impinj. 意 法半導(dǎo) 體和飛利浦半導(dǎo)體等少數(shù)幾家供應(yīng)商可以提供 RFID 的中心芯片。 雖然形成了技術(shù)壟斷和產(chǎn)品價(jià)錢高居不下，但 是也根絕了冒充偽 劣產(chǎn)品的發(fā)生。我國(guó)也在自主研發(fā) RFID 芯片，雖說早已 取得 了打破性停頓，距離商品化，怕是 還有很長(zhǎng)的路要走。另外， 每塊 RFID 芯片都有一個(gè)獨(dú)一的 ID 號(hào)，這個(gè) ID 是出產(chǎn)商固化在芯 片外部的，無法改寫。我 們可以經(jīng)過讀取芯片的 ID 號(hào)來判別這塊 芯片能否屬于合法 范圍。從目前來看，還沒有哪家造假商有如此 雄厚的實(shí)力偽 造芯片。因此，可以說至少現(xiàn)今未出現(xiàn)冒充的 RFI

12、D 標(biāo)簽。 芯片不能造假， 那如何保證其中的信息也是真實(shí)有效的呢？ 在 RFID 芯片的外部，設(shè)計(jì)了一個(gè)客戶數(shù)據(jù)區(qū)，可以依據(jù)需 求在外 部寫入訪問密碼，來防止他人竄改 RFID 的外部資料。當(dāng)然，世上 沒有完美的加密算法，但我置信只需密碼夠長(zhǎng)， 讓破解的家伙十 年八年算不出來，那就到達(dá)加密的目的了。 其次，貯存在 RFID 里的只是長(zhǎng)長(zhǎng)的二進(jìn)制代碼，而用戶資 料實(shí)踐上是貯存在上位機(jī) 及其整個(gè)網(wǎng)絡(luò)外部的數(shù)據(jù)庫(kù)里的。 假設(shè)不知道代碼的含義或許不 能銜接到數(shù)據(jù)庫(kù)，那讀卡器讀 取到的只是長(zhǎng)長(zhǎng)一串含義未知的二 進(jìn)制代碼而已。 當(dāng)然，人 世沒有相對(duì)的平安， 不過我想相關(guān)于 RFID 自身來說，風(fēng)險(xiǎn) 更大的應(yīng)該是網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)自身吧。目前意大利 的托斯卡納 酒莊和中國(guó)的茅臺(tái)，都不約而同的在瓶子上裝置 RFID 防偽。聽說茅臺(tái)會(huì)在蓋子上搞一個(gè) RFID 標(biāo)簽，可以在經(jīng)銷商處辨 明真?zhèn)魏湍攴?，一旦開蓋，這個(gè)標(biāo)簽就自動(dòng)失效了。 當(dāng)然，事無完美，RFID 也有其自身的缺陷。受限于電磁 波自 身，電磁波穿不過金屬和液體，金屬會(huì)反射電磁波形成 屏蔽，而 液體會(huì)吸收電磁波使其難以穿過。無法的是，大局 部集裝箱以及 機(jī)械設(shè)備都是金屬的，而大局部植物活體的含 水量都十分高。所 以舊事上看到的給牛運(yùn)用的 RFID 標(biāo)簽， 都是外掛在牛的耳朵上， 而非植入牛的體內(nèi)。 如今，曾經(jīng)有 許多公司消費(fèi)公用于金