RFID基礎(chǔ)知識(shí)大全(入門必讀)

目錄

RFID基礎(chǔ)知識(shí)1

RFID應(yīng)用領(lǐng)域8

RFID相關(guān)術(shù)語9

標(biāo)簽12

RFID讀寫設(shè)備基本介紹17

RFID讀寫器22

RFID知識(shí)進(jìn)階24

RFID工作頻率的分類29

RFID中間件知識(shí)34

如何保護(hù)RFID內(nèi)部信息43

RFID天線知識(shí)50

電子標(biāo)簽耦合55

電子標(biāo)簽的制作及封裝58

射頻標(biāo)簽通信協(xié)議簡(jiǎn)介60

射頻標(biāo)簽內(nèi)存信息的寫入方式61

RFID工作頻率指南和典型應(yīng)用62

從傳統(tǒng)條碼到RFID65

射頻技術(shù)和條碼的比較71

RFID標(biāo)簽?zāi)芊袢〈鷹l碼技術(shù)73

使用高頻標(biāo)簽會(huì)對(duì)人體有輻射危害嗎74

RFID面臨的問題74

RFID基礎(chǔ)知識(shí)

1.什么是RFID

RFID是RadioFrequencyIdentification的縮寫，即射頻識(shí)別。常稱為感應(yīng)式電

子晶片或近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子標(biāo)簽、電子條碼，等等。

一套完整RFID系統(tǒng)由Reader與Transponder兩部份組成，其動(dòng)作原理為由

Reader發(fā)射一特定頻率之無限電波能量給Transponder,用以驅(qū)動(dòng)Transponder電

路將I為部之IDCode送出，此時(shí)Reader便接收此IDCode。Transponder的特殊在

于免用電池、免接觸、免刷卡故不怕臟污，且晶片密碼為世界唯一無法復(fù)制，安全

性高、長(zhǎng)壽命。

RFID的應(yīng)用非常廣泛，目前典型應(yīng)用有動(dòng)物晶片、汽車晶片防盜器、門禁管制、停

車場(chǎng)管制、生產(chǎn)線自動(dòng)化、物料管理。RFID標(biāo)簽有兩種：有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽。

以下是電子標(biāo)簽內(nèi)部結(jié)構(gòu):芯片+天線與RFID系統(tǒng)組成示意圖

2.什么是電子標(biāo)簽

電子標(biāo)簽即為RFID有的稱射頻標(biāo)簽、射頻識(shí)別。它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技

術(shù)，通過射頻信號(hào)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，作為條

形碼的無線版本，RFID技術(shù)具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命

長(zhǎng)、讀取距離大、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量更大、存儲(chǔ)信息更改自如等

優(yōu)點(diǎn)。

2.什么是RFID技術(shù)？

RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象

并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)

別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。

短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在這樣的環(huán)境中替代條碼，

例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長(zhǎng)距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識(shí)別距離可達(dá)兒

十米，如自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車輛身份等。

4.什么是RFID解決方案

RFID解決方案是RFID技術(shù)供應(yīng)商針對(duì)行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)制定的RFID應(yīng)用方案，可根據(jù)

不同企業(yè)的實(shí)際要求“量身定做”。

RFID解決方案可按照行業(yè)進(jìn)行分類，物流、防偽防盜、身份識(shí)別、資產(chǎn)管理、動(dòng)物

管理、快捷支付等等查看方案請(qǐng)點(diǎn)擊此處.

5.什么是RFID中間件

RFID是2005年建議企業(yè)可考慮引入的十大策略技術(shù)之一，而中間件(Middleware)

可稱為是RFID運(yùn)作的中樞，因?yàn)樗梢约铀訇P(guān)鍵應(yīng)用的問世。

RFID產(chǎn)業(yè)潛力無窮，應(yīng)用的范圍遍及制造、物流、醫(yī)療、運(yùn)輸、零售、國(guó)防等等。

GartnerGroup認(rèn)為，RFID是2005年建議企業(yè)可考慮引入的十大策略技術(shù)之一，然

而其成功之關(guān)鍵除了標(biāo)簽(Tag)的價(jià)格、天線的設(shè)計(jì)、波段的標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備的認(rèn)證

之外，最重要的是要有關(guān)鍵的應(yīng)用軟件(KillerApplication),才能迅速推廣。而

中間件(Middleware)可稱為是RFID運(yùn)作的中樞，因?yàn)樗梢约铀訇P(guān)鍵應(yīng)用的問

世。

6.RFID系統(tǒng)的基本組成部分？

最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成：

標(biāo)簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上

標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象；閱讀器(Reader)：讀取(有時(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)

為手持式或固定式；

天線(Antenna)：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。

7.是什么讓零售商如此推崇RFID?

據(jù)SanfordC.Bernstein公司的零售業(yè)分析師估計(jì)，通過采用RFID,沃爾瑪

每年可以節(jié)省83.5億美元,其中大部分是因?yàn)椴恍枰斯げ榭催M(jìn)貨的條碼而節(jié)省的

勞動(dòng)力成本。盡管另外一些分析師認(rèn)為80億美元這個(gè)數(shù)字過于樂觀，但毫無疑問，

RFID有助于解決零售業(yè)兩個(gè)最大的難題：商品斷貨和損耗(因盜竊和供應(yīng)鏈被攪亂

而損失的產(chǎn)品)，而現(xiàn)在單是盜竊一項(xiàng)，沃爾瑪一年的損失就差不多有20億美元，

如果一家合法企業(yè)的營(yíng)業(yè)額能達(dá)到這個(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。研究機(jī)構(gòu)估計(jì)，這種RFID技術(shù)能夠幫助把失竊和存貨水平降低

25%O

8.RFID無線識(shí)別電子標(biāo)簽基礎(chǔ)介紹：

無線射頻識(shí)別技術(shù)(RadioFrequencyIdenfication,RFID)是一種非接觸的自動(dòng)

識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達(dá)反射

的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。

RFID系統(tǒng)至少包含電子標(biāo)簽和閱讀器兩部分。電子標(biāo)簽是射頻識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載

體，電子標(biāo)簽由標(biāo)簽天線和標(biāo)簽專用芯片組成。依據(jù)電子標(biāo)簽供電方式的不同，電

子標(biāo)簽可以分為有源電子標(biāo)簽(Activetag)、無源電子標(biāo)簽(Passivetag)和半無源

電子標(biāo)簽(Semi-passivetag)o有源電子標(biāo)簽內(nèi)裝有電池，無源射頻標(biāo)簽沒有內(nèi)裝

電池，半無源電子標(biāo)簽(Semi-passivetag)部分依靠電池工作。

電子標(biāo)簽依據(jù)頻率的不同可分為低頻電子標(biāo)簽、高頻電子標(biāo)簽、超高頻電子標(biāo)簽和

微波電子標(biāo)簽。依據(jù)封裝形式的不同可分為信用卡標(biāo)簽、線形標(biāo)簽、紙狀標(biāo)簽、玻

璃管標(biāo)簽、圓形標(biāo)簽及特殊用途的異形標(biāo)簽等。

RFID閱讀器（讀寫器）通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽

識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的閱讀器包含有高頻模塊（發(fā)送器和接收

器）、控制單元以及閱讀器天線。

9.RFID發(fā)展歷程:

RFID直接繼承了雷達(dá)的概念，并由此發(fā)展出一種生機(jī)勃勃的AIDC新技術(shù)——RFID

技術(shù)。1948年哈里.斯托克曼發(fā)表的“利用反射功率的通訊”奠定了射頻識(shí)別RFID

的理論基礎(chǔ)。

1）RFID技術(shù)發(fā)展的歷程表。在20世紀(jì)中，無線電技術(shù)的理論與應(yīng)用研究是科

學(xué)技術(shù)發(fā)展最重要的成就之一。RFID技術(shù)的發(fā)展可按10年期劃分如下：

1941?1950年。雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了RFID技術(shù)，1948年奠定了RFID技

術(shù)的理論基礎(chǔ)。

1951—1960年。早期RFID技術(shù)的探索階段，主要處于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究。

1961—1970年。RFID技術(shù)的理論得到了發(fā)展，開始了一些應(yīng)用嘗試。

1971—1980年。RFID技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期，各種RFID技術(shù)測(cè)

試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的RFID應(yīng)用。

1981-1990年。RFID技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段，各種規(guī)模應(yīng)用開始出現(xiàn)。

1991?2000年。RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨得到重視，RFID產(chǎn)品得到廣泛采用,

RFID產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。

2001—今。標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨為人們所重視，RFID產(chǎn)品種類更加豐富，有源電

子標(biāo)簽、

無源電子標(biāo)簽及半無源電子標(biāo)簽均得到發(fā)展，電子標(biāo)簽成本不斷降低，規(guī)模應(yīng)用行

業(yè)擴(kuò)大。

RFID技術(shù)的理論得到豐富和完善。單芯片電子標(biāo)簽、多電子標(biāo)簽識(shí)讀、無線

可讀可寫、無源電子標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離識(shí)別、適應(yīng)高速移動(dòng)物體的RFID正在成為現(xiàn)實(shí)。

RFID工作原理

RFID工作原理和相關(guān)原理知識(shí)

射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型如圖8-1所示。

其中，電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體；閱讀器又稱為讀出裝置，掃

描器、通訊器、讀寫器（取決于電子標(biāo)簽是否可以無線改寫數(shù)據(jù)）。電子標(biāo)簽與閱讀

器之間通過耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間（無接觸）耦合、在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序

關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。

發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)的耦合類型有兩種。

⑴電感耦合。變壓器模型，通過空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應(yīng)定

律，如圖所示：

（2）電磁反向散射耦合：雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)后反射，同

時(shí)攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律

電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有:

125kHz>225kHz和13.56MHz。識(shí)別作用距離小于1m,典型作用距離為10~20crao

電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典

型的工作頻率有：433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。識(shí)別作用距離大于1m,

典型作用距離為3—10m.

RFID應(yīng)用領(lǐng)域

RFID應(yīng)用的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛

1、物流：物流過程中的貨物追蹤，信息自動(dòng)采集，倉儲(chǔ)應(yīng)用，港口應(yīng)用，郵

政,快遞

2、零售：商品的銷售數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，補(bǔ)貨，防盜

3、制造業(yè)：生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，質(zhì)量追蹤，自動(dòng)化生產(chǎn)

4、服裝業(yè)：自動(dòng)化生產(chǎn)，倉儲(chǔ)管理，品牌管理，單品管理，渠道管理

5、醫(yī)療：醫(yī)療器械管理，病人身份識(shí)別，嬰兒防盜

6、身份識(shí)別：電子護(hù)照，身份證，學(xué)生證等各種電子證件。<br>

7、防偽:貴重物品（煙，酒，藥品）的防偽，票證的防偽等<br>

8、資產(chǎn)管理：各類資產(chǎn)（貴重的或數(shù)量大相似性高的或危險(xiǎn)品等）

9、交通：高速不停車，出租車管理，公交車樞紐管理，鐵路機(jī)車識(shí)別等

10、食品：水果，蔬菜，生鮮，食品等保鮮度管理

11、動(dòng)物識(shí)別：訓(xùn)養(yǎng)動(dòng)物，畜牧牲口，寵物等識(shí)別管理

12、圖書館：書店，圖書館，出版社等應(yīng)用

13、汽車：制造，防盜，定位，車鑰匙

14、航空：制造，旅客機(jī)票，行李包裹追蹤

15、軍事：彈藥，槍支，物資，人員，卡車等識(shí)別與追蹤

16、其它：

RFID相關(guān)術(shù)語

RFID相關(guān)術(shù)語

-射頻：一般指微波。

?微波：波長(zhǎng)為0.1—100厘米或頻率在1—100GHZ的電磁波。

?電子標(biāo)簽：以電子數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)物體代碼的標(biāo)簽，也叫射頻卡。

?被動(dòng)式電子標(biāo)簽：內(nèi)部無電源、靠接收微波能量工作的電子標(biāo)簽。

?主動(dòng)式電子標(biāo)簽：靠?jī)?nèi)部電池供電工作的電子標(biāo)簽。

?微波天線：用于發(fā)射和接受微波信號(hào)。

?讀出裝置：用于讀取電子標(biāo)簽內(nèi)電子數(shù)據(jù)。

?閱讀器：用于讀取電子標(biāo)簽內(nèi)電子數(shù)據(jù)。

?編程器：用于將電子數(shù)據(jù)寫入電子標(biāo)簽或查閱電子標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

?波束范圍：指天線發(fā)射微波的照射功率范圍。

?標(biāo)簽容量：電子標(biāo)簽編程時(shí)所能寫入的字節(jié)數(shù)或邏輯位數(shù)。

振幅(Amplitude)

無線電波最高點(diǎn)和零值之間的距離。

只讀存儲(chǔ)(Read-onlymemory,ROM)

一種將信息存儲(chǔ)在芯片上的形式，不能被覆蓋。只讀芯片要比讀寫芯片便宜得多。

自動(dòng)數(shù)據(jù)采集(Automaticdatacapture,ADC)

用于收集數(shù)據(jù)并直接將其導(dǎo)入(不涉及人工參與)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方法(見自動(dòng)識(shí)別

與數(shù)據(jù)采集)。

智能卡(SmartCard)

內(nèi)嵌有微芯片的塑料卡(通常是一張信用卡的大小)的通稱。一些智能卡包含一個(gè)

RFID芯片，所以它們不需要與讀寫器的任何物理接觸就能夠識(shí)別持卡人。RFID智能

卡常常被稱為“遙控”智能卡。

a-Biz—自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用案例框架

a-Biz是一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別工程，它的終極目標(biāo)是將自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用

案例結(jié)合，以此實(shí)現(xiàn)〃商業(yè)自動(dòng)化〃，或者說是a-Biz。

ASN—高級(jí)貨運(yùn)通知

也可稱之為DA,此電子文檔先于貨物被發(fā)送出去，以通知對(duì)方貨物在運(yùn)送途中。

BIS—商業(yè)信息系統(tǒng)

商業(yè)信息系統(tǒng)，即BIS,是用來處理商業(yè)交易信息的系統(tǒng)。

DA一發(fā)貨通知

此電子文檔先于貨物被發(fā)送出去，以通知對(duì)方貨物在運(yùn)送途中。

EAN—?dú)W洲物品編碼組

該組織創(chuàng)建于1974年，是由歐洲12個(gè)國(guó)家的生產(chǎn)商和分銷商建立了一個(gè)ad-hoc

委員會(huì)。它的任務(wù)是調(diào)查在歐洲制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化的編碼體系的可能性，類似于美

國(guó)使用的UPC體系。最終創(chuàng)立了與UPC兼容的〃歐洲物品編碼〃。可訪問

獲取更多消息。

EPCTM—產(chǎn)品電子碼

產(chǎn)品電子碼，即EPC,是自動(dòng)識(shí)別體系中用來唯一標(biāo)識(shí)對(duì)象的編碼。它的目的類似于

GTIN及UPC等。

ONS一對(duì)象名解析服務(wù)

對(duì)象名稱解析服務(wù)，即ONS,是自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的一個(gè)組件。類似于Internet中的域

名解析服務(wù)DNS,跟DNS類似，0NS也執(zhí)行名稱解析功能。

PML—實(shí)體標(biāo)記語言

自動(dòng)識(shí)別設(shè)備使用實(shí)體標(biāo)記語言傳遞實(shí)體信息。

SavantTM

SavantTM是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)框架的一部分。它是一個(gè)在全球范圍內(nèi)分布的服務(wù)器，提

供數(shù)據(jù)路由服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)捕獲、數(shù)據(jù)監(jiān)視及數(shù)據(jù)傳送功能。

UCC—統(tǒng)一編碼委員會(huì)

統(tǒng)一編碼委員會(huì)的任務(wù)是在全球范圍內(nèi)，其目標(biāo)是建立與推動(dòng)物品識(shí)別及相關(guān)電子

通訊技術(shù)的多元化工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。提高供應(yīng)鏈內(nèi)的管理水平，為使用者帶來附加價(jià)值。

可訪問http:〃www.uc-council,org獲取更多消息。

UML一統(tǒng)一建模語言

統(tǒng)一建模語言，即UML,是一種使用案例和活動(dòng)圖等工具，為商業(yè)需求和商業(yè)流程

建模的描述性語言。

標(biāo)簽

1.什么是電子產(chǎn)品代碼標(biāo)簽

電子產(chǎn)品代碼是全球產(chǎn)品代碼的發(fā)展，可以識(shí)別視野之外的目標(biāo)。電子產(chǎn)品代碼并

不僅僅是一個(gè)無線電波條形碼，它包含著一系列的數(shù)據(jù)和信息，象產(chǎn)地，日期代碼

和其他關(guān)鍵的供應(yīng)信息，這些信息儲(chǔ)存在一個(gè)小的硅片中，利用標(biāo)簽，解讀器和計(jì)

算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)，生產(chǎn)者和零售商就可以隨時(shí)了解精確的產(chǎn)品和庫存信息。

2.RFID標(biāo)簽的價(jià)格是多少？

RFID標(biāo)簽的價(jià)格一直是抑制RFID發(fā)展的桎梏。

射頻標(biāo)簽價(jià)格根據(jù)標(biāo)簽種類和應(yīng)用價(jià)格從30美分到50美元不等，總的來說，用在

高檔產(chǎn)品中的智能標(biāo)簽在50美分以上，主動(dòng)標(biāo)簽要貴的多，帶有復(fù)雜靈敏元件的價(jià)

格在100美元以上。

一段時(shí)間前，某公司重磅推出5美分Gen2標(biāo)簽產(chǎn)品，宣稱終端用戶只要一次標(biāo)簽

定購(gòu)量達(dá)到1億枚，其RFIDGen2標(biāo)簽價(jià)格就可以降到5美分/枚。而很明顯，暫

時(shí)沒有哪家公司的用量有這么大。而同時(shí)，一些機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)：RFID標(biāo)簽的市場(chǎng)潛能

非常大，預(yù)期到了2010年達(dá)到二三十億美元，但是目前僅是冰山之一角。而標(biāo)簽的

價(jià)格，大概還要另外五年到七年時(shí)間，才可能如人們預(yù)期的，降到每個(gè)5美分。

2.射頻標(biāo)簽?zāi)苡糜诮饘傥矬w嗎？能用于含水成分較高的物品嗎?

金屬和多水環(huán)境也是阻止RFID大量使用的一個(gè)很大因素。無線電波會(huì)從金屬物體上

反射回來，會(huì)被水吸收。這會(huì)使跟蹤金屬物體或是含水較高的物體產(chǎn)生困難。但是

精心設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能解決這些問題。

4.只讀和讀寫標(biāo)簽有什么區(qū)別？

RFID解決方案是RFID技術(shù)供應(yīng)商針對(duì)行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)制定的RFID應(yīng)用方案，可根據(jù)

不同企業(yè)的實(shí)際要求“量身定做”。

RFID解決方案可按照行業(yè)進(jìn)行分類，物流、防偽防盜、身份識(shí)別、資產(chǎn)管理、動(dòng)物

管理、快捷支付等等查看方案請(qǐng)點(diǎn)擊此處.

5.什么叫標(biāo)簽沖突？

解讀器在同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽發(fā)射回來的信息會(huì)產(chǎn)生標(biāo)簽沖突的問題，商家采用不同

的系統(tǒng)使得標(biāo)簽一次發(fā)回一個(gè)信息。解讀器又能同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽，所以，所有的

標(biāo)簽?zāi)芡瑫r(shí)被讀取。

6.射頻標(biāo)簽?zāi)軆?chǔ)存多少信息？

標(biāo)簽根據(jù)商家種類的不同能儲(chǔ)存從512字節(jié)到4兆不等的數(shù)據(jù)。標(biāo)簽中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)

是由系統(tǒng)的應(yīng)用和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)決定的。例如，標(biāo)簽?zāi)軌蛱峁┊a(chǎn)品生產(chǎn)，運(yùn)輸，存儲(chǔ)

情況，也可以辨別機(jī)器，動(dòng)物和個(gè)體的身份。這些類似于條形碼中存儲(chǔ)的信息。標(biāo)

簽還可以連接到數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)產(chǎn)品庫存編號(hào)，當(dāng)前位置，狀態(tài)，售價(jià)，批號(hào)的信息。

相應(yīng)的，射頻標(biāo)簽在讀取數(shù)據(jù)時(shí)不用參照數(shù)據(jù)庫可以直接確定代碼的含義。

7.射頻標(biāo)簽可以和傳感器連接嗎？

可以，射頻標(biāo)簽已經(jīng)和許多傳感器連接了，包括能記錄溫度，濕度的。當(dāng)環(huán)境條件

發(fā)生變化時(shí)，標(biāo)簽?zāi)軌虻玫教崾荆绕涫钱?dāng)變化對(duì)物品的儲(chǔ)存和使用有重要影響時(shí)。

8.應(yīng)答器，智能標(biāo)簽，射頻標(biāo)簽有什么區(qū)別？

最初在技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)答器是指能夠傳輸信息回復(fù)信息的電子模塊，近些年，由於射

頻技術(shù)發(fā)展迅猛，應(yīng)答器有了新的說法和含義，又被叫做智能標(biāo)簽或標(biāo)簽。智能標(biāo)

簽確切的說是射頻標(biāo)簽的一種創(chuàng)新，由具有粘性的標(biāo)簽和超薄射頻標(biāo)簽組成。智能

標(biāo)簽將射頻技術(shù)和方便靈活的標(biāo)簽印刷優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，具有讀寫功能的智能標(biāo)簽?zāi)?/p>

被多次編程，遵循標(biāo)簽最初制作時(shí)的編碼規(guī)律。

電子標(biāo)簽依據(jù)頻率的不同可分為低頻電子標(biāo)簽、高頻電子標(biāo)簽、超高頻電子標(biāo)簽和

微波電子標(biāo)簽。依據(jù)封裝形式的不同可分為信用卡標(biāo)簽、線形標(biāo)簽、紙狀標(biāo)簽、玻

璃管標(biāo)簽、圓形標(biāo)簽及特殊用途的異形標(biāo)簽等。

RFID閱讀器（讀寫器）通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽

識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮鳌５湫偷拈喿x器包含有高頻模塊（發(fā)送器和接收

器）、控制單元以及閱讀器天線。

9.哪種標(biāo)簽適合我的客戶的產(chǎn)品

標(biāo)簽?zāi)茉谟兴沫h(huán)境下正常工作嗎？金屬會(huì)破壞它的功能嗎？在什么溫度下它能正

常工作？含水量較高的產(chǎn)品，金屬物品，很高或是很低的溫度對(duì)於標(biāo)簽的工作都會(huì)

是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。但是經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能克服這些缺點(diǎn)，因此根據(jù)應(yīng)用功能和對(duì)象

的不同，標(biāo)簽的種類也大相徑庭。射頻標(biāo)簽的目的是使用一種統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電子產(chǎn)品

代碼，使產(chǎn)品在不同領(lǐng)域都能被辨識(shí)。

RFID讀寫設(shè)備基本介紹

1.什么是RFID讀寫器

無線射頻識(shí)別技術(shù)（RadioFrequencyIdenfication,RFID）是一種非接觸的自動(dòng)

識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達(dá)反射

的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。

RFID系統(tǒng)至少包含電子標(biāo)簽和閱讀器兩部分。RFID閱讀器（讀寫器）通過天

線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭?/p>

操作。典型的閱讀器包含有高頻模塊（發(fā)送器和接收器）、控制單元以及閱讀器天線。

2.RFID的工作原理

射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本模型如圖8—1所示。其中，電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、

數(shù)據(jù)載體；閱讀器又稱為讀出裝置，掃描器、通訊器、讀寫器（取決于電子標(biāo)簽是否

可以無線改寫數(shù)據(jù)）。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間（無

接觸）耦合、在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。

發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號(hào)的耦合類型有兩種。

(1)電感耦合。變壓器模型，通過空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感

應(yīng)定律，如右圖所示。

(2)電磁反向散射耦合：雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)后反射,

同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律

電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率

有：125kHz、225kHz和13.56MHz。識(shí)別作用距離小于1m,典型作用距離為10?20cra。

電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng)。典

型的工作頻率有：433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。識(shí)別作用距離大于1m,

典型作用距離為3—10mo

RFID讀寫器技術(shù)原理圖:

_電「標(biāo)事＜小修

一y上一物的體?

■含元件

(相?微波天然)

圖8-1

電感耦合模型的讀寫器

EBM-2圖8-3

電磁反向散射耦合型的RFID讀寫器

3.RFID讀寫器防沖撞（防碰撞）實(shí)理機(jī)理

RFID分類的第二個(gè)重要的看點(diǎn)在于是否需要同時(shí)讀取復(fù)數(shù)個(gè)標(biāo)簽。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功

能在通信上所采取的技術(shù)是（防沖撞）"防碰撞”.同時(shí)讀取復(fù)數(shù)個(gè)標(biāo)簽是常被人

們談及的RFID比圖形碼遠(yuǎn)為優(yōu)越的地方，但是如果沒有防碰撞（防沖撞）的功能

時(shí)，RFID系統(tǒng)只能讀寫一個(gè)標(biāo)簽。在這種情況下如果有兩個(gè)以上的標(biāo)簽同時(shí)處于可

讀取的范圍內(nèi)就會(huì)導(dǎo)致讀取的錯(cuò)誤。

其次，我們來簡(jiǎn)單地說明防碰撞（防沖撞）功能的工作原理。即使是具有防碰撞（防

沖撞）功能的RFID系統(tǒng)，實(shí)際上并非同時(shí)讀取所有標(biāo)簽的內(nèi)容。在同時(shí)查出有復(fù)數(shù)

個(gè)標(biāo)簽存在的情況下，檢索信號(hào)并防止沖突的功能開始動(dòng)作。為了進(jìn)行檢索，首先

要確定檢索條件。例如，13.56MHz頻帶的RFID系統(tǒng)里應(yīng)用的ALOHA方式的防碰撞

功能的工作步驟如下。

1）、首先，閱讀器指定電子標(biāo)簽內(nèi)存的特定位數(shù)（「4位左右）為次數(shù)批量。

2）、電子標(biāo)簽根據(jù)次數(shù)批量，將響應(yīng)的時(shí)機(jī)離散化。例如在兩位數(shù)的次數(shù)批量“00、

01、10、11”時(shí)，讀寫器將以不同的時(shí)機(jī)對(duì)這四種可能性逐一進(jìn)行響應(yīng)。

3）、若在各個(gè)時(shí)機(jī)里同時(shí)響應(yīng)的電子標(biāo)簽只有一個(gè)的場(chǎng)合下才能得到這個(gè)電子標(biāo)簽

的正常數(shù)據(jù)。信息讀取之后閱讀器對(duì)于這個(gè)電子標(biāo)簽發(fā)送在一定的時(shí)間內(nèi)不再響應(yīng)

的睡眠的指令（Sleep/Mute）使之在休眠，避免再次向應(yīng)。

4）、若在各個(gè)時(shí)機(jī)內(nèi)同時(shí)由兒個(gè)電子標(biāo)簽響應(yīng)，判別為“沖突”。在這種情況下，內(nèi)

存內(nèi)的另外兩位數(shù)所記錄的次數(shù)批量，重復(fù)以上從2）開始的處理。

5）、所有的電子標(biāo)簽都完成響應(yīng)之后，閱讀器向他們發(fā)送喚醒的指令（WakeUp）,

從而完成對(duì)所有電子標(biāo)簽的信息讀取。

在這種搭載有防碰撞（防沖撞）功能的RFID系統(tǒng)中，為了只讀一個(gè)標(biāo)簽，兒經(jīng)調(diào)整

次數(shù)批量反復(fù)讀取進(jìn)行檢索。所以，一次性讀取具有一定數(shù)量的標(biāo)簽的情況下，所

有的標(biāo)簽都被讀到為止其速度是不同的，一次性讀取的標(biāo)簽數(shù)目越多，完成讀取所

需時(shí)間要比單純計(jì)算所需的時(shí)間越長(zhǎng)。

實(shí)現(xiàn)防止抗碰撞（防沖撞）的功能是RFID在物流領(lǐng)域中取代圖形碼所必不可少的條

件。例如，在超市中，商品是裝在購(gòu)物車?yán)锩孢M(jìn)行計(jì)價(jià)的。為了實(shí)現(xiàn)這種計(jì)價(jià)方式,

抗碰撞（防沖撞）功能必須完備。另一方面，在電子貨幣和個(gè)人認(rèn)證方面利用RFID

系統(tǒng)時(shí)，同時(shí)識(shí)別兒個(gè)標(biāo)簽是發(fā)生差錯(cuò)的主要原因。

具有抗碰撞（防沖撞）功能的RFID系統(tǒng)的價(jià)格比不具有這種功能的系統(tǒng)的要昂貴。

當(dāng)個(gè)人用戶在制作RFID系統(tǒng)的時(shí)候，如果沒有必要進(jìn)行復(fù)數(shù)個(gè)ID同時(shí)認(rèn)識(shí)時(shí)就沒

有必要選擇抗碰撞機(jī)能的讀寫器。

RFID讀寫器

1.RFID讀寫器頻率分類

和我們聽的收音機(jī)道理一樣，射頻標(biāo)簽和閱讀器也要調(diào)制到相同的頻率才能工作。

LF,HF,UHF就對(duì)應(yīng)著不同頻率的射頻。LF代表低頻射頻，在125KHz左右，HF代

表高頻射頻，在13.54MHz左右，UHF代表超高頻射頻，在850至910MHz范圍之內(nèi)，

還有2.4G的微波讀寫器。

2.為什么要使用不同的頻率?

在操作中有4種波段的頻率，低頻(125KHz),高頻(13.54MHz),超高頻(850-910MFz),

微波(2.45GHz).每一種頻率都有它的特點(diǎn)，被用在不同的領(lǐng)域，因此要正確使用

就要先選擇合適的頻率。

不同的國(guó)家所使用頻率也不盡相同：

歐洲的超高頻是868MHz，美國(guó)的則是915MHz.日本目前不允許將超高頻用到射頻技

術(shù)中。政府也通過調(diào)整閱讀器的電源來限制它對(duì)其他器械的影響。有些組織例如全

球商務(wù)促進(jìn)委員會(huì)正鼓勵(lì)政府取消限制。標(biāo)簽和閱讀器生產(chǎn)廠商也正在開發(fā)能使用

不同頻率系統(tǒng)避免這些問題。

3.所有的閱讀器都能支持不同種類的標(biāo)簽嗎？

目前還不是。很多公司生產(chǎn)的閱讀器支持現(xiàn)有供給鏈中用的新標(biāo)簽的射頻技術(shù)。一

些閱讀器只支持新的電子產(chǎn)品代碼，一些只支持某些生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的特定標(biāo)簽。

4.什么是閱讀器沖突？

射頻技術(shù)遇到的一個(gè)問題就是閱讀器沖突，就是一個(gè)閱讀器接收到的信息和另外一

個(gè)閱讀器接收到的信息發(fā)生沖突，產(chǎn)生重疊。解決這個(gè)問題的一種方法是使用TDMA

技術(shù)，簡(jiǎn)單來說就是閱讀器被指揮在不同時(shí)間接收信號(hào)，而不是同時(shí)，這樣就保證

了閱讀器不會(huì)互相干擾。但是在同一區(qū)域的物品就會(huì)被讀取兩次，因此就要建立相

應(yīng)的系統(tǒng)去避免這種情況的發(fā)生。

5.我們?nèi)绾沃滥膫€(gè)頻率適合于我們的產(chǎn)品？

不同的頻率有不同的特點(diǎn)，因此他們的用途也就形形色色。例如，低頻標(biāo)簽比超高

頻標(biāo)簽便宜，節(jié)省能量，穿透廢金屬物體力強(qiáng)，他們最適合用于含水成分較高的物

體，例如水果等。超高頻作用范圍廣，傳送數(shù)據(jù)速度快，但是他們比較耗能，穿透

力較弱，作業(yè)區(qū)域不能有太多干擾，適合用于監(jiān)測(cè)從海港運(yùn)到倉庫的物品。當(dāng)做選

擇時(shí)，最好咨詢一下相關(guān)的專家，供貨商，從而選擇正確的射頻。

6.我需要什么樣的閱讀器？

閱讀器和標(biāo)簽一樣，得通過研究供給方式?jīng)Q定使用種類和數(shù)量。例如，要求是管理

進(jìn)出倉庫的庫存，閱讀器可以安裝在碼頭貨物進(jìn)出的艙門上。如果要求是管理送給

特定客戶的產(chǎn)品，那閱讀器應(yīng)該不僅僅裝在艙門上，還應(yīng)該裝在卡車上。如果要求

是控制零售貨架，固定或是手持裝置可以采用，從而方便自動(dòng)出庫記錄和計(jì)數(shù)。

RFID知識(shí)進(jìn)階

1.工作方式

射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本工作方式分為全雙工(FullDuplex)和半雙工(HalfDuplex)

系統(tǒng)以及時(shí)序(SEQ)系統(tǒng)。全雙工表示射頻標(biāo)簽與讀寫器之間可在同一時(shí)刻互相傳

送信息。半雙工表示射頻標(biāo)簽與讀寫器之間可以雙向傳送信息，但在同一時(shí)刻只能

向一個(gè)方向傳送信息。

在全雙工和半雙工系統(tǒng)中，射頻標(biāo)簽的響應(yīng)是在讀寫器發(fā)出的電磁場(chǎng)或電磁波的情

況下發(fā)送出去的。因?yàn)榕c閱讀器本身的信號(hào)相比，射頻標(biāo)簽的信號(hào)在接收天線上是

很弱的，所以必須使用合適的傳輸方法，以便把射頻標(biāo)簽的信號(hào)與閱讀器的信號(hào)區(qū)

別開來。在實(shí)踐中，人們對(duì)從射頻標(biāo)簽到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸一般采用負(fù)載反射調(diào)制

技術(shù)將射頻標(biāo)簽數(shù)據(jù)加載到反射回波上(尤其是針對(duì)無源射頻標(biāo)簽系統(tǒng))。

時(shí)序方法則與之相反，閱讀器的輻射出的電磁場(chǎng)短時(shí)間周期性地?cái)嚅_。這些間隔被

射頻標(biāo)簽識(shí)別出來，并被用于從射頻標(biāo)簽到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸。其實(shí)，這是一種典

型的雷達(dá)工作方式。時(shí)序方法的缺點(diǎn)是：在閱讀器發(fā)送間歇時(shí)，射頻標(biāo)簽的能量供

應(yīng)中斷，這就必須通過裝入足夠大的輔助電容器或輔助電池進(jìn)行補(bǔ)償。

2.數(shù)據(jù)量

射頻識(shí)別射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)量通常在兒個(gè)字節(jié)到兒千個(gè)字節(jié)之間。但是，有一個(gè)例外,

這就是1比特射頻標(biāo)簽。它有1比特的數(shù)據(jù)量就足夠了，使閱讀器能夠作出以下兩

種狀態(tài)的判斷：〃在電磁場(chǎng)中有射頻標(biāo)簽〃或〃在電磁場(chǎng)中無射頻標(biāo)簽〃。這種要求對(duì)

于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的監(jiān)控或信號(hào)發(fā)送功能是完全足夠的。因?yàn)?比特的射頻標(biāo)簽不需要電

子芯片，所以射頻標(biāo)簽的成本可以做得很低。由于這個(gè)原因，大量的1比特射頻標(biāo)

簽在百貨商場(chǎng)和商店中用于商品防盜系統(tǒng)(EAS)o當(dāng)帶著沒有付款的商品離開百貨

商場(chǎng)時(shí)，安裝在出口的讀寫器就能識(shí)別出〃在電磁場(chǎng)中有射頻標(biāo)簽〃的狀況，并引起

相應(yīng)的反應(yīng)。對(duì)按規(guī)定已付款的商品來說，1比特射頻標(biāo)簽在付款處被除掉或者去

活化。

3.可編程

能否給射頻標(biāo)簽寫入數(shù)據(jù)是區(qū)分射頻識(shí)別系統(tǒng)的另外一個(gè)因素。對(duì)簡(jiǎn)單的射頻識(shí)別

系統(tǒng)來說，射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)大多是簡(jiǎn)單的(序列)號(hào)碼，可在加工芯片時(shí)集成進(jìn)去,

以后不能再變。與此相反，可寫入的射頻標(biāo)簽通過讀寫器或?qū)Ｓ玫木幊淘O(shè)備寫入數(shù)

據(jù)。

射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)寫入一般分為無線寫入與有線寫入兩種形式。目前鐵路應(yīng)用的機(jī)車、

貨車射頻標(biāo)簽均采用有線寫入的工作方式。

4.數(shù)據(jù)載體

為了存貯數(shù)據(jù)，主要使用三種方法：EEPROM.FRAM、SRAM。對(duì)一般的射頻識(shí)別系統(tǒng)

來說，使用電可擦可編程只讀存貯器(EEPROM)是主要方法。然而，使用這種方法

的缺點(diǎn)是：寫入過程中的功率消耗很大，使用壽命一般為寫入100,000次。最近，

也有個(gè)別廠家使用所謂的鐵電隨機(jī)存取存貯器(FRAM)o與電可擦可編程只讀存貯器

相比，鐵電隨機(jī)存取存貯器的寫入功率消耗減少100倍，寫入時(shí)間甚至減少1000

倍。然而，鐵電隨機(jī)存取存貯器由于生產(chǎn)中的問題至今未獲得廣泛應(yīng)用。FRAM屬于

非易失類存貯器。

對(duì)微波系統(tǒng)來說，還使用靜態(tài)隨機(jī)存取存貯器（SRAM）,存貯器能很快寫入數(shù)據(jù)。為

了永久保存數(shù)據(jù)，需要用輔助電池作不中斷的供電。

5.狀態(tài)模式

對(duì)可編程射頻標(biāo)簽來說，必須由數(shù)據(jù)載體的〃內(nèi)部邏輯”控制對(duì)標(biāo)簽存貯器的寫/讀操

作以及對(duì)寫/讀授權(quán)的請(qǐng)求。在最簡(jiǎn)單的情況下，可由一臺(tái)狀態(tài)機(jī)來完成。使用狀態(tài)

機(jī)，可以完成很復(fù)雜的過程。然而，狀態(tài)機(jī)的缺點(diǎn)是：對(duì)修改編程的功能缺乏靈活

性，這意味著要設(shè)計(jì)新的芯片，由于這些變化需要修改硅芯片上的電路，設(shè)計(jì)更改

實(shí)現(xiàn)所要的花費(fèi)很大。

微處理器的使用明顯地改善了這種情況。在芯片生產(chǎn)時(shí)一，將用于管理應(yīng)用數(shù)據(jù)的操

作系統(tǒng)，通過掩膜方式集成到微處理器中，這種修改花費(fèi)不多。止匕外，軟件還能調(diào)

整以適合各種專門應(yīng)用。

此外，還有利用各種物理效應(yīng)存貯數(shù)據(jù)的射頻標(biāo)簽，其中包括只讀的表面波（SAW）

射頻標(biāo)簽和通常能去活化（寫入"0"）以及極少的可以重新活化（寫入〃1〃）的1比

特射頻標(biāo)簽。

6.能量供應(yīng)

射頻識(shí)別系統(tǒng)的一個(gè)重要的特征是射頻標(biāo)簽的供電。無源的射頻標(biāo)簽自已沒有電源。

因此，無源的射頻標(biāo)簽工作用的所有能量必須從閱讀器發(fā)出的電磁場(chǎng)中取得。與此

相反，有源的射頻標(biāo)簽包含一個(gè)電池，為微型芯片的工作提供全部或部分(〃輔助電

池〃)能量。

7.頻率范圍

射頻識(shí)別系統(tǒng)的另一個(gè)重要特征是系統(tǒng)的工作頻率和閱讀距離。可以說工作頻率與

閱讀距離是密切相關(guān)的，這是由電磁波的傳播特性所決定的。通常把射頻識(shí)別系統(tǒng)

的工作頻率定義為閱讀器讀射頻標(biāo)簽時(shí)發(fā)送射頻信號(hào)所使用的頻率。在大多數(shù)情況

下，把它叫做閱讀器發(fā)送頻率(負(fù)載調(diào)制、反向散射)。不管在何種情況下，射頻標(biāo)

簽的〃發(fā)射功率〃要比閱讀器發(fā)射功率低很多。

射頻識(shí)別系統(tǒng)閱讀器發(fā)送的頻率基本上劃歸三個(gè)范圍：

(1)低頻(30kHz~300kHz)；

(2)中高頻(3MHz~30MHz)；

(3)超高頻(300MHz~3GHz)或微波(>3GHz)o

根據(jù)作用距離，射頻識(shí)別系統(tǒng)的附加分類是：

密耦合(0~1cm)、

遙耦合(0~1m)和

遠(yuǎn)距離系統(tǒng)(>lm)0

8.射頻標(biāo)簽一讀寫器數(shù)據(jù)傳輸

射頻標(biāo)簽回送到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸方式多種多樣，可歸結(jié)為三類：

（1）利用負(fù)載調(diào)制的反射或反向散射方式（反射波的頻率與閱讀器的發(fā)送頻率一

致）；

（2）利用閱讀器發(fā)送頻率的次諧波傳送標(biāo)簽信息（標(biāo)簽反射波與閱讀器的發(fā)送頻率

不同，為其高次諧波（n倍）或分諧波（1/n倍））；

（3）其他形式。

RFID工作頻率的分類

1.概要

從應(yīng)用概念來說，射頻標(biāo)簽的工作頻率也就是射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作頻率，是其最重

要的特點(diǎn)之一。

毫無疑問，射頻標(biāo)簽的工作頻率是其最重要的特點(diǎn)之一。射頻標(biāo)簽的工作頻率不僅

決定著射頻識(shí)別系統(tǒng)工作原理（電感耦合還是電磁耦合）、識(shí)別距離，還決定著射頻

標(biāo)簽及讀寫器實(shí)現(xiàn)的難易程度和設(shè)備的成本。

工作在不同頻段或頻點(diǎn)上的射頻標(biāo)簽具有不同的特點(diǎn)。射頻識(shí)別應(yīng)用占據(jù)的頻段或

頻點(diǎn)在國(guó)際上有公認(rèn)的劃分，即位于ISM波段之中。典型的工作頻率有：125kHz,

133kHz,13.56MHz,27.12MHz,433MHz,902~928MHz,2.45GHz,5.8GHz等。

從應(yīng)用概念來說，射頻標(biāo)簽的工作頻率也就是射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作頻率。

2.低頻段射頻標(biāo)簽

低頻段射頻標(biāo)簽，簡(jiǎn)稱為低頻標(biāo)簽，其工作頻率范圍為30kHz~300kHz。典型工作

頻率有：125KHz,133KHz。低頻標(biāo)簽一般為無源標(biāo)簽，其工作能量通過電感耦合方

式從閱讀器耦合線圈的輻射近場(chǎng)中獲得。低頻標(biāo)簽與閱讀器之間傳送數(shù)據(jù)時(shí)，低頻

標(biāo)簽需位于閱讀器天線輻射的近場(chǎng)區(qū)內(nèi)。低頻標(biāo)簽的閱讀距離一般情況下小于1米。

低頻標(biāo)簽的典型應(yīng)用有：動(dòng)物識(shí)別、容器識(shí)別、工具識(shí)別、電子閉鎖防盜（帶有內(nèi)

置應(yīng)答器的汽車鑰匙）等。與低頻標(biāo)簽相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有：IS011784/11785（用于

動(dòng)物識(shí)別）、IS018000-2（125-135kHz）。低頻標(biāo)簽有多種外觀形式，應(yīng)用于動(dòng)物識(shí)

別的低頻標(biāo)簽外觀有：項(xiàng)圈式、耳牌式、注射式、藥丸式等。典型應(yīng)用的動(dòng)物有牛、

信鴿等。

低頻標(biāo)簽的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：標(biāo)簽芯片一般采用普通的CMOS工藝，具有省電、廉價(jià)

的特點(diǎn)；工作頻率不受無線電頻率管制約束；可以穿透水、有機(jī)組織、木材等；非

常適合近距離的、低速度的、數(shù)據(jù)量要求較少的識(shí)別應(yīng)用（例如：動(dòng)物識(shí)別）等。

低頻標(biāo)簽的劣勢(shì)主要體現(xiàn)在：標(biāo)簽存貯數(shù)據(jù)量較少；只能適合低速、近距離識(shí)別應(yīng)

用；與高頻標(biāo)簽相比：標(biāo)簽天線匝數(shù)更多，成本更高一些;

3.中高頻段射頻標(biāo)簽

中高頻段射頻標(biāo)簽的工作頻率一般為3MHz~30MHz。典型工作頻率為：13.56MHz。

該頻段的射頻標(biāo)簽，從射頻識(shí)別應(yīng)用角度來說，因其工作原理與低頻標(biāo)簽完全相同,

即采用電感耦合方式工作，所以宜將其歸為低頻標(biāo)簽類中。另一方面，根據(jù)無線電

頻率的一般劃分，其工作頻段又稱為高頻，如表2.2所示，所以也常將其稱為高頻

標(biāo)簽。鑒于該頻段的射頻標(biāo)簽可能是實(shí)際應(yīng)用中最大量的一種射頻標(biāo)簽，因而我們

只要將高、低理解成為一個(gè)相對(duì)的概念，即不會(huì)在此造成理解上的混亂。為了便于

敘述，我們將其稱為中頻射頻標(biāo)簽。

中頻標(biāo)簽一般也采用無源設(shè)主，其工作能量同低頻標(biāo)簽一樣，也是通過電感（磁）

耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場(chǎng)中獲得。標(biāo)簽與閱讀器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，標(biāo)

簽必須位于閱讀器天線輻射的近場(chǎng)區(qū)內(nèi)。中頻標(biāo)簽的閱讀距離一般情況下也小于1

米。

中頻標(biāo)簽由于可方便地做成卡狀，典型應(yīng)用包括：電子車票、電子身份證、電子閉

鎖防盜（電子遙控門鎖控制器）等。相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有：IS014443、IS015693.

IS018000-3（13.56MHz）等。

中頻標(biāo)準(zhǔn)的基本特點(diǎn)與低頻標(biāo)準(zhǔn)相似，由于其工作頻率的提高，可以選用較高的數(shù)

據(jù)傳輸速率。射頻標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，標(biāo)簽一般制成標(biāo)準(zhǔn)卡片形狀。

4.超高頻與微波標(biāo)簽

超高頻與微波頻段的射頻標(biāo)簽，簡(jiǎn)稱為微波射頻標(biāo)簽，其典型工作頻率為：

433.92MHz,862(902)"928MHz,2.45GHz,5.8GHz。微波射頻標(biāo)簽可分為有源標(biāo)簽與

無源標(biāo)簽兩類。工作時(shí)一，射頻標(biāo)簽位于閱讀器天線輻射場(chǎng)的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)內(nèi)，標(biāo)簽與閱讀

器之間的耦合方式為電磁耦合方式。閱讀器天線輻射場(chǎng)為無源標(biāo)簽提供射頻能量，

將有源標(biāo)簽喚醒。相應(yīng)的射頻識(shí)別系統(tǒng)閱讀距離一般大于1m,典型情況為4飛m,最

大可達(dá)10m以上。閱讀器天線一般均為定向天線，只有在閱讀器天線定向波束范圍

內(nèi)的射頻標(biāo)簽可被讀/寫。

由于閱讀距離的增加，應(yīng)用中有可能在閱讀區(qū)域中同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)射頻標(biāo)簽的情況，

從而提出了多標(biāo)簽同時(shí)讀取的需求，進(jìn)而這種需求發(fā)展成為一種潮流。目前"先進(jìn)

的射頻識(shí)別系統(tǒng)均將多標(biāo)簽識(shí)讀問題作為系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。

以目前技術(shù)水平來說,無源微波射頻標(biāo)簽比較成功產(chǎn)品相對(duì)集中在902~928MHz工作

頻段上。2.45GHz和5.8GHz射頻識(shí)別系統(tǒng)多以半無源微波射頻標(biāo)簽產(chǎn)品面世。半無

源標(biāo)簽一般采用鈕扣電池供電，具有較遠(yuǎn)的閱讀距離。

微波射頻標(biāo)簽的典型特點(diǎn)主要集中在是否無源、無線讀寫距離、是否支持多標(biāo)簽讀

寫、是否適合高速識(shí)別應(yīng)用，讀寫器的發(fā)射功率容限，射頻標(biāo)簽及讀寫器的價(jià)格等

方面。典型的微波射頻標(biāo)簽的識(shí)讀距離為3?5m,個(gè)別有達(dá)10m或10m以上的產(chǎn)品。

對(duì)于可無線寫的射頻標(biāo)簽而言，通常情況下，寫入距離要小于識(shí)讀距離，其原因在

于寫入要求更大的能量。

微波射頻標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存貯容量一般限定在2Kbits以內(nèi)，再大的存貯容量是乎沒有太

大的意義，從技術(shù)及應(yīng)用的角度來說，微波射頻標(biāo)簽并不適合作為大量數(shù)據(jù)的載體,

其主要功能在于標(biāo)識(shí)物品并完成無接觸的識(shí)別過程。典型的數(shù)據(jù)容量指標(biāo)有：

IKbits,128Bits,64Bits等。由AutoTDCenter制定的產(chǎn)品電子代碼EPC的容量

為：90BitSo

微波射頻標(biāo)簽的典型應(yīng)用包括：移動(dòng)車輛識(shí)別、電子身份證、倉儲(chǔ)物流應(yīng)用、電子

閉鎖防盜(電子遙控門鎖控制器)等。相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有：IS010374,IS018000-4

(2.45GHz)、-5(5.8GHz).-6(860-930MHz)、-7(433.92MHz),ANSINCITS256-1999

等。

RFID中間件知識(shí)

RFID中間件概述

RFID是2005年建議企業(yè)可考慮引入的十大策略技術(shù)之一，而中間件(Middleware)

可稱為是RFID運(yùn)作的中樞，因?yàn)樗梢约铀訇P(guān)鍵應(yīng)用的問世。

RFID產(chǎn)業(yè)潛力無窮，應(yīng)用的范圍遍及制造、物流、醫(yī)療、運(yùn)輸、零售、國(guó)防等等。

GartnerGroup認(rèn)為，RFID是2005年建議企業(yè)可考慮引入的十大策略技術(shù)之一，然

而其成功之關(guān)鍵除了標(biāo)簽(Tag)的價(jià)格、天線的設(shè)計(jì)、波段的標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備的認(rèn)證

之外，最重要的是要有關(guān)鍵的應(yīng)用軟件(KillerApplication),才能迅速推廣。而

中間件(Middleware)可稱為是RFID運(yùn)作的中樞，因?yàn)樗梢约铀訇P(guān)鍵應(yīng)用的問

世。

1.什么是RFID中間件

看到目前各式各樣RFID的應(yīng)用，企業(yè)最想問的第一個(gè)問題是：“我要如何將我現(xiàn)有

的系統(tǒng)與這些新的RFIDReader連接？”這個(gè)問題的本質(zhì)是企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)與硬件接

口的問題。因此，通透性是整個(gè)應(yīng)用的關(guān)鍵，正確抓取數(shù)據(jù)、確保數(shù)據(jù)讀取的可靠

性、以及有效地將數(shù)據(jù)傳送到后端系統(tǒng)都是必須考慮的問題。傳統(tǒng)應(yīng)用程序與應(yīng)用

程序之間(ApplicationtoApplication)數(shù)據(jù)通透是通過中間件架構(gòu)解決，并

發(fā)展出各種ApplicationServer應(yīng)用軟件；同理，中間件的架構(gòu)設(shè)計(jì)解決方案便

成為RFID應(yīng)用的一項(xiàng)極為重要的核心技術(shù)。

2.RFID中間件的三個(gè)發(fā)展階段

從發(fā)展趨勢(shì)看，RFID中間件可分為3大類發(fā)展階段:

應(yīng)用程序中間件(ApplicationMiddleware)發(fā)展階段

RFID初期的發(fā)展多以整合、串接RFID讀寫器為目的，本階段多為RFID讀寫器廠商

主動(dòng)提供簡(jiǎn)單API,以供企業(yè)將后端系統(tǒng)與RFID讀寫器串接。以整體發(fā)展架構(gòu)來看,

此時(shí)企業(yè)的導(dǎo)入須自行花費(fèi)許多成本去處理前后端系統(tǒng)連接的問題，通常企業(yè)在本

階段會(huì)通過PilotProject方式來評(píng)估成本效益與導(dǎo)入的關(guān)鍵議題。

架構(gòu)中間件(InfrastructureMiddleware)發(fā)展階段

本階段是RFID中間件成長(zhǎng)的關(guān)鍵階段。由于RFID的強(qiáng)大應(yīng)用，WalMart與美國(guó)

國(guó)防部等關(guān)鍵使用者相繼進(jìn)行RFID技術(shù)的規(guī)劃并進(jìn)行導(dǎo)入的PilotProject,促使

各國(guó)際大廠持續(xù)關(guān)注RFID相關(guān)市場(chǎng)的發(fā)展。本階段RFID中間件的發(fā)展不但已經(jīng)

具備基本數(shù)據(jù)搜集、過濾等功能，同時(shí)也滿足企業(yè)多對(duì)多

(Devices-to-Applications)的連接需求，并具備平臺(tái)的管理與維護(hù)功能。

解決方案中間件(SolutionMiddleware)發(fā)展階段

未來在RFID標(biāo)簽、讀寫器與中間件發(fā)展成熟過程中，各廠商針對(duì)不同領(lǐng)域提出各

項(xiàng)創(chuàng)新應(yīng)用解決方案，例如ManhattanAssociates提出"RFIDinaBox”,企業(yè)不

需再為前端RFID硬件與后端應(yīng)用系統(tǒng)的連接而煩惱，該公司與Alien

TechnologyCorp在RFID硬件端合作，發(fā)展Microsoft.Net平臺(tái)為基礎(chǔ)的中間件,

針對(duì)該公司900家的已有供應(yīng)鏈客戶群發(fā)展SupplyChainExecution(SCE)

Solution,原本使用ManhattanAssociatesSCESolution的企業(yè)只需通過"RFIDin

aBox”，就可以在原有應(yīng)用系統(tǒng)上快速利用RFID來加強(qiáng)供應(yīng)鏈管理的透明度。

3.RFID中間件兩個(gè)應(yīng)用方向

根據(jù)ABIResearchInc.的預(yù)測(cè)，2008年之前全球各產(chǎn)業(yè)的需求所創(chuàng)造出來的RFID

市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)到200億美元，其中軟件市場(chǎng)約占47億美元，2007年RFID的整合服

務(wù)收入將超越RFID產(chǎn)品收入。隨著硬件技術(shù)逐漸成熟，龐大的軟件市場(chǎng)商機(jī)促使國(guó)

內(nèi)外信息服務(wù)廠商莫不持續(xù)注意與提早投入,RFID中間件在各項(xiàng)RFID產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中

居于神經(jīng)中樞，特別受到國(guó)際大廠的關(guān)注，未來在應(yīng)用上可朝下列方向發(fā)展：

ServiceOrientedArchitectureBasedRFID中間件

面向服務(wù)的架構(gòu)(S0A)的目標(biāo)就是建立溝通標(biāo)準(zhǔn)，突破應(yīng)用程序?qū)?yīng)用程序溝通的

障礙，實(shí)現(xiàn)商業(yè)流程自動(dòng)化，支持商業(yè)模式的創(chuàng)新，讓IT變得更靈活，從而更快地

響應(yīng)需求。因此，RFID中間件在未來發(fā)展上，將會(huì)以面向服務(wù)的架構(gòu)為基礎(chǔ)的趨

勢(shì)，提供企業(yè)更彈性靈活的服務(wù)。

SecurityInfrastructure

RFID應(yīng)用最讓外界質(zhì)疑的是RFID后端系統(tǒng)所連接的大量廠商數(shù)據(jù)庫可能引發(fā)的商

業(yè)信息安全問題，尤其是消費(fèi)者的信息隱私權(quán)。通過大量RFID讀寫器的布置，人類

的生活與行為將因RFID而容易追蹤，WalMart、Tesco(英國(guó)最大零售商)初期RFID

PilotProject都因?yàn)橛脩綦[私權(quán)問題而遭受過抵制與抗議。為此，飛利浦半導(dǎo)體

等廠商已經(jīng)開始在批量生產(chǎn)的RFID芯片上加入“屏蔽”功能。RSASecurity也發(fā)

布了能成功干擾RFID信號(hào)的技術(shù)“RSABlocker標(biāo)簽”,通過發(fā)射無線射頻擾亂RFID

讀寫器，讓RFID讀寫器誤以為搜集到的是垃圾信息而錯(cuò)失數(shù)據(jù)，達(dá)到保護(hù)消費(fèi)者隱

私權(quán)的目的。目前Auto-IDCenter也正在研究Security機(jī)制以配合RFID中間件

的工作。相信Security將是RFID未來發(fā)展的重點(diǎn)之一，也是成功的關(guān)鍵因素。

2.RFID中間件原理

RFID中間件扮演RFID標(biāo)簽和應(yīng)用程序之間的中介角色，從應(yīng)用程序端使用中間

件所提供一組通用的應(yīng)用程序接口(API),即能連到RFID讀寫器，讀取RFID標(biāo)簽

數(shù)據(jù)。這樣一來，即使存儲(chǔ)RFID標(biāo)簽情報(bào)的數(shù)據(jù)庫軟件或后端應(yīng)用程序增加或改由

其他軟件取代，或者讀寫RFID讀寫器種類增加等情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)用端不需修改也能

處理，省去多對(duì)多連接的維護(hù)復(fù)雜性問題。

EBM-2圖8-3

管家利用RFID中間件來管理系統(tǒng)

RFID中間件是一種面向消息的中間件(Message-OrientedMiddleware,MOM),

信息(Information)是以消息(Message)的形式，從一個(gè)程序傳送到另一個(gè)或多

個(gè)程序。信息可以以異步(Asynchronous)的方式傳送，所以傳送者不必等待回應(yīng)。

面向消息的中間件包含的功能不僅是傳遞(Passing)信息，還必須包括解譯數(shù)據(jù)、

安全性、數(shù)據(jù)廣播、錯(cuò)誤恢復(fù)、定位網(wǎng)絡(luò)資源、找出符合成本的路徑、消息與要求

的優(yōu)先次序以及延伸的除錯(cuò)工具等服務(wù)。

3.RFID中間件分類：

RFID中間件可以從架構(gòu)上分為兩種：

以應(yīng)用程序?yàn)橹行?ApplicationCentric)的設(shè)計(jì)概念是通過RFIDReader

廠商提供的API,以HotCode方式直接編寫特定Reader讀取數(shù)據(jù)的Adapter,并傳

送至后端系統(tǒng)的應(yīng)用程序或數(shù)據(jù)庫，從而達(dá)成與后端系統(tǒng)或服務(wù)串接的目的。

以架構(gòu)為中心(InfrastructureCentric)隨著企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)雜度增高，企業(yè)

無法負(fù)荷以HotCode方式為每個(gè)應(yīng)用程式編寫Adapter,同時(shí)面對(duì)對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)化等問

題，企業(yè)可以考慮采用廠商所提供標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的RFID中間件。這樣一來，即使存儲(chǔ)

RFID標(biāo)簽情報(bào)的數(shù)據(jù)庫軟件改由其他軟件代替，或讀寫RFID標(biāo)簽的RFIDReader

種類增加等情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)用端不做修改也能應(yīng)付。

4.RFID中間件的特征

一般來說，RFID中間件具有下列的特色：

獨(dú)立于架構(gòu)(InsulationInfrastructure)RFID中間件獨(dú)立并介于RFID讀寫器

與后端應(yīng)用程序之間，并且能夠與多個(gè)RFID讀寫器以及多個(gè)后端應(yīng)用程序連接，以

減輕架構(gòu)與維護(hù)的復(fù)雜性。

數(shù)據(jù)流(DataFlow)RFID的主要目的在于將實(shí)體對(duì)象轉(zhuǎn)換為信息環(huán)境下的虛擬對(duì)

象，因此數(shù)據(jù)處理是RFID最重要的功能。RFID中間件具有數(shù)據(jù)的搜集、過濾、整

合與傳遞等特性，以便將正確的對(duì)象信息傳到企業(yè)后端的應(yīng)用系統(tǒng)。

處理流(ProcessFlow)RFID中間件采用程序邏輯及存儲(chǔ)再轉(zhuǎn)送

(Store-and-Forward)的功能來提供順序的消息流,具有數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)與管理的能力。

標(biāo)準(zhǔn)(Standard)RFID為自動(dòng)數(shù)據(jù)采樣技術(shù)與辨識(shí)實(shí)體對(duì)象的應(yīng)用。EPCglobal

目前正在研究為各種產(chǎn)品的全球惟一識(shí)別號(hào)碼提出通用標(biāo)準(zhǔn)，即EPC(產(chǎn)品電子編

碼)。EPC是在供應(yīng)鏈系統(tǒng)中，以一串?dāng)?shù)字來識(shí)別一項(xiàng)特定的商品，通過無線射頻辨

識(shí)標(biāo)簽由RFID讀寫器讀入后，傳送到計(jì)算機(jī)或是應(yīng)用系統(tǒng)中的過程稱為對(duì)象命名服

務(wù)(ObjectNameService,ONS)o對(duì)象命名服務(wù)系統(tǒng)會(huì)鎖定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的固定點(diǎn)

抓取有關(guān)商品的消息。EPC存放在RFID標(biāo)簽中，被RFID讀寫器讀出后，即可提供

追蹤EPC所代表的物品名稱及相關(guān)信息，并立即識(shí)別及分享供應(yīng)鏈中的物品數(shù)據(jù)，

有效率地提供信息透明度。

5.如何將現(xiàn)有的系統(tǒng)與新的RFIDReader連接

面對(duì)各種RFID的應(yīng)用，用戶的首要問題是：“如何將現(xiàn)有的系統(tǒng)與新的RFIDReader

連接？”

事實(shí)上，這個(gè)問題的本質(zhì)是用戶應(yīng)用系統(tǒng)與硬件接口的問題。在RFID應(yīng)用中，通透

性是整個(gè)應(yīng)用的關(guān)鍵，正確抓取數(shù)據(jù)、確保數(shù)據(jù)讀取的可靠性、以及有效地將數(shù)據(jù)

傳送到后端系統(tǒng)都是必須考慮的問題。傳統(tǒng)應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)通透是通過中間件

架構(gòu)來解決的，并由此發(fā)展出各種ApplicationServer應(yīng)用軟件。

應(yīng)用系侵非常

業(yè)務(wù)依舊編成

*

不可

中間件在系統(tǒng)中的作用及位置

RFID中間件扮演RFID硬件和應(yīng)用程序之間的中介角色，從應(yīng)用程序端使用中間件

所提供的一組通用應(yīng)用程序接口(API),即能實(shí)現(xiàn)到RFID讀寫器的連接。這樣一來,

即使存儲(chǔ)RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫軟件或后端應(yīng)用程序增加或改由其它軟件取代，或

者讀寫RFID讀寫器種類增加等情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)用端不需修改也能處理，解決了多對(duì)

多連接的維護(hù)復(fù)雜性問題。

總結(jié)

全向天線應(yīng)該避免在標(biāo)簽中使用，然而是可以使用方向性天線，它具有更少的輻射

模式和返回?fù)p耗的干擾。天線類型的選擇必須使它的阻抗與自由空間和ASIC匹配。

在一個(gè)倉庫中使用天線好像是不可行的，除非使用有源標(biāo)簽，但是在任何情況下，

倉庫內(nèi)的天線輻射模式將嚴(yán)重失真。一個(gè)門禁系統(tǒng)的使用將是好的選擇，可以使用

短作用距離的無源標(biāo)簽。當(dāng)然門禁系統(tǒng)比手持的儀器昂貴，但是手持儀器工作人員

需要使用它到倉庫搜尋物品，人員費(fèi)用同樣昂貴。在門禁系統(tǒng)中，每一個(gè)物品盒子,

僅需要2個(gè)而不是4個(gè)或6個(gè)RFID標(biāo)簽。

如何保護(hù)RFID內(nèi)部信息

概要

工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在被強(qiáng)化，以保護(hù)存儲(chǔ)在RFID芯片中信息的安全。

業(yè)界正在為強(qiáng)化相關(guān)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而工作，以保護(hù)存儲(chǔ)在RFID芯片中數(shù)據(jù)的安全，避

免黑客利用RFID中存儲(chǔ)的敏感信息，進(jìn)行非法活動(dòng)，以獲得暴利。

小資料：RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織

2004年是RFID技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，因?yàn)樵诮衲晁邢嚓P(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)陸續(xù)發(fā)

布，以滿足美國(guó)商業(yè)巨頭沃爾瑪和美國(guó)國(guó)防部等大量物流應(yīng)用所需。目前制定RFID

標(biāo)準(zhǔn)的組織比較著名的有三個(gè)：ISO、以美國(guó)為首的EPCglobal以及日本的

UbiquitousIDCenter,而這三個(gè)組織對(duì)RFID技術(shù)應(yīng)用規(guī)范都有各自的目標(biāo)與發(fā)展

規(guī)劃。如果從發(fā)展的角度來觀察全球RFID標(biāo)準(zhǔn)制定，目前最為積極的非EPCglobal

莫屬。目前，我國(guó)也已經(jīng)成立了一個(gè)RFID國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)工作組，正在制定相關(guān)的RFID

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

1.RFID存在安全隱患

RFID數(shù)據(jù)非常容易受到攻擊，主要是RFID芯片本身，以及芯片在讀或者寫數(shù)據(jù)的

過程中都很容易被黑客所利用。在美國(guó)LasVegas舉行的BlackHat2004會(huì)議上,

LukasGrunwald公開展示了一個(gè)名為RFDump的工具，它可以利用RFID系統(tǒng)的弱點(diǎn)

發(fā)動(dòng)攻擊。任何一個(gè)人，只要在自己的筆記本電腦中插上一個(gè)讀卡器，就可以使用

RFDump軟件獲得3英尺內(nèi)的被動(dòng)式RFID芯片中的數(shù)據(jù)。

CounterpaneInternetSecurity公司的首席技術(shù)官BruceSchneier先生對(duì)此有自

己的看法。他認(rèn)為，LukasGrunwald所做的事情在RFID工作中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)，這是

一個(gè)嚴(yán)肅、認(rèn)真的工作，他并沒有進(jìn)行任何攻擊行動(dòng)。RFID在當(dāng)初的設(shè)計(jì)中是完全

開放的，這是出現(xiàn)安全問題的根本原因。他研究了RFID的技術(shù)規(guī)范、讀寫過程和其

他問題，發(fā)現(xiàn)了其中隱藏的安全問題。假如你對(duì)芯片的安全不放心，那么你也會(huì)發(fā)

現(xiàn)這些問題。假如在芯片中有保護(hù)措施，任何人也不會(huì)輕易就能對(duì)RFID系統(tǒng)發(fā)動(dòng)攻

擊。

其實(shí)，RFID標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有惟一的電子編碼，附著在物

體目標(biāo)對(duì)象上。其封裝可以有不同形式，例如常見的信用卡形式及小圓片的形式等。

從能量方面來看，標(biāo)簽可以分為兩種：無源標(biāo)簽和有源標(biāo)簽。無源標(biāo)簽自身不帶有

電源，當(dāng)讀取裝置對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行讀取時(shí);所發(fā)射出的無線電接觸到RFID標(biāo)簽的天線后

產(chǎn)生能量，它的重量輕、體積小，壽命可以很長(zhǎng)，但是發(fā)射距離受限。有源標(biāo)簽使

用卡內(nèi)的電池能量，識(shí)別的距離長(zhǎng)，但是它的價(jià)格較高且壽命短。

按調(diào)制方式來分，RFID還可分為主動(dòng)式標(biāo)簽和被動(dòng)式標(biāo)簽。主動(dòng)式標(biāo)簽用自身的射

頻能量主動(dòng)地給讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù)，主要用于有障礙物的應(yīng)用中；被動(dòng)式標(biāo)簽使用調(diào)

制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)，它必須利用讀寫器的載波來調(diào)制自己的信號(hào)，在門禁或交通

的應(yīng)用中適宜。

不過，RFDump確實(shí)是當(dāng)前所使用的RFID芯片的一個(gè)巨大威脅。但是按照工業(yè)界的

一些資料顯示，RFID的這些弱點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有一段不算短的時(shí)間了。一項(xiàng)用于保護(hù)

RFID數(shù)據(jù)的新標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在2004年6月獲得批準(zhǔn),這是Epcgolbal發(fā)布的第二代RFID

標(biāo)準(zhǔn)。

不過，根據(jù)市場(chǎng)研究公司IDC公司的調(diào)查，RFID存儲(chǔ)安全隱患并不是阻礙其市場(chǎng)發(fā)

展的主要因素。位于美國(guó)馬薩諸塞州的IDC研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè):RFID的市場(chǎng)將從現(xiàn)在的

9150萬美元，增長(zhǎng)到2008年的13億美元。

而非營(yíng)利組織EPCglobal中產(chǎn)品管理的負(fù)責(zé)人SueHutchinson女士認(rèn)為，RFID市

場(chǎng)最大的增長(zhǎng)來自供應(yīng)鏈應(yīng)用市場(chǎng)，全程監(jiān)控產(chǎn)品的流動(dòng)過程，從生產(chǎn)制造，經(jīng)過

運(yùn)輸和倉儲(chǔ)，最終到達(dá)零售商和最終的消費(fèi)者的全過程。EPCglobal是一家總部位

于美國(guó)新澤西州Lawrenceville的負(fù)責(zé)電子產(chǎn)品代碼標(biāo)準(zhǔn)制定與應(yīng)用的工業(yè)貿(mào)易組

織。

2.第二代的RFID標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化的安全功能

EPCglobal在去年開始制定第二代RFID標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，針對(duì)供應(yīng)鏈應(yīng)用，最終用戶提出了

一系列需求，這些成為制定第二代RFID標(biāo)準(zhǔn)的重要基礎(chǔ)。

EPC第二代RFID標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)中最主要的部分是設(shè)計(jì)了第二代的UHF（超高頻率）空中接

口協(xié)議，該協(xié)議用于管理從標(biāo)簽到讀卡器的數(shù)據(jù)的移動(dòng)，為芯片中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)提供

了一些保護(hù)措施。新標(biāo)準(zhǔn)采用〃一個(gè)安全的鏈路”，保護(hù)被動(dòng)標(biāo)簽免于受諸如RFDump

和其他一些在供應(yīng)鏈應(yīng)用中被發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)攻擊行為。

根據(jù)第二代RFID標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，當(dāng)數(shù)據(jù)被寫入標(biāo)簽時(shí)，數(shù)據(jù)在經(jīng)過空中接口時(shí)被偽裝。

從標(biāo)簽到讀卡器的所有數(shù)據(jù)都被偽裝，所以當(dāng)讀卡器在從標(biāo)簽讀或者寫數(shù)據(jù)時(shí)數(shù)據(jù)

不會(huì)被截取。一旦數(shù)據(jù)被寫入標(biāo)簽，數(shù)據(jù)就會(huì)被鎖定，這樣只可以讀取數(shù)據(jù)，而不

能被改寫，就是具有我們常說的只讀功能。

EPC被動(dòng)標(biāo)簽一般只包括產(chǎn)品的識(shí)別信息，比如產(chǎn)品代碼、產(chǎn)品部件數(shù)，或者SKU

數(shù)目，也就是僅僅包括物品本身的信息。另外EPC被動(dòng)標(biāo)簽不包括依據(jù)秘密保護(hù)規(guī)

則涉及的物品個(gè)性化的識(shí)別信息。

產(chǎn)品的識(shí)別信息通常是指相對(duì)于個(gè)性化識(shí)別信息而言不太敏感的內(nèi)容，通常偽裝也

只針對(duì)其中涉及的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)并不被加密，但是讀卡器需要一個(gè)破解偽裝的〃密鑰

根據(jù)美國(guó)國(guó)防部副部長(zhǎng)助理、負(fù)責(zé)供應(yīng)鏈整合的AlanEstevez先生透露，美國(guó)國(guó)防

部在今年8月公布了其最終的針對(duì)供應(yīng)鏈應(yīng)用的RFID規(guī)范，其中并沒有包括數(shù)據(jù)加

密要求。Estevez先生列舉了兩條理由，說明DOD規(guī)范的合理性：第一，產(chǎn)品信息

比如序列號(hào)等在它沒有被整合到帶有附加信息的數(shù)據(jù)庫之前，并沒有太多值得利用

的信息；第二，潛在的〃敵人〃不可能非常近距離地接近它，比如在10英尺之內(nèi)，以

讀取標(biāo)簽上的信息。

3.在金融領(lǐng)域RFID遇到了EMV的挑戰(zhàn)

當(dāng)RFID包括了消費(fèi)者的相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，供應(yīng)鏈RFID應(yīng)用可能才會(huì)真正走向成熟。

Hutchinson認(rèn)為，EPCglobal未來的一項(xiàng)主要任務(wù)就是制定包含用戶數(shù)據(jù)的更高級(jí)

別的RFID標(biāo)簽工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，會(huì)更關(guān)注RFID的安全問題，也包括減少每年全球

在供應(yīng)鏈方面1800億?3000億美元的損失。這一數(shù)據(jù)是美國(guó)零售業(yè)領(lǐng)導(dǎo)協(xié)會(huì)

(RetailIndustryLeadersAssociation)估計(jì)的。

目前，從功能方面來看，RFID標(biāo)簽分為四種：只讀標(biāo)簽、可重寫標(biāo)簽、帶微處理器

標(biāo)簽和配有傳感器的標(biāo)簽。只讀型標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)功能最簡(jiǎn)單，包含的信息較少并且不

能被更改；可重寫型標(biāo)簽集成了容量為兒十字節(jié)到兒萬字節(jié)的閃存，標(biāo)簽內(nèi)的信息

能被更改或重寫,只讀型和可重寫型RFID標(biāo)簽都主要應(yīng)用于物流系統(tǒng)以及生產(chǎn)過程

管理系統(tǒng)和行李控制系統(tǒng)中；帶微處理器標(biāo)簽依靠?jī)?nèi)置式只讀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的操作

系統(tǒng)和程序來工作，出于安全的需要，許多標(biāo)簽都同時(shí)具備加密電路，現(xiàn)在這類標(biāo)

簽主要應(yīng)用于非接觸型IC卡上，既用于電子結(jié)算、出入管理，也可用做會(huì)員卡；有

些RFID標(biāo)簽集成了傳感器，包括溫度傳感器或壓力傳感器等，目前這類標(biāo)簽主要用

于動(dòng)物個(gè)體識(shí)別和輪胎管理方面。

Visa國(guó)際存儲(chǔ)控制副總裁KenAyer認(rèn)為，銀行業(yè)和電子支付卡行業(yè)在保護(hù)存儲(chǔ)在

RFID卡上的個(gè)人識(shí)別信息方面