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RFID技術在安防領域的應用與發(fā)展

RFID技術開發(fā)于20世紀70年代,擁有30多年的商用歷史。分析家認為,隨著市場對資產財物跟蹤設備的需求上升,RFID將迎來強勁的增長。根據IDTechEx的報告指出,2006年全球將銷售13億張標簽,同時,5億張RFID智能標簽將被應用于集裝箱和貨物運輸領域。
RFID系統(tǒng)可以通過手持設備進行數(shù)據傳輸,這些數(shù)據由RFID讀卡器進行讀取,并根據具體的應用需求進行處理。
\r\n在典型的RFID系統(tǒng)中,每個目標實體都會配置一張小型、廉價的標簽(tags),它們包含了一個帶數(shù)字存儲芯片的通訊收發(fā)器,這些芯片都擁有唯一的電子產品編碼。探測天線封裝了一個無線電收發(fā)器和編解碼器來負責發(fā)出信號、激活RFID標簽,以便對它們進行讀/寫數(shù)據。另一方面,當RFID標簽通過電磁區(qū)域時,能夠感應到讀卡器的激活信號。隨后,讀卡器將集成標簽電路中的數(shù)據進行解碼;這樣,數(shù)據也就被傳遞到主計算機上進行處理。
\r\nRFID系統(tǒng)可按照不同的頻率來劃分,其核心技術包括:\r\nA.現(xiàn)有應用
這些系統(tǒng)通常運行在125KHz附近的頻率,由讀卡器自身供電,保持大約64-bit的信息容量,它們絕大部分只可讀取,操作應用范圍在1米之內。這些系統(tǒng)主要被應用于個人身份識別等領域。\r\nB.感應技術
此類系統(tǒng)的運行頻率在400MHz到900MHz之間,通常由內部電池供電,可讀/寫和存儲可變數(shù)據量,其安全屬性通常為每個制造商所專有。這些系統(tǒng)通常被應用在個人身份識別和物體追蹤等領域。\r\nC.智能卡
智能卡系統(tǒng)運行頻率范圍一般在13.56MHz,由讀卡器自身供電,可容納最大64-Kbit的信息容量,操作距離在1.5米以內,可讀/寫,并可提供較高級別的安全標準。它們大多被應用于個人身份識別和安全交易等領域。\r\nD.超高頻(UHF)
系統(tǒng)運行頻率為2.45GHz和5GHz。此類系統(tǒng)可讀/寫和存儲不同大小的數(shù)據量。不管有無電池,它們都可以工作,而且可適用于任意的應用場合,如郵件包裹的標簽等,另外,它們也可被用于車輛標簽等領域。

\r\n到目前為止,低頻和高頻的RFID系統(tǒng)都已經有了較為成熟的標準,但在物流供應鏈內的大部分公司使用的都是UHF超高頻的系統(tǒng),因為它能夠提供更長的讀取范圍——在良好的條件下可達到20英尺。\r\n

多種應用模式
各種各樣的RFID技術已經創(chuàng)造出了廣泛的應用模式,其中包括以下幾個方面。
工業(yè)和物流管理
大多數(shù)超市、倉庫和零售商場都會在貨架、箱子和其它可回收的物品上貼標簽,例如用來裝新鮮食品的塑料框等。運用RFID技術,就可以利用其讀寫能力,使標簽攜帶上額外的信息內容,如商品名稱、出售日期和制造商信息等。同時,將這些信息鏈接到商場的庫存管理系統(tǒng)之后,可確保商品在嚴格的管控下流通,減少商品損耗和貨源短缺的現(xiàn)象發(fā)生。此外,企業(yè)還可以改善供貨流程,并在擺放貨架和貨物運輸?shù)倪^程中進行貨品的追蹤。當貨物通過RFID無線射頻的區(qū)域時,多個項目的內容就可以被讀取到。

而且,RFID還可以提供保護和跟蹤功能,特別是在機動車和自行車方面。因此,它也被用于自動收集詳細的車輛維護和檢查記錄,以及車輛電子收費系統(tǒng)中。

農業(yè)和醫(yī)藥
在農業(yè)生產中,自動化系統(tǒng)內使用的RFID技術可以幫助判斷需要分配多少飼料。另外,RFID技術還可以幫助主人快速找回所丟失的寵物。目前,由于產品來源可以一級一級地進行驗證,因此電子履歷(e-pedigrees)已成為了醫(yī)藥行業(yè)內的熱門話題,同時市場上還出現(xiàn)了對防偽程序(anti-counterfeiting)的需求。RFID技術的使用,加強了醫(yī)藥制品的安全性、供應流程和管理手段。
電子證件
現(xiàn)在,越來越多的RFID技術被廣泛應用于國家電子護照(e-passports)、公民身份證和醫(yī)療卡系統(tǒng)中。一位市場專家指出,美國聯(lián)邦政府控制的基礎設施和信息系統(tǒng),其用于物理和邏輯訪問的公共身份鑒定系統(tǒng)也運用到了RFID技術。

另外,許多其他國家,包括瑞典、澳大利亞和新加坡等也正在發(fā)行電子護照。此外,在2006年3月,日本也推出了電子護照,預計在未來12個月內日本將發(fā)行350多萬張電子護照,10年之內,所有日本的電子護照都將攜帶上RFID芯片。

門禁系統(tǒng)和安全
RFID技術也常常被用于許多政府、企業(yè)和校園機構的實體門禁控制系統(tǒng)中。這些系統(tǒng)可作為簡單的門禁控制方案,也可擴展為多功能卡片解決方案,如電子錢包(e-purses)或用于計算機登錄等。

將RFID標簽融合進成衣的標簽中,或甚至是成衣本身,就可以成為一項頗有功效的工具,插入的標簽可以鑒別成衣的生產來源。通過使用唯一的產品鑒定編碼,可以可靠地識別出這些成衣的授權,實現(xiàn)身份鑒定功能,并幫助打擊仿冒制品。

“水貨市場(Gray-market)”的進口也可通過使用貨源識別來加以控制。RFID標簽使得整個供應鏈都清晰,減少了損耗和貨源短缺,而EAS功能可以減少商場內的盜竊犯罪行為;同時,其它物品如書本、CD和音像錄影帶則可以自由地攜帶出入。

RFID技術還促生了直接有益于公共安全的系統(tǒng),Assa Abloy的Debra Spliter解釋說:“RFID技術和電子地圖可以幫助找到在娛樂場所或水上公園內丟失的兒童,例如,HUGS系統(tǒng)可以防止托兒所兒童被誘拐的事件發(fā)生?!?BR>
優(yōu)勢和不足
雖然條形碼曾是追蹤物品的主要方式,但目前RFID正在快速地發(fā)展為更優(yōu)越的物品跟蹤技術,被用在人、寵物、商品和汽車的標簽上,其中一個原因是,被激活的RFID系統(tǒng)具有讀寫功能,允許交互式應用。而且,標簽可以在一定的距離內讀取,并且穿越許多障礙——如雪、霧、冰或霜——但條形碼在這些領域已被證明是無能為力的。

瑞士Legic Identsystems公司的營銷發(fā)展部副總裁Stephen Neff提到:“目前我們仍然可以見到大量以第一代ID技術為基礎的安裝項目仍然在進行當中,如磁條和125KHz感應技術。”

然而,這些技術已不能再滿足高安全要求的安裝或應用項目(如“一卡通”)的需求。CEM Systems的工程部經理George Redpath同意這一觀點:“在過去的三年里,我們已經親眼看到了125KHz感應系統(tǒng)幾乎全部轉變到了13.56MHz的系統(tǒng)。這是因為13.56MHz的系統(tǒng)更加靈活、安全,且足夠便宜。”
另一個明顯的優(yōu)勢是,該系統(tǒng)能夠完全適用于多種應用場合,而不用犧牲其安全性或可控制性。比如,企業(yè)內部的卡片發(fā)放給員工后,在線的環(huán)境下可用于考勤應用,而在離線的環(huán)境下,又可用于自動售賣機的消費或獨立門鎖的開啟等。這是未來的一個發(fā)展趨勢。目前已被證實,在5萬多個智能卡解決方案的安裝實例中,有50%以上在使用“一卡通”應用,甚至在某些案例中,同一張卡片上有10多種應用方式,這也意味著多種應用形式只需要登記和維護一張卡片。

非接觸式智能卡技術使用先進的加密技術,如DES或3DES,來保證用戶數(shù)據免受錯誤使用和操作的危害。任何不能滿足這些需求的技術都不能被認為是非接觸式智能卡技術,也不能歸類為RFID技術。這些系統(tǒng)應避免用于個人身份鑒定的應用,因為它們不再新穎先進,而且不能滿足數(shù)據保護的原則。

Redpath進一步評論說,非接觸式智能卡的最大優(yōu)勢是便于使用——現(xiàn)在大部分用戶是用錢包或口袋來攜帶卡片,他們將不再需要掏出卡片來掃描或感應;第二個最大的優(yōu)勢是多種應用方式,目前該市場正在快速地向通用卡方向發(fā)展,它包括公民ID身份證、銀行卡和門禁控制系統(tǒng)等等,當然,只有安全設施配備了現(xiàn)代化的智能卡后才有可能實現(xiàn)。


機遇
當前,大部分供應商都把他們自己定位為智能卡解決方案的提供者,因為這是一些擁有技術知識產權的主要廠商的優(yōu)勢所在。Redpath說:“這樣的廠商實際上并不太多,他們包括Phillips、Legic、Inside和一些專門的制造商,如Deister?!?BR>
拿Legic的非接觸式智能卡系統(tǒng)來說,該公司目前已經將它的產品由面向中等規(guī)模的公司,轉向供應大型企業(yè)。這樣,高安全性、多種應用方式,與投資同等重要。Neff表示道:“這可以通過事實來說明,例如BMW、Airbus、UBS、Volkswagen和Audi等公司都配置了數(shù)十萬張的員工卡,其中就融合了Legic的非接觸式智能卡技術。”

此外,ISO卡片系統(tǒng)可以和任何與ISO標準兼容的品牌相整合,并將讀寫數(shù)據擴展至任何可能的應用模式中。例如,部分廠商(如:Integrated Engineer)已經關注ISO14443非接觸式智能卡技術多年,并已成為市場的領導者。

Integrated Engineer公司的總經理Jan-Peter Hulsker列舉了其中的原因:ISO 14443可以提供比其它系統(tǒng)更高的安全性;它使用簡單,并且卡片持久耐用。

另一個因素則是:“卡片和讀卡器之間的通訊定義良好?!盚ID讀卡器技術產品系列的主管Nathan Cummings說道:“我認為,下一個革命將會是讀卡器和主機之間在發(fā)送和接收信息方面的標準化?!?BR>“這場革命的形式可能是事實專利標準,這類似于Wiegand卡的情況。另外,更多人的意見是,它的形式將會是廣為認可的開放式通信格式,如TCP/IP協(xié)議?!?BR>

前景廣闊
雖然RFID市場已經存在了10多年,但大部分供應商仍然是在2005年才獲得了超過20%的增長。Neff認為:“目前,市場上對安全非接觸式智能卡技術,以及多應用類型員工卡的需求正在飛速的增長。”Hulsker也同意這一觀點:“2005年,我們的增長超過了50%,這主要是因為ISO14443技術的快速推廣,我們的大部分增長是在OEM市場上?!?BR>
大部分供應商都期待這種增長趨勢會繼續(xù)下去。“我相信,”Neff說,“2006將是整個非接觸式智能卡市場的豐收年。我們將親眼看到真正的非接觸式多應用智能卡在一些大型企業(yè)中的應用,不僅是在歐洲,而且也在亞洲的很大范圍內被更多地采用?!?BR>
“什么讓我們如此樂觀呢?”Neff繼續(xù)說,“過去12個月內的趨勢已經表明,非接觸式智能卡技術從低頻技術(簡單的讀卡器或系統(tǒng))轉變?yōu)楦哳l或多功能的系統(tǒng)(13.56MHz接觸式或非接觸式系統(tǒng)),且被應用在亞洲的大型企業(yè)中?!?BR>
新的非接觸式智能卡技術提供了安全領域的可靠性,并且為真正的多功能、“一卡通”系統(tǒng)打下了基礎,雖然這些性能在過去的幾年里幾乎從未被應用到,但在2006年,這種情形將會得到改變。

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