作為一項領(lǐng)先的智能識別技術(shù),RFID在安防領(lǐng)域的應用非常廣泛,如門禁控制、停車場管理、資產(chǎn)跟蹤、食品安全等等。雖然RFID技術(shù)具有很多的優(yōu)勢及廣闊的前景,但當前其發(fā)展仍然受到各種因素的制約。對此,本文試作分析。
RFID概述
RFID(RadioFrequencyIdentification,射頻識別)指應用射頻識別信號對目標物進行識別。其基本工作原理并不復雜:標簽進入電磁場后,接收解讀器發(fā)出的射頻信號,憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(Passive Tag,無源標簽或被動標簽),或者主動發(fā)送某一頻率的信號(Active Tag,有源標簽或主動標簽);解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。
通常,RFID系統(tǒng)由前端的電子標簽、讀寫器和后端控制器組成。電子標簽由天線和RFID芯片組成,每個芯片都含有或編有一個識別碼,用來表示電子標簽所附著的物體。讀寫器用來讀寫電子標簽中的信息,讀寫器通過網(wǎng)絡(luò)和其他計算機或系統(tǒng)通訊,完成對電子標簽的信息獲取、解釋以及數(shù)據(jù)管理??刂破髦饕獙?shù)據(jù)信息進行存儲及管理。
根據(jù)工作頻率的不同,RFID系統(tǒng)一般可以分為低頻(30kHz-300kHz)、高頻(3MHz-30MHz)、超高頻(850MHz-910MFz)和微波(2.45GHz),每一種頻率都有它的特點。
低頻典型工作頻率為125KHz,其特點是:發(fā)展比較早、技術(shù)較簡單、對在空氣中傳輸?shù)馁|(zhì)量要求較低,閱讀距離一般情況下小于1米。典型應用有:門禁(低安全性)、動物識別、容器識別、工具識別等。其缺點是:傳輸速度慢,以至于卡片數(shù)據(jù)容量小。
高頻典型工作頻率為13.56MHz,其特點是:卡片擁有CSN/UID,符合ISO14443A/B和ISO15693標準;有鑒證功能、讀寫數(shù)據(jù)的密碼保護來提高安全性;在應用性方面有防沖突、卡片內(nèi)存可分扇區(qū)或扇段、內(nèi)存容量大、可支持多個扇段(可達到“一卡多功”)的特點。典型應用有:門禁系統(tǒng)(高安全性)、考勤、電子支付、電子票務(wù)、停車場收費管理、生物識別、NFC等等…其缺點是:對在空氣中傳輸?shù)馁|(zhì)量要求比低頻技術(shù)高。
超高頻與微波頻段,相應的閱讀距離一般大于1m,典型情況為4m-6m,最大可達10m以上。超高頻標簽主要用于物流、鐵路車輛自動識別、集裝箱識別,還可用于公路車輛識別。但由于頻率越高對空氣中傳輸?shù)囊笤礁?,所以超高頻與微波受環(huán)境條件影響很大。
RFID發(fā)展契機以及制約因素
中國的人口、國民經(jīng)濟量都很大,而RFID在國民經(jīng)濟中的比例目前還非常非常地低。無論是北京奧運會、上海世博會、中國各大城市的軌道交通、日益火爆的手機NFC支付,還是每天涉及上億批次的物流、零售等、第二代居民身份證、每一個新興建筑的落成,都可以利用到RFID技術(shù)?,F(xiàn)在的RFID產(chǎn)業(yè)還只是剛剛開始,如果我們可以真正的讓其它行業(yè)、其它領(lǐng)域的用戶了解并熱衷于RFID技術(shù)及其應用,那么我們就擁有了一個龐大而又潛能無限的RFID市場。
但是現(xiàn)有的RFID行業(yè)卻沒有能夠像人們想象的一樣順利發(fā)展,總結(jié)下來有最主要的三個原因制約著這個行業(yè)的發(fā)展。
成本因素
由于近年中國RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,國產(chǎn)芯片已經(jīng)可以達到大部分應用要求,加之國內(nèi)生產(chǎn)成本較低,導致與國外進口產(chǎn)品的價格差距日益擴大, RFID終端產(chǎn)品的經(jīng)營者為了占領(lǐng)市場也紛紛壓低價格,造成現(xiàn)在中國乃至世界范圍內(nèi)RFID產(chǎn)品的價格大戰(zhàn),低利潤又導致了產(chǎn)品質(zhì)量下降的惡性循環(huán)。[nextpage]
技術(shù)含量
對于中國市場的RFID技術(shù),技術(shù)發(fā)展水平也受到各種主、客觀因素的影響。當前國家對于RFID技術(shù)的態(tài)度是:“扶持國有技術(shù)和廠家!”這樣的保護政策目的是好的,但將國外先進技術(shù)拒之門外,就影響了國內(nèi)現(xiàn)有的技術(shù)提升。試問一個沒有比較,沒有競爭的環(huán)境能夠培育出優(yōu)秀的技術(shù)嗎?這種“閉關(guān)鎖國”、“自以為是”的做法已經(jīng)被無數(shù)次證明是不可取的了。
安全因素
業(yè)界對RFID技術(shù)安全性問題也產(chǎn)生了不少爭論。由于RFID便捷的讀取性,使得其芯片上儲存的個人信息很容易被他人獲取。甚至在很多非自愿給予的情況下,自己的隱私信息也會在不經(jīng)意間被讀取,甚至造成被追蹤。近來,就有一些高頻技術(shù)被駭客破解,甚至連破解用的設(shè)備也竟然在網(wǎng)上公開發(fā)售。如果一個不安全的高頻技術(shù)被應用于大型公共項目,特別涉及到電子錢包等功能(如:公共交通等),這不僅會對高頻技術(shù)廠家的品牌形象造成巨大的損失,同時也帶給最終用戶一個巨大的打擊,造成社會不安因素。
如何使RFID行業(yè)更快更好的發(fā)展?
增強安全性
如何解決現(xiàn)有隱患,抓好當前機遇?這是每一個RFID行業(yè)成員需要思考的問題。
首先,急待解決的是安全性。就拿RFID中的高頻技術(shù)來說吧,怎么樣的技術(shù)才是真正安全的呢?首先要說明的是,世界上沒有一種技術(shù)是不能被破解的!一個技術(shù)的安全程度取決于黑客花費多少的時間和精力去破解它。那么,一個復雜的高彈性的技術(shù)將會使黑客更難的被破解。從外在的數(shù)據(jù)看,一個技術(shù)的“彈性”和“復雜性”能夠體現(xiàn)出該技術(shù)的“抗駭客”能力。
選擇高安全性的RFID產(chǎn)品,基本上可參考以下幾個功能。
一般來說卡片內(nèi)存數(shù)據(jù)段的長度如果可根據(jù)要求來自由分段,分配越復雜,就越不利于駭客破解。例如:FELICA、LEGIC、DESFIRE等;這些卡內(nèi)的扇區(qū)可以根據(jù)不同應用數(shù)據(jù)的多少來劃分大小。這一功能對用戶來說,卡片的應用“彈性”較高,“內(nèi)存利用率”也比較高,同時還增加了本身技術(shù)的復雜性——“抗駭客”能力!
選擇“數(shù)據(jù)密鑰”多元化的芯片。所謂“多元化”密鑰就是卡內(nèi)保護數(shù)據(jù)的密鑰,是根據(jù)每張卡片來變化的。換句話說,每一張初始化出來的卡片,其內(nèi)部密鑰都不一樣,所謂“一卡一密,一段一密”。這就能增加防御駭客的能力!但也有些廠家為了達到“多元化”密鑰功能,只能在芯片外圍多增加一層保護設(shè)置,從而希望達到同樣的目的,這和芯片自身產(chǎn)生“多元化”密鑰還是有一定的距離。
注意要在整個讀卡的過程中,數(shù)據(jù)傳輸?shù)募用?,用何種方法加密是一個很重要的檢驗標準。建議不僅對最前端的卡片做數(shù)據(jù)保密,同時也要對卡片與讀卡器、讀卡器與主機之間的點對點數(shù)據(jù)傳輸都做到非常嚴密的加密保護。使用何種加密方法,也是至關(guān)重要的。
業(yè)內(nèi)比較推薦的3DES加密方法是比較可靠的方法之一。該方法不僅用于卡片內(nèi)數(shù)據(jù)的讀取,而且用于數(shù)據(jù)的輸出。而其他大多數(shù)的加密技術(shù)只能應用于卡片內(nèi)數(shù)據(jù)的讀取,在數(shù)據(jù)的傳輸上都可以支持3DES的只有DESFIRE和LEGIC。
芯片最好有額外的功能來保護數(shù)據(jù)安全。除了以上提到的3點特性來保護芯片密鑰的安全性以外,還有什么額外的功能可以把整體的技術(shù)更加復雜化呢?若能在芯片上預先設(shè)置密碼管理系統(tǒng),那么這會使該類型的高頻技術(shù)更具有復雜性。[nextpage]
理性看待成本及選擇產(chǎn)品
在解決了安全性的前提下,如何處理成本因素帶來的困擾呢?其實,市場本身的需求就能夠解決它。
有句話說得好:“存在即合理”!如此龐大的RFID市場,一定擁有高中低三種層次的市場需求。就如同汽車一樣,普通的民用代步車可以找十萬左右的經(jīng)濟車型,公司用車可以買二三十萬的商務(wù)車型,而對于高端的客戶,那就要根據(jù)他們的要求和喜好選擇豪華車型,上不封頂。
同理,RFID產(chǎn)品的用戶對安全的要求、產(chǎn)品性能及質(zhì)量也會有不同要求。對于安保級別高的,組織架構(gòu)嚴密的公司或團體,他們自然會選擇技術(shù)含量高、質(zhì)量上乘、并且安全性可靠的RFID產(chǎn)品,甚至是選擇國外的高端技術(shù)和產(chǎn)品,而不是以價格為選擇導向了。
而普通用戶對安保級別要求不高的話,只是需要日常門禁用途的RFID產(chǎn)品就可以,這也給希望以壓低成本而對安全性要求不高的廠商提供了空間。當然,客戶只是一味地選擇低價產(chǎn)品,廠商追求壓低成本、薄利多銷,這樣不健康的價格戰(zhàn)爭,終將導致低端產(chǎn)品的市場越來越混亂,越來越無利可圖。
RFID產(chǎn)業(yè)在中國擁有巨大的市場,以及不可估量的潛能。我們必須抓緊機遇、提高技術(shù)水平、規(guī)范市場,把整RFID市場推向一個更完善,更健康,更有發(fā)展空間的高峰!(本文作者姜鶴松為Legic亞洲區(qū)總經(jīng)理)