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rfid基礎知識

生活 更新时间:2024-10-03 12:45:33

rfid基礎知識?為了提高計算機識别的效率,增強其靈活性和準确性,使人們擺脫繁雜的統計識别工作, 傳統條形碼、二維條形碼、無線射頻識别技術先後問世雖然它們各有千秋,但無論是哪一項技術都是為了及時獲取物品的各種信息并且進行快速、準确的處理,今天小編就來聊一聊關于rfid基礎知識?接下來我們就一起去研究一下吧!

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rfid基礎知識

1 傳統二維條形碼與無線射頻識别技術縱覽

為了提高計算機識别的效率,增強其靈活性和準确性,使人們擺脫繁雜的統計識别工作, 傳統條形碼、二維條形碼、無線射頻識别技術先後問世。雖然它們各有千秋,但無論是哪一項技術都是為了及時獲取物品的各種信息并且進行快速、準确的處理。

傳統條形碼(亦稱一維條形碼)技術相對成熟,在社會生活中處處可見,在全世界得到了極為廣泛的應用。它作為計算機數據采集手段,以快速、準确、成本低廉等諸多優點迅速進入商品流通、自動控制、以及檔案管理等各種領域,也是目前我國使用最多的一種條形碼。但是由于傳統條形碼是一維的,它在垂直方向上不帶任何信息,信息密度低,而且不能夠顯示漢字,容易因為磨損或皺折而被拒讀,這在很大程度上限制了傳統條碼的應用範圍。

1.1 條碼識别技術

1.1.1 狹小的一維空間

傳統條形碼由一組按一定編碼規則排列的條、空符号組成,表示一定的字符、數字及符号信息。條形碼系統是由條形碼符号設計、條形碼制作以及掃描閱讀組成的自動識别系統, 是迄今為止使用最為廣泛的一種自動識别技術。

到目前為止,常見的條形碼的碼制大概有二十多種,其中廣泛使用的碼制包括 EAN 碼、Code39 碼、交叉 25 碼、UPC 碼、128 碼、Code93 碼,以及 CODABAR 碼等。不同的碼制具有不同的特點,适用于特定的應用領域,下面介紹一些典型的碼制:

1) UPC 碼(統一商品條碼)

UPC 碼在 1973 年由美國超市工會推行,是世界上第一套商用的條形碼系統,主要應用在美國和加拿大。UPC 碼包括 UPC-A 和 UPC-E 兩種系統,UPC 隻提供數字編碼,限制位數(12 位和 7 位),需要檢查碼,允許雙向掃描,主要應用在超市與百貨業。

2) EAN 碼(歐洲商品條碼)

1977 年,歐洲 12 個工業國家在比利時簽署草約,成立了國際商品條碼協會,參考 UPC碼制定了與之兼容的 EAN 碼。EAN 碼僅有數字号碼,通常為 13 位,允許雙向掃描,縮短碼為 8 位碼,也主要應用在超市和百貨業。

3) ITF25 碼(交叉 25 碼)

ITF25 碼的條碼長度沒有限定,但是其數字資料必須為偶數位,允許雙向掃描。ITF25 碼在物流管理中應用較多,主要用于包裝、運輸、國際航空系統的機票順序編号、汽車業及零售業。

4) Code39 碼

在 Code39 碼的 9 個碼素中,一定有 3 個碼素是粗線,所以 Code39 碼又被稱為"三九碼"。除數字 0-9 以外,Code39 碼還提供英文字母 A-Z 以及特殊的符号,它允許雙向掃描,支持 44 組條碼,主要應用在工業産品、商業資料、圖書館等場所。

5) CODABAR 碼(庫德巴碼)

這種碼制可以支持數字、特殊符号及 4 個英文字母,由于條碼自身有檢測的功能,因此無需檢查碼。主要應用在工廠庫存管理、血庫管理、圖書館借閱書籍及照片沖洗業。

6) ISBN 碼(國際标準書号)

ISBN 是因圖書出版、管理的需要以及便于國際間出版物的交流與統計,而出現的一套國際統一的編碼制度。每一個 ISBN 碼由一組有"ISBN"代号的十位數字所組成,用以識别出版物所屬國别地區、出版機構、書名、版本以及裝訂方式。這組号碼也可以說是圖書的代表号碼,大部分應用于出版社圖書管理系統。

7) Code128 碼

Code128 碼是目前中國企業内部自定義的碼制,可以根據需要來确定條碼的長度和信息。這種編碼包含的信息可以是數字,也可以包含字母,主要應用于工業生産線領域、圖書管理等。

8) Code93 碼

這種碼制類似于 Code39 碼,但是其密度更高,能夠替代 Code39 碼。

條形碼技術給人們的工作、生活帶來的巨大變化是有目共睹的。然而,由于一維條形碼的信息容量比較小,例如商品上的條碼僅能容納幾位或者幾十位阿拉伯數字或字母,因此一維條形碼僅僅隻能标識一類商品,而不包含對于相關商品的描述。隻有在數據庫的輔助下, 人們才能通過條形碼得到相關商品的描述。換言之,如果離開了預先建立的數據庫,一維條形碼所包含的信息将會大打折扣。由于這個原因,一維條形碼在沒有數據庫支持或者聯網不方便的地方,其使用就受到了相當的限制。

在另一方面,一維條形碼無法表示漢字或者圖像信息。因此,在一些需要應用漢字和圖像的場合,一維條形碼就顯得很不方便。而且,即使我們建立了相應的數據庫來存儲相關産品的漢字和圖像信息,這些大量的信息也需要一個很長的條形碼來進行标識。而這種長的條形碼會占用很大的印刷面積,從而對印刷和包裝帶來難以解決的困難。因此,人們希望條形碼中直接包含産品相關的各種信息,而不需要根據條形碼從數據庫中再次進行這些信息的查詢。

基于上述的種種原因,現實的應用需要一種新的碼制,這種碼制除了具備一維條形碼的優點外,還應該具備信息容量大、可靠性高、保密防僞性強等優點。

20 世紀 70 年代,在計算機自動識别領域出現了二維條形碼技術,這是在傳統條形碼基礎上發展起來的一種編碼技術,它将條形碼的信息空間從線性的一維擴展到平面的二維,具有信息容量大、成本低、準确性高、編碼方式靈活、保密性強等諸多優點。因此自 1990 年起,二維條形碼技術在世界上開始得到廣泛的應用,經過幾年的努力,現已應用在國防、公共安全、交通運輸、醫療保健、工業、商業、金融、海關及政府管理等領域。

1.1.2 """"的飛躍

二維條形碼 VS 傳統條形碼

與一維條形碼隻能從一個方向讀取數據不同,二維條形碼可以從水平、垂直兩個方向來獲取信息,因此,其包含的信息量遠遠大于一維條形碼,并且還具備自糾錯功能。但二維條形碼的工作原理與一維條形碼卻是類似的,在進行識别的時候,将二維條形碼打印在紙帶上, 閱讀條形碼符号所包含的信息,需要一個掃描裝置和譯碼裝置,統稱為閱讀器。閱讀器的功能是把條形碼條符寬度、間隔等空間信号轉換成不同的輸出信号,并将該信号轉化為計算機可識别的二進制編碼輸入計算機。掃描器又稱光電讀入器,它裝有照亮被讀條碼的光源和光電檢測器件,并且能夠接收條碼的反射光,當掃描器所發出的光照在紙帶上,每個光電池根據紙帶上條碼的有無來輸出不同的圖案,來自各個光電池的圖案組合起來,從而産生一個高密度信息圖案,經放大、量化後送譯碼器處理。譯碼器存儲有需譯讀的條碼編碼方案數據庫和譯碼算法。在早期的識别設備中,掃描器和譯碼器是分開的,目前的設備大多已合成一體。

二維條形碼具有以下幾個特點:

1) 存儲量大。

二維條形碼可以存儲 1100 個字,比起一維條形碼的 15 個字,存儲量大為增加,而且能夠存儲中文,其資料不僅可應用在英文、數字、漢字、記号等,甚至空白也可以處理,而且尺寸可以自由選擇,這也是一維條形碼做不到的。

2) 抗損性強。

二維條形碼采用故障糾正的技術,遭受污染以及破損後也能複原,即使條碼受損程度高達 50%,仍然能夠解讀出原數據,誤讀率為 6100 萬分之一。

3) 安全性高。

在二維條形碼中采用了加密技術,所以使安全性大幅度提高。

4) 可傳真和影印。

二維條形碼經傳真和影印後仍然可以使用,而一維條形碼在經過傳真和影印後機器就無法進行識讀。

5) 印刷多樣性。

對于二維條形碼來講,它不僅可以在白紙上印刷黑字,還可以進行彩色印刷,而且印刷機器和印刷對象都不受限制,印刷起來非常方便。

6) 抗幹擾能力強。

與磁卡、IC 卡相比,二維條形碼由于其自身的特性,具有強抗磁力、抗靜電能力。

7) 碼制更加豐富。

二維條碼可以直接印刷在被掃描的物品上或者打印在标簽上,标簽可以由供應商專門打印或者現場打印。所有條碼都有一些相似的組成部分,它們都有一個空白區,稱為靜區,位于條碼的起始和終止部分邊緣的外側。校驗符号在一些碼制中也是必須的,它可以用數學的方法對條碼進行校驗以保證譯碼後的信息正确無誤。與一維條形碼一樣,二維條形碼也有許多不同的編碼方法。根據這些編碼原理,可以将二維條形碼分為以下三種類型:

一是線性堆疊式二維碼。

就是在一維條形碼的基礎上,降低條碼行的高度,安排一個縱橫比大的窄長條碼行, 并将各行在頂上互相堆積,每行間都用一模塊寬的厚黑條相分隔。典型的線性堆疊式二維碼有 Code 16K、Code 49、PDF417 等。

其次是矩陣式二維碼。

它是采用統一的黑白方塊的組合,而不是不同寬度的條與空的組合,它能夠提供更高的信息密度,存儲更多的信息,與此同時,矩陣式的條碼比堆疊式的具有更高的自動糾錯能力,更适用于在條碼容易受到損壞的場合。矩陣式符号沒有标識起始和終止的模塊,但它們有一些特殊的"定位符",定位符中包含了符号的大小和方位等信息。矩陣式二維條碼和新的堆疊式二維條碼能夠用先進的數學算法将數據從損壞的條碼符号中恢複。典型的矩陣二維碼有 Aztec、Maxi Code、QR Code、Data Matrix 等。

第三種是郵政碼。

通過不同長度的條進行編碼,主要用于郵件編碼,如 Postnet、BPO 4-State 等。在上述介紹的二維條形碼中,PDF417 碼由于解碼規則比較開放和商品化,因而使用比較廣泛,它是 Portable Data File 的縮寫,意思是可以将條形碼視為一個檔案,裡面能夠存儲比較多的資料,而且能夠随身攜帶。它在 1992 年正式推出,1995 年美國電子工業聯誼會條碼委員會在美國國家标準協會贊助下完成二維條形碼标準的草案,以作為電子産品産銷流程使用二維條形碼的标準。PDF417 碼是一個多行結構,每行數據符号數相同,行與行左右對齊直接銜接,其最小行數為 3 行,最大行數為 90 行。而 Data Matrix 碼則主要用于電子行業小零件的标識,如 Intel 奔騰處理器的背面就印制了這種碼。Maxi Code 是由美國聯合包裹服務公司研制的,用于包裹的分揀和跟蹤。Aztec 是由美國韋林公司推出的,最多可容納3832 個數字、3067 個字母或 1914 個字節的數據。

另外,還有一些新出現的二維條形碼系統。包括由 UPS 公司的 Figrare lla 等人研制的适用于分布環境下運動特性的 UPS Code,這種二維條形碼更加适合自動分類應用場合。而美國 Veritec 公司提出一種新的二維條形碼——Veritec Symbol,是一種用于微小型産品上的二進制數據編碼系統,其矩陣符号格式和圖像處理系統已獲得美國專利,這種二維碼具有更高的準确性和可重複性。此外,飛利浦研究實驗室的 WILJ WAN GILS 等人也提出了一種新型的二維碼方案,即用标準幾何形體圓點構成自動生産線上産品識别标記的圓點矩陣二維碼表示法。這一方案由兩大部分組成,一是源編碼系統,用于把識别标志的編碼轉換成通信信息字;另一部分是信道編碼系統,用于對随機誤碼進行錯誤檢測和校正。還有一種二維條形碼叫點陣碼,它除了具備信息密度高等特點外,也便于用雕刻腐蝕制闆工藝把點碼印制在機械零部件上,用攝像設備識讀和圖像處理系統識别,這也是一種具有較大應用潛力的二維編碼方案。

二維條形碼技術的發展主要表現為三方面的趨勢:一是出現了信息密集度更高的編碼方案,增強了條碼技術信息輸入的功能;二是發展了小型、微型、高質量的硬件和軟件,使條碼技術實用性更強,擴大了應用領域;三是與其他技術相互滲透、相互促進,這将改變傳統産品的結構和性能,擴展條碼系統的功能。

1.1.3 二維條形碼的閱讀器

在二維條形碼的閱讀器中有幾項重要的參數:分辨率、掃描背景、掃描寬度、掃描速度、一次識别率、誤碼率,選用的時候要針對不同的應用視情況而定。普通的條碼閱讀器通常采用以下三種技術:光筆、CCD、激光,它們都有各自的優缺點,沒有一種閱讀器能夠在所有方面都具有優勢。

光筆是最先出現的一種手持接觸式條碼閱讀器,使用時,操作者需将光筆接觸到條碼表面,通過光筆的鏡頭發出一個很小的光點,當這個光點從左到右劃過條碼時,在"空"部分, 光線被反射,"條"的部分,光線将被吸收,因此在光筆内部産生一個變化的電壓,這個電壓通過放大、整形後用于譯碼。

CCD 為電子耦合器件,比較适合近距離和接觸閱讀,它使用一個或多個 LED,發出的光線能夠覆蓋整個條碼,它所關注的不是每一個"條"或"空",而是條碼的整體,并将其轉換成可以譯碼的電信号。

激光掃描儀是非接觸式的,在閱讀距離超過 30cm 時激光閱讀器是唯一的選擇。它的首讀識别成功率高,識别速度相對光筆及 CCD 更快,而且對印刷質量不好或模糊的條碼識别效果好。

射頻識别技術改變了條形碼技術依靠"有形"的一維或二維幾何圖案來提供信息的方式, 通過芯片來提供存儲在其中的數量更大的"無形"信息。它最早出現在 20 世紀 80 年代,最初應用在一些無法使用條碼跟蹤技術的特殊工業場合,例如在一些行業和公司中,這種技術被用于目标定位、身份确認及跟蹤庫存産品等。射頻識别技術起步較晚,至今沒有制訂出統一的國際标準,但是射頻識别技術的推出絕不僅僅是信息容量的提升,它對于計算機自動識别技術來講是一場革命,它所具有的強大優勢會大大提高信息的處理效率和準确度。

1.2 射頻識别:從"有形""無形"的革命

與條形碼識别系統相比,無線射頻識别技術具有很多優勢:通過射頻信号自動識别目标對象,無需可見光源;具有穿透性,可以透過外部材料直接讀取數據,保護外部包裝,節省開箱時間;射頻産品可以在惡劣環境下工作,對環境要求低;讀取距離遠,無需與目标接觸就可以得到數據;支持寫入數據,無需重新制作新的标簽;使用防沖突技術,能夠同時處理多個射頻标簽,适用于批量識别場合;可以對 RFID 标簽所附着的物體進行追蹤定位,提供位置信息。

由于 RFID 産品的優點,無線射頻識别技術在國外發展得很快,它已被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等衆多領域,例如汽車或火車等的交通監控系統、高速公路自動收費系統、物品管理、流水線生産自化、門禁系統、金融交易、倉儲管理、畜牧管理、車輛防盜等。在澳大利亞,RFID 技術被用于機場旅客行李管理,提高了機場的工作效率,達到了理想的效益;而在地球的另一面,歐共體宣布 1997 年開始生産的新型汽車必須具有基于 RFID 技術的防盜系統;瑞士國家鐵路局也将在瑞士的全部旅客列車上安裝RFID 自動識别系統,調度員可以實時掌握火車運行情況,不僅利于管理,還大大減小發生事故的可能性;德國漢莎航空公司正在嘗試用 RFID 電子标簽來代替飛機票,從而改變了傳統的機票購銷方式。時至今日,射頻識别技術的新應用仍然層出不窮。

由于 RFID 芯片的小型化和高性能芯片的實用化,射頻識别标簽不僅幫助不同領域的管理者追蹤物品的位置和搬運情況,還可以實時報告标簽上附帶的其他信息,比如溫度和壓力等。射頻标簽是通過連接到數據網絡上的讀寫器來提供此類信息的,迄今為止射頻識别标簽主要作為條碼的延伸而應用于工廠自動化或者庫存管理等領域,但最終說來,尺寸更小的射頻識别标簽将應用于更先進的領域内。例如射頻識别标簽可以促進網絡家電的應用,家電如果擁有網絡功能,使用者即便在戶外也能控制它們,例如可以檢查冰箱中的食物,幫助使用者決定需要購買什麼物品,在無線操作終端上選擇食物烹饪的方式等。當前,電氣設備和家電産品制造商已經開始開發通用軟、硬件,并正在考慮制定射頻識别标簽在各種不同家電上的應用标準。将射頻識别标簽應用于醫院也能帶來好處,病人一進入醫院,就在他(她)身上佩戴标簽,标簽内含有病人的識别信息,醫生和護士可以通過标簽内的數據來識别病人的身份,避免認錯病人,标簽和讀寫器也能幫助醫生和護士确認所使用的藥物是否合适,從而避免醫療事故的發生。

1.3 RFID 開始進入實用階段

據統計,目前全世界已經安裝了約 5000 個射頻識别系統,實際年銷售額約為 9.64 億美元,但主要用于寵物與野生動物跟蹤、公路和停車收費等有限的領域,而事實上,RFID 有望大展身手的領域遠遠不止這些。現在,已經有為數不少的企業試驗性地将其運用到一些新的領域。吉列公司是世界上最大的剃須刀制造商,該公司的産品因為體積較小、單價較高而經常受到小偷的"青睐"。為此,吉列公司決定采用射頻識别技術來防止産品被盜,成立了由高層 經理組成的項目執行委員會和射頻識别項目辦公室,分别負責指導協調項目的日常管理工作,并将有關職責列入了員工目标管理的績效考核。吉列将該項目分成兩個階段,從内部運營與零售商貨架管理兩個方面着手實施:首先,吉列選擇"鋒速 3"在少數幾個地方進行貨架試驗,待成功後再推廣到所有 8 個産品系列;在第二階段,吉列計劃将其融入整個供應鍊,實現産品從工廠到零售商配貨中心、到貨架再到最終消費者手中的全過程無縫跟蹤與管理。目前,吉列公司已經完成了與沃爾瑪和 Tesco 分别在美國波士頓和英國劍橋地區進行的

第一階段試驗:吉列将射頻識别标簽植入"鋒速 3"的包裝,并在零售商的貨架上安裝閱讀器, 如果有顧客一次性拿走多個剃須刀,系統會提醒店員查驗是否發生了偷竊行為,甚至自動拍照記錄,當貨架上存貨數量減少到一定水平時,系統就發出補貨的信号,試驗結果令人非常滿意。據說,第二階段試驗也即将正式啟動。值得一提的是,吉列已經向射頻識别标簽生産商之一艾倫科技公司訂購了共計 5 億枚标簽,在低成本射頻識别标簽大規模的實質性商業化進程中,這無疑是一個意義重大的裡程碑。

國際著名零售企業——麥德龍集團最近也在其業務運營中采用了飛利浦半導體公司的射頻識别解決方案,這項技術可以幫助它提高零售中的供應鍊效率, 同時改善消費者的購物體驗。這種射頻識别技術可實時地識别産品、防範竊賊、跟蹤庫存,還可查看客戶積分卡的狀态。該系統在 13.56MHz 頻率下工作,有效識别範圍為 1.5 米,與射頻識别多媒體工作室相連接,隻需掃描一下 CD 或 DVD,消費者就可以看到他們正想購買的專輯或影片的介紹性預覽。化妝品和食物也貼上了标簽,并放在智能貨架上,這種應用可以提供實時庫存和保質期控制,及時更新銷售數據并發現放置錯誤的物品。

最近,沃爾瑪公司也表示,今後将不再從那些未使用 RFID 技術的供應商處采購商品, 這對應用軟件産業震動極大。現在,Sun 公司正在開發一個對應的中間件産品,管理從射頻識别系統獲取的商品數據。該産品現在正處于測試階段,預計在今年推出商用。另外,Sun 公司也在開發符合射頻識别行業标準 EPC 的信息服務軟件。

一旦用于射頻識别的芯片和标簽推出後,就需要相應的專門軟件來管理這些數據。幸運的是,許多大型軟件開發商和系統集成商已經開始進軍射頻識别領域,SAP、Manhattan Associates、IBM 以及其他一些公司都将推出各自的解決方案。SAP 公司公開表示,該公司與寶潔公司正在進行一系列的技術革新合作,将射頻識别數據合并到 SAP/R3 系統。該系統名為 AutoID,可以保護系統隻獲取有價值的數據,避免錯誤數據的幹擾。另外,IBM 公司也曾經在 Electronic Code Symposium 演示了該公司的射頻識别系統,該公司可以提供射頻鑒别的完整解決方案,可以不用跨系統,實現從制造商、到分銷商,然後到零售商的全套業務流程。不過集成工作仍然頗具挑戰性。據開發商表示,價格相當昂貴,要在 2006 年 1 月的最終期限前推出完整的射頻識别軟件系統還具有相當的挑戰性。

除此之外, 标簽也将是一個龐大的市場,特别是現在射頻标簽價格在 20 美分~30 美分的高價位上,由于目前在市場上買方處于主導地位,沃爾瑪公司可能會要求将射頻識别标簽價格降到可以接受的地步,但供應商能否提供相應的技術還未可知。

1.4 射頻技術和條碼的綜合比較和讨論

1.4.1 .電子标簽 RFID 對比條形碼七大特點

1) 快速掃描

條形碼一次隻能有一個條形碼受到掃描; RFID 辨識器可同時辨識讀取數個 RFID 标簽。

2) 體積小型化、形狀多樣化

RFID 在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制,不需為了讀取精确度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質。此外, RFID 标簽更可往小型化與多樣形态發展,以應用于不同産品。

3) 抗污染能力和耐久性

傳統條形碼的載體是紙張,因此容易受到污染,但 RFID 對水、油和化學藥品等物質具有很強抵抗性。此外,由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上,所以特别容易受到折損; RFID 卷标是将數據存在芯片中,因此可以免受污損。

4) 可重複使用

現今的條形碼印刷上去之後就無法更改, RFID 标簽則可以重複地新增、修改、删除

RFID 卷标内儲存的數據,方便信息的更新。

5) 穿透性和無屏障閱讀

在被覆蓋的情況下, RFID 能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質,并能夠進行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下,才可以辨讀條形碼。

6) 數據的記憶容量大

一維條形碼的容量是 50Bytes,二維條形碼最大的容量可儲存 2 至 3000 字符, RFID 最大的容量則有數 MegaBytes。随着記憶載體的發展,數據容量也有不斷擴大的趨勢。未來物品所需攜帶的資料量會越來越大,對卷标所能擴充容量的需求也相應增加。

7) 安全性

由于 RFID 承載的是電子式信息,其數據内容可經由密碼保護,使其内容不易被僞造及變造。

近年來, RFID 因其所具備的遠距離讀取、高儲存量等特性而備受矚目。它不僅可以幫助一個企業大幅提高貨物、信息管理的效率,還可以讓銷售企業和制造企業互聯,從而更加準确地接收反饋信息,控制需求信息,優化整個供應鍊。

1.4.2 為什麼射頻技術比條形碼具有優越性?

射頻技術不一定比條形碼“好”,他們是兩種不同的技術,有不同的适用範圍,有時會有重疊。兩者之間最大的區别是條形碼是“可視技術”,掃描儀在人的指導下工作,隻能接收它視野範圍内的條形碼。相比之下,射頻識别不要求看見目标。射頻标簽隻要在接受器的作用範圍内就可以被讀取。條形碼本身還具有其他缺點,如果标簽被劃破,污染或是脫落, 掃描儀就無法辨認目标。條形碼隻能識别生産者和産品,并不能辨認具體的商品,貼在所有同一種産品包裝上的條形碼都一樣,無法辨認哪些産品先過期。

1.4.3 射頻技術和條形碼有什麼區别?

從概念上來說,兩者很相似,目的都是快速準确地确認追蹤目标物體。主要的區别如下: 有無寫入信息或更新内存的能力。條形碼的内存不能更改。射頻标簽不像條形碼,它特有的辨識器不能被複制。标簽的作用不僅僅局限于視野之内,因為信息是由無線電波傳輸,而條形碼必須在視野之内。由于條形碼成本較低,有完善的标準體系,已在全球散播,所以已經被普遍接受,從總體來看,射頻技術隻被局限在有限的市場份額之内。目前,多種條形碼控制模版已經在使用之中,在獲取信息渠道方面,射頻也有不同的标準。

1.4.4 目前,在成本方面,隻能标簽和條形碼有什麼差别?

由於組成部分不同,智能标簽要比條形碼貴得多,條形碼的成本就是條形碼紙張和油墨成本,而有内存芯片的主動射頻标簽價格在 2 美元以上,被動射頻标簽的成本也在 1 美元以上。但是沒有内置芯片的标簽價格隻有幾美分,它可以用于對數據信息要求不那麼高的情況, 同時又具有條形碼不具備的防僞功能。

1.4.5 RFID 标簽能否取代條碼技術

自 20 世紀 70 年代以來,條碼技術一直是商品清單管理的主流方法。一個條碼的價格不到 0.01 美元,并且還有統一的管理标準,推動了零售業的革命化與商品的物流管理。與條碼技術相比,RFID 标簽識别技術更有特點,解決了有些條件下條碼等其他識别技術無法使用的問題,并開拓了許多新的應用領域。但由于其價格高于條碼,且缺乏統一的标準等原因, 盡管不少業内人士認為 RFID 标簽将成為"下一代的條碼",但在相當長的時間内,RFID 标簽還将與條碼技術并存。

那麼,RFID 标簽能否取代條碼技術?

RFID 的标準化問題。條碼自動識别技術,在許多行業中都有共同的标準,并且已有多年的實踐傳統。RFID 技術不像條碼,目前還缺乏統一的标準。雖有常用的共同頻率範圍, 但制造廠商可以自行改變。此外,标簽上的芯片性能,存儲器存儲協議與天線設計約定等, 也都沒有統一标準。盡管 RFID 的有關标準正在逐步開發制訂、不斷完善,但是不同國家又有自己的規則。有的業内人士擔心,比制訂條碼标準更為困難的是,如果一個國家把某個頻率權賣給某個商業企業後,在出現對其他系統的幹擾時,這個國家就很難對這個頻率段的使用情況進行監督管理。

由于制造技術較為複雜,生産費用相應較高,在新的制造工藝沒有普及推廣之前,高成本的 RFID 标簽隻能用于一些本身價值較高的産品。美國目前一個 RFID 标簽的價格約為0.30~0.60 美元,對比較貴重或高檔的産品來說,0.50 美元左右的價格還比較容易被廠商接受,在這些廠商看來,RFID 标簽是一個優秀的識别跟蹤裝置。當然,對一些價位較低的商品,如果采用高檔 RFID 标簽顯然有些不劃算了。不過,随着新的 RFID 标簽制造技術的推廣應用,将會促使 RFID 标簽價格大幅度降低,RFID 标簽必将得到更廣泛的應用。據介紹,有些研究單位正在利用 RFID 技術創制新的通用、開放的網絡和相應的标準,當産品在全球供應鍊流通時,通過标簽能對産品進行跟蹤。例如,美國 MIT 高等學府的Auto-ID Center(自動化識别中心)正在開發包括标簽、讀出器與計算機組合的 Electronic Product Code(EPC)網絡,能使制造商與零售商實現實時跟蹤,進行準确的商品庫存管理,其關鍵技術就是采用了 RFID 标簽。這類新型的跟蹤管理網絡技術的推出使條碼技術的前景變得十分暗淡。

然而,這些研發單位的初衷并不是要取代條碼。Auto-ID Center 并不主張完全用該技術代替條碼,因為基于條碼的系統已成為許多行業标準的自動化識别技術,并且已有多年的應用曆史。為 RFID 标簽生産導電油墨的 Flint Ink 公司認為:與條碼相比,RFID 标簽的價格顯得略高,因此,條碼仍然會繼續使用若幹年。雖然 RFID 技術被認為是"下一代的條碼", 但現在正在大量使用的條碼不可能很快被取代。許多觀察家預言,RFID 将與條碼并存,兩種技術各有特點。在許多情況下,需要根據具體情況來确定該采用 RFID 技術還是條碼技術, 以滿足不同的使用要求。

1.4.6 使用高頻标簽會對人體有輻射危害嗎

使用頻率為 13.56MHz,915MHz,2.45GHz 的射頻會有輻射危害嗎?

射頻技術使用電磁波低端頻譜,解讀器發出的無線電波和汽車中的立體聲一樣安全無害。每個國家都有控制能量水平的機構,介于 AM 和 FM 之間的 13.56MHz 頻率已經被使用多年,即使在很高的能量下也沒有出現問題。美國和其他大多數國家的能量極限是 4 瓦。模拟移動電話周圍發出的頻率是 915MHz,能量在 1 瓦以下的範圍沒有發現危害健康的現象。最新電子移動電話産生的頻率是 2.45GHz。能量在 1 瓦以下的範圍沒有證明有危害健康的因素。

1.5 RFID 面臨的問題

RFID 在推廣應用中遇到了不少挑戰,主要表現在 成本、标準、精确度與應用模式 等方面。主要表現在下面幾個方面:缺乏成熟的應用模式和行業标準,以及相關産品标準不統一。

1.5.1 标準化是個大問題

标準化是推動産品廣泛獲得市場接受的必要措施,但射頻識别讀取機與标簽的技術仍未見其統一,因此無法一體化使用。而不同制造商所開發的标簽通訊協定,使用不同頻率,且封包格式不一。而 RFID 技術又不像條碼,雖有常用的共同頻率範圍,但制造廠商可以自行改變,此外,标簽上的芯片性能,存儲器存儲協議與天線設計約定等,也都沒有統一标準。盡管 RFID 的有關标準正在逐步開發制定、不斷完善,但是不同國家又有自己的規則。有的業内人士擔心,比制定條碼标準各國更為困難的是,如果一個國家把某個頻率權賣給某個商業企業後,在出現對其他系統的幹擾時,這個國家就很難對這個頻率段的使用情況進行監督管理。

1.5.2 價格問題是制約 RFID 标簽推廣應用市場發展的巨大瓶頸之一

RFID 系統不論是标簽、讀取器和天線,其價格都比較昂貴。在新的制造工藝沒有普及推廣之前,高成本的 RFID 标簽隻能用于一些本身價值較高的産品。美國目前一個 RFID 标簽的價格約為 0.30~0.60 美元,對一些價位較低商品,采用高檔 RFID 标簽顯然不劃算。另外,對使用 RFID 系統客戶而言,其設備投資也不菲,據有關報告指出,為每個商店安裝一台 RFID 和 EPC(電子産品編碼)識讀裝置的成本至少是 10 萬美元,對一個組織而言,這方面的投資可能會達到 3000~4000 美元。

1.5.3 技術的突破

RFID 技術上尚未完全成熟,特别是應用于某些特殊的産品,如液體或金屬罐等時,大量 RFID 标簽無法正常起作用。标簽的可靠性也是個大問題。就目前看來,現在普遍使用的134KHz 和 13.56KHz 因傳輸距離太短,限制了閱讀器和 RFID 标簽間的傳輸距離,使若幹标簽不能有效地被讀取,标簽失效率很高。此外,RFID 标簽與讀取機有方向性,射頻識别訊号易被物體阻斷,也是 RFID 技術發展一大挑戰。即使貼上雙重标簽,仍有 3%的标簽無法識别。

1.5.4 涉及人員失業、隐私保護以及安全問題

企業采用射頻識别系統後,原來由手工完成的工作将有很多被該系統取代,其衍生而來的問題就是将有許多勞工面臨失去工作的危機。同時 RFID 大規模應用還會涉及到隐私保護以及安全問題,當前的無源 RFID 系統沒有讀寫能力,所以無法使用密鑰驗證方法來進行身份驗證,如果标簽是有源的,并且會收到不斷變化的驗證密鑰,那将會大大提高其安全性,不過這又會增加其成本。正因為如此,目前的 RFID 技術要想在對信息有保密要求的領域展開應用還存在着障礙。

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