無線射頻識別技術標簽是安裝了天線的微小計算機芯片

1、無線射頻識別技術標簽是安裝了天線的微小計算機芯片，這種標簽能存儲并傳輸電子產(chǎn)品編碼(EPC)。研究人員表示，通過在牛的耳朵上植入RFID標簽，標簽可以記錄下這頭牛的詳細資料，如它的飼養(yǎng)情況、年齡、體重及患病治療情況。同時這些標簽可以自動讀取，并能將這些數(shù)據(jù)直接送入到計算機數(shù)據(jù)庫中去。近年來涌現(xiàn)的大量食品安全問題主要集中在肉類及肉類食品上，由于牲畜的流行病時有發(fā)生，如瘋牛病、口蹄疫以及最近肆虐的禽流感等，如果防控不當，將給人們的健康帶來危害。采用了RFID系統(tǒng)之后，可提供食品鏈中的肉類食品與其動物來源之間的可靠聯(lián)系，從銷售環(huán)節(jié)如超市、餐館里的的肉類食品能夠追查到它們的歷史與來源，并能一直追蹤到具

2、體的養(yǎng)殖場和動物個體。在對肉類食品來源識別的解決方案中，能夠應用RFID芯片來記載每個動物的獸醫(yī)史，在養(yǎng)殖場中對每個動物建立電子身份，并將所有信息存入計算機系統(tǒng)，直到它們被屠宰。然后，所有數(shù)據(jù)被存儲在出售肉類食品的RFID標簽中，隨食品一起送到下游的銷售環(huán)節(jié)。這樣，通過在零售環(huán)節(jié)中的超市、餐館等對食品標簽的識別，人們在購買時就能清楚地知道食品的來源、時間、中間處理過程的情況等信息，就能放心地購買。2、使用RFID技術會帶來的便利和優(yōu)勢 RFID系統(tǒng)能夠在復雜的多步驟供應網(wǎng)絡中跟蹤產(chǎn)品供應情況，是理想的高效供應鏈管理解決方案，使眾多的行業(yè)受益非淺。RFID解決方案在簡化食品供應物流管理方面，能為

3、用戶帶來益處，范圍覆蓋從農(nóng)場的家畜及新鮮農(nóng)作物，到人們在餐館里食用的食品以及在超市中購買的包裝食品。 RFID解決方案可確保任何供應鏈的高質(zhì)量數(shù)據(jù)交流，讓食品行業(yè)實現(xiàn)兩個最重要的目標，第一，徹底實施“源頭”食品追蹤解決方案。第二，在食品供應鏈中提供完全透明度的能力。RFID系統(tǒng)可提供食品鏈中食品與來源之間的可靠聯(lián)系，確保到達超市貨架及餐館廚房的食品的來源史是清晰的，并可追蹤到具體的動物或植物個體及農(nóng)場。RFID是一個100%追蹤食品來源的解決方案，因而可回答用戶有關“食品從哪里來，中間處理環(huán)節(jié)是否完善”等問題，并給出詳盡、可靠的回答?？捎行ПO(jiān)控解決食品安全問題。 3、使用RFID可能存在的技術

4、問題 目前應用RFID在食品安全中，有很多的優(yōu)勢和便利之處，同時可能存在如下幾個問題： 1、全球統(tǒng)一物品編碼問題及頻段標準問題食品供應涉及面很廣，從原產(chǎn)地到加工廠、包裝、檢疫甚至餐廳等環(huán)節(jié)。如果編碼不統(tǒng)一，又或者整個鏈上的頻段不統(tǒng)一，勢必給讀寫、查詢、跟蹤及回溯帶來很大的不便甚至無法實現(xiàn)RFID帶來了的任何便利。 2、成本問題如果說現(xiàn)在什么影響RFID的爆發(fā)式大規(guī)模應用，價格是一個很重要的因素。真的做到單件產(chǎn)品不論蔬菜雞蛋都貼有RFID標簽，勢必要求tag價格非常低，像現(xiàn)在的條碼一樣，成本能做到基本忽略時，大規(guī)模的爆發(fā)應用也就隨之發(fā)生了。 3、信息鏈問題采用RFID食品標簽技術可以對食品供應鏈

5、全過程中的產(chǎn)品及其屬性信息、參與方信息等進行有效的標識。進行食品跟蹤與追溯要求在食品供應鏈中的每一個加工點，不僅要對自己加工成的產(chǎn)品進行標識，還要采集所加工的食品原料上已有的標識信息，并將其全部信息標識在加工成的產(chǎn)品上，以備下一個加工者或消費者使用。這好比一個環(huán)環(huán)相扣的鏈條，任何一個環(huán)節(jié)斷了，整個鏈條就脫節(jié)了，而供應鏈中跨環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系比較脆弱，這是實施跟蹤與追溯的最大問題。4、使用RFID技術的具體方式 針對當前各國對于食品安全跟蹤與追溯的強烈要求，有效地發(fā)揮RFID這一標識系統(tǒng)，甚至可以做成全球統(tǒng)一標識和通用商務標準，可以通過向供應鏈參與方及相關用戶提供增值服務，來提高整個供應鏈的效率，對

6、食品安全跟蹤與追溯更能起到很好的促進作用。 前面講了，RFID解決方案可確保任何供應鏈的高質(zhì)量數(shù)據(jù)交流，能讓食品行業(yè)實現(xiàn)兩個最重要的目標，第一，徹底實施“源頭”食品追蹤解決方案。第二，在食品供應鏈中提供完全透明度的能力。把RFID應用于食品安全管理，必須從其源頭就插入RFID，這里從RFID解決方案的兩個目標層面講一下闡述應用RFID的具體方式： 1）在食品或原材料源頭由公司加入RFIDTag，寫入食品或原材料在源頭的基本信息，如產(chǎn)地、出產(chǎn)日期、儲存方法及食用方法等。 2）從原產(chǎn)地出來的商品到達食品加工廠，在這個階段，加工廠再把加工好或包裝后信息寫入。 3）檢疫局檢疫信息、倉儲入庫信息寫入。

7、4）出庫分銷到地方代理機構，直到超市、餐飲、快餐以及飯店，再將這一層信息寫入實現(xiàn)跟蹤鏈的最后環(huán)節(jié)。5）最后食品到達餐桌。 經(jīng)過這個流程能實現(xiàn)個從整個鏈上可以追蹤食品的各環(huán)節(jié)。 具體實施過程中利用RFID食品標簽有兩種方法來進行追蹤：一是從上往下進行跟蹤，即從農(nóng)場、食品原材料供應商加工商運輸商銷售商POS銷售點，這種方法主要用于查找造成質(zhì)量問題的原因，確定產(chǎn)品的原產(chǎn)地和特征；另一種是從下往上進行追溯，也就是消費者在POS銷售點購買的食品發(fā)現(xiàn)了安全問題，可以向上層層進行追溯，最終確定問題所在，這種方法主要用于問題產(chǎn)品的召回。 RFID 系統(tǒng)通過為每一件貨品提供單獨的識別身份及儲運歷史記錄，從而提供

8、了一個詳盡而具有獨特視角的供應鏈，實現(xiàn)了上述兩個目標。 實際閉環(huán)應用上，現(xiàn)階段可以把RFID與條碼結(jié)合起來。運用RFID+條碼技術，可以對改善傳統(tǒng)工作模式，實現(xiàn)飼養(yǎng)企業(yè)對產(chǎn)品全程控制和追溯，開發(fā)一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈的食品安全控制體系。實現(xiàn)食品安全是項目的核心，就是將RFID+條碼技術貫穿于食品安全始終(種豬飼養(yǎng)屠宰分割小包裝運輸餐桌)，全過程嚴格控制的產(chǎn)業(yè)鏈，形成企業(yè)的閉環(huán)生產(chǎn)，保證向市場提供優(yōu)質(zhì)的放心肉食品。比如在生豬飼養(yǎng)的階段，用RFID芯片代替原來的耳圈，而等豬被屠宰上市，豬肉的包裝就使用條碼技術了。生豬為什么要使用RFID而不是條碼？因為豬每天都要活動，條碼是有可能被蹭掉的。而且RFID在

9、屠宰之后可以回收再使用。而被銷售的豬肉一旦發(fā)生質(zhì)量問題，根據(jù)豬肉包裝的條碼就可以實現(xiàn)全程追蹤和監(jiān)管。 而在大宗物流上，貨品信息記錄在托盤或貨品箱的標簽上。這樣RFID系統(tǒng)能夠清楚地獲知托盤上貨箱甚至單獨貨品的各自位置、身份、儲運歷史、目的地、有效期及其它有用信息。 RFID 系統(tǒng)能夠為供應鏈中的實際貨品提供詳盡的數(shù)據(jù)，并在貨品與其完整的身份之間建立物理聯(lián)系，用戶可方便地訪問這些完全可靠的貨品信息。 上面所述的是RFID前端數(shù)據(jù)寫入和采集部分，實現(xiàn)信息融合查詢依托網(wǎng)絡技術及數(shù)據(jù)庫技術。 5、使用RFID后的對比和效果 RFID通過識別每一個貨品、貨箱及托盤，智能標簽為運營商提供了清晰了解分銷鏈的

10、能力，從而識別任何每一件貨品，檢查貨品狀態(tài)及來源史，并將貨品發(fā)送到供銷網(wǎng)絡中的任何地點。重要的是，該系統(tǒng)使得供應鏈中通?！氨粍印钡呢浧芬材堋案嬷蔽锪骶W(wǎng)絡有關貨品的需求狀況、來源、貨品名稱、到達目的地、到達時間等信息，并在通過每一個閱讀器時，真實地提供上述信息。 RFID解決方案可在潛在的巨大供應鏈網(wǎng)絡中，對每一件貨品提供高效、詳盡的控制，在從農(nóng)場到消費者冰箱的整個食品供應鏈中，創(chuàng)建一系列可靠的貨品信息。在每一個生產(chǎn)階段及分銷到最終消費領域的過程中，RFID解決方案提供了針對每件貨品安全性、食品成分來源及庫存控制的合理決策工具。 6、簡單介紹一些實施實例 對于繁忙的快餐行業(yè)，由于大量的食品供應

11、要求使用簡單易用的自動化解決方案，因而對高效供應鏈系統(tǒng)的要求要非?？焖?、精確的?？觳托袠I(yè)由于高度緊張的工作環(huán)境以及需要嚴密控制成本，因而對物流管理極為苛刻，RFID解決方案內(nèi)在的強大管理功能正好可滿足快餐行業(yè)的要求。下面以快餐牛肉為例來說明實施案例： 對于來某公司養(yǎng)殖基地的牛，不僅可以追溯到一頭牛本身的一些詳細情況，甚至可以追溯到它的父本母本以及飼養(yǎng)過程中的飼料、藥品投入。如果發(fā)現(xiàn)這頭牛的父本母本出現(xiàn)了疫情，或這頭牛飼養(yǎng)過程中投入的飼料或藥品出現(xiàn)了問題，就可以利用RFID系統(tǒng)進行跟蹤與追溯。我們現(xiàn)在只要與超市等連鎖店簽訂協(xié)議，就可以實現(xiàn)對牛肉產(chǎn)品全程安全質(zhì)量的跟蹤與追溯。即使將來哪一塊牛肉產(chǎn)品

12、出了質(zhì)量問題，也可以立即追溯到是哪頭牛出現(xiàn)了問題，從而盡量減少食品質(zhì)量安全事件帶來的損失。 每頭牛在養(yǎng)殖期間，就給加入了RFID標簽，這個標簽就像它的身份證一樣，是終生不變的。標簽上面記載著這頭牛來自哪個省、市、縣、鄉(xiāng)、村，飼養(yǎng)者即養(yǎng)殖場名稱或個體戶姓名，檢疫證號碼等信息，每頭牛的這些基本信息是在一定的時期就被寫入此RFID標簽；最后進入屠宰程序時就被錄入通道入口處與屠宰車間和分割車間也會寫入RFID標簽，并把這些信息與網(wǎng)絡銜接。此RFID食品標簽包括養(yǎng)殖信息、屠宰車間形成的條碼信息和分割車間補充的廠商信息及產(chǎn)品的其他如檢疫信息等。根據(jù)此標簽就可以追溯食品的“源頭”以及實現(xiàn)跟蹤鏈的透明化管理。

13、 7、總結(jié) 在食品安全管理問題迫在眉睫的今天，把RFID很好的應用于食品鏈上有很重要的意義。本文提出了應用RFID在食品鏈中的各個環(huán)節(jié)加入信息及與條碼結(jié)合的方案，對解決食品的安全透明化管理及追溯有很重要意義。射頻頻譜范圍因為射頻識別系統(tǒng)產(chǎn)生并輻射電磁波，所以這些系統(tǒng)被合理地歸為無線電設備一類，射頻識別系統(tǒng)工作時不能對其他無線電服務造成干擾或削弱。特別是應保證射頻識別系統(tǒng)不會干擾附近的無線電廣播和電視廣播、移動的無線電服務（警察、安全服務、工商業(yè)）、航運和航空用無線電服務和移動電話等。射頻識別系統(tǒng)工作頻率的選擇，要顧及其他無線電服務，不能對其服務造成干擾和影響。因而通常只能使用特別為工業(yè)、科學和

14、醫(yī)療（ISM Industrial-Scientific-Medical）應用而保留的頻率范圍。這些頻率范圍在世界范圍內(nèi)是統(tǒng)一劃分的，如圖1所示。下面對ISM頻率范圍的各個頻段分別給以簡單介紹。除了ISM頻率外，在135kHz以下的整個頻率范圍也是可用的（在北美洲和南美洲以及在日本：<400kHz），因為這里可以用較大的磁場強度工作，特別適用于電感耦合的射頻識別系統(tǒng)。對射頻識別系統(tǒng)來說，最主要的頻率是0135kHz，以及ISM頻率6.78MHz、13.56MHz、27.125MHz、40.68MHz、433.92MHz、869.0MHz、915.0MHz（在歐洲不使用）、2.45GMHz

15、、5.8GHz以及24.125GHz。一、頻率范圍9135KHz135KHz以下的范圍沒有作為工業(yè)、科學、醫(yī)學（ISM）頻率范圍保留，所以被其他無線電服務大量使用。根據(jù)這個頻段電磁波的傳播特性，占用這個頻率范圍的無線電服務可以相當小的技術費用連續(xù)地達到半徑為1000公里以上距離的無線通信。這個頻率范圍的典型的無線電服務是航空和航海導航無線電服務（LORAN C、OMEGA遠程導航系統(tǒng)、DECCA導航系統(tǒng)）、定時信號和頻率標準服務以及軍事無線電服務。所以，人們在中歐用頻率77.5kHz可以收到美國Mainflingen發(fā)射臺的時間信號。一個用這種頻率工作的射頻識別系統(tǒng)將使閱讀器周圍幾百米內(nèi)的所有

16、無線電鐘都失效。為了防止這類沖突，未來的歐洲電感應無線電系統(tǒng)的許可證條例220ZV122，在70至119kHz之間規(guī)定了一個保護區(qū)，不允許射頻識別系統(tǒng)占用。二、頻率范圍6.78MHz頻率范圍6.7656.795MHz屬于短波頻率。根據(jù)這個頻段電磁波的傳播特性，白天只能達到很小的作用距離，最多幾百公里。在夜間，可以橫貫大陸傳播。這個頻率范圍的使用者是不同類別的無線電服務，例如，無線電廣播服務、氣象無線電服務和航空無線電服務以及新聞等。這個頻率范圍在國際上已由國際電信聯(lián)盟指派作為ISM波段使用，并將越來越多地被射頻識別系統(tǒng)使用。三、頻率范圍13.56MHz頻率范圍13.55313.567MHz處于

17、短波范圍中間。根據(jù)這個頻段電磁波的傳播特性，允許晝夜橫貫大陸聯(lián)系。這個頻率范圍的使用者是不同類別的無線電服務機構，例如新聞機構和電信機構）。在這個頻率范圍內(nèi)，除了電感射頻識別系統(tǒng)外，其它的ISM應用還有遙控系統(tǒng)、遠距離控制模型系統(tǒng)、演示無線電設備和傳呼機。四、頻率范圍27.125MHz頻率范圍26.56527.405MHz在整個歐洲大陸以及美國、加拿大分配給民用無線電電臺使用。允許發(fā)射功率高達4W的未注冊的和不收費的無線電設備供私人用戶之間在遠到30km的距離進行無線電通信。介于26.56527.405MHz之間的ISM波段大約處于民用電臺無線電頻帶的中間。除了電感耦合射頻識別系統(tǒng)之外，在這個

18、頻率范圍內(nèi)的ISM應用包括有：電熱治療儀（醫(yī)療用）、高頻焊接裝置（工業(yè)用）、遠動控制模型和傳呼裝置。在安裝工業(yè)用27MHz射頻識別系統(tǒng)時，要特別注意附近可能存在的任何高頻焊接裝置。高頻焊接裝置產(chǎn)生很高的場強，將嚴重干擾工作在同一頻率的射頻識別系統(tǒng)，在規(guī)劃醫(yī)院的27MHz的射頻識別系統(tǒng)（例如出入系統(tǒng)）時，應當特別注意可能存在的電熱治療儀。五、頻率范圍40.680MHz頻率范圍40.66040.700MHz處于VHF頻帶內(nèi)較低端。電磁波的傳播限制為表面波，建筑物和其他障礙物造成的衰減并不明顯。鄰接于這個ISM波段的頻率范圍被移動商業(yè)無線電系統(tǒng)（林業(yè)管理、高速公路管理）和電視廣播（VHF頻帶）占用。

19、在這個頻率范圍內(nèi)的ISM的主要應用是：遙測和遙控。目前沒有射頻識別系統(tǒng)工作在這個波段，它們屬于對這種類型的系統(tǒng)不適用的頻帶。在這個范圍的電感耦合射頻識別系統(tǒng)可達到的作用距離明顯地小于所有可供使用的較低的頻率范圍，而在這個頻率范圍內(nèi)的7.5m波長肯定不適合構建較小的和價格便宜的反向散射應答器。六、頻率范圍433.920MHz頻率范圍430.050440.000MHz在世界范圍內(nèi)分配給業(yè)余無線電服務使用。無線電業(yè)余愛好者用此頻率范圍進行語言和數(shù)據(jù)傳輸以及經(jīng)過無線電中繼站或家用空間衛(wèi)星通信。在這個UHF頻率范圍內(nèi)，波的傳播近似于光波。遇到建筑物或其他障礙物時，將出現(xiàn)明顯的衰減和入射電磁波的反射。隨工

20、作方式和發(fā)射功率的不同，無線電業(yè)余愛好者使用的系統(tǒng)可以達到30和300公里之間的距離。使用空間衛(wèi)星還可以連通全世界。ISM波段433.050434.790MHz大致位于業(yè)余無線電頻帶的中間，已經(jīng)大量地被各種ISM應用占用。除了反向散射射頻識別系統(tǒng)外，還有小型電話機，遙測發(fā)射器（包括那些家庭應用，例如無線室外溫度計）、無線耳機、未注冊的近距小功率無線對講機，無鎖鑰出入系統(tǒng)（汽車中央閉鎖裝置用的手持發(fā)送器）以及許多其他的應用都填滿了這個頻帶。遺憾地是，在這個頻帶中，范圍廣泛的ISM應用相互干擾非同尋常。七、頻率范圍869.0MHz自1997年末以來，頻率范圍868870MHz在歐洲允許短距離設備使

21、用，因而，歐洲郵政、電信會議的43個成員國中也可以為射頻識別系統(tǒng)使用。一些遠東國家也在考慮對短距離設備允許使用這個頻率范圍。八、頻率范圍915.0MHz這個頻率范圍在歐洲還沒有提供ISM應用。在歐洲之外（美國和澳大利亞），頻率范圍888889MHz和902928MHz已可使用，并被反向散射射頻識別系統(tǒng)使用。與此鄰近的頻率范圍被按CT1+和CT2標準生產(chǎn)的D網(wǎng)絡電話的無繩電話占用。九、頻率范圍2.45GHzISM頻率范圍2.4002.4835GHz與業(yè)余無線電愛好者和無線電定位服務使用的頻率范圍部分地重疊。這種UHF和較高的SHF的傳播特性是準光線的。建筑物和障礙物都是很好的反射器，使電磁波在傳

22、輸過程中衰減很大。作為這個頻率范圍內(nèi)的典型的ISM應用，除了反向散射射頻識別系統(tǒng)外，主要是：遙測發(fā)射器以及PC機的無線網(wǎng)絡PC LAN系統(tǒng)。十、頻率范圍5.8GHzISM頻率范圍5.7255.875GHz與業(yè)余無線電愛好者和無線電定位服務使用的頻率范圍部分地重疊。這個頻率范圍內(nèi)的典型ISM應用是：用于大門啟閉（在商店或百貨公司）的或非接觸的廁所沖洗的移動傳感器以及反向散射射頻識別系統(tǒng)。十一、頻率范圍24.125GHzISM頻率范圍24.0024.25GHz與業(yè)余無線電愛好者、無線電定位服務以及地球資源衛(wèi)星服務使用的頻率范圍部分地重疊。在這個頻率范圍內(nèi)，主要使用移動信號傳感器，也使用傳輸數(shù)據(jù)的無

23、線電定向系統(tǒng)。目前尚沒有射頻識別系統(tǒng)工作在此波段內(nèi)。十二、射頻識別系統(tǒng)工作頻段射頻識別系統(tǒng)工作頻段如表1所示。并非表1中的所有頻率在射頻識別中都得到了廣泛應用，主要采用的RFID頻率為有以下四個：13.56±.007 MHz，915±13 MHz，2450±50 MHz，5800±75 MHz。表1 射頻識別系統(tǒng)工作頻段工作頻率范圍說 明< 135 kHz低頻電感耦合6.7656.795 MHz中頻(ISM),電感耦合7.4008.800 MHz中頻，僅用于電子防盜13.55313.567 MHz中頻 (13.56 MHz, ISM), 電感耦合，

24、無接觸識別卡中廣泛使用，國際標準有ISO 14443（產(chǎn)品MIFARE, LEGIC, .）, ISO 15693（ 產(chǎn)品Tag-It, I-Code,.）, ISO 18000-3物品管理等26.95727.283 MHz中頻(ISM),電感耦合，僅在特別應用中采用433 MHzUHF (ISM), 反射散射耦合,少量RFID使用868870 MHzUHF , 反射散射耦合, 新頻段, 系統(tǒng)正在開發(fā)902928 MHzUHF (SRD), 反射散射耦合,已有多個應用系統(tǒng)（中國鐵路）2.4002.500 GHzSHF (ISM), 反射散射耦合,多個系統(tǒng)采用(車輛識別: 2.446 . 2.4

25、54 GHz)5.7255.875 GHzSHF (ISM), 反射散射耦合,少量RFID使用自動識別簡介自動識別特指通過機器進行的識別。近年來，自動識別技術在許多服務領域、貨物銷售與后勤分配方面、商業(yè)部門、生產(chǎn)企業(yè)和材料流通領域得到了快速的普及和推廣。自動識別技術的目的是提供關于個人、動物、貨物和商品的相關信息。至今已有25年歷史的條碼紙帶，在識別系統(tǒng)領域引起了一場革命并得到了廣泛應用。今天，這種條碼紙帶在越來越多的情況下已經(jīng)不能滿足人們的需求了。條碼雖然很便宜，但它的不足之處是存儲能力小以及不能改寫。一種技術上最佳的解決方案是將數(shù)據(jù)存儲在一塊芯片里（實際應用中，已不僅限于硅芯片，例如：聲表

26、面波SAW芯片或其它存貯介質(zhì)）。在日常生活中，具有觸點排的IC卡（電話IC卡、銀行卡等）是電子數(shù)據(jù)載體的最普遍的結(jié)構。然而，對IC卡來說，在許多情況下，機械觸點的接觸是不可靠的。數(shù)據(jù)載體與一個專用的閱讀器之間的數(shù)據(jù)通過非接觸傳輸將靈活得多。電子數(shù)據(jù)載體工作時所需要的能量通過閱讀器非接觸地傳輸來獲取。根據(jù)使用的能量和數(shù)據(jù)傳輸方法，我們將非接觸的識別系統(tǒng)稱作射頻識別（RFIDRadio Frequency Identification）系統(tǒng)。隨著射頻識別技術的發(fā)展，從事射頻識別系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)的公司數(shù)量明顯增多。射頻識別系統(tǒng)的多樣性也得到了不斷豐富，新近出現(xiàn)的無芯片電子標簽概念突破了傳統(tǒng)射頻識別技術的

27、界限。隨著國際上“AutoID Center”推出的電子物品代碼EPC(Electronic Product Code)概念的實施，射頻識別技術產(chǎn)品的市場需求將越來越大。 自動識別技術門類近年來，非接觸的射頻識別已經(jīng)發(fā)展成為一個獨立的跨學科的專業(yè)領域。這個專業(yè)領域與任何傳統(tǒng)學科都不相同。它將大量來自完全不同專業(yè)領域的技術綜合到一起：如高頻技術、電磁學、通信學、半導體技術、數(shù)據(jù)保護和密碼學、電信、制造技術和許多專業(yè)應用領域。自動識別系統(tǒng)簡介（一）一、條碼系統(tǒng) 條碼是一種特殊的二值代碼。這種代碼以平行排列的線條和分隔的間隙組成了數(shù)據(jù)。這些條碼是按照事先規(guī)定的圖序排列，表示相關字符的數(shù)據(jù)元素。由寬的

28、和窄的線條或間隙組成的序列可以用數(shù)字或字母來解釋，通過激光掃描讀出。也就是說，通過照射在黑色線條和白色間隙上的激光的不同反射來讀取數(shù)據(jù)。二、光學符號識別早在20世紀60年代就已經(jīng)開始使用光學符號識別器（OCROptical Character Recognition）。人們可以按照正常方式來閱讀、也可以由機器自動地來檢測。光學符號識別系統(tǒng)最主要的優(yōu)點是：信息密度高，在緊急情況下也可以用眼睛閱讀數(shù)據(jù)。今天，光學符號識別系統(tǒng)的應用領域是：生產(chǎn)領域、服務和管理領域、以及銀行部門。銀行用于登記支票，掃描圖書資料的識讀（如超星數(shù)字圖書通過掃描方式，采用PDG影像格式，將原有紙質(zhì)圖書內(nèi)容數(shù)字化處理后進入計

29、算機，這種處理方式有效地避免了差錯，其文字提取即采用OCR技術）。然而，光學符號識別系統(tǒng)的推廣應用，由于其適應環(huán)境因素的能力、價格以及同其他識別方法相比較為復雜而受到限制。三、生物計數(shù)測量法生物計數(shù)測量法的名稱來自Biometrics，意即“生物體計數(shù)與（身體）測量的科學”。在識別系統(tǒng)意義上，生物體計數(shù)測量法是通過不會混淆的某種人體特征的比較來識別不同個體的方法。在實踐中，一般是指手印法和指紋法、語音識別法以及眼底視網(wǎng)膜識別法。1.語音識別近來，為了識別個體，發(fā)展了一種能從支票最下面一行的符號中找出說話人的個人數(shù)據(jù)的識別方法。其原理為：說話人使用一個與計算機相連接的麥克風說話，計算機將說話人的

30、語音轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，再由識別軟件檢測這些數(shù)字信號。識別說話人的目的是：根據(jù)他的語音特征審查他本人所表明的身份。將其聲音特征與已存儲的參考式樣作比較。在情況相符時，能引起一種反應（例如：開門）。2.指紋識別法在刑事偵查中，人們早在世紀之交為識別犯罪分子已經(jīng)使用了指紋法。在這方面涉及到指尖的乳突與皮嵴的比較（它們不但可以從手指本身獲得，也可以從嫌疑人所接觸過的物體上獲得）。用指紋法識別時，大多是為了出入檢查，要將指尖放在一臺特殊的閱讀器上。閱讀系統(tǒng)根據(jù)讀入的圖形計算出一組數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)與存儲的參考圖形相比較。現(xiàn)代的指紋識別系統(tǒng)用不到半秒鐘就能識別和驗證出指紋的真?zhèn)?。四、IC卡人們所說的IC卡（

31、芯片卡）是一種數(shù)據(jù)存儲器系統(tǒng)，必要時，還可具有附加的計算能力（CPU卡）。為了使用方便，人們將這種電子數(shù)據(jù)存儲器裝入一個象信用卡大小的塑料卡片內(nèi)。1984年，第一張IC卡開始作為預付電話費的存儲卡使用。工作時，將IC卡插入閱讀器，閱讀器的接觸彈簧與IC卡的觸點產(chǎn)生電流接觸，閱讀器通過接觸點給IC卡提供能量和定時脈沖，閱讀器與IC卡之間的數(shù)據(jù)傳輸是通過雙向串行接口（I/O）進行的。根據(jù)IC卡的內(nèi)部結(jié)構區(qū)分為兩種基本類型：存儲器卡和微處理器卡。IC卡最主要的優(yōu)點之一是：可防止其內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)被惡意地存取處理。IC卡能使幾乎所有與信息或現(xiàn)金交易相關的服務變得更加簡便、安全和經(jīng)濟。因此，1992年全世

32、界發(fā)售了2億張IC卡。1995年，已有6億張IC卡，其中有5億張存儲卡和1億張CPU卡?？梢钥闯觯琁C卡市場是增長最快的微電子技術市場之一。接觸式IC卡的缺點是：觸點對腐蝕和污染缺乏抵抗能力。經(jīng)常會使閱讀器由于發(fā)生故障而增加維護費用。另外，自由開放的閱讀器（如小的電話間）無法防止被污損或破壞。1.存貯器卡對存儲器卡來說，是經(jīng)時序邏輯電路以存儲器（大多是一個可擦寫的只讀存儲器EEPROM）方式進行存取的。使用這一系統(tǒng)能集成一些簡單的安全算法，例如數(shù)據(jù)流密碼。存儲器卡的功能大多數(shù)是針對某些特殊應用的，使用的靈活性受到較大限制。但是存儲器卡的價格非常便宜，因此，存儲器卡首先在對價格敏感的公眾場合使用

33、。2. CPU卡CPU卡包含有微處理器。這個微處理器與一個分段存儲器（ROM段、RAM段和EEPROM段）相連接。掩膜編程的只讀存儲器（ROM）中包含有微處理器的操作系統(tǒng)，是在芯片的制造過程中裝入的。只讀存儲器的容量和功能在生產(chǎn)時已決定，使用中也不能重寫。在芯片的EEPROM中有應用數(shù)據(jù)和專用的程序代碼。其存儲范圍只能在操作系統(tǒng)控制下進行讀寫。隨機存取存儲器（RAM）是微處理器的暫時工作存儲器。存儲的數(shù)據(jù)信息在斷開電源后消失。CPU卡是非常靈活的，現(xiàn)代IC卡操作系統(tǒng)也能夠使各種應用集成在一張卡里（多功能卡）。專用的應用程序是在IC卡生產(chǎn)后才裝入其EEPROM中的，可通過操作系統(tǒng)進行初始化。CP

34、U卡首先應用于安全敏感領域。這方面的一個例子是全球移動通信系統(tǒng)（GSM）手機的IC卡或新的電子現(xiàn)金卡。此外，CPU卡的編程特性使其可以很快適應新開辟的應用領域。五、射頻識別卡射頻識別系統(tǒng)與上述的IC卡有著密切的關系。數(shù)據(jù)存儲在電子數(shù)據(jù)載體（稱為電子標簽或應答器）之中。然而，電子標簽的能量供應以及電子標簽與閱讀器之間的數(shù)據(jù)交換不是通過電流的觸點接通而是通過磁場或電磁場進行的，這方面采用了無線電和雷達技術。射頻識別是無線電頻率識別的簡稱，即通過無線電波進行識別。同其他識別系統(tǒng)相比，射頻識別系統(tǒng)具有許多優(yōu)點。因此，射頻識別系統(tǒng)開始占領了巨大的銷售市場。這方面的例子有很多,例如非接觸IC卡用作短距離公

35、共交通車票。自動識別系統(tǒng)簡介（二） 有關識別系統(tǒng)之間的比較（如下表所示），表明了射頻識別系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的弱點和優(yōu)點。這里還表明了接觸IC卡與射頻識別系統(tǒng)之間的密切的關系，但對后者來說，避免了與觸點接通易受干擾（破壞、污染、只有一個插接方向、插入費時等等）的缺點。系統(tǒng)參數(shù)條碼光學符號識別語音識別生物計數(shù)測量法IC卡射頻識別系統(tǒng)典型的數(shù)據(jù)量/字節(jié)11001100 -數(shù)據(jù)密度小 小 高高 很高很高機器閱讀的可讀性 好 好費時間費時間 好好個人閱讀的可讀性受制約簡單容易簡單容易困難 不可能不可能受污染/潮濕影響很嚴重很嚴重-可能（接觸）沒有影響受光遮蓋影響全部失效全部失效- 可能- 沒有影響受方向和位

36、置影響很小 很小-一個插入方向沒有影響用壞/磨損有條件有條件的- - 接觸 沒有影響購置費/電子閱讀設備很少 一般 很高 很高 很少 一般工作費用（例如：打印機）很少 很少 無 無 一般（接觸） 無未經(jīng)準許的復制/修改容易容易可能（錄音）不可能不可能 不可能閱讀速度（包括數(shù)據(jù)載體的使用）低-4s低-3s 很低>5s 很低>>510s 低4s 很快數(shù)據(jù)載體與閱讀器之間的最大距離050cm <1cm（掃描器）050cm直接接觸 直接接觸05m微波AB半無源標簽(Semi-passive tag) 射頻識別標簽的一種，用電池來驅(qū)動芯片電路，但從閱讀器形成的電磁場中獲取能量來進

37、行通訊。也稱為半主動標簽。閉路系統(tǒng)(Closed-loop systems)在閉路系統(tǒng)中，用射頻識別系統(tǒng)追蹤的物體始終處在系統(tǒng)內(nèi)部，決不會離開系統(tǒng)的控制，所以對射頻識別技術所使用的標準沒必要與外部系統(tǒng)兼容。編程器(Programmer)用于將電子數(shù)據(jù)寫入電子標簽或查閱電子標簽內(nèi)存儲數(shù)據(jù)。表面聲波SAW (Surface AcosticWave)是利用信號收發(fā)器上的壓電晶體具有將其表面接收到的低能微波信號轉(zhuǎn)換成超聲波信號,并通過信號的模式化反射用于自動識別的一種技術。標簽(Tag)一種射頻識別設備的通稱。以電子數(shù)據(jù)形式存儲所標識物品的代碼。RFID標簽通常被稱為電子標簽。它按激勵能量分為無源標簽

38、、有源標簽和半無源標簽。標簽呼叫(Tag talks first)是被動的超高頻射頻識別系統(tǒng)中的閱讀器確認標簽的一種方法。當標簽進入閱讀器的有效閱讀范圍內(nèi)，立即反射給閱讀器一個信號通知閱讀器標簽的出現(xiàn)。標簽碰撞(Ta g collision)當多個電子標簽同時向閱讀器反射信號時，就產(chǎn)生了碰撞。標簽啟用(Commissioning a tag)在標簽內(nèi)存入所追蹤的產(chǎn)品信息，通常是向其內(nèi)存寫入產(chǎn)品的編號等信息，并把這些信息輸入數(shù)據(jù)庫。標簽容量(Tag capacity)電子標簽編程時所能寫入的字節(jié)數(shù)或邏輯位數(shù)。標頭(Header)EPC代碼的結(jié)構中最高的一個字段。EPC代碼的總長、結(jié)構和功能完全由

39、標頭的值決定。波幅(Amplitude)是指電磁波在一個周期內(nèi)的最大振幅的絕對值。波幅模式化(Amplitude modulation)是指將波幅數(shù)字化的方法，如用“1”表示一個較大的波幅，用“0”表示一個普通波幅，這樣可以通過改變波幅來表示一個二進制數(shù)。CTop 產(chǎn)品電子代碼Electronic Product Code (EPC)EPC用一組數(shù)字來惟一地標識單品，EPC所對應的貨品信息存儲在網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)庫中，EPC是獲取這些信息的指針。超高頻Ultra-high frequency (UHF)通常指300MHz到3GHz之間的波段。UHF提供了高帶寬與優(yōu)良的頻段，但UHF電波對物料的穿透性不

40、是很好，所以傳輸中比相對低頻率的電波需要更強的能量。沖突(Collision)無線電信號的互相干擾。沖壓片(Die)是通過向半導體片沖壓而形成的微處理器。傳感器(Sensor)是一種能記錄其周圍物理環(huán)境的變化,并把這些變化轉(zhuǎn)換成電信號的裝置，如運動探測傳感器和溫度傳感器。傳感器可以與射頻識別系統(tǒng)結(jié)合使用。傳輸控制協(xié)議Transmission Control Protocol (TCP)為了連接不同類型的計算機而開發(fā)的一套正式的通訊規(guī)則。TCP是建立在因特網(wǎng)協(xié)議（IP）之上的面向連接的協(xié)議，通常在TCP/IP組合中見到，它增加了通訊的可靠性以及流控制。穿透力(Penetration)指某種無線電

41、波穿越非金屬物體的能力。純標識(Pure identity)與明確的物理或邏輯實體有關的標識，不依賴于任何具體的編碼載體。DTop帶寬(Bandwidth)某一限定時間內(nèi)，在某一通信渠道可以通過的數(shù)據(jù)量。導向(Orientation)是將標簽置于閱讀器天線的電磁波束的有效覆蓋范圍內(nèi)，以便于閱讀器與標簽通信。低頻標簽(Low-frequency tags)以125KHz的頻率與閱讀器通信的標簽。電磁波(Electromagnetic waves)以波的形式發(fā)射出能量。各種電磁波包括無線電波，伽馬射線和X射線。電磁波頻譜(Electromagnetic spectrum)電磁波的整個頻率范圍。電磁

42、干擾Electromagneticinterference (EMI)無線系統(tǒng)或無線產(chǎn)品對其相鄰的系統(tǒng)或產(chǎn)品產(chǎn)生的影響。電磁兼容性Electromagnetic compatibility (EMC)系統(tǒng)或產(chǎn)品的性能可與其他電磁設備一起使用而不會造成電磁干擾。電磁識別標簽Electromagnetic ID (EMID) tag一種可與外部閱讀器進行無線通訊的存儲設備。射頻識別標簽是電磁識別標簽的一種。電感式耦合(Inductive coupling)用于標簽和閱讀器之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。電子產(chǎn)品碼全球網(wǎng)絡EPCglobal Network (or EPC Network)是基于網(wǎng)絡的有關電

43、子產(chǎn)品代碼的一系列技術和服務。它包括實名服務(Object Name Service)，分布式中間件(Savants)，電子產(chǎn)品碼信息服務和物理標示語言。電子產(chǎn)品碼搜索服務(EPC Discovery Service)是EPCglobal提供的一種網(wǎng)絡服務，允許公司搜索閱讀某個EPC標簽的所有閱讀器。電子產(chǎn)品碼信息服務(EPC Information Service)是EPC網(wǎng)絡的一個組成部分。它是一種網(wǎng)絡服務可以讓公司把與EPC有關的信息存放在安全的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫中，讓不同的用戶群按授權的級別訪問這些數(shù)據(jù)。電子產(chǎn)品碼信息服務包括電子產(chǎn)品碼搜索服務。電子商品防竊系統(tǒng)Electronic artic

44、le surveillance (EAS)有“on”或“off”兩種狀態(tài)的簡易電子標簽。當一件商品被合法的購走或借出，標簽失電。當有人攜帶貼著沒有失電標簽的商品通過一個門禁區(qū)域時，報警器發(fā)出聲音。電子數(shù)據(jù)交換Electronic data interchange (EDI)在商業(yè)網(wǎng)絡上共享數(shù)據(jù)的一種廣泛認可的方法。動態(tài)數(shù)據(jù)(Dynamic data)經(jīng)常持續(xù)變化的數(shù)據(jù)，例如環(huán)境溫度。讀寫(Read-write)能夠讀出并覆蓋已存儲的信息的能力。具有讀寫能力的RFID標簽的芯片比同類的只讀芯片貴。對象分類代碼(Object class)是GID的一個字段，被EPC管理實體使用來標識一個物品的種類

45、或類型。對象名稱解析服務Object Name Service (ONS)一種系統(tǒng)，用于查找惟一的產(chǎn)品電子代碼，并將計算機指向于EPC對應的商品信息。ONS類似于域名服務系統(tǒng)（DNS），后者是將計算機指向INTERNET上的站點。多次訪問法(Multiple access schemes)為了提高閱讀機利用率和效率并防止碰撞而采用的訪問閱讀器的方法。常用的多次訪問法有分時多次訪問法(TDMA)，分頻多次訪問法(FDMA)，分區(qū)多次訪問法(SDMA)和分碼多次訪問法(CDMA)。 多功能閱讀器(Agile reader)是一種可變頻或具有多種通信方式的射頻識別閱讀器。多路調(diào)制器(Multiple

46、xer)是一種電子裝置可以使閱讀器擁有多個天線。每個天線按照預定的順序掃描閱讀區(qū)域，這樣可以減少閱讀器的數(shù)目同時消除了多個閱讀器之間的相互干擾。多路通訊方案(Multiple access schemes)允許幾臺無線電發(fā)射器同時工作在同一個頻譜中的方法。ETopEPC信息服務(EPC information service)為訪問和持久保存EPC相關數(shù)據(jù)提供一個標準的接口，已授權的貿(mào)易伙伴可通過標準接口對EPC相關數(shù)據(jù)進行讀寫，具有高度復雜的數(shù)據(jù)存儲與處理過程，支持多種查詢方式。EPC中間件(EPC middleware)是一種分布式的網(wǎng)絡軟件，作為internet網(wǎng)絡與閱讀器之間的中間件可

47、用于處理和管理相關閱讀器的所有信息和事件。 FTop 防沖撞(Anti-collision)也稱為防沖突，是一種用于防止一個閱讀器讀取范圍內(nèi)，或者兩個及兩個以上閱讀器的交疊區(qū)域內(nèi)標簽無線電信號之間的相互沖突的技術。防沖撞的算法主要用于確保標簽或閱讀器不同時發(fā)送或接收信息。非接觸式智能卡(Contactless smart card)是帶有射頻識別芯片的信用卡或其它用途的卡。閱讀器可以對其進行無線閱讀，從而加快結(jié)賬，方便顧客。分貝Decibel (dB)是天線接收率的測量單位。服務器(Server)用于處理并滿足文件、頁面或其他數(shù)字傳輸請求的計算機。GTop 高頻標簽(High-frequenc

48、y tags)工作于1356MHz之間的標簽。高速緩沖存儲器(Cache)用于存儲數(shù)據(jù)并快速檢索最近訪問的數(shù)據(jù)的存儲器。工廠編程(Factory programming)有些只讀標簽在制造時必須將它們的識別號寫入其上面的芯片，這一過程就叫工廠編程。工廠寫入的數(shù)據(jù)是不能被改寫的。功率容量(Power capacity)天線發(fā)射所能承受的最大射頻功率，單位為瓦（W）。工業(yè)，科學和醫(yī)學(ISM)頻帶Industrial, Scientific, and Medical (ISM) bands電磁波頻譜的一組未授權的頻率。對于那些使用工作在ISM頻帶頻率的通訊設備，不必從政府購買許可證。工作周期(Du

49、ty cycle)是閱讀器向外發(fā)射能量的時間長度。規(guī)則(Protocol)是規(guī)范通信系統(tǒng)的一系列規(guī)定。HTop 回射(Backscatter)是閱讀器與被動標簽之間進行通信的一種方法。被動標簽使用回射法接受閱讀器的無線電波，然后以與載體同樣的頻率反射回閱讀器。反射回的信號經(jīng)過了模式化處理以便傳輸數(shù)據(jù)信息。IInternet工程任務組The internet engineering task force(IETF)由網(wǎng)絡設計師、運作商、供應商和研究學者組成的開放的、國際性的、關注于internet構架發(fā)展的組織團隊。Internet 協(xié)議Internet Protocol (IP)廣泛應用在以太

50、網(wǎng)上的TCP/IP協(xié)議組的網(wǎng)絡層。用于鏈接到某一個網(wǎng)絡上的計算機之間的數(shù)據(jù)包的發(fā)送。JTop 極向回轉(zhuǎn)天線(Circular-polarized antenna)超高頻閱讀器的天線采用極向回轉(zhuǎn)法發(fā)射無線電波。因為天線是回轉(zhuǎn)式的，所以增加了閱讀標簽的機會。但是，極向回轉(zhuǎn)天線的閱讀距離比線性天線短。激活(Excite)閱讀機發(fā)射的無線電波與被動標簽的天線耦合產(chǎn)生的能量喚醒了芯片，以便于它向閱讀器反射信號。集成電路Integrated circuit (IC)是芯片或微芯片的別稱，各種IC組成了計算機的大腦。極化(Polarisation)指天線輻射時形成的電場強度方向。檢驗碼(Checksum)是

51、加在射頻識別標簽微處理器內(nèi)存數(shù)據(jù)區(qū)的一個數(shù)碼。在數(shù)據(jù)傳輸前后通過檢驗這個數(shù)碼以確定標簽上所存的數(shù)據(jù)是否完好無損。晶片(Wafer)一塊小而薄的圓形的半導體材料，如純硅片。硅晶片的直徑通常是8到12英寸。靜態(tài)數(shù)據(jù)(Static data)不會變化的數(shù)據(jù)，如與產(chǎn)品的物料成分相關的數(shù)據(jù)。糾錯規(guī)則(Error correcting protocol)是閱讀器用來正確解讀從標簽讀取的數(shù)據(jù)的一系列規(guī)則。糾錯碼(Error correcting code)是儲存在射頻識別標簽上的一個數(shù)碼，能讓閱讀器解讀出丟失或讀錯的數(shù)據(jù)。 糾錯模式(Error correcting mode)是閱讀器與標簽之間傳送數(shù)據(jù)的一

52、種模式，這種模式可以自動更正讀錯的數(shù)據(jù)或解讀出丟失的數(shù)據(jù)。KTop 可讀寫標簽(Read-write tag)標簽上的信息既可以被閱讀也可以被改寫或?qū)懭胄碌男畔?，但是有些?shù)據(jù)區(qū)的信息如儲存產(chǎn)品序列號的區(qū)域不能被改寫。 可擴展標識語言eXtensible markup language (XML)一種被廣泛接受的INTERNET共享信息的方式，計算機能夠使用它而不受所運行操作系統(tǒng)的約束?？梢晜鬏敿夹g(Line-of-sight technology)它需要商品被機器“看見”才能夠自動識別。條碼和光學字符識別是兩種常見的可視傳輸技術。可一次編程標簽(One-time programmable ta

53、g)也稱用戶編程標簽，射頻識別標簽只能寫一次但可以讀多次?？兆x(Phantom read)當閱讀機讀到一個標簽出現(xiàn)的信息，但實際上這個標簽并不存在，這個現(xiàn)象就叫空讀?？罩型ㄐ乓?guī)則(Air interface protocol)是規(guī)范閱讀器與標簽之間相互通信的規(guī)則。LTop靈敏閱讀器(Agile reader)是可以閱讀不同類型RFID標簽的閱讀器通稱，例如由不同廠商制造的，或可以工作在不同頻率下的閱讀器。 流控自裝配(Fluidic Self-Assembly)由Alien科技公司申請專利的一項制造方法，其工藝包括很小的微芯片在一種特殊的液體中的一個底座上流動，底座上有用來固定住芯片的孔。邏輯門(Logic gate)微芯片電路上的小型開關，使芯片能夠執(zhí)行某些任務。濾值(Filter value)是EPC代碼中的可選部分，它不是純標識的一部分，而是用于快速過濾和