世博會門票有顆“RFID芯”

1、世博會門票有顆“ RFI芯 日前，某潮人大媽向我展現(xiàn)了她網(wǎng)購的世博會門票，并 告知 絕無假票，由于是 RFID 防偽的?；屑俣ㄒ灰怪g， RFID 這個詞就 從 GEEK 口中的專業(yè)術(shù)語，變成街頭巷尾的盛行詞 To 二代身份證、 公交卡、不停車收費、物聯(lián)網(wǎng)、掛在牛尾 巴上的電子身份證 更有生活大爆炸劇中的宅男謝 爾頓，連整理行李都必需在每 件物品上打上電子標簽。這一 切看似玄妙的 高科技，其實 都是 RFID 的衍消費品。 雖說 RFID 此物大名遠揚，似乎在生活的方方面面都能一 展身 手。但是 RFID 詳細是個啥玩意？它存儲的信息為何我們 看不到？ 它如何任務(wù)， 又如何防偽？這些效果， 似

2、乎也沒多少 人說的明白。 說到這個 RFID 它的全稱叫 Radio Frequency Identification, 翻譯 成中文就是射頻識別（技術(shù)） , 說的再 深刻些我們也叫它電子標 簽。 這個電子標簽，我們可以把它了解成為一種先進的條形 碼。 其優(yōu)勢之處何在？首先，傳統(tǒng)的條形碼必需正對讀碼器 并且在很 近的距離才可以讀取數(shù)據(jù)，而 RFID 無需正對讀卡器，可以穿透遮 蓋物，并且在數(shù)米（無源 RFID）乃至數(shù)千米（有 源）范圍內(nèi)都可 以讀取數(shù)據(jù)。其次，傳統(tǒng)的條形碼僅僅能提 供相當有限的固定信 息，一旦印刷完成就無法更改；而 RFID 貯存的信息容量遠遠的大 于條形碼，并且可以隨時改寫其

3、中 的內(nèi)容。再次，傳統(tǒng)的條形碼 直接印刷在商品外表，容易被 竄改或偽造，而 RFID 無法偽造并且 也可以加密防止竄改信 息。另外，傳統(tǒng)的條形碼必需一個一個的 讀取，效率很低； 而 RFID 可以同時讀取多個標簽，并且讀取速度 相當高。 RFID 最早由美國國防部和沃爾瑪運用并推行。如今，美 國的 沃爾瑪曾經(jīng)片面完成了貨盤級的物流 RFID 化，并要求 其供貨商必 需采用 RFID 標簽。沒有完成單品級的 RFID 化，非不能也，適用 不起也。據(jù) Sanford C. Bernstein 公司的 批發(fā)業(yè)剖析師估量，經(jīng) 過采用 RFID,沃爾瑪每年可以節(jié)省 83. 5 億美元，其中大局部是由 于

4、不需求人工檢查進貨的條碼 而節(jié)省的休息力本錢。（猛瑪教員 的我只愿為你 ? 我只愿 為你 ? 文有訴）另一方面是，可以 處置大局部偷盜的效 果，而如今單是偷盜一項，沃爾瑪一年的損 失就差不多有 20 億美元，假設(shè)一家合法企業(yè)的營業(yè)額能到達這個 數(shù)字，就可 以在美國 1000 家最大企業(yè)的排行榜中名列第 694 位。 而美國國防部在其裝備上設(shè)置了有源 RFID 模塊，來構(gòu)筑曾經(jīng)構(gòu) 筑 了許多年的軍事信息化：設(shè)備定位、統(tǒng)籌調(diào)度、敵我識別 等等。 RFID 的基本實際在 4050 年代就已提出，但直到 90 年代 才末 尾大規(guī)模運用。嚴謹來說，RFID 所代表的是一個完整而復雜的體 系，而非一種詳細

5、芯片。 RFID 的家族相當?shù)凝嫶螅?這集體系中包 括了許許多多的技術(shù)規(guī)范和接口規(guī)范，從高頻 到微波頻段都有對 應(yīng)的產(chǎn)品。我們通常運用的，比如世博會 門票，只是其中任務(wù)在 433M（ 5 種頻段大類中的一種中的一 個詳細載頻）的無源 （3 種供 能方式的一種）EPC（產(chǎn)品電子代碼規(guī)范，主要運用在民用的物流 方面） CLASSI GEN 2 （EPC規(guī)范的一個子規(guī)范， GEN2表示第二代 的CLASS的技術(shù)運用。 從某種角度下去說，規(guī)范的不一致，也是 現(xiàn)今制約 RFID 大規(guī)模運用的一個阻礙。 那究竟這個 RFID 系統(tǒng)是如何停止任務(wù)的呢？讓我們來設(shè) 身處 地的體驗一下 RFID 的魅力。假定顧

6、客去超市買了預(yù)備 買一只帶有 RFID 標簽的橙子，橙子的標簽里寫著諸如 ”我 的編號，我來自 哪里，我的消費日期以及 你還沒有買下 我這樣的信息。 當顧客經(jīng)過超市出口處的付賬系統(tǒng)時，付 賬通道內(nèi)的天線不時收 回無線電波，與 RFID標簽外部的微帶天線發(fā)生電感耦合。 微帶天 線是電子標簽外部的一個極小 的天線，可以看做一個線圈，依據(jù) 法拉第電磁感應(yīng)定律， 當 無線電波由于改動了穿過線圈的磁場時， 線圈中就發(fā)生了電 流，電流到達一個門限值之后，就可以驅(qū)動芯 片任務(wù)，把存 儲在標簽里的信息發(fā)送出來。付賬通道內(nèi)的天線收 到信息 后，傳送給讀寫器，讀寫器經(jīng)過固化在外部的軟件（稱之 為 中間件）確認了信

7、息的有效，一方面往讀寫器天線處發(fā)指令 : 暫停讀取數(shù)據(jù)；另一方面對重復的信息停止挑選，然后 送 往上位的計算機： 幫我識別一下這個橙子。上位計算 機經(jīng) 過網(wǎng)絡(luò)檢索整個超市的數(shù)據(jù)庫，找到這個橙子的信息： 松鼠牌，售價五元，距保值期還有一個月，并把信息顯 示 給顧客。顧客在計算機上確認購置，當然假設(shè)這家超市值 得信任 也可以跳過這個步驟。計算機就給讀寫器下命令： 讓他付錢。讀寫器再啟動天線，讀取客戶銀行卡上 RFID 芯 片的信息，如是這般的銜接到銀行的網(wǎng)絡(luò)完成付款。當計 算機收 到付款成功的信息時會啟動讀卡器，把 你還沒有買 下我這 樣的信息改成 你是我的新主人，于是這個橙子 就真正屬于 你了。

8、雖說描畫比擬長，但實踐這個進程在一兩 秒的時間內(nèi)就完 成了，也就是說可以完成 拿起貨物，走出 商店的零等候購 物。不用擔憂自己幫他人付了款，由于電 磁感應(yīng)發(fā)生的電流相當 微弱，普通超市運用的電子標簽有效 范圍不超越 5 米，這個距離 值可以依據(jù)需求經(jīng)過調(diào)整天線的 功率停止設(shè)定，使信號的范圍準 確的控制在某個區(qū)間。并且 讀寫器的中間件可以經(jīng)過讀寫器天線 反應(yīng)信號的強弱來確 定距離最近的物體，因此別和其他顧客挨在 一同買單，就不 用擔憂誤付款。如今很多高速公路出口都設(shè)有無 人收費通 道，當汽車開過收費通道的時分，自動從汽車一切人的 賬戶內(nèi)扣款，這就是運用了 RFID 技術(shù)。應(yīng)該說這項技術(shù)曾經(jīng)相 當

9、 成熟，只是由于本錢效果，尚未普及到每個小件商品而已。 有人要問 ，10 米的有效任務(wù)范圍能否太過狹小了呢？當然， 諸 如碼頭、火車這樣的場所，無源 RFID 由于功率小，清楚力所能及， 這時我們可以選用有源的 RFIDo 所謂有源即自帶電源，因此不需 求經(jīng)過電磁感應(yīng)發(fā)生的微弱電流任務(wù)， 而是 自動的向接納天線發(fā) 射信號， 只需功率夠大， 就不存在范圍 太小這個效果。 有源的 RFID 比擬多運用于車輛、電力設(shè)備、 火車、野外設(shè)備等等無法接近或 供電困難的環(huán)境。并且由于 有源的 RFID可以自動發(fā)射電磁波，因 此結(jié)合 GPS 系統(tǒng)還可 以作為定位之用。美國的明尼蘇達監(jiān)獄就采 用有源 RFID

10、管 理犯人，先是繪制一幅準確的監(jiān)獄電子地圖，再在 每個囚犯手段上帶上一個有源 RFID 手鐲。之后就可以經(jīng)過計算機 觀 察每個犯人的活動，并可以經(jīng)過點擊代表犯人的紅點獲取囚 犯 的詳細資料，假定某 2 個紅點重合，那意味著獄警要趕快 出動去 把打架的兩團體拉開了。聽起來是不是很像哈利波特 里的火點地 圖？惋惜，平攤到每個囚犯身上的設(shè)備費用要三 萬美金，短期內(nèi) 也只要萬惡的資本主義國度才用得起了。 目 前無源 RFID 占整個 RFID 市場的 80%以上， 相關(guān)于有源 RFID來說，單芯片只賣幾美分 的無源 RFID 真實可以算是白菜價 To RFID 又是怎樣完成防偽和信息平安的呢？首先，由

11、于技術(shù) 門 檻太高，并且消費線過于昂貴，目前只要 Tl 、 Impinj. 意 法半導 體和飛利浦半導體等少數(shù)幾家供應(yīng)商可以提供 RFID 的中心芯片。 雖然形成了技術(shù)壟斷和產(chǎn)品價錢高居不下，但 是也根絕了冒充偽 劣產(chǎn)品的發(fā)生。我國也在自主研發(fā) RFID 芯片，雖說早已 取得 了打破性停頓，距離商品化，怕是 還有很長的路要走。另外， 每塊 RFID 芯片都有一個獨一的 ID 號，這個 ID 是出產(chǎn)商固化在芯 片外部的，無法改寫。我 們可以經(jīng)過讀取芯片的 ID 號來判別這塊 芯片能否屬于合法 范圍。從目前來看，還沒有哪家造假商有如此 雄厚的實力偽 造芯片。因此，可以說至少現(xiàn)今未出現(xiàn)冒充的 RFI

12、D 標簽。 芯片不能造假， 那如何保證其中的信息也是真實有效的呢？ 在 RFID 芯片的外部，設(shè)計了一個客戶數(shù)據(jù)區(qū)，可以依據(jù)需 求在外 部寫入訪問密碼，來防止他人竄改 RFID 的外部資料。當然，世上 沒有完美的加密算法，但我置信只需密碼夠長， 讓破解的家伙十 年八年算不出來，那就到達加密的目的了。 其次，貯存在 RFID 里的只是長長的二進制代碼，而用戶資 料實踐上是貯存在上位機 及其整個網(wǎng)絡(luò)外部的數(shù)據(jù)庫里的。 假設(shè)不知道代碼的含義或許不 能銜接到數(shù)據(jù)庫，那讀卡器讀 取到的只是長長一串含義未知的二 進制代碼而已。 當然，人 世沒有相對的平安， 不過我想相關(guān)于 RFID 自身來說，風險 更大的應(yīng)該是網(wǎng)絡(luò)和計算機自身吧。目前意大利 的托斯卡納 酒莊和中國的茅臺，都不約而同的在瓶子上裝置 RFID 防偽。聽說茅臺會在蓋子上搞一個 RFID 標簽，可以在經(jīng)銷商處辨 明真?zhèn)魏湍攴荩坏╅_蓋，這個標簽就自動失效了。 當然，事無完美，RFID 也有其自身的缺陷。受限于電磁 波自 身，電磁波穿不過金屬和液體，金屬會反射電磁波形成 屏蔽，而 液體會吸收電磁波使其難以穿過。無法的是，大局 部集裝箱以及 機械設(shè)備都是金屬的，而大局部植物活體的含 水量都十分高。所 以舊事上看到的給牛運用的 RFID 標簽， 都是外掛在牛的耳朵上， 而非植入牛的體內(nèi)。 如今，曾經(jīng)有 許多公司消費公用于金