RFID概況與標準化趨勢

　　1．RFID概況

　　RFID是英文”Radio Frequency Identification“的縮寫。意為”射頻識別”，是非接觸式自動識別技術的一種。到目前為止，自動識別技術最成功的應用案例，是”條形碼”技術在包裝、零售和物流業中的廣泛應用，提高了這些領域中企業的管理水平和生產效率。降低了生產成本，提高了產品質量。

　　隨著Wal—Mart和Metro兩大全球零售商巨頭率先提出在其零售管理中首先使用RFID技術，使這個并非新生的技術受到世界越來越多的關注甚至熱烈地追捧。根據英國Pira的研究，RFID是未來幾年中對包裝、印刷和紙張生產業產生重要影響的技術之一。可以肯定地說，隨著技術的突破和成本的降低，目前在包裝、零售和物流業中廣泛應用的”條形碼”技術正在且必將被”RFID”技術所取代。在信息化、數字化、全球化的今天，人們對于可以承載大量信息且靈活方便的RFID技術的需求正在呈幾何級數式的增長。圖1是F&S公司對全球RFID應用市場的分析（單位：億美元）與預測，到2009年，全球 RFID市場將從2003年的20億美元猛增到100億美元。

　　國際形勢如此．國內形勢也如此，這是經濟全球化的必然趨勢。我國已有多家從事RFID研發與系統集成的供應商，如普諾瑪、實華開等。許多新興的高科技公司正在從事RFID技術應用的開創性工作。正如條形碼”技術的推廣與應用帶給世界的震驚與驚喜一樣，RFID技術的普及對人類社會的影響將遠比前者更深遠和持久。

　　在RFID浪潮到來時，人類社會的生產管理效率將得到極大的提高，勞動者將得到解放，更多的人力、物力將集中用于創造與改善人們生活所需的各種服務領域。

　　2．RFID標準化趨勢

　　隨著RFID技術的普及，標準化是其廣泛獲得市場接受的必要措施，同時也是各國企業發展與國際化的一個良好契機。目前，主要的RFID標準有歐美體系 （EPCgloba1）與日本體系（UID），還有ISO系列，其他標準多為各國或地區自定的標準，如韓國采用本國制定的標準。可以預測，如同”條形碼” 標準的制定，RFID標準必將在各國或地區標準的基礎上，形成國際統一的主流標準，同時修改與兼容主要國家或地區的標準。另外，由于RFID技術是一種電子技術，其國際標準與移動通信標準的形成過程相似，不斷延伸的應用領域會催生出基于不同應用的主流標準，隨著成本不斷降低和市場的擴大，會產生在一定時期占絕對主導地位的國際標準。盡管我們希望RFID的國際標準既內容豐富又簡潔明了，操作性強。但隨著通信技術的發展，RFID技術必然會越來越多地借鑒或移植來自信息科技領域的成果，這樣，統一的國際標準會更多地將指導性定義或法則集中在體制、協議、接口與應用層面上來。

　　在RFID領域．雖然射頻識別讀取機與標簽技術還未統一，不同制造商所開發的卷標通訊協議，也各不相同．各國、各地區和各大RFID供應商與應用商都在加快各自標準的制定進程，但RFID技術應用帶來的巨大效益與潛在的市場需求會促進統一的主流標準的產生。由于RFID技術的高效率、大容量特征和其靈活性、保密性特點，可以預見．RFID標準不會像“條形碼”標準那樣簡單，其需要關注與解決的問題會多得多．同時也復雜得多。

　　本文在借鑒現代信息技術應用與標準化進程的經驗的基礎上．主要對RFID標準化所需注意與解決的3大類問題（一般問題、重要問題、法律與道德問題）提出筆者的觀點與建議。

　　RFID標準化中的一般問題

　　在RFID標準化內容中，要解決和規范的一般問題是硬件或與硬件相關的問題．包含物理特性（電磁特性、頻譜要求與機械特性）、測試方法與要求、硬件接口、傳輸協議（工作模式、同步方式、編碼與調制方式、文件格式、字符集選定等）、加密與安全、硬件擴展等幾個方面的問題。準確地說．現有的RFID標準．無論是歐美體系還是日本體系．或者是其他地區或國家制定的標準．更多地是表達硬件的基本要求與軟件的簡單規范．在體系的平衡性、擴展性、加密與安全方面還只是初步的考慮．并沒有完善的解決方案．更多地像”條形碼”標準的復制品。盡管也有稱RFID為“電子條形碼”的說法．還是必須清醒地認識到它更多地是一種信息收集與交互的技術．它的信息載體是可以具有極大容量的電子媒體，它的交互方式是無線數據交互．它的技術基礎是整個信息學與通信學。因此．它潛在的應用能力與應用領域極為廣大．它應用的深度與廣度將遠遠超過”條形碼”技術所能達到的程度。如果在RFID標準化中不考慮這些因素．將很快面I臨標準滯后與重大修改的窘迫．同時也會給RFID供應商和使用商造成混亂與損失．甚至破壞好不容易建立起來的RFID國際統一標準聯盟成員之間的互信與協作關系。

　　1．RFID物理特性

　　在RFID物理特性方面．與現有大多數標準不同的是．應該規定的頻譜要求是一個復合的范圍而不是單一的頻點．這可以增加卷標的靈活性．降低其生產成本。同時讀取器可以使用頻率掃描的方式進行工作，提高頻率方面的兼容性。在電磁強度方面．可以采用分級的方式規定不同用途的RFID的最大與最小電磁強度要求．把它作為一個發射機來看待。作為零售業使用的RFID與作為動物追蹤應用的RFID可使用不同頻率和不同的電磁強度。主動式RFID的電源要求、傳輸距離與其應用分級相適應。在機械特性方面．要求在一定范圍的溫度、濕度、光電環境、輻射環境下RFID的可靠性．抗彎曲、抗變形、抗摩擦的能力和耐水、熱、輕度酸堿的性能．還有抗突發式機械擠壓與碰撞的要求。這些要求針對不同的應用．重點側重于適應各自的應用環境，并在信息結構中留下分級應用要求的說明性代碼。

　　2．RFID的測試內容

　　RFID的測試要求可以單獨作為標準的附件或正文的一節存在，這部分內容應該對應分級模式按”必要”與”可選擇要求”的參數來執行。在硬件測試的基礎上．應對其所有功能進行檢查．重點是接口參數、傳輸協議。接口參數對天線的性能按分級模式要求．對讀取器接收前端匹配特性作分級要求，在接口參數中．與軟件接口的兼容性應當作重要測試．保證讀取器硬件可以在多種服務軟件平臺下工作，當然對軟件的要求是可以在多種硬件平臺上正常運行。對傳輸協議的檢驗．重點針對糾錯與防”碰撞（多個卷標的信號同時到達接收端．導致無法分辨出需要的信息源）”能力進行測試。對”碰撞”的處理．可以采用掃描啟動或相關檢測的技術．通過一定的算法結合標準規定的體制來共同完成．提高識別的效率。另外．對被動式RFID建議采用同時多通道接收與處理的技術．對主動式RFID采用掃描接收與處理的技術，或者根據讀取數據的目的．選擇讀取器工作的方式。

　　3．RFID的傳輸協議

　　在傳輸協議部分，應該確定分級應用的體制．在構建信息結構時．可以借鑒”條形碼”的經驗．區分RFID的國家或地區代碼、行業或商品的應用種類代碼、分級要求代碼、糾錯段、讀寫操作種類與記錄、分級數據內容、保密措施結構、權限設置、廠商信息等．同時對信息重發模式進行規范。多種操作行為控制（寫入、覆蓋、自毀、可重啟式自毀或鎖定等）與高級標準版本兼容信息．用于幫助讀取器進行兼容處理。文件格式應該容許多種格式由軟件來處理．字符集應選用通用信息字符集．與現有I T行業或計算機操作系統所用字符集相同。對加密與安全的考慮．主要從軟件數據加解密體制和權限驗證來考慮．特別對批量改寫的權限進行嚴格審查．在主控系統中應保留原有數據一段時間。這些要求由軟件與應用商來協商決定。分級模式按從上到下的順序逐級兼容．應用不同．成本不同．要求不同．價格也不同。

　　硬件擴展主要指讀取器，采用插卡式或模塊式集成．來保證硬件的各個功能模塊部分可以根據不同的需求替換或升級．甚至直接與電腦進行數據傳輸．可以是無線（紅外或藍牙）連接．也可以是有線的連接。