【正文】 ，特別是 860MHz～ 960MHz(UHF 頻段 )的遠(yuǎn)距離 RFID技術(shù)發(fā)展最快；而 和 頻段由于產(chǎn)品擁 擠，易受干擾，技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，其相關(guān)的研究和應(yīng)用仍處于探索的階段 。 表 11 RFID 技術(shù)發(fā)展的歷程表 時(shí)間 RFID 技術(shù)發(fā)展 19411950年 雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了 RFID 技術(shù)， 1948 年奠定了 RFID 技術(shù)的理論基礎(chǔ)。 19511960年 早期 RFID 技術(shù)的探索階段，主要處于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn) 研究。 196l1970年 RFID 技術(shù)的理論得到了發(fā)展，開始了一些應(yīng)用嘗試。 19711980年 RFID 技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期，各種 RFID 技術(shù)測(cè)試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的 RFID 應(yīng)用。 6 19811990年 RFID 技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段，各種封閉系統(tǒng)應(yīng)用開始出現(xiàn)。 19912021年 RFID 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨得到重視， RFID 產(chǎn)品得到廣泛采用。 2021今 標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨為人們所重視， RFID 產(chǎn)品種類更加豐富，有源電子標(biāo)簽、無源電子標(biāo)簽及半無源 電子標(biāo)簽均得到發(fā)展，電子標(biāo)簽成本不斷降低。 RFID 的系統(tǒng)組成 一個(gè)典型的 RFID系統(tǒng)一般由 RFID標(biāo)簽、讀寫器以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等部分組成。其中 RFID 標(biāo)簽中一般保存有約定格式的編碼數(shù)據(jù)，用以唯一標(biāo)識(shí)標(biāo)簽所附著的物體。與傳統(tǒng)的識(shí)別方式相比， RFID 技術(shù)無需直接接觸、無需光學(xué)可視、無需人工干預(yù)即可完成信息輸入和處理，且操作方便快捷。能夠廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、物流、交通、運(yùn)輸、醫(yī)療、防偽、跟蹤、設(shè)備和資產(chǎn)管理等需要收集和處理數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域，并被認(rèn)為是條形碼標(biāo)簽的未來替代品。 在具體的應(yīng)用過程中，根據(jù)不同的 目的和環(huán)境， RFID 系統(tǒng)的組成會(huì)有所不同，但從其工作原理來看，系統(tǒng)一般都由信號(hào)發(fā)射機(jī)、信號(hào)接收機(jī)、發(fā)射接收天線三部分組成。 (1) 信號(hào)發(fā)射機(jī)：在 RFID 系統(tǒng)中，信號(hào)發(fā)射機(jī)為了不同的應(yīng)用目的，會(huì)以不同的形式存在，典型的形式是標(biāo)簽。標(biāo)簽相當(dāng)于條形碼技術(shù)中的條形碼符號(hào)，用來存儲(chǔ)需要識(shí)別傳輸?shù)男畔?。另外，與條形碼不同的是，標(biāo)簽必須能夠自動(dòng)或在外力的作用下，把存儲(chǔ)的信息主動(dòng)發(fā)射出去。標(biāo)簽一般是帶有線圈、天線、存儲(chǔ)器與控制系統(tǒng)的低電集成電路。 (2) 信號(hào)接收機(jī)： RFID 系統(tǒng)中，信號(hào)接收機(jī)一般叫 做 閱讀器。閱讀器基本的功 能就是提供與標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐緩?。另外，閱讀器還提供相當(dāng)復(fù)雜的信號(hào)狀態(tài)控制、奇偶錯(cuò)誤校驗(yàn)與更正功能等。 (3) 發(fā)射接收天線：天線是標(biāo)簽與閱讀器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置。 RFID 技術(shù)用于需要跟蹤眾多貨物資源、而人手又有限的倉庫管理中是非?，F(xiàn)實(shí)的。因?yàn)镽FID 系統(tǒng)基于人們熟悉的 Windows 或 UNIX 平臺(tái)，所以通常易于管理。 RFID 工作原理 RFID 系統(tǒng)的 工作原理 ：讀寫器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號(hào)；當(dāng) RFID標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器工作場(chǎng)時(shí)，其天線產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而 RFID 標(biāo)簽獲得能量被激 7 活并向讀寫器發(fā)送出自身編碼等信息；讀寫器接收到來自標(biāo)簽的載波信號(hào)，對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼后送至計(jì)算機(jī)主機(jī)進(jìn)行處理；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該標(biāo)簽的合法性，針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào)；RFID 標(biāo)簽的數(shù)據(jù)解調(diào)部分從接收到的射頻脈沖中解調(diào)出數(shù)據(jù)并送到控制邏輯，控制邏輯接收指令完成存儲(chǔ)、發(fā)送數(shù)據(jù)或其他操作。 [2] RFID 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀 ISO 制定的 RFID 標(biāo)準(zhǔn)體系 RFID 標(biāo)準(zhǔn)化工作最早可以追溯到 20世紀(jì) 90年代。 1995 年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/IEC 聯(lián)合技術(shù)委員會(huì) JTCl 設(shè)立了子委員會(huì) SC31（以下簡(jiǎn)稱 SC31），負(fù)責(zé) RFID標(biāo)準(zhǔn)化研究工作。 SC31 委員會(huì)由來自各個(gè)國(guó)家的代表組成，如英國(guó)的 BSI IST34委員、歐洲 CEN TC225 成員。他們既是各大公司內(nèi)部咨詢者，也是不同公司利益的代表者。因此在 ISO 標(biāo)準(zhǔn)化制定過程中，有企業(yè)、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化組織和國(guó)家三個(gè)層次的利益代表者。 SC31 子委員會(huì)負(fù) 責(zé) RFID 標(biāo)準(zhǔn)可以分為四個(gè)方面：數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（如編碼標(biāo)準(zhǔn) ISO/IEC 1569數(shù)據(jù)協(xié)議 ISO/IEC 1569 ISO/IEC 15693，解決了應(yīng)用程序、標(biāo)簽和空中接口多樣性的要求，提供了一套通用的通信機(jī)制）、空中接口標(biāo)準(zhǔn)（ ISO/IEC 18000 系列）、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（性能測(cè)試 ISO/IEC 18047 和一致性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) ISO/IEC 18046）、實(shí)時(shí)定位（ RTLS）（ ISO/IEC 24730 系列應(yīng)用接口與空中接口通信標(biāo)準(zhǔn)）方面的標(biāo)準(zhǔn)。 這些標(biāo)準(zhǔn)涉及到 RFID 標(biāo)簽、空中接口、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、讀寫器 與到應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)協(xié)議，它們考慮的是所有應(yīng)用領(lǐng)域的共性要求。 ISO 對(duì)于 RFID 的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)是由應(yīng)用相關(guān)的子委員會(huì)制定。 RFID 在物流供應(yīng)鏈領(lǐng)域中的應(yīng)用方面標(biāo)準(zhǔn)由 ISO TC 122/104 聯(lián)合工作組負(fù)責(zé)制定， 包括ISO17358 應(yīng)用要求、 ISO 17363 貨運(yùn)集裝箱、 ISO 17364 裝載單元、 ISO 17365運(yùn)輸單元、 ISO 17366 產(chǎn)品包裝、 ISO 17367 產(chǎn)品標(biāo)簽。 RFID 在動(dòng)物追蹤方面的標(biāo)準(zhǔn)由 ISO TC 23 SC19 來制定，包括 ISO 11784/11785 動(dòng)物 RFID 畜牧業(yè)的應(yīng)用 ，ISO 14223 動(dòng)物 RFID 畜牧業(yè)的應(yīng)用 高級(jí)標(biāo)簽的空中接口、協(xié)議定義。 8 從 ISO 制訂的 RFID 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容來說， RFID 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)是在 RFID 編碼、空中接口協(xié)議、讀寫器協(xié)議等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)之上，針對(duì)不同使用對(duì)象，確定了使用條件、標(biāo)簽尺寸、標(biāo)簽粘貼位置、數(shù)據(jù)內(nèi)容格式、使用頻段等方面特定應(yīng)用要求的具體規(guī)范，同時(shí)也包括數(shù)據(jù)的完整性、人工識(shí)別等其他一些要求。通用標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)基本框架，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)它的補(bǔ)充和具體規(guī)定。這一標(biāo)準(zhǔn)制訂思想，既保證了RFID 技術(shù)具有互通與互操作性，又兼顧了應(yīng)用領(lǐng)域的特點(diǎn)，能夠很好地滿足應(yīng)用領(lǐng)域的 具體要求。 EPCgloba l 制定的 RFID 標(biāo)準(zhǔn)體系與 ISO 通用性 RFID 標(biāo)準(zhǔn)相比， EPCglobal 標(biāo)準(zhǔn)體系是面向物流供應(yīng)鏈領(lǐng)域，可以看成是一個(gè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。 EPCglobal 的目標(biāo)是解決供應(yīng)鏈的透明性和追蹤性，透明性和追蹤性是指供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)中所有合作伙伴都能夠了解單件物品的相關(guān)信息，如位 置、生產(chǎn)日期 信息。為此 EPCglobal 制定了 EPC 編碼標(biāo)準(zhǔn)，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有物品提供單件惟一標(biāo)識(shí)；也制定了空中接口協(xié)議、讀寫器協(xié)議。這些協(xié)議與 ISO 標(biāo)準(zhǔn)體系類似。在空中接口協(xié)議方面，目前 EPCglobal的策略盡量與 ISO 兼容，如 C1Gen2 UHF RFID 標(biāo)準(zhǔn)遞交 ISO將成為 ISO 18000 6C標(biāo)準(zhǔn)。但 EPCglobal 空中接口協(xié)議有它的局限范圍，僅僅關(guān)注 UHF 860～ 930MHz。 除了信息采集以外， EPCglobal 非常強(qiáng)調(diào)供應(yīng)鏈各方之間的信息共享，為此制定了信息共享的物聯(lián)網(wǎng) 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)， 包括 EPC 中間件規(guī)范、對(duì)象名解析服務(wù)ONS(Object Naming Service)、物理標(biāo)記語言（ PhysicalMarkup Language）。這樣從信息的發(fā)布、信息資源的組織管理、信息服務(wù)的發(fā)現(xiàn)以及 大量訪問之間的協(xié)調(diào)等方面作出規(guī)定?！拔锫?lián)網(wǎng)”的信息量和信息訪問規(guī)模大大超過普通的因特網(wǎng)?！拔锫?lián)網(wǎng)”系列標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)自身的特點(diǎn)參照因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制訂的?！拔锫?lián)網(wǎng)”是基于因特網(wǎng)的，與因特網(wǎng)具有良好的兼容性。 物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是 EPCglobal 所特有的， ISO僅僅考慮自動(dòng)身份識(shí)別與數(shù)據(jù)采集的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)采集以后如何處理、共享并沒有作規(guī)定。物聯(lián)網(wǎng)是未來的一個(gè)目標(biāo)，對(duì)當(dāng)前應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)來說具有指導(dǎo)意義。 9 日本 UID制定的 RFID 標(biāo)準(zhǔn)體系 日本泛在中心制定 RFID 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的思路類似于 EPCglobal，目標(biāo)也是構(gòu)建一 個(gè)完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，編碼體系、空中接口協(xié)議到泛在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，但是每一個(gè)部分的具體內(nèi)容存在差異。 為了制定具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 RFID 標(biāo)準(zhǔn)，在編碼方面制定了 ucode 編碼體系，它能夠兼容日本已有的編碼體系，同時(shí)也能兼容國(guó)際其他的編碼體系。在空中接口方面積極參與 ISO 的標(biāo)準(zhǔn)制定工作，也盡量考慮與 ISO 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)兼容。在信息共享方面主要依賴于日本的 泛在網(wǎng)絡(luò) 它可以獨(dú)立于因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息的共享。 泛在網(wǎng)絡(luò)與 EPCglobal 的物聯(lián)網(wǎng)還是有區(qū)別的。 EPC 采用業(yè)務(wù)鏈的方式，面向企業(yè)，面向產(chǎn)品信息的流動(dòng)（物聯(lián)網(wǎng)），比較強(qiáng)調(diào)與互聯(lián) 網(wǎng)的結(jié)合。 UID 采用扁平式信息采集分析方式，強(qiáng)調(diào)信息的獲取與分析，比較強(qiáng)調(diào)前端的微型化與集成。 三大標(biāo)準(zhǔn)體系空中接口協(xié)議的比較 目前， ISO/IEC 18000、 EPCglobal、日本 UID 三個(gè)空中接口協(xié)議正在完善中。這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相互之間并不兼容，主要差別在通訊方式、防沖突協(xié)議和數(shù)據(jù)格式這三個(gè)方面，在技術(shù)上差距其實(shí)并不大。 這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都按照 RFID 的工作頻率分為多個(gè)部分。在這些頻段中，以 13。56MHz 頻段的產(chǎn)品最為成熟，處于 860～ 960MHz 內(nèi)的 UHF 頻段的產(chǎn)品因?yàn)楣ぷ骶嚯x遠(yuǎn)且最可能成為全球 通用的頻段而最受重視，發(fā)展最快。 ISO/IEC 18000 標(biāo)準(zhǔn)是最早開始制定的關(guān)于 RFID 的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，按頻段被劃分為 7個(gè)部分。目前支持 ISO/IEC 18000 標(biāo)準(zhǔn)的 RFID 產(chǎn)品最多。 EPCglobal 是由 UCC 和 EAN 兩大組織聯(lián)合成立、吸收了麻省理工 AutoID 中心的研究成果后推出的系列標(biāo)準(zhǔn)草案。 EPCGlobal 最重視 UHF 頻段的 RFID 產(chǎn)品，極力推廣基于 EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)的 RFID 產(chǎn)品。目前， EPC Global 標(biāo)準(zhǔn)的推廣和發(fā)展十分迅速，許多大公司如沃爾瑪?shù)榷际?EPC 標(biāo)準(zhǔn)的支持者。日本的泛在中心（ Ubiquitous ID）一直致力于本國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的 RFID 產(chǎn)品開發(fā)和推廣，拒絕采用美國(guó)的 EPC 編碼標(biāo)準(zhǔn)。與美國(guó)大力發(fā)展 UHF 頻段 RFID 不同的是，日本對(duì) 2。 4GHz 微波頻段的 RFID 似乎更加青睞，目前日本已經(jīng)開始了許多 2。 4GHz RFID 產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)和推廣工作。標(biāo) 10 準(zhǔn)的制定面臨越來越多的知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛。不同的企業(yè)都想為自己的利益努力。同時(shí)， EPC 在努力成為 ISO 的標(biāo)準(zhǔn)， ISO 最終如何接受 EPC 的 RFID 標(biāo)準(zhǔn)，還有待觀望。全球標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一，硬件產(chǎn)品的兼容方面必然不理想，阻礙應(yīng)用。 [3] RFID 在 管理中的應(yīng) 用 電子標(biāo)簽因?yàn)槠渚哂蟹罌_撞性、封裝任意性、使用壽命長(zhǎng)、可重復(fù)利用等特點(diǎn)，適合應(yīng)用于現(xiàn)在科學(xué)的庫存管理系統(tǒng)中。 現(xiàn)在的庫存管理系統(tǒng)通常使用條碼標(biāo)簽或是人工庫存管理單據(jù)書寫等方式支持自有的庫存管理。但是條碼的易復(fù)制、不防污、不防潮等特點(diǎn)，還有人工書寫單據(jù)的煩瑣性，容易造成人為損失等無法避免的缺點(diǎn)，使得現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的庫存管理供應(yīng)鏈?zhǔn)冀K存在著缺陷。隨著電子標(biāo)簽這一最新科技產(chǎn)品的投入應(yīng)用，可以從根本上解決上述的問題。 用電子標(biāo)簽支持現(xiàn)今的庫存管理系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于： 有效管理貨物裝箱作業(yè)。 (減少損失 ) 信息收集 自動(dòng)化。 產(chǎn)品來源之核對(duì)。 每階段制程中產(chǎn)品品質(zhì)之稽核。 可更改電子標(biāo)簽上的資料 而無須更改產(chǎn)品包裝。 有效管理裝貨 (減少丟失 )。 自動(dòng)化結(jié)果便能更有效品質(zhì)監(jiān)督。 可以全程跟蹤庫存貨物的物流情況，將損失和失誤降低到最低點(diǎn)。 下面是國(guó)內(nèi)外常見的 RFID 管理的應(yīng)用： 車輛自動(dòng)識(shí)別管理 高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是 RFID 技術(shù)最成功的應(yīng)用之一。目前ETC(Electronic Toll Collection，不停車收費(fèi)系統(tǒng) )是世界上最先進(jìn)的路橋收費(fèi)方式。當(dāng)安裝在車輛上 的車載電子標(biāo)簽進(jìn)收費(fèi)站時(shí)，收費(fèi)站上的無線射頻裝置會(huì)自動(dòng)激活車載電子標(biāo)簽，并完成相互間的認(rèn)證識(shí)別過程，能將有關(guān)車輛信息輸入計(jì)算機(jī)收費(fèi)處理系統(tǒng)，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進(jìn)行結(jié)算，完成費(fèi)用的 11 收繳工作，從而達(dá)到無需停車即可交納路橋費(fèi)的目的。 ETC 是國(guó)際上正在努力開發(fā)并推廣的一種用于公路、大橋和隧道的電子自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)。該技術(shù)在國(guó)外已有較長(zhǎng)的發(fā)展歷史，美國(guó)、歐洲等許多國(guó)家和地區(qū)的電子收費(fèi)系統(tǒng)已經(jīng)局部聯(lián)網(wǎng)并逐步形成規(guī)模效益。 [4] 倉儲(chǔ)管理 將 RFID 系統(tǒng)用于智能倉庫貨物管理，有效地解決了倉庫與貨物流動(dòng) 有關(guān)的信息管理。它不但增加了一天內(nèi)處理貨物的件數(shù)，而且還監(jiān)看這些貨物的一切信息。射頻天線安置在倉庫相關(guān)的各個(gè)部位和貨物所通過的倉庫大門邊上，每輛叉車上都有讀寫器和天線，每個(gè)貨物都貼有電子標(biāo)簽，所有電子標(biāo)簽信息都被存儲(chǔ)在倉庫的中心計(jì)算機(jī)里，該貨物的有關(guān)信息都能在計(jì)算機(jī)里查到。當(dāng)貨物被裝走運(yùn)往別處時(shí)，相關(guān)的讀寫器就能識(shí)別并告知計(jì)算中心它被放在哪輛拖車上。這樣，管理中心可以實(shí)時(shí)地了解到已經(jīng)入庫了多少貨物和發(fā)送了多少貨物或者貨物在倉庫轉(zhuǎn)移的情況，并可自動(dòng)識(shí)別貨物，確定貨物的位置。 12 2 庫存 管理系統(tǒng) 方法論證 為了有利于 庫存系統(tǒng)的 webserver 發(fā)布，這里使用的編程工具為 jav