1.3 RFID技术标准
目前常用的RFID国际标准主要有用于对动物识别的ISO11784和ISO11785,用于非接触智能卡的ISO10536(Close coupled cards)、ISO 15693(Vicinity cards)、ISO14443(Proximity cards),用于集装箱识别的ISO 10374等。目前国际上制定RIFD标准的组织比较著名的有三个:ISO,以美国为首的EPC global以及日本的Ubiquitous ID Center,而这三个组织对RFID技术应用规范都有各自的目标与发展规划。下面对常见的几个标准加以简介。
ISO 11784和ISO 11785技术标准:
ISO 11784和ISO 11785分别规定了动物识别的代码结构和技术准则,标准中没有对应答器样式尺寸加以规定,因此可以设计成适合于所涉及的动物的各种形式,如玻璃管状、卫标或项圈等。代码结构为64位,其中的27至64位可由各个国家自行定义。技术准则规定了应答器的数据传输方法和阅读器规范。工作频率为134.2kHz,数据传输方式有全双工和半双工两种,阅读器数据以差分双相代码表示,应答器件采用FSK调制,NRZ编码。由于存在较长的应答器充电时间和工作频率的限制,通信速率较低。
ISO 10536、ISO 15693和ISO14443技术标准:
ISO 10536标准发展于1992年1995年间,由于这种卡的成本高,与接触式IC卡相比优点很少,因此这种卡从未在市场上销售。ISO 14443和ISO 15693标准在1995年开始操作,其完成则是在2000年之后,二者皆以13.56MHz交变信号为载波频率。ISO 15693读写距离较远,而ISO 14443读写距离稍近,但应用较广泛。目前的第二代电子身份证采用的标准是ISO 14443 TYPE B协议。ISO 14443定义了TYPE A、TYPE B两种类型协议,通信速率为106kbit/s,它们的不同主要在于载波的调制深度及位的编码方式。TYPE A采用开关键控(On-Off keying)的Manchester编码,TYPE B采用NRZ-L的BPSK编码。TYPE B与TYPE A相比,具有传输能量不中断、速率更高、抗干扰能力列强的优点。RFID的核心是防冲撞技术,这也是和接触式IC卡的主要区别。ISO 14443-3规定了TYPE A和TYPE B的防冲撞机制。二者防冲撞机制的原理不同,前者是基于位冲撞检测协议,而TYPE B通信系列命令序列完成防冲撞。ISO 15693采用轮寻机制、分时查询的方式完成防冲撞机制。防冲撞机制使得同时处于读写区内的多张卡的正确操作成为可能,既方便了操作,也提高了操作的速度。
ISO 18000技术标准:
ISO 18000是一系列标准,此标准是目前较新的标准,原因是它可用于商品的供应链,其中的部分标准也正在形成之中。ISO 18000-6基本上是整合了一些现有RFID厂商的减速器规格和EAN-UCC所提出的标签架构要求而订出的规范。ISO 18000只规定了空气接口协议,对数据内容和数据结构无限制,因此可用于EPC。
2 RFID的典型产品介绍
通常RFID的产品按其使用功能可以分为身份识别ID卡、消费IC、物流标记卡、远距离识别卡等。目前各家厂商的RFID产品在功能上各有侧重;瑞士EM公司的ID卡主要用于身份识别,荷兰Philips公司的Mifare One卡主要用于消费,美国TI公司的标签卡主要用于物流,瑞典TagMaster公司的远距离卡主要用于停车人员物资远距离识别等。
3 应用和发展趋势
当前RFID应用和发展面临着几个关键问题是标准、成本、技术和安全。
3.1 标准
目前行业标准以及相关产品标准还不统一,电子标准签迄今为止全球也还没有正式形成一个统一的(包括各个频段)国际标准。标准(特别是关于数据格式定义的标准)的不统一是制约RFID发展的重要因素,而数据格式的标准问题又涉及到各个国家自身的利用和安全。标准的不统一也使当前各个厂家推出的RFID产品互不兼容,这势必阻碍了未来RFID产品的互通和发展,因此,如何使这些标准相互兼容,让一个RFID产品能顺利地在民办范围中流通是当前重要而紧迫的问题。目前,很多国家都正在抓紧时间制定各自的标准,我国电子标签技术还正处在研发阶段。
3.2 成本
目前美国一个电子标签最低的价格是20美分左右,这样的价格是无法应用于某些价值较低的单件商品,只有电子标签的单价下降到10美分以下,才可能大规模应用于整箱整包的商品。随着技术的不断提升和在各大行业的日益推广,RFID的各个组成部分,包括电子标签、阅读器和天线等,制造成本都有望大幅度降低。
3.3 技术
虽然在RFID电子标签的单项技术上已经趋于成熟,但总体上产品技术还不够成熟,还存在较高的差错率(RFID被误读的比率有时高达20%),在集成应用中也还需要攻克大量的技术难题。
3.4 安全
当前广泛使用的无源RFID系统还没有非常可靠的安全机制,无法对数据进行很好的保密,RFID数据还容易受到攻击,主要是因为RFID芯片本身,以及芯片在读或者写数据的过程中都很容易被黑客所利用。此外,还有识别率的问题,由于液体和金属制口等对无线电信号的干扰很大,RFID标签的准确识别率目前还只有80%左右,离大规模实际应用所要求的成熟程度也还有一定差距。
从总体上而方,RFID技术已经逐步发展成为一个独立的跨学科的专业领域,它将大量来自完成不同专业领域的技术综合到一起:如高频技术、电磁兼容性、半导体技术、数据保护和密码学、电信、制造技术和许多专业领域。RFID技术所能应用和发挥效应的主要方面包括节省人工成本,提高作业精确性,加快处理速度,有效跟踪物流动态等,目前RFID技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。2004年11月初,美国《VAR Vusiness》杂志完成的一项技术状况调查报告,评出了2005年“七大热门科技走向”,其中把射频识别技术(RFID)作为2005年科技业的突破性技术。美国沃尔玛及美国国防部等正在推进全面导入RFID的计划,许多高科技公司也正在开发RFID专用的软件和硬件,这些公司包括英特尔,微软,甲骨文和SUN等。ABI估计,到2008年,RFID电子标签、阅读器和相关软件与服务的销售额可望增至30亿美元,RFID技术市场在未来五年内将有数万亿美元的市场空间。