RFID射頻識別技術介紹

目前，RFID射頻識別技術所涉及的主要技術方向雖然都在快速發(fā)展，但仍然存在方方面面的瓶頸，從目前來看主要存在RFID射頻識別技術的標準化,電子RFID電子標簽的成本,傳輸?shù)臄?shù)據干擾,數(shù)據碰撞,數(shù)據安全五個問題。

RFID射頻識別技術的標準化

RFID射頻識別技術的標準化工作最早始于1995年，由國際標準化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)組織聯(lián)合技術委員會開展此項工作。ISO/IEC出臺的一系列RFID自動識別技術標準主要可以分為技術標準、數(shù)據結構標準、設備性能標準和應用標準四大類，另外還包含一些規(guī)范。從ISO/IEC制訂的RFID射頻識別技術標準內容來說，是在RFID自動識別技術編碼、空中接口協(xié)議、電子RFID電子標簽讀寫器協(xié)議等基礎技術標準和數(shù)據結構標準之上，定義了使用條件、RFID電子標簽尺寸、RFID電子標簽粘貼位置、數(shù)據內容格式、使用頻段等具體性能要求，根據應用領域在包括數(shù)據完整性、人工識別等其他功能方面制定了應用標準。ISO/IEC所制訂的RFID射頻識別技術標準最大意義在于通用性，它提供了一個基本框架，在保證互通與互操作性的原則之上兼顧不同應用領域的特點，滿足各應用領域的具體要求。

EPCGlobal是美國統(tǒng)一代碼協(xié)會(UCC)和國際物品編碼協(xié)會(EAN)組建的全球第二大RFID射頻識別技術標準化組織，該中心與眾多企業(yè)成員共同制訂了EPCGlobal技術標準，該標準的關注點在于“物聯(lián)網”自動識別基礎架構和標識的數(shù)據載體及其內容，在開放技術和計算機互聯(lián)的基礎體系上，實現(xiàn)商品信息的交換與共享，面向物流供應鏈解決透明性和追蹤性。EPCGlobal致力于建立面向全球電子RFID電子標簽用戶的標準化服務網絡，在業(yè)界成為事實上的最大標準而得到了廣泛的應用。目前，EPCGlobal也將自身的部分技術標準提交給ISO以期成為國際標準，從而使自身技術標準體系具備更強的競爭力。

世界第三大RFID射頻識別技術標準是由日本經濟產業(yè)省牽頭成立的泛在中心負責起草的，其技術聯(lián)盟成員主要是日本廠商。泛在中心組織及其成員拒絕EPCGlobal技術標準，該組織制定的RFID射頻識別技術相關標準也構建了一個完整的標準體系，擁有自己的ucode編碼系統(tǒng)，保持自主獨立又不失兼容性。該體系的關注點更加重視網絡和應用體系的安全性能。

除了這三大RFID射頻識別技術標準組織，國際上還有AIM-global即全球自動識別組織和第三世界標準組織IP-X共同推進未來的物聯(lián)網技術體系。

電子RFID電子標簽的成本

電子RFID電子標簽的成本對于RFID射頻識別技術的推廣具有極其重要的影響，一旦擁有價格低廉的電子RFID電子標簽，將可以迅速推廣應用。在RFID射頻識別技術系統(tǒng)中使用的電子RFID電子標簽分為主動式電子RFID電子標簽(即有源電子RFID電子標簽)和被動式電子RFID電子標簽(即無源電子RFID電子標簽)。主動式電子RFID電子標簽一般配有電池作為電源，所存數(shù)據內容較多，因而包含更多信息以實現(xiàn)較多功能且識別的空間范圍也相對較大;缺點在于體積較大、價格較高，且電池壽命由RFID電子標簽功耗決定。被動式電子RFID電子標簽體積小、成本低、便于使用，但功能有限，包含信息量較小，識別距離較短。受成本因素的制約，目前實際所用電子RFID電子標簽以被動式無源電子RFID電子標簽居多。影響電子RFID電子標簽價格的因素很多，但最主要的是材料及電子元器件，電子RFID電子標簽的體積和功耗也是影響價格的重要因素，一般而言，技術體系相同且兼容性好的電子RFID電子標簽因批量較大，往往可以降低單個電子RFID電子標簽的價格。

RFID傳輸?shù)臄?shù)據干擾

RFID射頻識別技術使用多種頻段實現(xiàn)數(shù)據通信，完成電子RFID電子標簽的識別及其數(shù)據的讀寫功能。因其使用非接觸的通信方式，以電磁波作為傳輸媒介并將自由空間作為傳輸信道，所以一般運用電感耦合原理或反向散射工作原理，具體采用的頻段和運用的原理依據應用需求及應用領域而決定。電磁波在空間傳播時，由于反射、折射、散射和吸收現(xiàn)象的存在，導致?lián)p耗而引起信號的衰減，又因存在多徑效應而產生時延，并且室內空間環(huán)境和室外空間環(huán)境都具有很大的隨機性，使得數(shù)據傳輸?shù)母蓴_很難在固定條件的模型里進行分析。另外，由于空間的開放性，實際存在的各種電磁波信號也對空間傳輸信道產生各類干擾。在RFID射頻識別技術系統(tǒng)中，由于RFID電子標簽數(shù)量眾多，閱讀器發(fā)送信號后，來自不同RFID電子標簽的應答信號也互相干擾，甚至運用多個閱讀器時，閱讀器相互之間也存在干擾，理論上說越龐大的RFID射頻識別技術系統(tǒng)，自身存在的干擾問題就越復雜和突出。基于這些原因，最終在數(shù)據讀寫的傳輸過程中會出現(xiàn)漏讀、無法識別等種種故障現(xiàn)象。

RFID數(shù)據碰撞

在很多RFID射頻識別技術系統(tǒng)的應用場合里，往往需要在極短的時間片段(秒級)里對數(shù)十個甚至上百個RFID電子標簽進行讀寫數(shù)據操作，信號傳輸在時間域上存在著重疊，從而產生數(shù)據碰撞問題。數(shù)據碰撞問題本質上是信道共享問題，在信道共享問題上，一般采用時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、空分多址(SDMA)、碼分多址(CDMA)四種方式解決，但在RFID射頻識別技術系統(tǒng)中受制于功耗及其他因素影響，F(xiàn)DMA、SDMA、CDMA三種方式并不適用。目前廣泛使用的是基于TDMA方式的防沖突算法來解決數(shù)據碰撞問題：一種是基于二進制數(shù)的確定性算法，還有一種是基于ALOHA的不確定性算法。

RFID數(shù)據安全

RFID射頻識別技術系統(tǒng)大量使用電子RFID電子標簽，在這種環(huán)境下企業(yè)的商業(yè)機密有可能泄露，安全威脅主要來自RFID電子標簽威脅、網絡威脅和數(shù)據威脅。RFID射頻識別技術RFID電子標簽的計算能力、存儲空間和電源供給都比較有限，越便宜的電子RFID電子標簽計算能力越弱，對安全威脅的防護也越差。由于采用無線通信的方式，在某些介質可穿透的狀態(tài)下，對于長達50米以上的通信信道，不法分子可以利用技術手段盜取RFID電子標簽信息，通過隱蔽方式對電子RFID電子標簽或者是讀取電子RFID電子標簽信息的閱讀器發(fā)動攻擊以截獲信息。對于電子RFID電子標簽本身而言，具有多次讀寫功能的電子RFID電子標簽相對應用便捷，但也存在更大隱患，安全保護策略顯得尤為重要;對于無線通信信道而言，容易遭受非法截取通信數(shù)據的風險;對于網絡連接而言，易遭受來自互聯(lián)網的各種攻擊。RFID射頻識別技術系統(tǒng)在數(shù)據安全方面應當保證機密性、數(shù)據完整性、防欺騙的真實性和通信信息的私密性。