RFID和物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系

　　RFID的概念

　　射頻識別，即RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，又稱無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機械或光學(xué)接觸。

　　RFID的用途

　　無源RFID產(chǎn)品發(fā)展最早，也是發(fā)展最成熟，市場應(yīng)用最廣的產(chǎn)品。比如，公交卡、食堂餐卡、銀行卡、賓館門禁卡、二代身份證等，這個在我們的日常生活中隨處可見，屬于近距離接觸式識別類。其產(chǎn)品的主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ，超高頻915MHZ。

　　有源RFID產(chǎn)品，是最近幾年慢慢發(fā)展起來的，其遠(yuǎn)距離自動識別的特性，決定了其巨大的應(yīng)用空間和市場潛質(zhì)。在遠(yuǎn)距離自動識別領(lǐng)域，如智能監(jiān)獄，智能醫(yī)院，智能停車場，智能交通，智慧城市，智慧地球及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域有重大應(yīng)用。有源RFID在這個領(lǐng)域異軍突起，屬于遠(yuǎn)距離自動識別類。產(chǎn)品主要工作頻率有超高頻433MHZ，微波2.45GHZ和5.8GHZ。

　　RFID的工作原理

　　RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽)，或者由標(biāo)簽主動發(fā)送某一頻率的信號(Active Tag，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽)，解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。一套完整的RFID系統(tǒng)， 是由閱讀器與電子標(biāo)簽也就是所謂的應(yīng)答器及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個部份所組成，其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無線電波能量，用以驅(qū)動電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù)， 送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。

　　閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應(yīng)答器之間一般采用半雙工通信方式進(jìn)行信息交換，同時閱讀器通過耦合給無源應(yīng)答器提供能量和時序。在實際應(yīng)用中，可進(jìn)一步通過Ethernet或WLAN等實現(xiàn)對物體識別信息的采集、處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。應(yīng)答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，應(yīng)答器大多是由耦合原件(線圈、微帶天線等)和微芯片組成無源單元。

　　RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　集裝箱

　　ISO TC 104技術(shù)委員會專門負(fù)責(zé)集裝箱標(biāo)準(zhǔn)制定，是集裝箱制造和操作的最高權(quán)威機構(gòu)。與RFID相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，由第四子委員會(SC4)負(fù)責(zé)制定。包括如下標(biāo)準(zhǔn)：

　　1)ISO 6346 集裝箱—編碼、ID和標(biāo)識符號，1995制訂

　　該標(biāo)準(zhǔn)提供集裝箱標(biāo)識系統(tǒng)。集裝箱標(biāo)識系統(tǒng)用途很廣泛，比如在文件、控制和通信(包括自動數(shù)據(jù)處理)，象集裝箱本身顯示一樣。在集裝箱標(biāo)識中的強制標(biāo)識再加上在自動設(shè)備標(biāo)識AEI(Automatic Equipment Identification)和電子數(shù)據(jù)交換EDI(Electronic Data Interchange)應(yīng)用的可選特征。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定集裝箱尺寸、類型等數(shù)據(jù)的編碼系統(tǒng)再加上相應(yīng)標(biāo)記方法，操作標(biāo)記和集裝箱標(biāo)記的物理展示。

　　2)ISO 10374 集裝箱自動識別標(biāo)準(zhǔn)，1991制訂，1995年修訂

　　該標(biāo)準(zhǔn)基于微波應(yīng)答器的集裝箱自動識別系統(tǒng)，是把集裝箱當(dāng)作一個固定資產(chǎn)來看。應(yīng)答器為有源設(shè)備，工作頻率為850MHz～950Mhz及2.4GHz～2.5GHz。只要應(yīng)答器處于此場內(nèi)就會被活化并采用變形的FSK副載波通過反向散射調(diào)制做出應(yīng)答。信號在兩個副載波頻率40kHz和20kHz之間被調(diào)制。因為它在1991年制定，還沒有用RFID這個詞，實際上有源應(yīng)答器就是今天的有源RFID電子標(biāo)簽。此標(biāo)準(zhǔn)和ISO 6346共同應(yīng)用于集裝箱的識別，ISO 6346規(guī)定 光學(xué)識別，ISO 10374則用微波的方式來表征光學(xué)識別的信息。

　　3)ISO 18185，集裝箱電子官方標(biāo)準(zhǔn)草案(陸、海、空)

　　該標(biāo)準(zhǔn)是海關(guān)用于監(jiān)控集裝箱裝卸狀況[9]，包含7個部分，它們是：空中接口通信協(xié)議、應(yīng)用要求、環(huán)境特性、數(shù)據(jù)保護(hù)、傳感器、信息交換的消息集、物理層特性要求。

　　以上兩個標(biāo)準(zhǔn)涉及到的空中接口協(xié)議并沒有引用ISO/IEC 18000系列空中接口協(xié)議，主要原因它們的制定時間早于ISO/IEC 18000系列空中接口協(xié)議。

　　物流管理

　　為使RFID能在整個物流供應(yīng)鏈領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，ISO TC 122包裝技術(shù)委員會和ISO TC 104貨運集裝箱技術(shù)委員會成立聯(lián)合工作組JWG，負(fù)責(zé)制定物流供應(yīng)鏈系列標(biāo)準(zhǔn)。工作組按照應(yīng)用要求、貨運集裝箱、裝載單元、運輸單元、產(chǎn)品包裝、單品五級物流單元，制定六個應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

　　1)ISO 17358 應(yīng)用要求

　　這是供應(yīng)鏈RFID的應(yīng)用要求標(biāo)準(zhǔn)，由TC 122技術(shù)委員會主持，正在制訂過程中。該標(biāo)準(zhǔn)定義 供應(yīng)鏈物流單元各個層次的參數(shù)，定義 環(huán)境標(biāo)識和數(shù)據(jù)流程。

　　2)ISO 17363～17367系列標(biāo)準(zhǔn)

　　供應(yīng)鏈RFID物流單元系列標(biāo)準(zhǔn)分別對貨運集裝箱、可回收運輸單元、運輸單元、產(chǎn)品包裝、產(chǎn)品標(biāo)簽的RFID應(yīng)用進(jìn)行規(guī)范。該系列標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容基本類同，如空中接口協(xié)議采用ISO/IEC 18000系列標(biāo)準(zhǔn)。在具體規(guī)定上存在差異，分別針對不同的使用對象做 補充規(guī)定，如使用環(huán)境條件、標(biāo)簽的尺寸、標(biāo)簽張貼的位置等特性，根據(jù)對象的差異要求采用電子標(biāo)簽的載波頻率也不同。貨運集裝箱、可回收運輸單元和運輸單元使用的電子標(biāo)簽一定是重復(fù)使用的，產(chǎn)品包裝則要根據(jù)實際情況而定，而產(chǎn)品標(biāo)簽來說通常是一次性的。另外還要考慮數(shù)據(jù)的完整性、可視識讀標(biāo)識等?？苫厥諉卧跀?shù)據(jù)容量、安全性、通信距離要求較高。這個系列標(biāo)準(zhǔn)正在制訂過程中。

　　這里需要注意的是ISO 10374、ISO 18185和ISO 17363三個標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系，它們都針對集裝箱，但是ISO 10374是針對集裝箱本身的管理，ISO 18185是海關(guān)為監(jiān)視集裝箱，而ISO 17363是針對供應(yīng)鏈管理目的而在貨運集裝箱上使用可讀寫的RFID標(biāo)識標(biāo)簽和貨運標(biāo)簽。

　　動物管理

　　ISO TC 23/SC 19負(fù)責(zé)制訂動物管理RFID方面標(biāo)準(zhǔn)，包括ISO 11784/11785和ISO 14223三個標(biāo)準(zhǔn)。

　　ISO 11784 編碼結(jié)構(gòu)

　　它規(guī)定動物射頻識別碼的64位編碼結(jié)構(gòu)，動物射頻識別碼要求讀寫器與電子標(biāo)簽之間能夠互相識別。通常由包含數(shù)據(jù)的比特流再加上為 保證數(shù)據(jù)正確所需要的編碼數(shù)據(jù)。代碼結(jié)構(gòu)為64位，其中的27至64位可由各個國家自行定義。

　　零售商

　　據(jù)Sanford C.Bernstein公司的零售業(yè)分析師估計，通過采用RFID，沃爾瑪每年可以節(jié)省83.5億美元，其中大部分是因為不需要人工查看進(jìn)貨的條碼而節(jié)省的勞動力成本。盡管另外一些分析師認(rèn)為80億美元這個數(shù)字過于樂觀，但毫無疑問，RFID有助于解決零售業(yè)兩個最大的難題：商品斷貨和損耗(因盜竊和供應(yīng)鏈被攪亂而損失的產(chǎn)品)，而單是盜竊一項，沃爾瑪一年的損失就差不多有20億美元，如果一家合法企業(yè)的營業(yè)額能達(dá)到這個數(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。研究機構(gòu)估計，這種RFID技術(shù)能夠幫助把失竊和存貨水平降低25%。