1. RFID工作原理介紹
在雜貨店結(jié)帳時(shí)排的長(zhǎng)長(zhǎng)的隊(duì)或許是人們對(duì)購(gòu)物最大的指責(zé)之一了。但不久后，隨著中國(guó)產(chǎn)品編號(hào)(UPC)條形碼被智能標(biāo)簽也稱射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)簽替代，這些長(zhǎng)隊(duì)可能還會(huì)逐漸消失了。RFID標(biāo)簽是一種智能條形碼，可以向網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)跟蹤報(bào)告你放在購(gòu)物車中每一個(gè)產(chǎn)品。
想象一下，你去到雜貨店，把東西裝滿了你的購(gòu)物車，便直接跑出去去。你不用再排隊(duì)等候收銀員一個(gè)個(gè)的掃描你車?yán)锏拿總€(gè)東西。相反的，這些RFID標(biāo)簽將聯(lián)接到電子讀取器，這些讀取器可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)車?yán)锏拿恳粋€(gè)物品。這些讀取器又將被聯(lián)結(jié)到一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)將您的訂購(gòu)信息發(fā)送給零售商和產(chǎn)品生成商。接著，您的銀行將收到相應(yīng)的通告，該應(yīng)付的總額從您的賬戶中直接繳納。一切無(wú)需排隊(duì)，無(wú)需等待。
RFID標(biāo)簽，一項(xiàng)當(dāng)時(shí)也是用來(lái)跟蹤牛群的技術(shù)，如今正被用于跟蹤世界的消費(fèi)產(chǎn)品。許多生產(chǎn)家用RFID標(biāo)簽來(lái)全程追蹤每一個(gè)產(chǎn)品，從產(chǎn)品被制造起來(lái)開(kāi)始，直到它被人從貨架上取出來(lái)扔進(jìn)購(gòu)物車?yán)铩?
除了零售商品領(lǐng)域以外，RFID標(biāo)簽還用于跟蹤車輛，飛機(jī)旅客，阿爾茨海默氏癥患者跟寵物。不久后，他們反而可能跟蹤您的對(duì)矮胖或奶油花生醬的喜好。一些批評(píng)者說(shuō)，RFID技術(shù)正占據(jù)了我們生活中很多的個(gè)別了-我們生活中幾乎所有的地方都在受著它的影響。
在這篇文章中，您將可以學(xué)習(xí)到RFID標(biāo)簽有什么類別或者某些標(biāo)簽是怎樣跟蹤整個(gè)供應(yīng)鏈的。我們還將關(guān)注RFID標(biāo)簽的非商業(yè)用途，以及國(guó)務(wù)院和國(guó)土安全部是怎樣使用兩者的。最后，我們將研究一些評(píng)論家認(rèn)為RFID標(biāo)簽在動(dòng)物，人類跟我們的社會(huì)中的一些限制人權(quán)的應(yīng)用。
2. 重塑條形碼
在你從零售商購(gòu)買的幾乎所有的東西上就會(huì)印制有一個(gè)UPC條碼。這些條形碼可以幫助制造商和零售商對(duì)庫(kù)存保持追蹤。他們還可以告訴那些工廠售出貨品的數(shù)目，以及在必定程度上提供選購(gòu)產(chǎn)品的消費(fèi)者信息。這些由機(jī)器可讀的內(nèi)存二進(jìn)制代碼的豎線組成的一系列代碼相當(dāng)于每個(gè)產(chǎn)品的指紋。
于20世紀(jì)70年代初，為了加強(qiáng)貨品讀取速度而創(chuàng)造的條形碼有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：
為了與庫(kù)存保持一致，企業(yè)需要對(duì)同一種產(chǎn)品的每一個(gè)條形碼都進(jìn)行掃描。
通過(guò)收銀臺(tái)時(shí)有源標(biāo)簽，又要重復(fù)對(duì)每個(gè)產(chǎn)品的每位條形碼進(jìn)行掃描的同樣過(guò)程。
條形碼是一種只讀的技術(shù)，這意味著它不能發(fā)送任何信息。
RFID標(biāo)簽相對(duì)于條形碼有了提高，既能讀也可寫(xiě)。 RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以改變，更新并鎖定。有些已經(jīng)開(kāi)始使用RFID標(biāo)簽的商店看到，該科技提供了一種更好的方法來(lái)跟蹤庫(kù)存和行業(yè)銷售的商品。使用了RFID標(biāo)簽，商店會(huì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品離開(kāi)貨架的速度并且消費(fèi)者購(gòu)買它們的速度更加更快。
RFID標(biāo)簽在不久的以后還不會(huì)完全替代條形碼 - 目前有很多的零售店使用UPC掃描器的交易去年達(dá)十億美元。但是，隨著時(shí)間的推移，我們必定會(huì)發(fā)現(xiàn)更多具有RFID標(biāo)簽的產(chǎn)品有源標(biāo)簽，以及類似我們?cè)谏厦娼榻B中展望的美好的實(shí)時(shí)結(jié)賬的無(wú)縫無(wú)線交易模式會(huì)得到越來(lái)越多的注重。事實(shí)上，世界上已經(jīng)開(kāi)始在特殊的信用卡和智能電腦支付中使用RFID技術(shù)- 這些我們稍后再談。
除了零售商品，RFID標(biāo)簽也被用于如道路收費(fèi)的密碼卡片和公交通行證等交通設(shè)施。因?yàn)樗鼈兡敲从行Т鎯?chǔ)數(shù)據(jù)的能力， RFID標(biāo)簽可以為收費(fèi)跟票價(jià)進(jìn)行制表并從客戶存在卡上的錢(qián)里面自動(dòng)退還相應(yīng)的數(shù)額。而不用在收費(fèi)站等待付費(fèi)或是往柜臺(tái)里投入硬幣，乘客帶著內(nèi)嵌的RFID芯片好像使用信用卡一樣可以實(shí)時(shí)通過(guò)。
但是你會(huì)將你的病史委托幫RFID標(biāo)簽嗎?或者您的家庭地址或是您女兒的安全?在我們經(jīng)過(guò)可以購(gòu)買人的生命的雜貨店前，讓我們先來(lái)說(shuō)說(shuō)兩種類別的RFID標(biāo)簽或者它們?cè)鯓哟鎯?chǔ)和傳輸數(shù)據(jù)。
3. RFID電子標(biāo)簽的過(guò)去跟目前
RFID技術(shù)已經(jīng)在1970年就開(kāi)始發(fā)生了，但直至今天，它終于被大規(guī)模的使用了。RFID電子標(biāo)簽原來(lái)是被用于追蹤長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)男⌒蜕唐返模缗?、鐵路車輛跟航空公司的行李。當(dāng)時(shí)的標(biāo)簽稱為電感耦合RFID電子標(biāo)簽，是由塑料線圈、天線和玻璃構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)。
電感耦合RFID標(biāo)簽由RFID讀寫(xiě)器產(chǎn)生的電場(chǎng)供電。電流有一個(gè)電場(chǎng)分量和磁場(chǎng)分量——它是一種電磁波。所以又可以用一個(gè)電場(chǎng)形成磁，也可以用一個(gè)磁場(chǎng)造成電?！半姼旭詈稀钡拿志褪莵?lái)自磁場(chǎng)在電線中導(dǎo)入電流的過(guò)程。
后來(lái)為了減少技術(shù)成本既形成了電容耦合標(biāo)簽。這些就可以成為一次性標(biāo)簽應(yīng)用至最低價(jià)的商品，并形成了普遍使用的條形碼。使用電容耦合標(biāo)簽不用金屬而用導(dǎo)電碳墨線圈來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。油墨被印在標(biāo)簽紙上，并用讀取器進(jìn)行掃描。
摩托羅拉的BiStatix RFID標(biāo)簽是這項(xiàng)科技的領(lǐng)跑者。他們?cè)谝粔K僅3毫米寬的硅晶片上存儲(chǔ)96bits的信息。該科技并沒(méi)有被零售商采用，BiStatix也在2001年被取消了 [來(lái)源:RFID期刊]。
RFID產(chǎn)業(yè)又有了更多的創(chuàng)新，包括有源、半有源和無(wú)源RFID標(biāo)簽。這些標(biāo)簽可以儲(chǔ)存至2 k的數(shù)據(jù)并由一個(gè)微型芯片和天線組成，在有源和半有源標(biāo)簽里還包含電池。這些部件被封裝在金屬、硅或者玻璃中。
基本上，每個(gè)標(biāo)簽都有相同的工作方式：
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)RFID標(biāo)簽芯片中期待被讀取。
標(biāo)簽的天線接收至RFID讀取器天線發(fā)出的電磁場(chǎng)。
在其外部電池或加載器發(fā)出的電磁場(chǎng)的電力下,標(biāo)簽發(fā)送無(wú)線電波給讀取器。
讀取器接收標(biāo)簽發(fā)出的無(wú)線電波并闡述其相應(yīng)的頻率數(shù)據(jù)。
因?yàn)閮r(jià)錢(qián)廉價(jià)而且笨重，電感耦合和電容耦合的RFID標(biāo)簽今天終于不常用了。在下一章節(jié)，我們將知道更多關(guān)于有源、半有源和無(wú)源RFID標(biāo)簽的知識(shí)。
4. 有源,半有源和無(wú)源RFID標(biāo)簽
有源、半有源和無(wú)源RFID標(biāo)簽從而RFID技術(shù)我們的全球里最實(shí)用。生產(chǎn)這種標(biāo)簽成本更少,并且可以小到可以裝在幾乎任何產(chǎn)品里。
有源和半有源RFID電子標(biāo)簽使用外部電源驅(qū)動(dòng)它們的電路。有源標(biāo)簽還會(huì)用電池驅(qū)動(dòng)給RFID讀取器發(fā)射信號(hào)，而半有源標(biāo)簽則需借助讀取器提供幫它的功率來(lái)發(fā)射信號(hào)。因?yàn)檫@兩種標(biāo)簽相比無(wú)源RFID電子標(biāo)簽內(nèi)部有更多的硬件，因此很貴。有源和半有源標(biāo)簽被用于讀取大距離的較貴的項(xiàng)目中—他們發(fā)射的高頻從850到950兆赫茲,可以在100英尺(30.5米)或更遠(yuǎn)的距離內(nèi)讀取。如果讀取距離還必須很遠(yuǎn)，可以額外再加一個(gè)電池，標(biāo)簽讀取范圍能達(dá)到300英尺(100米)[來(lái)源:RFID期刊]。
類似于其他的無(wú)線設(shè)備， RFID標(biāo)簽可以發(fā)射一定頻譜范圍內(nèi)的電磁訊號(hào)。頻率是準(zhǔn)確可變的，從而導(dǎo)致標(biāo)簽間或讀取器之間的干擾。RFID系統(tǒng)使用時(shí)分多址(TDMA)的蜂窩系統(tǒng)，確保在無(wú)線通信中取得正確處理[來(lái)源:RFID期刊]。
無(wú)源RFID標(biāo)簽完全依靠讀取器增加其容量驅(qū)動(dòng)。這種標(biāo)簽可以在20英尺(6米) 讀取,他們的生產(chǎn)成本較低，意味著它們可以應(yīng)用到最低價(jià)的商品中。因?yàn)橥ǔＳ糜谝淮涡韵M(fèi)品，這些標(biāo)簽通常只是一次性的。一個(gè)鐵路汽車會(huì)有一個(gè)有源RFID標(biāo)簽而一瓶洗發(fā)香波會(huì)用一個(gè)無(wú)源標(biāo)簽。
另一個(gè)影響的RFID標(biāo)簽成本的原因是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。有三種存儲(chǔ)類型:讀寫(xiě)，只讀和WORM (只寫(xiě)一次，多次讀取)。一個(gè)可讀寫(xiě)標(biāo)簽的數(shù)據(jù)可以被添加或被覆蓋。只讀標(biāo)簽將不能被寫(xiě)入或覆蓋——他們只包括存儲(chǔ)在其中的數(shù)據(jù)。蠕蟲(chóng)WORM標(biāo)簽可以被寫(xiě)一次(如寫(xiě)入另一個(gè)序列號(hào))，但能夠覆蓋數(shù)據(jù)。
大多數(shù)無(wú)源RFID標(biāo)簽成本在7到20美分[來(lái)源:RFID期刊]。有源和半有源標(biāo)簽則很貴，并且常常在沒(méi)有確定他們的使用范圍,存儲(chǔ)類型跟數(shù)目前，RFID廠商能夠給出這些標(biāo)簽的價(jià)格。RFID產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)是即使有更多商家使用，要將無(wú)源RFID標(biāo)簽的利潤(rùn)費(fèi)用降至五美分一個(gè)。
