1. RFID工作原理介紹
在雜貨店結(jié)帳時排的長長的隊或許是人們對購物最大的指責之一了。但不久后，隨著中國產(chǎn)品編號(UPC)條形碼被智能標簽也稱射頻識別(RFID)標簽替代，這些長隊可能還會逐漸消失了。RFID標簽是一種智能條形碼，可以向網(wǎng)絡(luò)平臺跟蹤報告你放在購物車中每一個產(chǎn)品。
想象一下，你去到雜貨店，把東西裝滿了你的購物車，便直接跑出去去。你不用再排隊等候收銀員一個個的掃描你車里的每個東西。相反的，這些RFID標簽將聯(lián)接到電子讀取器，這些讀取器可以實時的監(jiān)測車里的每一個物品。這些讀取器又將被聯(lián)結(jié)到一個更大的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)將您的訂購信息發(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。一切無需排隊，無需等待。
RFID標簽，一項當時也是用來跟蹤牛群的技術(shù)，如今正被用于跟蹤世界的消費產(chǎn)品。許多生產(chǎn)家用RFID標簽來全程追蹤每一個產(chǎn)品，從產(chǎn)品被制造起來開始，直到它被人從貨架上取出來扔進購物車里。
除了零售商品領(lǐng)域以外，RFID標簽還用于跟蹤車輛，飛機旅客，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矮胖或奶油花生醬的喜好。一些批評者說，RFID技術(shù)正占據(jù)了我們生活中很多的個別了-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，您將可以學習到RFID標簽有什么類別或者某些標簽是怎樣跟蹤整個供應(yīng)鏈的。我們還將關(guān)注RFID標簽的非商業(yè)用途，以及國務(wù)院和國土安全部是怎樣使用兩者的。最后，我們將研究一些評論家認為RFID標簽在動物，人類跟我們的社會中的一些限制人權(quán)的應(yīng)用。
2. 重塑條形碼
在你從零售商購買的幾乎所有的東西上就會印制有一個UPC條碼。這些條形碼可以幫助制造商和零售商對庫存保持追蹤。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產(chǎn)品的消費者信息。這些由機器可讀的內(nèi)存二進制代碼的豎線組成的一系列代碼相當于每個產(chǎn)品的指紋。
于20世紀70年代初，為了加強貨品讀取速度而創(chuàng)造的條形碼有以下幾個缺點：
為了與庫存保持一致，企業(yè)需要對同一種產(chǎn)品的每一個條形碼都進行掃描。
通過收銀臺時，又要重復(fù)對每個產(chǎn)品的每位條形碼進行掃描的同樣過程。
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標簽相對于條形碼有了提高，既能讀也可寫。 RFID標簽中存儲的數(shù)據(jù)可以改變，更新并鎖定。有些已經(jīng)開始使用RFID標簽的商店看到，該科技提供了一種更好的方法來跟蹤庫存和行業(yè)銷售的商品。使用了RFID標簽，商店會發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品離開貨架的速度并且消費者購買它們的速度更加更快。
RFID標簽在不久的以后還不會完全替代條形碼 - 目前有很多的零售店使用UPC掃描器的交易去年達十億美元。但是，隨著時間的推移，我們必定會發(fā)現(xiàn)更多具有RFID標簽的產(chǎn)品，以及類似我們在上面介紹中展望的美好的實時結(jié)賬的無縫無線交易模式會得到越來越多的注重。事實上，世界上已經(jīng)開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標簽也被用于如道路收費的密碼卡片和公交通行證等交通設(shè)施。因為它們那么有效存儲數(shù)據(jù)的能力， RFID標簽可以為收費跟票價進行制表并從客戶存在卡上的錢里面自動退還相應(yīng)的數(shù)額。而不用在收費站等待付費或是往柜臺里投入硬幣，乘客帶著內(nèi)嵌的RFID芯片好像使用信用卡一樣可以實時通過。
但是你會將你的病史委托幫RFID標簽嗎?或者您的家庭地址或是您女兒的安全?在我們經(jīng)過可以購買人的生命的雜貨店前，讓我們先來說說兩種類別的RFID標簽或者它們怎樣存儲和傳輸數(shù)據(jù)。
3. RFID電子標簽的過去跟目前
RFID技術(shù)已經(jīng)在1970年就開始發(fā)生了，但直至今天，它終于被大規(guī)模的使用了。RFID電子標簽原來是被用于追蹤長距離運輸?shù)男⌒蜕唐返?，如牛、鐵路車輛跟航空公司的行李。當時的標簽稱為電感耦合RFID電子標簽，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標簽由RFID讀寫器產(chǎn)生的電場供電。電流有一個電場分量和磁場分量——它是一種電磁波。所以又可以用一個電場形成磁，也可以用一個磁場造成電?！半姼旭詈稀钡拿志褪莵碜源艌鲈陔娋€中導(dǎo)入電流的過程。
后來為了減少技術(shù)成本既形成了電容耦合標簽。這些就可以成為一次性標簽應(yīng)用至最低價的商品，并形成了普遍使用的條形碼。使用電容耦合標簽不用金屬而用導(dǎo)電碳墨線圈來存儲數(shù)據(jù)。油墨被印在標簽紙上，并用讀取器進行掃描。
摩托羅拉的BiStatix RFID標簽是這項科技的領(lǐng)跑者。他們在一塊僅3毫米寬的硅晶片上存儲96bits的信息。該科技并沒有被零售商采用，BiStatix也在2001年被取消了 [來源:RFID期刊]。
RFID產(chǎn)業(yè)又有了更多的創(chuàng)新，包括有源、半有源和無源RFID標簽。這些標簽可以儲存至2 k的數(shù)據(jù)并由一個微型芯片和天線組成，在有源和半有源標簽里還包含電池。這些部件被封裝在金屬、硅或者玻璃中。
基本上，每個標簽都有相同的工作方式：
數(shù)據(jù)存儲在一個RFID標簽芯片中期待被讀取。
標簽的天線接收至RFID讀取器天線發(fā)出的電磁場。
在其外部電池或加載器發(fā)出的電磁場的電力下,標簽發(fā)送無線電波給讀取器。
讀取器接收標簽發(fā)出的無線電波并闡述其相應(yīng)的頻率數(shù)據(jù)。
因為價錢廉價而且笨重，電感耦合和電容耦合的RFID標簽今天終于不常用了。在下一章節(jié)有源標簽，我們將知道更多關(guān)于有源、半有源和無源RFID標簽的知識。
4. 有源,半有源和無源RFID標簽
有源、半有源和無源RFID標簽從而RFID技術(shù)我們的全球里最實用。生產(chǎn)這種標簽成本更少,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電子標簽使用外部電源驅(qū)動它們的電路。有源標簽還會用電池驅(qū)動給RFID讀取器發(fā)射信號，而半有源標簽則需借助讀取器提供幫它的功率來發(fā)射信號。因為這兩種標簽相比無源RFID電子標簽內(nèi)部有更多的硬件，因此很貴。有源和半有源標簽被用于讀取大距離的較貴的項目中—他們發(fā)射的高頻從850到950兆赫茲,可以在100英尺(30.5米)或更遠的距離內(nèi)讀取。如果讀取距離還必須很遠，可以額外再加一個電池，標簽讀取范圍能達到300英尺(100米)[來源:RFID期刊]。
類似于其他的無線設(shè)備， RFID標簽可以發(fā)射一定頻譜范圍內(nèi)的電磁訊號。頻率是準確可變的，從而導(dǎo)致標簽間或讀取器之間的干擾。RFID系統(tǒng)使用時分多址(TDMA)的蜂窩系統(tǒng)，確保在無線通信中取得正確處理[來源:RFID期刊]。
無源RFID標簽完全依靠讀取器增加其容量驅(qū)動。這種標簽可以在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)用到最低價的商品中。因為通常用于一次性消費品，這些標簽通常只是一次性的。一個鐵路汽車會有一個有源RFID標簽而一瓶洗發(fā)香波會用一個無源標簽。
另一個影響的RFID標簽成本的原因是數(shù)據(jù)存儲。有三種存儲類型:讀寫，只讀和WORM (只寫一次，多次讀取)。一個可讀寫標簽的數(shù)據(jù)可以被添加或被覆蓋。只讀標簽將不能被寫入或覆蓋——他們只包括存儲在其中的數(shù)據(jù)。蠕蟲WORM標簽可以被寫一次(如寫入另一個序列號)，但能夠覆蓋數(shù)據(jù)。
大多數(shù)無源RFID標簽成本在7到20美分[來源:RFID期刊]。有源和半有源標簽則很貴，并且常常在沒有確定他們的使用范圍,存儲類型跟數(shù)目前，RFID廠商能夠給出這些標簽的價格。RFID產(chǎn)業(yè)的目標是即使有更多商家使用有源標簽，要將無源RFID標簽的利潤費用降至五美分一個。
