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RFID技能的运用原理
发布时间:2021-10-16 09:50:04 来源:凯发网址

  RFID标签,一项从前只是用来盯梢牛群的技能,现在正被用于盯梢全球的消费产品。许多制作商用RFID标签来全程追寻每一个产品,从产品被出产出来开端,直到它被人从货架上取下来扔进购物车里。除了零售产品范畴以外,RFID标签还用于盯梢车辆,飞机乘客,阿尔茨海默氏症患者和宠物。不久后,他们乃至或许盯梢您的对矮胖或奶油花生酱的偏好。一些批评者说,RFID技能正占有了咱们日子中太多的部分了-咱们日子中简直悉数的当地都在受着它的影响。

  在杂货店结帐时排的长长的队或许是人们对购物最大的诉苦之一了。但不久后,跟着全球产品编号(UPC)条形码被智能标签也称射频辨认(RFID)标签替代,这些长队或许就会随之消失了。RFID标签是一种智能条形码,能够向网络体系盯梢陈述你放入购物车中每一个产品。

  幻想一下,你去到杂货店,把东西装满了你的购物车,便直接走出门去。你不必再排队等候收银员一个个的扫描你车里的每个东西。相反的,这些RFID标签将连接到电子读取器,这些读取器能够即时的检测车里的每一个物品。这些读取器又将被连接到一个更大的网络,该网络将您的购买信息发送给零售商和产品生成商。接着,您的银即将收到相应的告知,该敷衍的金额从您的帐户中直接扣除。悉数无需排队,无需等候。

  RFID标签,一项从前只是用来盯梢牛群的技能,现在正被用于盯梢全球的消费产品。许多制作商用RFID标签来全程追寻每一个产品,从产品被出产出来开端,直到它被人从货架上取下来扔进购物车里。

  除了零售产品范畴以外,RFID标签还用于盯梢车辆,飞机乘客,阿尔茨海默氏症患者和宠物。不久后,他们乃至或许盯梢您的对矮胖或奶油花生酱的偏好。一些批评者说,RFID技能正占有了咱们日子中太多的部分了-咱们日子中简直悉数的当地都在受着它的影响。

  在这篇文章中,您将能够学习到RFID标签有哪些类型以及这些标签是怎么盯梢整个供应链的。咱们还将注重RFID标签的非商业用途,以及国务院和疆土安悉数是怎么运用它们的。最终,咱们将研讨一些评论家以为RFID标签在动物,人类和咱们的社会中的一些约束人权的运用。

  在你从零售商购买的简直悉数的东西上都会印制有一个UPC条码。这些条形码能够协助制作商和零售商对库存坚持追寻。他们还能够告知这些厂家售出货品的数量,以及在必定程度上供给购买产品的顾客信息。这些由机器可读的存储二进制代码的竖线组成的一系列代码相当于每个产品的指纹。

  RFID标签相关于条形码有了改善,既可读也可写。 RFID标签中存储的数据能够改动,更新并承认。有些现已开端运用RFID标签的商铺发现,该技能供给了一种更好的办法来盯梢库存和商场出售的产品。运用了RFID标签,商铺会看到产品脱离货架的速度以及顾客购买他们的速度变得更快。

  RFID标签在不久的将来还不会彻底替代条形码 - 现在有太多的零售店运用UPC扫描器的买卖每年达十亿美元。可是,跟着时刻的推移,咱们必定会看到更多带有RFID标签的产品,以及相似咱们在前面介绍中展望的夸姣的即时结账的无缝无线买卖办法会遭到越来越多的注重。事实上,国际上现已开端在特别的信用卡和智能手机付出中运用RFID技能- 这些咱们稍后再谈。

  除了零售产品,RFID标签也被用于如公路收费的暗码卡片和地铁通行证等交通设备。由于他们如此有用存储数据的才能, RFID标签能够为收费和票价进行制表并从用户存在卡上的钱里边主动扣除相应的金额。而不必在收费站等候付费或是往货台里投入硬币,乘客带着内嵌的RFID芯片如同运用信用卡相同能够即时经过。

  可是你会将你的病史托付给RFID标签吗?或许您的家庭地址或是您孩子的安全?在咱们经过能够购买人的生命的杂货店前,让咱们先来看看两品种型的RFID标签以及他们怎么存储和传输数据。

  RFID技能早已在1970年就开端呈现了,但直到最近,它现已被大规模的运用了。RFID电子标签原来是被用于盯梢长间隔运送的大型产品的,如牛、铁路轿车和航空公司的行李。其时的标签称为电感耦合RFID电子标签,是由金属线圈、天线和玻璃组成的杂乱体系。

  电感耦合RFID标签由RFID读写器发生的磁场供电。电流有一个电场重量和磁场重量它是一种电磁波。所以既能够用一个电场发生磁,也能够用一个磁场发生电。“电感耦合”的名字便是来自磁场在电线中导入电流的进程。

  后来为了下降技能本钱又发生了电容耦合标签。这些就能够作为一次性标签运用到更廉价的产品,并发生了遍及运用的条形码。运用电容耦合标签不必金属而用导电碳墨线圈来传输数据。油墨被印在标签纸上,并用读取器进行扫描。

  摩托罗拉的BiStatix RFID标签是这项技能的领跑者。他们在一块仅3毫米宽的硅晶片上贮存96bits的信息。该技能并没有被零售商选用,BiStatix也在2001年被取消了 [来历:RFID期刊]。

  RFID工业又有了更多的立异,包含有源、半有源和无源RFID标签。这些标签能够贮存到2 k的数据并由一个微型芯片和天线组成,在有源和半有源标签里还包含电池。这些组件被封装在塑料、硅以及玻璃中。

  由于价格昂贵而且粗笨,电感耦合和电容耦合的RFID标签今日现已不常用了。鄙人一章节,咱们将了解更多关于有源、半有源和无源RFID标签的常识。

  有源、半有源和无源RFID标签使得RFID技能咱们的国际里更有用。出产这些标签本钱更少,而且能够小到能够装在简直任何产品里。

  有源和半有源RFID电子标签运用内部电池驱动他们的电路。有源标签还会用电池驱动给RFID读取器发射信号,而半有源标签则需依托读取器供给给它的功率来发射信号。由于这两种标签比较无源RFID电子标签内部有更多的硬件,因而更贵。有源和半有源标签被用于读取大间隔的较贵的项目中他们发射的高频从850到950兆赫兹,能够在100英尺(30.5米)或更远的间隔内读取。假如读取间隔还需求更远,能够额定再加一个电池,标签读取规模可超越300英尺(100米)[来历:RFID期刊]。

  相似于其他的无线设备, RFID标签能够发射必定频谱规模内的电磁信号。频率是准确可变的,然后避免标签间或读取器之间的搅扰。RFID体系运用时分多址(TDMA)的蜂窝体系,确保在无线通讯中取得正确处理[来历:RFID期刊]。

  无源RFID标签彻底依托读取器进步其功率驱动。这种标签能够在20英尺(6米) 读取,他们的出产本钱较低,意味着它们能够运用到更廉价的产品中。由于往往用于一次性消费品,这些标签往往也是一次性的。一个铁路轿车会有一个有源RFID标签而一瓶洗发香波会用一个无源标签。

  另一个影响的RFID标签本钱的要素是数据存储。有三种存储类型:读写,只读和WORM (只写一次,屡次读取)。一个可读写标签的数据能够被添加或被掩盖。只读标签将不能被写入或掩盖他们只包含存储在其间的数据。蠕虫WORM标签能够被写一次(如写入另一个序列号),但无法掩盖数据。

  大多数无源RFID标签本钱在7至20美分[来历:RFID期刊]。有源和半有源标签则更贵,而且通常在没有承认它们的运用规模,存储品种和数量前,RFID厂商无法给出这些标签的价格。RFID工业的方针是假如有更多商家运用,要将无源RFID标签的本钱费用降至五美分一个。

  假如RFID工业能够下降价格,它将走向一个能够全程智能追寻供应链的随处可见的网络。商铺货架伤将放满智能标签产品,能够从被购买一向追寻到扔进垃圾桶。货架自身会与网络进行无线通讯。而标签将只是这个大的产品追寻网络的一个组件。

  在杂货店,你买了一盒牛奶。牛奶的容器上的RFID标签贮存了牛奶的过期日期和价格。当你从货架上拿起牛奶,架子上会显现出牛奶的截止日期或许信息能够经过无线网络发送到您的个人数字助理或手机。

  当你走出商铺,穿过嵌有RFID读取器的门。读取器会列出您的购物车里悉数物品的价格,并把帐单送到你的银行,银行就从你的帐户中扣除相应金额。产品制作商就会知道你买了他们的产品,而且库存的电脑也会知道究竟每一种产品需求再被预备多少。

  你回到家就把你的牛奶放进也装备了RFID读取器的冰箱里。这个智能冰箱能够追寻里边贮存的悉数食物。它能够盯梢你运用的食物,记载你运用冰箱的频率,而且能让你知道什么时候牛奶和其他食物蜕变。

  产品还能够被盯梢到他们被扔进垃圾桶或收回站。这时,你的冰箱就能够将牛奶参加到你的购物清单,或许你还能够给冰箱设定让冰箱主动订货这些物品。

  依据你购买的产品,你的杂货店能够知道你共同的偏好。不再每周收到通用的杂货店特价简报,或许您会接收到一个专为你制作的简报。假如你有两个在上学年纪的孩子、一只小狗,你的杂货店就会寄给你果汁和狗食等您会喜爱的物品的优惠券。

  为了让这个体系能完成,每个产品都要有一种共同的产品号码。麻省理工学院的Auto-ID中心正致力于研发电子产品代码(EPC)标识符,它能够替代条形码。每个智能标签或许存储96bit信息,包含产品制作商,产品名称和40bit序列号。在这个体系里,智能标签与一个叫方针命名服务的网络进行通讯。这个数据库将检索信息,然后直接将信息送到厂商的电脑上。

  贮存在智能标签里的信息用产品符号言语(PML)来写,首要是依据可扩展符号言语(XML)的。运用PML言语,悉数的计算机都能够与任何计算机体系通讯,办法相似于网络服务器阅览超文本符号言语(HTML)用于创立网页的言语。

  RFID还没有到达这种阶段,可是RFID标签在你日子中起到的效果比你或许幻想到的还要多。沃尔玛和Best Buy只是用RFID标签管理货存和商场出售的其间两大客户。被称作智能软件署理的主动化体系能够处理悉数进出RFID标签的数据并像收拾物品相同履行详细的举动 [来历:RFID期刊]。

  美国零售商场首要经过运用近场通讯的付出体系在捆绑式的施行RFID技能。这些将成为未来的信用卡。

  近场通讯(NFC)有很好的运用远景,由于它提出了安全性更高,愈加快捷的下一代付出办法。有些信用卡内嵌有NFC芯片,能够经过在NFC付款终端上挥动付款而不是再终端上刷一下,因而就不或许有人能经过磁条读取你的数据。相同的体系也运用于智能手机:取决于电子付出怎么在这项技能上进行发掘。

  谷歌正运用Google Wallet推进NFC付出。这项运用在多重安全维护下,存储了信用卡信息,能够在NFC终端敏捷敲击付款。也便是说,这项技能的可用性取决于在零售商处NFC付款终端机的数量以及支撑这项技能的手机数量Google Wallet发行时仅能用于Android Nexus S系列智能手机。

  这和RFID有什么关系吗?近场通讯设备能读出无源RFID标签并提取贮存在其间的信息。这种技能被用于现代广告中。例如,幻想一个正常的牛仔裤广告海报, 在购物中心墙上能看到的那种。广告商能够RFID标签做一个”智能”海报能够与客户发生更多的互动。

  用一个NFC手机对着带有RFID标签的智能海报挥动一下,你就能得到一个在梅西百货公司购买这些牛仔裤的九折优惠券。无源RFID标签的本钱很低,彻底能够用在招引客户的宣传材料上。

  NFC和RFID技能在零售界有很大的远景,但安全问题仍然是一个遍及关怀的问题。一些批评家觉得要对厂商盯梢和记载收购的主见坚持警惕。零售不是仅有运用RFID技能的工业:鄙人一章节,咱们将了解政府怎么运用RFID标签。

  从空中交通到道路交通,安全正成为一个更火急的问题,有些人以为他们现在比以往任何时候都遭到更亲近的监护。实在身份Real ID, 是9/11委员会开发的项目,旨在改善官方证件的发行办法。实际上, Real ID项目尚未被同意(并处于火热评论中),首要被提出的Real ID是实在身份的驾驶执照。DHS在2007年3月1日发出告知,提出对实在身份的驾驶执照立法。《实在身份驾驶执照能够使得过境加拿大愈加简单,而且比较标准的驾驶执照,它还能够让你挨近联邦设备,联邦飞机和核电站[来历:安悉数]。美国将会挑选是否在实在身份驾照里嵌入RFID芯片替代现行的二维条码。

  尽管许多顾客很乐意购买RFID标签盯梢的货品,但美国政府立法强制护照被嵌入RFID芯片,让一些人大动肝火。

  2006年8月14日,美国国务院开端发行电子护照,或e-passports。在2001年911后,疆土安悉数分(DHS)提出了e-passport的安全措施,有利于空中交通安全、边境安全、以及美国机场更有用率的海关程序。e-passport加强的安全特性有一个芯片辨认号码、数字签名和作为一种生物标识的相片因而不或许去假造护照。

  e-passport将进步安全性,但有这么多的个人信息嵌入在其间,现已有越来越多的人忧虑e-passport身份文件被人盗用的潜在或许。e-passports或许发生的两种方法的身份偷盗有:

  略读:在 e-passport持有人不知道的状况下,被人运用RFID读取器从一个RFID芯片里扫描数据。

  可是,DHS坚持e-passport的运用彻底安全和并已选用恰当防备措施,以确保用户信息被保密。

  为了避免略读,e-passport内含一个金属的反略读anti-skimming设备。这个设备是刺进在护照封面和第一页中心的一个射频防护。当e-passport被合上时,它底子就不能被扫描;当它翻开时,只能被3.9英寸(10公分)间隔内的扫描仪读取 [来历:美国国家]。

  为了避免偷听,DHS已命令彻底掩盖和关闭阻隔悉数扫描e-passport的区域,信号就不会走漏给被未授权的RFID读取器。

  e-passport价格是97美元。这个本钱看似很高,而在机场设备射频辨认读取机的本钱会更为惊人。选用e-passport需求逐渐改动,但当局现已开端评论怎么增强安全性以及鄙人一代e-passports中添加生物特征辨认技能。

  对e-passports的争辩远远不及对人体芯片的争辩。接下来,咱们将来看一下RFID芯片在生物范畴里所做的事。

  动物芯片不是一件新鲜的工作多年来农人都在一向运用RFID技能盯梢牲畜。可是一些公司正在对用于宠物的动物芯片做更大的文章,有些公司能够供给对人类进行芯片植入。

  RFID的宠物收回体系运用一个米粒巨细的微芯片,内含宠物主人的联络信息,有时还有动物的医疗史。兽医用RFID读取器对迷路的宠物进行扫描来承认它是否带着RFID。可是体系在这里会呈现问题。有许多宠物收回体系在相互竞争,因而,也呈现了许多种宠物微芯片。美国动物维护协会一向在挑选一个遍及通用的RFID阅览器,让兽医能够用于读取宠物芯片,不考虑其制作商以及制作时刻。2005年11月,布什总统签署了一项标准宠物微芯片和国家宠物主人资讯数据库的法案(来历:RFID期刊]。

  尽管FDA在2004年同意了对动物和人类植入RFID芯片,从早在1996年的研讨显现这些芯片植入在实验室老鼠身上会导致肿瘤 (源自华盛顿邮报)。切当地说是,植入导致肉瘤,然后影响身体安排。现在还没有研讨证明癌症会在实验室老鼠以外的其它动物身上呈现,而芯片对人类会发生哪些影响还言之过早。RFID芯片发射的无线电波尚没有任何对身体健康的负面影响。无论怎样,这些人体芯片的其他缺陷或许会远远大于其长处。

  VeriChip公司是人体芯片事务的领跑者。公司给每个芯片共同的辨认号码接入其医疗数据库。VeriChip数据库包含紧迫联络办法和医疗病史。有严峻的医疗问题,如阿尔茨海默氏症的患者是抱负的VeriChip芯片提名人。除了一次性植入费、VeriChip芯片依据你想在数据库上存储多少信息来收取年费你能够挑选只是存储你的名字及联络材料仍是将悉数病史都存储进去。VeriChip的事务仍处于增加中, 所以不是每一家医院都有射频辨认读取机。相同,医师也不会给每一个患者扫描来查看是否有芯片,所以VeriChip芯片是否有用还取决于医院和医师。

  VeriChip在拥抱婴儿维护项目中有较大的成功运用。在此RFID监控体系下,一些医院的托儿所里的新生儿在脚踝上带上有RFID的脚镯。假如一个未经授权的人企图将孩子从医院带走,护理站以及安全通道处都会响起警报。在VeriChip网站上,你还能够看到更多关于维护婴儿的成功事例。

  一位研讨人员现已开展了一种射频辨认体系来监控婴儿呼出的二氧化碳含量以避免婴儿猝死综合症SIDS。在这个体系中,传感器连接到婴儿摇篮,一旦他们发现孩子已中止了呼吸,就会响起声响警报,这潜在的维护了年青的生命。在RFID杂志上能够了解更多有关这个SIDS防备体系的信息。

  2007年10月,加州州长阿诺施瓦辛格签署了一项法案制止任何雇主逼迫雇员设备芯片。加利福尼亚也制止RFID芯片在实在身份驾照上的运用[来历:RFID期刊]。

  像许多新技能相同,人们惧怕他们不明白的东西。关于RFID,顾客也有许多惊骇,有些是十分合理的忧虑。这场争辩里你会看到为数不多的美国公民自由联盟和基督教联合站在同一边的状况。

  人体芯片看起来比产品标签愈加高档,RFID批评者忧虑,或许有一天人体芯片会变成强制性的。在2006年司给他的两个职工设备了芯片后,这些惊骇开端失控。坚持说职工不是被逼的他们自愿植入芯片以更方便去获取存放在安全柜里的文件。还有其他职工回绝移植,而且他们的职位在公司里也没有遭到任何影响。

  除了上一节中评论到VeriChip芯片扫描的局限性,对一些来说, VeriChip芯片背面还有很深沉的宗教以及公民自由问题的暗示。有些人以为VeriChip芯片预示着一个《启示录》中的圣经预言,并将芯片解释为“兽印记”。关于关怀公民自由的人来说,该芯片将把咱们一步一步地带入一个挨近Orwellian相同的社会,在这样的社会里咱们的思维和举动都将由人操控。

  尽管咱们能够挑选是否要把RFID芯片植入自己或咱们的宠物,但咱们不能操控是否在咱们购买的商业产品里放置标签。在《特务芯片:有多少公司和政府方案用RFID盯梢你的一举一动》一书中,Katherine Albrecht和Liz McIntyre 描绘了RFID标签最极点的运用场景。他们写道,RFID标签能够用来估量你的消费习气和银行帐户来决议你要为购买的产品付多少钱。这听起来或许有些偏执,但一些黑客证明了RFID标签能够被假造,包含打破他们的防盗功用而且改动产品相应的价格。因而需求有更好的加密技能来确保黑客无法用超活络天线盗取 RFID射频。

  更重要的是,有些评论家以为依靠RFID(无线射频辨认)体系作为首要的安全办法会让人类的安全查看站变得懒散和无效。假如保安人员彻底依靠产品的RFID防盗设备和政府发行判定的RFID技能来监督违法和,他们或许会错失就发生在眼前的违法活动。

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