RFID 在商品防偽領域的應用

0 引言

　　激光防偽、熒光防偽、磁性防偽、溫變防偽、特種制版印刷等是目前通常使用的防偽技術手段，這些技術在一段時間內一定程度上發(fā)揮著防偽的作用，但到目前為止上述防偽技術還不完善，未能有效地制止假冒的行為。

　　RFID 防偽技術的探索和應用，不僅將為企業(yè)帶來直接的經濟效益，還將為國家相關管理部門有效的監(jiān)管企業(yè)的生產經營狀況，打擊和取締非法生產活動，維護社會秩序穩(wěn)定，為國民經濟持續(xù)發(fā)展提供有力的技術保障。同時有利于提高管理效率，降低運作成本。

　　無線射頻識別技術RFID（Radio Frequency Identification）是自動識別技術的一種，它通過無線射頻方式進行非接觸雙向數據通信對目標加以識別。RFID應用于防偽是將極小芯片貼在所需防偽的物品上，利用射頻技術將芯片內存儲的資料傳遞到系統(tǒng)終端加以辨認，是目前一項研究熱點。它無需直接接觸即可完成信息輸入和處理，且操作方便快捷。能夠廣泛應用于生產、物流、醫(yī)療、交通運輸和資產管理等需要收集和處理數據的應用領域。

1 RFID系統(tǒng)組成和原理

　　1.1 系統(tǒng)組成

　　一個最基本的RFID系統(tǒng)一般是由存儲標識物信息的芯片即電子標簽（Tag）、用于寫入和讀出標簽數據的閱讀器（Reader，也可稱為讀頭）以及天線組成。為了能實現對標簽數據的處理，還需具備相應的計算機系統(tǒng)支持。

　?。?）電子標簽(Tag，即射頻卡)：是RFID 的核心部件，它被裝置于被識別的物體上，存儲著一定格式的電子數據，即關于此物體的詳細信息。標簽類似于條碼技術中的條碼符號，但不同的是必須能夠自動或半自動地把存儲的信息發(fā)射出去。電子標簽由標簽天線和標簽芯片組成。標簽芯片是具有無線收發(fā)功能和存儲功能的單片系統(tǒng)(S0C)，其中存儲有約定格式的編碼數據，用來唯一標識所附著的物體。它是射頻識別系統(tǒng)的數據載體，具有智能讀寫及加密通信的能力。

　?。?）閱讀器：它能夠自動以無接觸的方式讀取電子標簽所存儲的電子數據，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理中心。閱讀器與電子標簽之間存在著通信協(xié)議，彼此互傳信息。每當黏附有電子標簽的物體通過它的讀取范圍時，就向標簽發(fā)射無線電波，然后標簽回送自身儲存的物體信息，整個過程是非接觸式的。

　　（3）天線(Antenna)：在電子標簽和閱讀器間傳遞射頻信號。閱讀器上連接的天線一般做成門框形式，放在被測物品進出的通道口，它一方面給無源的電子標簽發(fā)射無線電信號提供電能以激活電子標簽；另一方面也接收電子標簽上發(fā)出的信息。在每個電子標簽上也有自己的微形天線，用于和閱讀器進行通訊。

　　1.2 RFID系統(tǒng)的工作原理

　　RFID系統(tǒng)的工作原理示意圖參見圖1。通常電子標簽安置在物體上，閱讀器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號；當電子標簽進入閱讀器的電波接收覆蓋范圍時，其微形天線產生感應電流，電子標簽獲得能量被激活并向閱讀器發(fā)送識別所需的數據等信息（電子標簽從接收到的射頻脈沖中解調出指令送到控制邏輯，控制邏輯接收指令完成存儲、發(fā)送數據或其他操作）；閱讀器接收到來自電子標簽的載波信號，對信號進行解調和解碼后送至計算機主機進行處理；計算機系統(tǒng)根據邏輯運算判斷該標簽的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發(fā)出指令信號。

2 RFID 的優(yōu)點

　　RFID具有如下的優(yōu)點：

　?。?）讀取方便
　　數據的讀取免“接觸”，無需光源，甚至可以透過外包裝來進行。有效識別距離大，采用自帶電池的主動標簽時，有效識別距離可達到30米以上。

　?。?）識別速度快
　　電子標簽一進入識別場所，閱讀器就可以即時讀取其中的信息，而且能夠同時處理多個電子標簽，實現批量識別。

　?。?）容易實現小型化和多樣化的形狀
　　電子標簽在讀取上并不受尺寸大小與形狀之限制。它的體積小，易封裝，外形多樣(如卡狀、環(huán)狀、鈕扣形、筆形等)，可以隱藏或者嵌入在大多數材料或產品內，使被標記的貨品更加美觀?？蓱糜诓煌瑘龊?，使用非常方便。

　?。?）數據的記憶容量大

　　通常數據容量最大的二維條形碼(PDF417)，最多也只能存儲2725個數字，若包含字母，存儲量則會更少，電子標簽則可以根據用戶的需要擴充。目前市場上生產的電子標簽芯片，存儲數據量最低的也有17位二進制數，遠遠大于條形碼的數據量。未來物品所需攜帶的資料量愈來愈大，數據容量會隨著記憶規(guī)格的發(fā)展而擴大，對此電子標簽不會受到限制。

　?。?）穿透性
　　RFID在識別時能透過泥漿、污垢、油漆涂料、油污、木材、水泥、塑料、水和蒸汽等非金屬材料閱讀標簽，不必一定與電子標簽載體直接接觸。數據傳輸使用較高的頻段，利用無線電原理傳輸信號，電子標簽即使被諸如上述的紙張、木材、塑料等包裹時仍然可以進行穿透性通訊。

　?。?）耐環(huán)境性
　　RFID在黑暗或臟污的環(huán)境之中，也可以讀取數據。它對水、油和藥品等物質有較強的抗污性，不像紙張一受到臟污就會看不到，甚至在惡劣環(huán)境下也可以使用，工作溫度可達-25℃～+70℃，因此電子標簽成為骯臟、潮濕和刺目等惡劣環(huán)境下閱讀的理想選擇。

　　（7）使用壽命長，應用范圍廣
　　電子標簽的使用壽命可長達10年以上，讀寫10萬次，無機械磨損、無機械故障。

　?。?）更好的安全性
　　電子標簽的編號獨一無二，可以為存儲數據的讀寫設置密碼保護，還可以通過一種加密運算加入防偽識別碼。只要通過聯網或生產廠商的防盜識別設備如閱讀器等掃描，立即可以分辨產品的真?zhèn)危哂懈叩陌踩浴?

　?。?）成本
　　電子標簽價格將隨著技術的發(fā)展及生產規(guī)模的擴大而降低。

3 RFID 在商品防偽中的應用

　　防偽的原理是：將商品識別號（ID）即防偽碼（它是通過硬件或軟件算法進行加密）寫在RFID芯片中，這個ID在生產、銷售等所有環(huán)節(jié)中是唯一的；芯片被制作成電子標簽，電子標簽被附加在商品上，使它成為商品不可分割的一部分。當電子標簽“被迫”與商品分離時，商品的“完整性”被破壞，商品被認為已被“消費”，防偽結束。在上述環(huán)節(jié)中，通過各種技術手段保證此ID驗證過程是不可偽造和篡改的。如果驗證機制被偽造，則會出現偽造的商品；如果驗證過程被篡改，則導致真品被“證偽”從而擾亂市場。這樣，在商品從生產、流通到消費的全過程中，都只有一個被唯一ID標識的擁有唯一驗證手段的商品存在，從而達到防偽的目的。RFID電子標簽的識別ID數據是只讀的，不可更改。為了防止造假者使用相同ID的偽造電子標簽，在防偽標簽中還可以寫入一個與ID關聯的也具有唯一性的隱秘信息“密鑰”，用于鑒別驗證過程的唯一性。因此防偽標簽ID唯一，芯片中隱秘驗證信息唯一以及嚴格的加密認證機制，可使防偽技術長期有效。

　　國內人們常用的商品，諸如酒類、化妝品、醫(yī)藥保健品等中的一些名牌，假冒偽劣商品出現市場會嚴重影響這些名牌商品的信譽，影響國家的經濟建設，其防偽很具必要性。

　　RFID 防偽技術突破了以往防偽技術的思路，采取了一種新舉措，使其具有難以偽造性、易于識別性、信息反饋性、密碼唯一性、密碼保密性、使用一次性等特點。利用RFID技術防偽，與激光防偽、數字防偽等相比，其優(yōu)點在于：每個標簽有一個唯一的ID號碼，此唯一ID是在制作芯片時放在ROM中的，無法修改、難以仿造；無機械磨損，防污損；閱讀器具有不直接對最終用戶開放的物理接口，保證其自身的安全性；數據安全方面除電子標簽的密碼保護外，數據部分可用一些算法實現安全管理；閱讀器與電子標簽之間存在相互認證的過程等。

4 結束語

　　應用 RFID 防偽無論采用何種方式，還要確保鑒別儀器的安全問題。只有這樣，才可以真正起到防偽作用。目前，我國 RFID 主要應用于物流管理、醫(yī)療領域、貨物和危險品的監(jiān)控追蹤管理、民航的行李托運及路橋的不停車收費等方面?？梢灶A測，RFID 應用會孕育一個龐大的市場，是一個新的經濟增長點，它的潛力和前景將是非常誘人的。RFID 技術所獨有的優(yōu)勢，將在全球形成一個巨大的產業(yè)，值得各個領域加以關注。