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主机系统或连接到企业系统(图1)。
4.标签
RFID设备分为两大类:
有电源(电池)的和那些没有电源的。
主动发送到读取器的RFID的移动设备称为转发器(发射器/应答器)。
未接通电源的无源器件被称为“标签”。
最近,常见的用法描述转发“有源标签为”“无源标签”和“无动力装置”,主动式标签通常也读/写装置,而无源标签一般是只读的。
表1-几十年的RFID
年份
事件
1940–1950
雷达的改进和使用,主要二战开发工作,RFID1948年发明的。
1950–1960
早期RFID技术的探索,实验。
1960–1970
RFID理论的发展。
开始应用现场试验。
1970–1980
爆炸的RFID发展。
测试RFID的加速。
非常早期采用者的实现RFID。
1980–1990
商业应用的RFID进入主流。
1990–2000
标准的出现。
RFID广泛部署。
RFID成为日常生活的一部分。
一个历史的RFID,自动识别协会和流动性,2001年10月,http:
//www.aimglobal.org。
有源标签比无源标签更大,更昂贵。
对设备的寿命,电池的使用设置了一个上限,虽然目前的电池技术,这可能是高达10年。
被动式标签具有无限的寿命,更轻,更小,更便宜。
代价是有限的数据存储能力,读取范围较短,他们需要更高功率的读者。
减少电磁“嘈杂”环境性能。
也有半无源标签电池电量耗尽芯片的电路,但读者通过绘制权力从通信设备。
标签有各种各样的形状,大小和保护外壳。
动物跟踪标签,在皮肤下注射,约长10毫米,直径1毫米。
有些标签封装在信用卡大小的包,通常楼宇门禁卡。
其他用于在恶劣的环境中,如集装箱追踪应用,可以测量120x100x50毫米。
市售最小的器件尺寸为0.4x0.4毫米,薄于一张纸。
5.标签数据
标签可以将只读存储器(ROM),挥发性随机存取存储器(RAM)的读/写或写一次/多次读取(WORM)内存。
ROM用于存储保密数据,一个唯一的设备标识符和操作系统指令。
RAM是用于存储数据的转发器过程中的询问和响应。
数据包括一个唯一的标识符,并且还可以包括:
操作系统;
数据存储器(易失性或非易失性);
电子产品代码(EPC-酒吧继任者代码)。
图1-一个典型的RFID系统。
6.标签操作
无源标签从传输通过电感耦合的读者画出自己的力量。
无源标签将响应查询。
电感耦合通常需要近在咫尺。
主动式标签通常通过沟通传播耦合,内部功率传输和响应读者的传输图。
7.频率范围
频率分配管理一般由各国政府通过立法和监管。
在国际上,RFID应用分配的频率,虽然通过国际标准化组织(ISO)和类似组织的标准化协助兼容性有差异。
例如,欧洲使用868MHz的UHF和美国使用915兆赫。
目前,在全球范围内RFID应用始终可用频率很少。
三个频率范围一般用于RFID的应用(表2)。
在一般情况下,低频率的无源标签的取值范围为约30厘米,约1米,而UHF无源标签从3至5米的高频无源标签。
在更大的范围内是必要的,比如在集装箱跟踪和铁路应用,有源标签可以增强信号到100米的范围内。
8.RFID使用类别
RFID设备可以被分类为四个使用类别:
EAS(电子防盗系统);
便携式数据采集;
网络系统;
定位系统。
8.1EAS(电子防盗系统)
这些通常是1位的系统,用于检测一个对象的存在或不存在。
最常见的用途是作为一种防盗装置的零售商店销售。
标签附着在衣服或其他物品,并触发报警,如果货物离开商店的标记之前停用。
这些已经在广泛使用多年,被发现在各种各样的零售商店,包括服装,小家电,电器及书店。
8.2便携式数据采集
用于便携式设备的数据需要从标记的对象可能会有所不同。
有些设备包括传感器来记录,例如,温度,运动(地震)和辐射。
数据可以存储在便携式设备上购买下载和加工的。
8.3联网系统
这些系统的特点是固定位置读取器,用于跟踪标签的物体的运动。
通常直接连接到企业系统,这是一个典型的库存应用程序的技术。
8.4定位系统
这些系统使用的标签对象(车辆,动物或人),并提供了自动定位和导航功能的支持。
表2-频率范围和应用
频带
特性
典型应用
低100-500千赫
短期至中期的读取范围,价格低廉,阅读速度低
访问控制,动物识别;
库存控制汽车防盗
中间10-15兆赫
短期至中期阅读范围;
价格适中;
阅读速度适中。
访问控制;
智能卡;
库控制
高850-950兆赫,2.4-5.8GHz
读取距离长,高读取速度;
需要昂贵的视线
铁路车辆监控,收费系统;
托盘和集装箱跟踪,车辆跟踪
数据从射频识别-一个基本的引物,自动识别和移动协会2001年8月,http:
//www.aimglobal.org和维基百科全书,http:
//en.wikipedia.org/wiki/RFID。
9.应用
主要用于交通运输,物流,制造,加工,安全,RFID典型应用包括:
动物标签、公路收费、畜牧业、EAS(电子防窃系统)、毒性和医疗废物管理、访问控制、邮政跟踪、时间和出勤、航空行李管理、制造工艺与机器人、纸币防伪、监测罪犯、在制药业的防伪、护照、汽车防盗和报警。
10.RFID标准
缺乏标准化和缺乏统一频率分配阻碍了这个行业的增长。
有一个不兼容的标准,主要的RFID厂商提供的专有系统的扩散。
ANSI和ISO一直在努力开发RFID标准,并已采纳一些动物跟踪(11785ISO11784and)和供应链商品跟踪(ISO18000-3和ISO18000-6)等应用。
11.优点
RFID系统的主要优点是所述非接触式,非视距的视线的技术特征。
通过各种具有挑战性的视觉和环境条件,如雪,冰,雾,油漆,污垢,集装箱和车辆内部,而在存储标签可以被读取。
小于100毫秒的响应时间,一台RFID阅读器可以读取很多(数百)标签几乎瞬间。
再加上传感器的标签可以提供重要的信息,对货物的状态。
例如,可以监测温度,冷藏货物的问题领域,并提出报警。
12.一些发展和用途
美国军方使用了RFID技术在20世纪90年代中期,90年代初以来的首次部署到波斯尼亚。
英国军队采用了RFID在2003年和谈判正在进行中与北约的合作伙伴。
美国能源部,国防部和沃尔玛(Wal-Mart)要求其主要供应商2005年1月1日实施RFID技术在其供应链。
所有的纸箱和托盘都必须配备有RFID标签。
这将提供一个广泛采用的技术,在美国的主要动力。
英国的特易购连锁超市已经开始工作,推出一个RFID网络跟踪的出货量从中央配送中心的所有98个额外的超市,乐购2004年圣诞节。
这是跨越超过2000家门店和配送中心在英国实施RFID计划的第一阶段。
在2003年1月,吉列宣布订购500万个RFID标签被纳入剃刀和刀片包装。
在2003年3月,贝纳通宣布了类似的计划,编织成名牌服装的RFID标签,虽然这是在面对一个有组织的消费者抵制逆转。
万事达卡和美国运通已测试RFID卡。
自1997年以来,美孚一直在推动它的“Speedpass”加油卡。
现在大多数高档轿车配备的RFID标签的车钥匙。
德尔塔航空公司正在测试RFID在某些航线上,标注40,000袋。
许多其他航空公司已经测试RFID技术,但三角洲是致力于采用RFID技术的首家航空公司。
目前,三角洲乱放4每1000袋耗资1亿美元,每年复苏,交付或更换。
英国航空公司最近宣布,他们也将被投资于RFID技术。
目前英航错位每1000名18袋,每袋100美元的平均成本。
该航空公司在2004年遭受了重大困难时失去了11,000袋以下罢工。
港口运营商,占全球70%的港口业务已同意部署RFID标签追踪每日抵达美国港口的17,000个集装箱。
在悉尼星城赌场RFID标签放置在80,000名员工的制服,在企图遏制盗窃制服。
新拉斯维加斯永利赌场已经注册成立的RFID筹码,以遏制使用假筹码,滥用信贷和后期投注安置。
米其林计划建立RFID标签的轮胎。
标签将每个轮胎,相关的车辆识别号码(VIN)存储一个唯一的编号。
标签也可以测量轮胎的磨损。
欧洲央行正计划将RFID标签嵌入到高面额钞票的防伪措施,到2005年。
该银行已经注意到将全息图,箔片,特殊的线程,缩印,特种油墨和水印等措施。
目前,美元是世界上最伪造的货币。
然而,随着欧盟的增长,欧元将成为在世界上最常见的货币,由于其越来越多地使用。
墨西哥政府提供跟踪到其顶部的司法官员,如果官员被绑架植入RFID芯片。
它也可以用来进行访问控制。
这是目前的使用情况的RFID标签的一些示例。
考虑下有一些其他应用,例如,RFID标签的成立为重要文件,如出生证明,驾驶执照,学历证书,手稿,医疗登记等。
事实上,它是用来在任何文件的真实性和准确性是至关重要的。
13.在使用中的增长
无线射频识别系统的可操作的方式自动识别在各种各样的应用程序的访问控制,动物跟踪正在出现。
RFID系统是在一些应用中,可能取代条形码和补充在其他条形码。
预计RFID除了上文所述的许多其他应用程序,以帮助降低成本,供应链管理和库存管理。
已节约成本估计将高达8-10%的库存相关成本。
虽然RFID的使用是有限的,目前的IT市场研究机构Evans数据公司预测,RFID使用率由2005年的450%和96%,2006年进一步增加。
RFID的广泛应用已是定局,根据一些行业评论员,即采纳该技术由美国国防部,沃尔玛和乐购等有影响力的组织的主要驱动力。
14.更多关于标准
EPC系统定义的技术的协议,并且所存储的信息创建一个数据结构。
这个组织是EPC系统的研究和开发在美国麻省理工学院(MIT)的Auto-ID中心2003年11月EPC系统的商品化和管理责任,被转移到EPCglobal公司的联属公司统一代码委员会(UCC)和国际物品编码协会(EAN);
EAN和UCC创建并维护EAN.UCC系统,覆盖全球的电子商务通信标准,编号方案,独特性管理,条码符号的标准,包括UPC和EAN条码符号用于世界各地的消费品。
虽然与ISO标准存在一定的差异,这些组织一起工作合理化标准。
EPC规范定义了五个标签类,根据功能(图2)。
当前版本的电子产品代码(EPC)标签数据标准指定的格式编码和读取数据,从64-和96位的RFID标签(图3和图4)。
15.隐私和安全
简单的RFID阅读器成本只有20美元,已经发表在电子和爱好者杂志的电路和文章读者仍可以自己建设。
这种技术有些安全和隐私问题,大致可分为以下几个方面:
●位置隐私;
●客户信息;
●企业间谍活动;
●不安全的工作环境;
●拒绝服务;
●欺骗;
●技术攻击;
●配套制度的妥协。
15.1位置隐私
数据可以从标签中提取,用于跟踪个人,从而违反了位置隐私。
这是不是唯一的RFID系统,其他系统,包括手机,许多蓝牙和其他无线设备可能会受到相同的隐私保护问题。
15.2客户信息
如客户已多次购买,购买模式的信息或高价值物品的识别可以产生。
15.3商业间谍
如果使用未受保护的RFID标签,零售商的股票可能会被监控或跟踪竞争对手,营销组织,新闻媒体,私家侦探或信息经纪人。
这可以产生销售,营销,产品组合及其他有价值的商业信息。
15.4不安全的环境
RFID标签经常工作在恶劣的环境中,并能受到强烈的电子或物理攻击。
例子包括集装箱跟踪,供应链和制造工艺。
15.5拒绝服务
“洪水”与射频能量的区域,可能会导致拒绝服务,从而不适于读者。
15.6欺骗
欺骗发生标签从标签发送的数据被复制。
这是一个特殊的风险与访问控制系统。
这在技术上是可行的,攻击者可能会改变标签的内容,以方便盗窃,伪装的身份标记的项目或删除项目的处所。
15.7技术攻击
因为他们是无线,无源RFID标签可能会受到故障诱导,定时攻击或电源分析攻击。
再次,所有的无线设备都可能受到这些类型的攻击。
卢卡斯·
格伦沃尔德,与德国技术组织的顾问,创建了一个软件RFDUMP工具,,读取和重新编程的一些RFID标签。
此工具可从互联网。
15.8妥协的配套系统
微软正在编写代码,以适应RFIDAxapta的,大平原和Navision系统,预计明年年中将有RFID软件。
SAP包括RFID和甲骨文近日宣布,其10g数据库和应用服务器能够与RFID数据流接口。
被动标签(0和1类),我们可以期望找到在一般零售用途,可以存储的信息非常少,一般有没有可写的存储器。
他们这样做,但是,包含独特的标识符,当连接到一个支持应用程序或系统(数据库),可以储存更多的信息和与该项目相关的活动。
他们还存储标签“杀”代码停用标签。
显然,在这种情况下,在有价值的数据在数据库中,而不是在标签。
保护信息的保密性的规则不改变,当收集机制的变化(RFID标签和阅读器)。
赔偿责任的问题,也可以出现。
这是否适用的信息是商业敏感或涉及个人隐私。
支持系统构成了最大的信息失密的风险,但有风险的,这是比较充分的了解。
类别
名称
记忆
电源
特点
反偷标签
无
被动
文章监视
1
EPC(经济和计划委员会)
只读
任何
仅供识别
2
EPC
读-写
数据记录
3
传感器标签
半被动或主动
环境传感器
4
智能尘埃
活跃
特设网络
图2-标签类
EPC型
头尺寸
第一口
域管理器
对象类
序列号
总计
64位I型
01
21
17
24
64
64位II型
10
15
13
34
64位III型
11
26
23
96的位和更多
8
00
28
36
96
图3-标签结构
图4-标记内容。
16.立法
一些隐私倡导者团体提出的框架,使用RFID来管理消费者的隐私。
这些框架的位置隐私强调个人的权利,有三个基本要素:
RFID必须经过正式的技术评估,以及RFID标签不应该被贴在个人消费产品,直到发生这种评估。
这可能是伴随着一个“批准”印章,表明使用的标签符合已批准的指引;
RFID的实施必须遵循现有的的隐私立法和良好的隐私惯例。
这可能包括明确的通知,消费者教育和消费者的选择;
某些用途的RFID应被禁止,例如,跟踪与RFID标签在消费者购买的个人。
然而,另一个重要的元素是一个组织的能力,追踪产品在供应链中的大多数成本效益和高效率的米ANNER的,没有过多的合规成本。
这可以被看作是做生意的一个基本组成部分。
虽然RFID和隐私问题上有相当多的争论,没有专门立法来对付与RFID尚未通过。
在美国,法案已提出在加利福尼亚州和马萨诸塞州和弗吉尼亚大会立委打算学习RFID的“微创技术”,以及面部识别,隐藏摄像机,间谍软件和网络窃听。
需要立法或规范管理公共政策方面正蓄势待发。
17.成本
RFID技术的广泛使用的一个主要制约因素是标签的成本。
最广泛使用的标签是电子商品防盗标签(EAS,0级),花费1和6美分之间。
超过6亿元,其中每年使用。
这些EAS标签是一个1位标记和含有很少或根本没有的信息,只是表示存在或不存在。
被动式标签(1级),5至10美仙大量(数百万)的一些数据存储成本。
高价值的物品,纸箱和托盘标签(2-4级),这里的成本可能会高达100美元标签。
按目前价格计算,它不是经济将标签到每一个零售项目。
价格将下跌,制造技术的提高,并有一个预测到2007年,每年10亿标签将被用于万亿在2015年交付。
在过去的50年中,只有一亿无源RFID标签(EAS标签除外),已售出500万有源标签。
虽然RFID技术的使用预计将大幅增长,它可能需要几年时间才能得到大多数零售商品标签的地步。
18.对策
RFID标签的标准包括一个64位的区域,不能被修改并保持特有的标签本身。
这可以用来验证标签,标签欺骗防御。
类2,3或4个RFID标签中使用门禁卡,每次使用该卡时,一个新的比特流(可能是加密签署的)可以被上传。
这减少了卡的使用一个欺骗的机会,发现的风险显着增加,将很快被报告作为合法的卡不被系统接受。
防止重播攻击可以通过使用“隐藏”认证码流或序列号标签上使用隐藏号码建立标签的凭据,使用一种挑战/响应机制。
隐藏号码绝不会传送。
要成功地取代条形码,RFID设备必须是非常低的成本。
为了保持成本的下降,这些通常是无源器件的功能有限。
负担得起的标签还不能执行必要的隐私和安全,只有500-5000门标准的加密操作。
相比之下,高级加密标准(AES)需要大约20,000-30,000门管理加密的安全性。
因此,目前这一代的无源RFID标签的安全性是一个相当大的挑战。
已经提出了两种技术解决RFID设备窃听。
其中,由麻省理工学院提出,被称为“沉默的树行走'
'
。
如果两个或多个标签在同一时间,响应到读取器发生碰撞。
当发生这种情况时,读取器将执行一个二叉树步行通过地址空间,一个位的时间,直到可确定一个唯一的响应。
由RSA实验室提出的另一种技术,涉及使用具有多个标识符,这是旋转标记的假名。
合法的系统将识别带有特定标记的所有相关联的标识符。
而窃听者将能够读取标签,他们需要知道所有与标签相关联的标识符来解释数据或成功地跟踪标签。
RSA还设计了一个“拦截器标签”技术,防止被读取RFID设备。
该系统是基于软件,防止读者聚集其他标签在紧邻的数据。
RFID读写器无法同时读取多个标签。
防碰撞协议允许在很短的时间内读取多个标签。
然而,阻滞剂标签“混淆读者始终响应,从而防止任何标签被读取。
拦截器标签,例如,纳入购物袋,在结账时提供。
如果没有这项技术,读者可以访问范围内的任何标记。
Auto-ID中心的规范包括“杀”命令永久禁用标签。
此前杀码8(1类)和24(0级)位代码,这是比较琐碎的蛮力或DOS攻击防御。
Class1标签新规范集成了一个32位杀码。
单独的和随机杀死各个RFID标签的代码,然后,必须从一个安全数据库中检索,可以用于激活在结帐。
一种变化是禁用标签的唯一标识符。
保持芯片的其它标识符,如该项目是什么,可能是有用的,例如,为视障的人,谁可以使用读卡器来识别药品和剂量。
建议进一步的技术是使用天线能量分析,以提高安全性。
这种技术有两个变化。
在第一阶段,信号分析估计读者的距离,距离意味着更大的距离等同于信任度较低的信任度。
在第二,天线能源使用的电源计划在一个分层的认证标签更可信的读者提供更多的信息。
19.在新西兰
在新西兰有一些使用RFID,主要EAS,访问卡和类似的访问控制应用程序和一些乳制品应用动物跟踪和畜牧业。
然而,有迹象表明,预计在未来几年将会越来越多的使用。
虽然EAS标签已经被使用在新西兰零售商多年,早期的采用者之一的RFID技术的新发展是奥克兰玛努考市区理事会的图书馆在植物学起伏。
图书馆是第一个在新西兰使用RFID标签来跟踪和管理它的藏书。
惠灵顿库也将效仿在两到三年。
图书馆在美国和英国都部署技术,大约250图书馆在美国已经使用该技术。
新加坡在1998年实现了技术领导下的国家图书馆董事会。
一些进步的超市企业,其中包括Woolworths,Foodtown及Countdown都试用RFID来追踪其屠宰场肉类加工厂。
RFID标签将被纳入专门的米吃容器,以协助供应链管理。
黑斯廷斯基于里士满肉类一直在评估RFID动物跟踪。
这将允许货物可追查到牲畜加工厂。
加拿大的RFID供应商,先进的ID和新西兰养羊业官员之间正在进行初步讨论,建立RFID技术的现场示范。
20.一些实用的的的问题
目前,RFID系统不具有高可靠性,尤其是在零售环境中。
UHF标签附近的人的身体,因为它的高的水含量几乎是不可读的。
许多零售商有困难的在得到一个准确和一致的的的读数,当的标记是的任何距离(有时比一个几个的厘米更多的)从阅读器时,。
随着的廉价,被动的的标签,,读者需要成为在到的标签的的密切的的接近度中的。
今天的许多客户关系管理(CRM)系统存储更多的数据,组织可以使用,这引发了一个问题,为什么他们会想要收集更多的数据,产生的费用和麻烦。
可靠的技术还不存在的零售商开车经过郊区路边收集信息,并再次对零售商这样做有小小的愿望。
多年一直在使用RFID技术(例如访问控制,收费和动物跟踪系统),没有任何重大的隐私或安全违规。
更大的隐私值得关注的是,例如,手机,特别是最新的功能丰
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