射頻標識

射頻標識RFID )使用電磁場自動識別跟踪附加到對象的標籤。 RFID系統由一個微型無線電應答器無線電接收器發射器組成。當來自附近RFID讀取器設備的電磁疑問脈衝觸發時,該標籤將數字數據(通常是識別庫存號碼)傳輸回讀者。該數字可用於跟踪庫存商品

被動標籤由RFID讀者的審問無線電波提供的能量提供動力。主動標籤由電池供電,因此可以在RFID讀取器(最高數百米)的範圍內讀取更大的範圍。

條形碼不同,標籤不需要在讀取器的視線之內,因此可以將其嵌入到跟踪的對像中。 RFID是一種自動識別和數據捕獲(AIDC)的一種方法。

RFID標籤用於許多行業。例如,生產過程中附著在汽車上的RFID標籤可用於通過裝配線跟踪其進度,可以通過倉庫跟踪RFID標記的藥物,並將RFID微芯片植入牲畜和寵物中,使動物陽性識別。標籤也可以在商店中使用,以加快結帳,並防止客戶和員工盜竊

由於可以將RFID標籤附在物理錢,衣服和財產上,也可以植入動物和人,因此未經同意就可以閱讀與個人聯繫信息的可能性引起了嚴重的隱私問題。這些擔憂導致標準規格開發解決了隱私和安全問題。

2014年,全球RFID市場的價值88.9億美元,高於2013年的77.7億美元,2012年為69.6億美元。此數字包括標籤,讀者和軟件/服務,用於RFID卡,標籤,FOB和所有其他形式因素。預計市場價值將從2020年的120.8億美元上升到2029年的162.3億美元。

歷史

Fastrak ,用於加利福尼亞的電子收費系列的RFID標籤

1945年,萊昂·特雷明(LéonTheremin)發明了“事物”,這是蘇聯的聽力設備,並通過附加的音頻信息重新傳播了事件無線電波。聲波振動了隔膜,該膜片稍微改變了諧振器的形狀,從而調節了反射的射頻。即使該設備是一種秘密的聽力設備,而不是標識標籤,它也被認為是RFID的前身,因為它是被動的,被外部源的波動充滿電和激活。

第二次世界大戰中,盟友和德國通常使用類似的技術,例如身份證朋友或敵人應答器,將飛機識別為友好或敵對。大多數動力飛機仍然使用發音。哈里·斯托克曼(Harry Stockman)的1948年具有里程碑意義的論文是一項早期探索的工作,他預測“必須在解決反射能力溝通的剩餘基本問題之前進行大量的研發工作,並且在探索了有用的應用程序領域之前。 “

Mario Cardullo的設備於1973年1月23日獲得專利,是Modern RFID的第一個真正的祖先,因為它是帶有記憶的被動無線電應答器。最初的設備是被動的,由審訊信號提供動力,並於1971年被證明向紐約港口管理局和其他潛在用戶。它由具有16存儲器的應答器組成,以用作收費設備。基本的Cardullo專利涵蓋了射頻(RF),聲音和光作為變速箱載體的使用。 1969年頒發給投資者的原始業務計劃顯示了運輸用途(汽車車輛識別,自動收費系統,電子車牌,電子清單,車輛路線,車輛性能監控),銀行(電子支票簿,電子信用卡),安全性(人員)(人員)識別,自動門,監視)和醫療(識別,患者病史)。

1973年,史蒂文·德普(Steven Depp),阿爾弗雷德·科爾勒(Alfred Koelle)和羅伯特·弗雷曼(Robert Frayman)在洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Laboratory)進行了反射力(調製反向散射)RFID標籤的早期演示。便攜式系統以915 MHz運行,並使用了12位標籤。當今的大多數UHFID和微波RFID標籤都使用了此技術。

1983年,第一個與縮寫RFID相關的專利授予了查爾斯·沃爾頓(Charles Walton)

1996年,授予David Everett,John Frech,Theodore Wright和Kelly Rodriguez的第一份無電Bowd RFID被動標籤的專利。

設計

射頻標識系統使用標籤或附加到要標識的對象的標籤。稱為詢問者讀者的雙向無線電發射器收集器向標籤發送信號並閱讀其響應。

標籤

RFID標籤由三個部分組成:

標籤信息存儲在非易失性內存中。 RFID標籤分別包括用於處理傳輸和傳感器數據的固定或可編程邏輯。

RFID標籤可以是被動的,主動的或電池輔助的被動的。主動標籤具有機上電池,並定期傳輸其ID信號。電池輔助的被動標籤在板上有一個小電池,並且在RFID讀取器的存在下被激活。被動標籤更便宜且較小,因為它沒有電池。相反,該標籤使用讀者傳輸的無線電能量。但是,要操作一個被動標籤,必須用功率級別照明大約一千倍的信號傳輸標籤。

標籤可以是只讀的,具有用於數據庫中的鍵的工廠分配序列號,或者可以被讀/寫,其中特定於對象的數據可以由系統用戶寫入標籤中。字段可編程標籤可以是寫入的,讀取的標籤;用戶可以用電子產品代碼編寫“空白”標籤。

RFID標籤接收消息,然後以其標識和其他信息響應。這可能只是唯一的標籤序列號,也可能是與產品相關的信息,例如股票號,地塊或批次數,生產日期或其他特定信息。由於標籤具有單獨的序列號,因此RFID系統設計可以區分可能在RFID讀取器範圍內的幾個標籤,並同時讀取它們。

讀者

RFID系統可以通過標籤和閱讀器的類型進行分類。有3種類型:

  • 一個被動讀取器活動標籤PRAT )系統具有一個被動讀取器,該讀取器僅從活動標籤接收無線電信號(電池操作,僅傳輸)。 PRAT系統讀取器的接收範圍可以從1-2,000英尺(0-600 m)調節,從而可以靈活地在資產保護和監督等應用中進行靈活性。
  • 主動讀取器被動標籤ARPT )系統具有一個活動讀取器,該系統傳輸詢問器信號,並從被動標籤接收身份驗證答复。
  • 主動閱讀器活動標籤ARAT )系統使用活躍讀取器的詢問器信號激活的活動標籤。該系統的一種變體還可以使用電池輔助的被動標籤(BAP)標籤,該標籤的作用像是被動標籤,但具有較小的電池來為標籤的返回報告信號供電。

設置固定的讀者以創建一個可以嚴格控制的特定詢問區。這允許標籤進出詢問區的高度定義的閱讀區域。移動讀取器可以手持式讀取器或安裝在手推車或車輛上。

頻率

RFID頻帶
樂隊法規範圍數據速度ISO/IEC 18000
部分
評論大約標籤
數量成本
(2006)
LF:120–150 kHz不受監管10厘米(4英寸)低的第2部分動物識別,工廠數據收集US $ 1
HF:13.56 MHzISM樂隊在全球0.1–1 m(4英寸 - 3英尺3英寸)低至中等第3部分智能卡( ISO/IEC 15693ISO/IEC 14443 A,B),
ISO-NON符合記憶卡( Mifare Classic,Iclass,fragic, Felica ...),
ISO兼容的微處理器卡(Desfire EV1,SEO)
US $ 0.05至US $ 5
UHF:433 MHz短距離設備1-100 m(3–300 ft)緩和第7部分國防應用,帶有主動標籤的地下礦工跟踪US $ 5
UHF:865–868 MHz(歐洲)
902–928 MHz(北美)
ISM樂隊1–12 m(3–40 ft)中度至高第6部分Ean,各種標準;鐵路使用US $ 0.04至$ 1.00
(被動標籤)
微波爐:2450–5800 MHzISM樂隊1–2 m(3–7 ft)高的第4部分802.11 WLAN,藍牙標準25美元(活動標籤)
微波爐:3.1-10 GHz超寬帶最多200 m(700英尺)高的沒有定義的需要半活動或主動標籤5美元預計
MM波:24.125 GHzISM樂隊在全球10–200 m(30–700 ft)高的沒有定義的需要半按標籤。使用反向反向散射方法實現擴展範圍US $ 10預計

訊號

RFID硬標籤

讀取器和標籤之間的信號傳導以幾種不同的不兼容方式進行,具體取決於標籤使用的頻段。就無線電波長而言,在LF和HF頻段上運行的標籤非常接近讀取器天線,因為它們只是波長的一小部分。在此近場區域,該標籤與讀取器中的發射器緊密耦合。該標籤可以通過更改標籤代表的電氣加載來調節讀者產生的場。通過在較低和較高的相對載荷之間切換,標籤會產生讀者可以檢測到的更改。在UHF和較高的頻率下,標籤距離讀者不止一個無線電波長,需要不同的方法。標籤可以反向散射信號。活動標籤可能包含功能分離的發射器和接收器,並且標籤不必以與讀者的詢問信號相關的頻率響應。

電子產品代碼(EPC)是存儲在標籤中的一種常見數據類型。當通過RFID打印機寫入標籤中時,該標籤包含96位數據字符串。前八位是標識協議版本的標題。接下來的28位確定管理此標籤數據的組織;組織編號由Epcglobal聯盟分配。接下來的24位是對像類,識別產品的種類。最後36位是特定標籤的唯一序列號。這些最後兩個字段是由發行標籤的組織設置的。就像URL一樣,總的電子產品代碼編號可以用作全局數據庫中的鑰匙,以唯一識別特定產品。

例如,通常會有一個以上的標籤會響應標籤讀取器,例如,許多帶有標籤的單獨產品可能會在公共盒子或公共托盤上運送。碰撞檢測對於允許讀取數據很重要。兩種不同類型的協議用於“奇異”一個特定的標籤,允許在許多類似標籤中讀取其數據。在一個開槽的Aloha系統中,讀者播放了一個初始化命令和標籤單獨使用的參數,用於偽造pseudo tailosly延遲其響應。當使用“自適應二進制樹”協議時,讀取器會發送初始化符號,然後一次發送一個ID數據。只有具有匹配位的標籤響應,最終只有一個標籤與完整的ID字符串匹配。

識別RFID標籤的二進制樹方法的示例

兩種方法與許多標籤或多個重疊的讀取器一起使用時都有缺點。

批量閱讀

“散裝閱讀”是同時詢問多個標籤的策略,但缺乏足夠的庫存控制精度。一組對象(所有它們都標記為RFID)一次從一個單個讀取器位置完全讀取。但是,隨著標籤嚴格依次響應,批量閱讀所需的時間與要讀取的標籤數量線性增長。這意味著至少需要兩倍的閱讀標籤。由於碰撞效應,所需的時間更大。

像單個標籤一樣,必須通過詢問信號來照亮一組標籤。這不是有關能量的挑戰,而是關於可見性的挑戰。如果任何標籤都被其他標籤屏蔽,則可能沒有足夠的照明以返回足夠的響應。電感耦合的HF RFID標籤和磁場線圈天線的響應條件似乎比UHF或SHF偶極子場更好,但隨後距離限制適用並可能阻止成功。

在操作條件下,批量閱讀是不可靠的。批量閱讀可能是物流決策的粗略指南,但是由於閱讀失敗的比例很高,因此(尚未)適合庫存管理。但是,如果可以將單個RFID標籤視為不能保證正確的讀取時,多個RFID標籤(至少一個會響應)可能是檢測已知對象組的更安全方法。在這方面,批量閱讀是過程支持的模糊方法。從成本和效果的角度來看,批量閱讀不是作為確保物流過程控製過程控制的一種經濟方法。

小型化

RFID標籤易於隱藏或包含在其他物品中。例如,在2009年,布里斯托爾大學的研究人員成功地將RFID微型轉移者粘合了螞蟻,以研究其行為。隨著技術進步,這種越來越小的小型RFID的趨勢可能會持續下去。

Hitachi保持最小的RFID芯片的記錄,為0.05 mm×0.05 mm。這是以前記錄持有人Mu-Chip的大小的1/64。通過使用矽在絕緣子(SOI)過程中啟用製造。這些塵埃芯片可以使用128位讀取內存(ROM)存儲38位數字。一個主要的挑戰是天線的附著,因此將閱讀範圍限制在毫米上。

TFID(Terahertz頻率識別)

在2020年初,麻省理工學院的研究人員展示了僅1平方毫米的Terahertz頻率識別(TFID)標籤。這些設備本質上是一塊矽的矽,它們像較大的RFID標籤一樣便宜,小且功能。由於尺寸較小,製造商可以將任何產品標記,並跟踪物流信息以最低的成本。

用途

RFID標籤可以固定在一個對像上,並用於跟踪工具,設備,庫存,資產,人員或其他對象。

RFID提供了與手動系統或條形碼使用的優勢。如果讀取器附近通過,則可以讀取標籤,即使它被對象覆蓋或不可見。可以在外殼,紙箱,盒子或其他容器中讀取標籤,與條形碼不同,RFID標籤一次可以一次讀取數百個;條形碼只能一次使用當前設備讀取一個。一些RFID標籤,例如電池輔助標籤,也能夠監視溫度和濕度。

在2011年,被動標籤的成本為每個0.09美元;特殊標籤(旨在安裝在金屬上或承受伽瑪滅菌)上的特殊標籤的費用可能高達5美元。用於跟踪容器,醫療資產或監視數據中心的環境條件的活動標籤的起價為50美元,每個可能超過100美元。電池輔助被動(BAP)標籤在3-10美元範圍內。

RFID可用於多種應用,例如:

基於RFID的鎖定係統的電子鑰匙

在2010年,三個因素推動了RFID使用率的顯著增加:設備和標籤成本降低,性能提高到99.9%的可靠性,以及HF和UHF被動RFID圍繞HF和UHF的穩定國際標準。這些標準的採用是由GS1GS1美國之間的合資企業Epcglobal驅動的,該公司負責推動1970年代和1980年代全球採用條形碼。 Epcglobal網絡是由自動ID中心開發的。

商業

沃爾瑪使用的EPC RFID標籤
由法國體育供應商Deathlon製造的服裝中的RFID標籤。正面,背部和透明度掃描。

RFID為組織提供了一種識別和管理庫存,工具和設備(資產跟踪)等的方法,而無需輸入手動數據。可以通過工廠和運送給客戶的製造產品,例如汽車或服裝。使用RFID自動識別可用於庫存系統。許多組織要求其供應商將RFID標籤放在所有貨物上,以改善供應鏈管理。倉庫管理系統結合了這項技術,以加快產品的接收和交付,並降低其倉庫所需的人工成本。

零售

RFID用於零售商店中的項目級別標籤。除庫存控制外,通過使用電子文章監視(EAS)以及為客戶提供自我結帳過程,這還提供了客戶(入店行竊)和員工(“收縮”)盜竊的保護。一旦付款後,可以用特殊的工具或停用電子方式將不同類型的標籤物理刪除。離開商店後,客戶必須在RFID探測器附近通過。如果他們有帶有活動的RFID標籤的項目,則聲音,均表示無薪項目,並確定其是什麼。

賭場可以使用RFID對撲克芯片進行身份驗證,並可以選擇性地使所有已知被盜的芯片無效。

訪問控制

用於車輛訪問控制的RFID天線

RFID標籤被廣泛用於標識徽章,取代了早期的磁條卡。這些徽章只需要在讀者的一定距離內保存以驗證持有人。也可以將標籤放在可以遠距離讀取的車輛上,以允許進入受控區域的入口,而無需停止車輛並提供卡片或輸入訪問代碼。

廣告

2010年,Vail Resorts在滑雪通行證中開始使用UHF無源RFID標籤。

Facebook在大多數現場活動中都使用RFID卡,以允許客人自動捕獲和發布照片。

汽車品牌比其他行業更快地採用了社交媒體產品放置的RFID。梅賽德斯(Mercedes)是2011年在PGA高爾夫錦標賽上的早期採用者,在2013年的日內瓦汽車展上,許多較大的品牌都將RFID用於社交媒體營銷。

促銷跟踪

為了防止零售商轉移產品,製造商正在探索在促銷商品上使用RFID標籤的使用,以便他們可以準確地以完全折扣的價格跟踪通過供應鏈出售的產品。

運輸和物流

院子管理,運輸和貨運和分銷中心使用RFID跟踪。在鐵路行業中,安裝在機車上的RFID標籤和滾動庫存標識所有者,標識號和設備類型及其特徵。這可以與數據庫一起使用,以識別所攜帶的商品的類型,來源,目的地等。

在商業航空中,RFID用於支持商用飛機上的維護。 RFID標籤用於在多個機場和航空公司識別行李和貨物。

一些國家正在使用RFID進行車輛註冊和執行。 RFID可以幫助檢測和檢索被盜的汽車。

RFID E-ZPASS讀取器附在紐約市交通監控的桿和桅杆(右)上

RFID用於智能運輸系統。在紐約市,將RFID讀取器部署在交叉點上,以跟踪E-ZPASS標籤,以作為監視交通流量的一種手段。數據通過寬帶無線基礎架構饋送到交通管理中心,用於交通信號燈的自適應交通控制

在加載船,導軌或高速公路儲罐的地方,轉移軟管中包含的固定RFID天線可以讀取固定在水箱上的RFID標籤,從而積極地識別它。

基礎設施管理和保護

至少一家公司引入了RFID,以識別和找到地下基礎設施資產,例如煤氣管道下水道管路,電纜,通信電纜等。

護照

馬來西亞於1998年發行了第一批RFID護照(“ E-Passport ”)。除了在護照的視覺數據頁面上,馬來西亞E-Passports還記錄了旅行歷史記錄(時間,日期和地點)。進入並退出該國。

在護照中插入RFID的其他國家包括挪威(2005年),日本(2006年3月1日),大多數歐盟國家(2006年左右),澳大利亞,香港,美國,美國(2007年),英國和北愛爾蘭(2006年) ,印度(2008年6月),塞爾維亞(2008年7月),大韓民國(2008年8月),台灣(2008年12月),阿爾巴尼亞(2009年1月),菲律賓(2009年8月),馬其頓共和國(2010年),阿根廷(2012年),(2012年) ),加拿大(2013),烏拉圭(2015)和以色列(2017)。

RFID護照的標準由國際民航組織(ICAO)確定,並包含在ICAO文件9303,第1部分,第1和2卷(第6版,2006年)中。國際民航組織將電子passports中的ISO/IEC 14443 RFID芯片稱為“非接觸式集成電路”。國際民航組織標準提供了通過前封面上標準的電子passport徽標來識別電子passports的標準。

自2006年以來,新美國護照商店中包含的RFID標籤與護照中印刷的信息相同,並包括所有者的數字圖片。美國國務院最初表示,籌碼只能從10厘米的距離(3.9英寸)中讀取,但是在廣泛批評並明確的證明是特殊設備可以閱讀10米(33英尺)的測試護照,護照旨在合併薄金屬襯裡,以使未經授權的讀者更難在關閉護照時瀏覽信息。該部門還將實施基本的訪問控制(BAC),該控制權是在護照數據頁面上打印的字符的形式的個人身份碼(PIN)。在可以讀取護照標籤之前,必須將此PIN輸入到RFID讀取器中。 BAC還可以加密芯片和詢問器之間的任何通信。

運輸付款

在許多國家 /地區,RFID標籤可用於支付公共汽車,火車或地鐵上的大眾運輸票價,或在高速公路上收取通行費。

一些自行車儲物儲物櫃的運行方式是分配給單個用戶的RFID卡。需要預付費卡以打開或進入設施或儲物櫃,並根據自行車停放的時間來跟踪和充電。

Zipcar汽車共享服務使用RFID卡來鎖定和解鎖汽車以及成員身份證。

在新加坡,RFID取代了紙季停車票(SPT)。

動物識別

動物的RFID標籤代表了RFID最古老的用途之一。自從瘋狂疾病爆發以來,RFID最初是針對大型牧場和粗糙的地形,在動物識別管理中已變得至關重要。可植入的RFID標籤應答器也可以用於動物識別。應答器更稱為坑(被動集成的應答器)標籤,被動RFID或動物上的“芯片”。加拿大牛身份證機構開始使用RFID標籤作為替代條形碼標籤。目前,在威斯康星州和美國農民自願使用CCIA標籤。美國農業部目前正在開發自己的計劃。

在澳大利亞以及某些州,綿羊和山羊的所有牛都需要RFID標籤。

人植入

外科醫生用RFID Microchip植入了英國科學家Mark Gasson博士(2009年3月16日)。

使用RFID技術的生物相容性微芯片植入物常規植入人類。有史以來第一個獲得RFID Microchip植入物的人是1997年的美國藝術家Eduardo KAC。KAC在電視上植入了Microchip Live(並在互聯網上),他的藝術時間膠囊。一年後,英國控制論的教授凱文·沃里克(Kevin Warwick)由他的全科醫生喬治·布洛斯(George Boulos)植入了RFID芯片。 2004年,由康拉德·蔡斯(Conrad Chase)巴塞羅那(Barcelona )和鹿特丹( Rotterdam)運營的“巴哈海灘俱樂部”(Baja Beach Clubs )提供了植入的籌碼來識別其VIP客戶,而VIP客戶則可以使用它來支付服務費用。 2009年,英國科學家馬克·加森(Mark Gasson)將高級玻璃膠囊RFID裝置手術植入了他的左手,隨後證明了計算機病毒如何無線感染他的植入物,然後將其傳輸到其他系統上。

2004年,美國食品藥品監督管理局批准了在人類中使用RFID芯片

關於植入式RFID技術的人類應用的爭議,包括擔心個人可以通過攜帶標識符來追踪的擔憂。隱私擁護者抗議植入式RFID芯片,警告潛在的虐待。有些人擔心這可能會導致專制政府濫用,撤離自由,並出現“最終的Panopticon ”,這是一個社會,在這個社會中,所有公民都以社會上接受的方式行事,因為其他人可能正在觀察。

路透社於2006年7月22日報告說,兩個黑客紐尼茨和韋斯特休斯在紐約市的一次會議上表明,他們可以從人植入的RFID芯片中克隆RFID信號,表明該設備不如先前聲稱的那樣安全。

機構

醫院和醫療保健

在醫療行業中採用RFID已廣泛且非常有效。醫院是最早結合活性和被動RFID的用戶之一。主動標籤跟踪高價值或經常移動的物品,並且被動標籤跟踪只需要房間級別標識的較小,較低的成本項目。醫療設施室可以從患者和員工戴的RFID徽章的傳輸以及分配給移動醫療設備等物品的標籤中收集數據。美國退伍軍人事務部(VA)最近宣布了計劃在美國各地醫院部署RFID,以改善護理和降低成本。

自2004年以來,美國許多醫院已經開始植入具有RFID標籤的患者並使用RFID系統,通常用於工作流和庫存管理。還在考慮使用RFID在IVF診所中防止精子OVA之間的混合。

2004年10月,FDA批准了美國第一個可以植入人類的RFID芯片。該公司稱,來自Verichip Corp.的134 kHz RFID芯片可以納入個人醫療信息,並可以挽救生命並限制醫療治療錯誤的傷害。反RFID活動家Katherine AlbrechtLiz McIntyre發現了一封FDA警告信,闡明了健康風險。根據FDA的說法,這些包括“不良組織反應”,“植入的應答器的遷移”,“植入的應答器的失敗”,“電危害”和“磁共振成像[MRI]不兼容”。

圖書館中使用的RFID標籤:平方本標籤,圓形CD/DVD標籤和矩形VHS標籤

庫已使用RFID替換庫項目上的條形碼。該標籤可以包含識別信息,也可能只是數據庫中的鍵。 RFID系統可以替換或補充條形碼,並可能提供另一種庫存管理和顧客的自助服務的方法。它也可以充當安全設備,代替了更傳統的電磁安全條

據估計,現在全球超過3000萬個圖書館項目包含RFID標籤,其中包括羅馬梵蒂岡圖書館的一些標籤。

由於可以通過項目讀取RFID標籤,因此無需打開書籍封面或DVD案例即可掃描項目,並且可以同時閱讀一堆書籍。書本標籤可以在傳送帶上移動時閱讀,這減少了員工的時間。這一切都可以由借款人本身完成,從而減少了圖書館員工協助的需求。借助便攜式讀者,可以在幾秒鐘內在整個材料上完成庫存。但是,截至2008年,對於許多較小的圖書館而言,這項技術的成本仍然太高,平均尺寸庫的轉換期估計為11個月。 2004年荷蘭人的估計是,每年借出100,000本書的圖書館應計劃50,000歐元(借貸和返回站:每個12,500歐元,每個檢測門廊每張10,000個;每張標籤為0.36)。 RFID承擔很大的負擔也可能意味著需要更少的員工,從而導致其中一些人被解僱,但是到目前為止,在北美,最近的調查尚未返回一個由於削減工作人員而造成的單個圖書館,因為添加RFID。實際上,人員預算正在減少人員預算,並增加了基礎設施的預算,因此必須使圖書館添加自動化以補償減少員工規模的規模。同樣,RFID接管的任務在很大程度上不是圖書館員的主要任務。荷蘭的一個發現是,借款人對工作人員現在更適合回答問題感到滿意。

圍繞RFID的圖書館使用了隱私問題。由於可以閱讀一些RFID標籤,最多可讀取100米(330英尺),因此人們對是否可以從不願意的來源收集敏感信息感到擔憂。但是,庫RFID標籤不包含任何顧客信息,並且大多數庫中使用的標籤僅使用大約10英尺(3.0 m)可讀的頻率。另一個問題是,非圖書館可能會在沒有圖書館管理員的知識或同意的情況下,可能記錄離開圖書館的每個人的RFID標籤。一個簡單的選擇是讓本書傳輸僅與庫數據庫結合使用的代碼。另一種可能的增強是每次返回每本書時都有一個新的代碼。將來,如果讀者變得無處不在(可能是網絡),那麼被盜的書甚至可以在圖書館外面追溯到。如果標籤如此之小,以至於將標籤符合(隨機)頁面,可能會使標籤刪除很難,這可能是發布者放置在此處的。

博物館

現在,RFID技術也已在博物館的最終用戶應用中實施。一個例子是在加利福尼亞州舊金山的科學博物館The Exploratorium上定制設計的臨時研究應用程序“ Exspot”。進入博物館的訪客收到了一個可以作為卡攜帶的RF標籤。 Exspot系統使訪問者能夠接收有關特定展品的信息。除了展覽信息外,訪客還可以在展覽中拍照。它還旨在允許訪問者獲取數據以進行以後分析。收集的信息可以在家裡從“個性化”網站中檢索到RFID標籤。

學校和大學

2004年,日本城市大阪市的學校當局決定在小學開始弄亂兒童服裝,背包和學生ID。後來,在2007年,一所位於英格蘭唐卡斯特的學校試行了一個監測系統,旨在通過跟踪其製服的無線電籌碼來保持對學生的標籤。從2008年開始,位於英國倫敦西部的聖查爾斯第六型學院使用RFID卡系統簽到和登機,既跟踪出勤率又可以防止未經授權的入口。同樣,位於英格蘭克萊克頓惠特克利夫山學校使用RFID通過專門設計的卡來跟踪建築物進出建築物的學生。在菲律賓,在2012年,一些學校已經使用ID中的RFID來借書。那些特定學校的大門還具有用於在學校商店和食堂購買商品的RFID掃描儀。 RFID也用於學校圖書館,並登錄和外出參加學生和教師出勤。

運動的

冠軍

RFID的定時比賽始於1990年代初,由德國Deister Electronics推出的Pigeon Racing。 RFID可以為大型種族中的個人提供比賽的開始和結束時間,在這些比賽中,每個參賽者都無法獲得準確的秒錶讀數。

在使用RFID的比賽中,賽車手戴著標籤,這些標籤是由軌道旁邊或墊子上的天線讀取的標籤。 UHF標籤可通過特殊設計的天線提供準確的讀數。避免了急速錯誤,圈數錯誤和比賽開始時發生的事故,因為任何人都可以隨時開始和結束而不會處於批處理模式。

J-Chip 8通道接收器旁邊的正時墊。運動員在腳踝周圍的皮帶上戴著碎屑。 2007年 德國鐵人德國

芯片和天線的設計控制可讀取的範圍。短距離緊湊的芯片被綁在鞋子上,或用鉤環緊固件綁在腳踝上。芯片必須距離墊子約400毫米,因此可以提供非常好的時間分辨率。另外,可以將芯片加一個非常大的(125毫米平方)的天線摻入運動員胸部上的圍嘴數字,高度約為1.25 m(4.10 ft)。

被動和主動的RFID系統用於越野事件,例如定向運動Enduro和Hare和Hounds Racing。騎手通常在手臂上有一個應答器。當他們完成膝蓋時,他們會滑動或觸摸連接到計算機並記錄其膝上時間的接收器。

RFID正在由許多招聘機構改編,這些機構將寵物(物理耐力測試)作為其合格程序,尤其是在候選人可能會遇到數百萬美元的情況下(印度鐵路招募小組,警察和電力部門)。

許多滑雪勝地都採用了RFID標籤,以提供滑雪者的無提其滑雪升降機。滑雪者不必從口袋裡拿出通行證。滑雪夾克有一個左口袋,芯片+卡適合使用。當滑雪者推到電梯時,這幾乎接觸了旋轉門左側的傳感器單元。這些系統基於13.56 Megahertz的高頻(HF)。從馬諾克斯到Chamonix,歐洲的大部分滑雪區都使用這些系統。

美國的NFL為玩家提供了RFID芯片,可實時測量每個玩家的速度,距離和方向。目前,相機一直專注於四分衛;但是,在場上同時發生了許多戲劇。 RFID芯片將為這些同時戲劇提供新的見解。芯片三角形調節玩家在六英寸內的位置,並將用於數字廣播重播。 RFID芯片將使個人播放器信息可供公眾訪問。數據將通過NFL 2015應用程序可用。 RFID芯片由斑馬技術生產。去年,斑馬技術測試了18個體育場的RFID芯片,以跟踪向量數據。

補充條形碼

RFID標籤通常是通用產品代碼(UPC)或歐洲文章編號(EAN)條形碼的補充,但不是替代品。它們可能永遠不會完全取代條形碼,部分原因是它們的成本更高以及在同一對像上的多個數據源的優勢。同樣,與RFID標籤不同,可以通過電子郵件或手機以電子方式生成和分發條形碼,以通過收件人打印或顯示。一個例子是航空公司登機通行證。新的EPC以及其他幾個方案以合理的成本廣泛使用。

與跟踪項目相關的數據的存儲將需要許多terabytes 。需要過濾和分類RFID數據來創建有用的信息。托盤可能會使用RFID標籤跟踪貨物,並在包裝​​級別使用UPC或來自唯一條形碼的EAN。

儘管特殊選擇了編號方案,但唯一的身份是RFID標籤的強制性要求。 RFID標籤數據容量足夠大,每個單獨的標籤都將具有唯一的代碼,而當前條形碼僅限於特定產品的單一類型代碼。 RFID標籤的唯一性意味著產品可以在將產品從位置移動到一個人時進行跟踪。這可能有助於應對盜竊和其他形式的產品損失。產品的跟踪是一個重要的功能,它具有包含標籤的獨特身份和對象的序列號的RFID標籤。這可能有助於公司應對高質量的缺陷和導致的召回活動,但也有助於關註銷售後的人跟踪和分析。

廢物管理

自2007年左右以來,在廢物管理行業使用RFID的發展越來越大。 RFID標籤安裝在廢物收集車上,將購物車與所有者帳戶鏈接在一起,以進行易於計費和服務驗證。該標籤嵌入垃圾和回收容器中,RFID讀取器被固定在垃圾和回收卡車上。 RFID還測量了客戶的設定率,並就每種廢物收集車服務的購物車數量提供了洞察力。這個RFID過程取代了傳統的“付費”(Payt)市政固體廢物定價模型。

遙測

主動RFID標籤有可能充當低成本遙控傳感器,該傳感器將遙測遙控器廣播回到基站。標籤數據的應用可能包括通過植入信標,天氣報告和噪聲水平監測來感知道路狀況。

被動RFID標籤還可以報告傳感器數據。例如,無線識別和傳感平台是一個被動標籤,向商業Gen2 RFID讀取器報告溫度,加速度和電容。

主動或電池輔助的被動(BAP)RFID標籤可能會將信號廣播到店內接收器,以確定RFID標籤是否在商店中是否在商店中。

調節和標準化

為了避免對人類和動物的傷害,需要控制射頻傳播。許多組織為RFID設定了標準,包括國際標準化組織(ISO),國際電子技術委員會(IEC), ASTM InternationalDash7 Alliance和Epcglobal

幾個特定的​​行業還設定了指南,包括用於與RFID跟踪IT資產的金融服務技術聯盟(FSTC),計算機技術行業協會Comptia用於認證RFID工程師以及國際航空運輸協會(IATA)用於機場的行李。

每個國家都可以為RFID標籤設定自己的頻率分配規則,並且並非所有廣播樂隊都在所有國家 /地區提供。這些頻率被稱為ISM頻段(工業科學和醫學樂隊)。標籤的返回信號仍可能導致其他無線電用戶的干擾

  • 低頻(LF:125–134.2 kHz和140–148.5 kHz)(低纖維)標籤和高頻(HF:13.56 MHz)(高fid)標籤(高fid)標籤可以在全球範圍內無帶許可證。
  • 超高頻率(UHF:865–928 MHz)(超高fid或UHFID)標籤在全球範圍內不能在全球使用,因為沒有單個全球標準,並且法規在各個國家 /地區之間都不同。

在北美,UHF可用於902–928 MHz(來自915 MHz中心頻率的±13 MHz),但存在限制用於傳輸功率。在歐洲,RFID和其他低功率無線電應用程序受ETSI建議EN 300 220和EN 302 208的調節, ERO建議70 03,允許RFID操作,並具有865-868 MHz的複雜頻段限制。要求讀者在傳輸之前監視頻道(“在談話前聽”);這一要求導致了對績效的一些限制,該績效的解決方案是當前研究的主題。法國不接受北美UHF標準,因為它干擾了其軍事樂隊。 2012年7月25日,日本將其UHF樂隊更改為920 MHz,與美國915 MHz樂隊更加匹配,為RFID建立了國際標準環境。

在某些國家 /地區,需要在地方當局申請現場許可證,並且可以撤銷。

截至2014年10月31日,在78個國家 /地區製定了法規,佔全球GDP的96.5%,在三個國家 /地區的法規工作中,約佔全球GDP的1%。

有關RFID的標準包括:

  • ISO 11784/11785 - 動物識別。使用134.2 kHz。
  • ISO 14223 - 動物的射頻識別 - 晚期發音器
  • ISO/IEC 14443 :此標準是高彈性的熱門HF(13.56 MHz)標準,它被用作ICAO9303下的RFID啟用護照的基礎。也基於ISO/IEC 14443。
  • ISO/IEC 15693 :這也是廣受歡迎的HF(13.56 MHz)標準,用於廣泛用於非接觸式智能付款和信用卡的高身。
  • ISO/IEC 18000 :信息技術 - 項目管理項目管理頻率識別:
  • ISO/IEC 18092信息技術 - 系統之間的通信和信息交換 - near field通信 - 界面和協議(NFCIP-1)
  • ISO 18185:這是使用433 MHz和2.4 GHz頻率跟踪貨物容器的電子密封或“電子密封”的行業標準。
  • ISO/IEC 21481信息技術 - 系統之間的通信和信息交換 - 單場通信接口和協議-2(NFCIP-2)
  • ASTM D7434,用於確定被動射頻識別(RFID)在托盤或統一載荷上發音的標準測試方法
  • ASTM D7435,用於確定已加載容器上被動射頻識別(RFID)的性能的標準測試方法
  • ASTM D7580,用於旋轉拉伸包裝器方法的標準測試方法,用於確定在均勻載荷或統一載荷上被動RFID發音器的可讀性
  • ISO 28560-2-指定要在庫中使用的編碼標準和數據模型。

為了確保產品的全球互操作性,一些組織為RFID測試設置了其他標準。這些標準包括一致性,性能和互操作性測試。

EPC Gen2

EPC GEN2對於EPCGLOBAL UHF 1類2一代是縮寫。

EpcglobalGS1和GS1 US之間的合資企業,正在為使用主要是被動RFID和電子產品代碼(EPC)的國際標準,以識別全球公司供應鏈中的許多項目。

Epcglobal的任務之一是簡化1990年代RFID世界中普遍存在的規程的寶貝。在2003年之前,定義了兩個標籤空氣接口(在標籤和閱讀器之間交換信息的協議)(但未批准)。這些協議(通常稱為0類和1類)在2002 - 2005年看到了大量的商業實施。 。

在2004年,硬件操作組創建了一個新協議,即1類2類接口,該協議解決了與0類和1類標籤遇到的許多問題。 EPC GEN2標準於2004年12月批准。這是在InterMec的爭論中批准的,即該標準可能侵犯了許多與RFID相關的專利。決定標準本身不會侵犯其專利,從而使標準版稅免費。 EPC GEN2標准在2006年採用了次要修改為ISO 18000-6C。

在2007年,現已倒閉的公司SmartCode提供了Gen2 EPC鑲嵌成本最低的成本,價格為0.05美元,價值1億美元或更多。

問題和疑慮

數據洪水

並非每次成功閱讀標籤(觀察)對業務目的都是有用的。可能會生成大量數據,這些數據對於管理庫存或其他應用程序無用。例如,客戶將產品從一個貨架轉移到另一個架子,或者是在倉庫中移動時通過幾個讀者傳遞幾個讀者的托盤負載,這些事件不會產生對庫存控制系統有意義的數據。

需要進行事件過濾才能將這些數據流入減少到通過閾值的有意義的移動商品的描述。已經設計了各種概念,主要是用作中間件,從而執行從嘈雜和冗餘的原始數據到大量處理的數據的過濾。

全球標準化

截至2007年,美國UHF RFID使用的頻率與歐洲或日本的頻率不相容。此外,尚無新興標準與條形碼一樣普遍。為了解決國際貿易問題,有必要使用在所有國際頻域中運行的標籤。

安全問題

主要的RFID安全問題是對RFID標籤的非法跟踪。世界可讀的標籤對個人位置隱私和公司/軍事安全構成風險。關於美國國防部最近採用的RFID標籤以供供應鏈管理,已經提出了這種擔憂。更一般而言,隱私組織在不斷嵌入電子產品代碼(EPC)RFID標籤的情況下表達了擔憂。這主要是由於可以讀取RFID標籤的結果,並且可以從非平凡的距離上竊聽與讀者的合法交易。用於訪問控制,付款和開齋節(E-Passport)系統的RFID在較短的範圍內運行的範圍要比EPC RFID系統較短,但也容易瀏覽和竊聽,儘管距離較短。

預防的第二種方法是使用密碼學。滾動代碼挑戰 - 響應身份驗證(CRA)通常用於挫敗標籤和閱讀器之間的消息重新審議,因為記錄的任何消息都將證明在重複傳輸方面是不成功的。滾動代碼依賴於每次審問後更改標籤的ID,而CRA使用軟件要求從標籤中尋求密碼編碼的響應。 CRA期間使用的協議可以對稱,也可以使用公共密鑰密碼學

雖然已經建議使用各種安全協議用於RFID標籤,但為了低成本支持長閱讀範圍,許多RFID標籤幾乎沒有足夠的功率來支持非常低功率,因此可以使用簡單的安全協議,例如封面編碼

未經授權閱讀RFID標籤給隱私和業務保密帶來了風險。未經授權的讀者可以潛在地使用RFID信息來識別或跟踪軟件包的包裝,人員,承運人或包裝內容。正在開發幾種原型系統來打擊未經授權的閱讀,包括RFID信號中斷以及立法的可能性,以及自2002年以來就此事發表了700篇科學論文。還擔心對象命名服務的數據庫結構可能可能在Epcglobal網絡ONS根服務器被證明是脆弱的之後,易於滲透,類似於拒絕服務攻擊

健康

在動物試驗期間,已經註意到微芯片誘導的腫瘤。

屏蔽

為了防止啟用RFID的卡或護照的被動“略讀”,美國通用服務管理局(GSA)發布了一套測試程序,用於評估電磁性不透明的不透明套筒。為了使產品符合FIPS-2012指南,它們必須達到或超過此已發表的標準;合規產品在美國CIO的FIPS-2012評估計劃的網站上列出。美國政府要求在發行新的身份證時,必須將其交付,以批准的屏蔽套筒或持有人進行交付。儘管許多錢包和護照持有人被廣告以保護個人信息,但幾乎沒有證據表明RFID掠奪是一個嚴重的威脅。數據加密和使用EMV芯片而不是RFID使這種盜竊很少見。

關於鋁是否可以防止閱讀RFID芯片有矛盾的觀點。有人聲稱,鋁屏蔽本質上是製造法拉第籠子的,確實可以起作用。其他人則聲稱,簡單地將RFID卡包裹在鋁箔中只會使變速箱更加困難,並且不能完全有效防止它。

屏蔽有效性取決於所使用的頻率。低頻率的低纖維標籤,例如用於人類和寵物的可植入設備中的標籤,它們對屏蔽性具有相對抵抗力,儘管厚的金屬箔將阻止大多數讀數。高頻較高的標籤(13.56 MHz -智能卡和訪問徽章)對屏蔽敏感,並且在金屬表面的幾厘米內很難閱讀。將UHF Ultra-highfid標籤(貨物和紙箱)放置在金屬表面的幾毫米內時,很難讀取,儘管由於正由於正面的增強,它們的讀取範圍實際上增加了2-4 cm,而它們的讀範圍實際上增加了反射波和標籤的入射波。

爭議

德國隱私集團DigitalCourage (以前為福報)的反RFID運動徽標

隱私

RFID的使用引起了很大的爭議,一些消費者隱私擁護者引發了產品抵制。消費者隱私專家Katherine AlbrechtLiz McIntyre是“ Spychip”技術的兩個傑出批評者。關於RFID的兩個主要隱私問題如下:

  • 由於項目的所有者不一定要意識到RFID標籤的存在,並且可以在不知情的情況下以距離讀取標籤,因此無同意就可以獲取敏感數據。
  • 如果通過信用卡或使用忠誠度卡結合使用標記的物品,則可以通過閱讀RFID標籤中包含的該項目的全局唯一ID來間接推斷購買者的身份。如果觀看的人也可以訪問忠誠度卡和信用卡數據,而設備設備的人知道購買者將在哪裡。

大多數擔憂圍繞著將產品固定在產品的事實圍繞著這一事實,即使購買了產品並將其帶回家,也可以用於監視和其他與其供應鏈庫存功能無關的目的。

RFID網絡在其聯合有線電視系列的第一集中回應了這些恐懼,稱它們是沒有根據的,讓RF工程師演示了RFID的工作原理。他們提供了RF工程師在建築物周圍駕駛一輛駕駛RFID的麵包車的圖像,並試圖在裡面清單。他們還討論了被動RFID標籤的衛星跟踪。

提出的問題可以部分通過使用剪裁標籤來解決。剪輯標籤是一個RFID標籤,旨在增加物品購買者的隱私。 IBM研究人員Paul Moskowitz和Guenter Karjoth提出了剪裁標籤。銷售點之後,一個人可能會撕下標籤的一部分。這允許將遠程標籤轉換為仍然可以讀取的接近標籤,但僅在短範圍內 - 不到幾英寸或厘米。標籤的修改可以視覺上確認。該標籤以後仍可用於返回,召回或回收利用。

但是,讀取範圍是讀者和標籤本身的函數。技術的改進可能會增加標籤的閱讀範圍。可以通過增加讀取器功率而設計的標籤範圍更長的範圍讀取標籤。然後,讀取距離的限製成為從標籤回到讀取器反射的信號的信噪比。兩次安全會議的研究人員表明,通常可以使用合適的設備在50至69英尺的範圍內閱讀通常在30英尺範圍內閱讀的被動超充足標籤。

2004年1月,來自里海的隱私擁護者和德國隱私集團的福音被邀請到德國的Metro Future商店,該商店實施了RFID飛行員項目。偶然發現的是,地鐵“回報”客戶忠誠度包含帶有客戶ID的RFID標籤,這一事實既不向接收卡片的客戶,也沒有向這組隱私倡導者披露。儘管Metro保證沒有跟踪客戶識別數據,並且清楚地披露了所有RFID使用情況。

自由軟件運動的創始人理查德·斯塔爾曼(Richard Stallman )在聯合國信息協會(WSIS)舉行的世界信息協會(WSIS)峰會上,抗議使用RFID安全卡,並用鋁箔覆蓋其卡片。

2004 - 2005年,聯邦貿易委員會工作人員進行了研討會和RFID隱私問題的審查,並發布了一份報告建議最佳實踐的報告。

RFID是2006年混亂通訊大會(由柏林混沌計算機俱樂部組織)的主要主題之一,並引發了大規模的新聞辯論。主題包括電子護照,Mifare密碼學和2006年FIFA世界杯的門票。會談展示了RFID在2006年FIFA足球世界杯上的首次現實世界大投票。該小組Monochrom上演了一首“ hack rfid”歌曲。

政府控制

有些人已經成長為擔心因人類植入而失去權利的喪失。

到2007年初,加利福尼亞州舊金山的克里斯·佩吉特(Chris Paget)表明,僅使用價值250美元的設備可以從美國護照卡中獲取RFID信息。這表明,通過捕獲的信息,可以克隆此類卡。

根據ZDNET的說法,批評家認為,RFID將導致跟踪個人的每一個運動,並將成為隱私的侵犯。在Spychips的書中:主要公司和政府如何計劃跟踪凱瑟琳·阿爾布雷希特(Katherine Albrecht)和利茲·麥金太爾( Liz McIntyre)的一舉一動,鼓勵“想像一個無隱私世界。被編號了。在許多州或可能在另一個國家/地區擁有您購買的一切的記錄。此外,可以對其進行跟踪和監視。”

故意破壞衣服和其他物品

根據RSA實驗室常見問題解答,RFID標籤可以被標準的微波爐破壞;但是,某些類型的RFID標籤,尤其是那些使用大金屬天線(尤其是RF標籤和EPC標籤)輻射的標籤,如果經過此過程過長的時間(就像微波爐內的任何金屬物品一樣),可能會引起火。由於對“宿主”損壞的風險,這種簡單的方法無法安全地用於電子設備中的RFID特徵或植入活組織的功能。但是,所需的時間非常短(輻射的一兩個或兩個),並且該方法在許多其他非電子和無生命的物品中起作用,早在加熱或火就引起人們的關注。

一些RFID標籤實現了“殺死命令”機制,以永久和不可逆地禁用它們。如果芯片本身是信任的,或者想要“殺死”標籤的人知道該機制,則可以應用這種機制。

符合EPC2 Gen 2類標準的UHF RFID標籤通常支持此機制,同時保護芯片免於被密碼殺死。猜測或破解此所需的32位密碼來殺死標籤,對於確定的攻擊者而言並不難。

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