第十二章-RFID应用实例..

12.1RFID在防伪领域中的应用防伪工作每年都花费了大量的人力和财力，现有的防伪方法可大略分为生物、光学、化工、数码及微电子科技五类，多种防伪技术比较如图所示。12.1RFID在防伪领域中的应用相比于上述防伪方法，利用射频识别技术防伪，具有以下革新性的特点：（1）电子标签的核心是一枚具有高安全性的集成电路芯片，其安全设计和生产制造的巨大投入，决定了RFID技术门槛高的特点，难以进行仿制。（2）电子标签具有唯一ID号码，ID固化在芯片中，无法修改、无法仿造。（3）电子标签除密码保护外，数据部分可用加密算法实现安全管理；读写器与标签之间具有相互认证的过程。RFID在票券防伪中的应用对于比赛和演出等票务量比较大的场合，采用RFID技术对门票进行防伪，不仅不再需要人工识别，可以实现人员的快速通过，还可以鉴别门票使用的次数，防止门票被偷递出来再次使用的问题。12.1RFID在防伪领域中的应用RFID在票券防伪中的应用对于比赛和演出等票务量比较大的场合，采用RFID技术对门票进行防伪，不仅不再需要人工识别，可以实现人员的快速通过，还可以鉴别门票使用的次，防止门票被偷递出来再次使用的问题。12.1RFID在防伪领域中的应用票务防伪管理系统主要由电子标签防伪门票、RFID读取设备和RFID中间件三部分组成。其工作流程如图所示。12.1RFID在防伪领域中的应用数据中心：由中心数据服务器和管理终端组成，是系统的数据中心，对票务管理信息、售票和检票信息进行集中存储和处理。制票/售票系统：由售票管理终端、标签发行和打印终端组成，完成电子标签门票的统一制作、售出以及真伪的鉴别等功能。检票/查票系统：检票员在观众入场时可通过手持机鉴别门票的真伪、合法的观众名单以及入场和门票鉴别信息，并通过上位机与管理中心进行数据的上传和下载。票务防伪管理系统软件部分由发行端软件和含有RFID电子标签的入场券组成，如图所示，由于标签只读的特性，可避免信息被复制到同样的电子标签芯片上，真正实现了每张入场券被赋予一个唯一的识别码，起到有效的防伪作用。嵌入到入场券中的电子标签12.1RFID在防伪领域中的应用上海世博会的门票就采用了RFID技术。门票内含一颗拥有自主知识产权的“世博芯”，它采用了特定的密码算法技术，来确保数据在传输过程中的安全。RFID电子门票无须接触、无须对准即可验票，持票人只需手持门票在离读写设备10 cm的距离范围内刷一下，即可轻松入场。此外，“世博芯”还可记录不同信息并可用于不同类别的门票，可以为参观者提供多种类型服务，比如“夜票”、“多次出入票”等。通过RFID芯片采集的参观者信息进一步汇聚到票务系统的中枢，进行数据处理以及分析，便于园区的管理，比如，管理方可据此了解园区内的人员分布密度，并进行科学的人群分流引导。12.1RFID在防伪领域中的应用RFID在贵重商品防伪中的应用一般传统防伪技术包含全息防伪技术、荧光防伪技术与短信、电话防伪技术。如图比较了这些技术的特点。12.1RFID在防伪领域中的应用下面以RFID技术在酒类商品中的防伪应用为例，介绍RFID在商品防伪中的应用。RFID技术应用于酒类及其他带有瓶盖的容器中，通过瓶体结构设计和后台认证系统实现商品的防伪。该系统由经过特殊设计的瓶盖和瓶体、RFID读写器、通信网络和防伪数据库服务器组成。酒类防伪系统贯穿了酒类生产、销售流通、数据采集与信息处理等环节的全过程，可以有效实现防伪，扼制假酒流入市场。12.1RFID在防伪领域中的应用商品防伪系统方案示意图12.1RFID在防伪领域中的应用1.包装盒上贴电子标签RFID电子标签作为防伪标识，要附加到生产环节中。电子标签为纸质EPC标签，表面印刷有标识信息，背面带有永久性不干胶。1）标签贴在包装箱或包装盒上可采用RFID纸质防伪电子标签或易碎标签，贴在包装箱的封口处，一旦打开包装则标签即被损毁，其电气线路断开且不能被恢复，杜绝了造假者利用回收的外包装制假。标签贴于封口处12.1RFID在防伪领域中的应用2）将标签封在包装内部制作外包装时也可将标签置于包装的内部，此标签利用RFID实现无线数据传输功能。一旦外包装遭到破坏则镶嵌在内部的标签同时也会失去功能，在外界不知情的情况下也能有效地实现防伪。3）标签注塑封装在瓶盖（非金属）内在制作瓶盖时将标签注塑在瓶盖内部，当酒瓶被开启时，通过瓶盖上特殊设计的应力切口毁掉标签，从而防止酒瓶的重复利用。2．生产线上写标签在包装生产线上的末端放置有读写设备，电子标签通过读写区域时，读写器自动读取标签的ID号，并写入酒类的EPC代码，同时在用户数据区内写入其他信息；同时，读写器每一个标签设定不同的访问密码，防止有人企图修改标签内部的数据。服务器还记录有该标签信息，为每瓶酒建立档案。12.1RFID在防伪领域中的应用3．RFID技术在贵重商品防伪系统中的优势1）供应过程的追踪RFID技术可以实时、准确、完整地记录及追踪产品运行情况，全面高效地加强从产品的生产、运输到销售等环节的管理，并提供各种易用完善的查询、统计、数据分析等功能。例如，通过在酒瓶标签上的每个产品特有编码，随时掌握货品状态，以便仓储管理。2）有效的防伪功能在商品交易成功之前，由于要保证商品的完整，因此不能当场打开包装以检查真伪，但可以通过EPC系统查询到酒瓶上的电子标签，甚至还可清楚地了解到该酒的产地、年份、出厂日期、成份等详细资料。12.1RFID在防伪领域中的应用这种防伪方法利用了RFID技术，在硬件上使用大规模生产的集成电路芯片和标签天线等装置，专业厂商很容易批量化制造生产；RFID芯片和读写器的编码都是在全局统一协调下使用唯一编码，同时这种双重认证机制也是由厂家来管理和控制的，为系统提高了可靠性；酒瓶开启前后酒盖和酒瓶进行物理分离，因此对芯片和天线通路损坏都是不可逆转的，这种方式也杜绝了利用旧瓶装新酒的现象，近一步断绝了防伪者成功的可能。如此，在以上三重防伪设计的保障下，理论上这种防伪方法的可靠性完全能够满足酒类生产企业的要求。12.2RFID在公共安全领域中的应用RFID在公共安全领域的应用可以为公共安全提供科技支撑，有效地提高应急管理的响应能力。基于RFID技术的智能门禁系统RFID在矿井安全中的应用RFID在食品安全中的应用12.2RFID在公共安全领域中的应用基于RFID技术的智能门禁系统门禁系统又称为出入口控制系统，是指对重要区域或通道的出入口进行管理与控制的系统。门禁系统已成为安全防范系统中极为重要的一部分，被广泛应用在智能大厦、办公室、宾馆等场合。目前，门禁系统的控制手段主要包括指纹识别、人脸识别、虹膜识别和射频卡等。前三种方式都属于生物识别技术，是以人体某部分的特征为识别载体和手段，其唯一性和不可复制性决定它们是最安全的身份验证方法，但其价格昂贵，难以普及，且涉及到个人隐私。12.2RFID在公共安全领域中的应用基于非接触式ID卡技术的智能门禁管理系统，采用非接触式读写系统识别电子标签，以判断用户是否具有通行权限，实现智能化的人员进出管理。系统由门禁卡、门禁读卡器和后台管理系统构成，通过各设备内的密码模块对系统提供密码安全保护，系统构成如图所示。12.2RFID在公共安全领域中的应用RFID在矿井安全中的应用在井下实现RFID技术，可以实现准确、实时、快速履行煤矿安全监测职能，保证抢险救灾、安全救护等措施高效运作。利用RFID技术的优势，建立一个能对井下流动工作人员进行定位、跟踪、考勤等的综合管理系统。该系统由井下子系统与井上子系统两部分组成:井下子系统主要由安装在工作人员帽子或者衣服上的标签、根据井下地形和要求放置在各个点的读写器、分布在巷道各个监测点的分机组成。井上子系统主要由数据通信接口、主机（含监控管理软件）等组成，用来实时监测井下人员的动态信息，井下与井上通过通信电缆完成通信。12.2RFID在公共安全领域中的应用当井下工作人员在某个读写器的监测范围内时，该读写器就可监测到工作人员的信息并传送到各个监测点的分机。分机再通过通信电缆把数据传送到井上的主机上。实时记录下井下工作人员经过地点、时间等信息，实现对井下人员实时监控，如图所示。RFID在矿井管理中的应用示意图12.2RFID在公共安全领域中的应用RFID井下管理子系统的功能：井下管理子系统日常管理安全物资管理作业计划管理出入管理生产和安全设备库存、流通和使用考勤登记、井下工时计数与跟踪、上井人员查点作业计划设置、计划安排查询报表出入记录、滞留人员查询报表紧急情况管理故预防和事故后处理12.2RFID在公共安全领域中的应用井下管理子系统功能模块（1）日常管理将人员信息设置到卡片人员信息数据库，引入RFID技术使得考勤、工时、查点实现自动化，确保其高效率以及准确性。对井下人员进行定位跟踪是事故预防的基础，传统管理根本无法实现，而RFID技术则填补了该管理的空白。（2）紧急情况管理包括事故预防和事故后处理。事故预防是指将RFID技术与灾害监控技术相结合，对井下灾害事故作预警管理；事故后处理指灾害事故发生后及时组织扑救和人员救护等工作。对于传统管理方式，在事故发生后，救护队往往盲目入井，对灾情、滞留人员情况不了解，意外事故抢救效果不理想。12.2RFID在公共安全领域中的应用（3）安全物资管理在RFID井下物流管理系统中，安全物资、运送安全物资的容器设备等均贴有RFID标签。通过物资、人员、位置信息的一一对应，实现整体环节自动化以及实时性监控管理。（4）作业计划管理包括作业计划设置、作业计划安排、查询、报表。提取现有卡片人员信息数据库和阅读器信息数据库的信息，结合煤矿实际应用中对人员计划的算法，生成项目计划安排，并保存到人员计划数据库。（5）出入管理包括出入记录、查询、滞留人员查询、报表。当人员进出时，采用RFID技术检索人员计划数据库中计划人员的安排和卡片人员信息数据库中非计划人员的权限，符合要求的人员即可进出相应巷道，并将相关信息在人员进出记录数据库中进行保存。12.2RFID在公共安全领域中的应用RFID在食品安全中的应用食品的安全监控和跟踪追溯也可以借助RFID技术。RFID技术的使用就像给食品制作一个户口本，食品户口本记录的内容包括食品供应链各阶段提供给食品制造商或者销售商的记录。通过RFID标签可实现食品安全追溯。RFID在食品链中的应用如图所示。12.2RFID在公共安全领域中的应用如上图所示，RFID在食品链中的具体流程如下：（1）在食品或原材料源头加入RFID标签，写入食品或原材料的基本信息，如产地、出产日期、储存方法及食用方法等（2）加工厂完成食品加工，将原料和辅料的原始记录以及加工过程的信息写入RFID标签；（3）仓储、运输、分销、配送等物流环节信息写入RFID标签；（4）到达超市、农贸市场、餐饮、快餐以及饭店，再将这一层信息写入RFID标签实现跟踪链的最后环节；（5）消费者在食品消费时可通过终端进行信息查询和确认。12.2RFID在公共安全领域中的应用在具体实施过程中，利用RFID食品标签有两种方法实现整个食品供应链上的信息跟踪：（1）一种是自上游往下游方向跟踪的叫做追踪（Tacking），从农场养殖（种植）环节—加工环节—运输环节—销售环节，这种方法主要用于查找造成质量问题的原因，确定产品的原产地和特征，如下图（a）所示。（2）另一种是自下游往上游方向回朔的叫做追溯（TraceBack），就是消费者从销售环节发现购买的食品发现了安全问题，可以层层向上进行回溯，最终确定问题所在的源头，这种追溯方法主要用于问题产品的召回，如下图（b）所示。12.2RFID在公共安全领域中的应用12.2RFID在公共安全领域中的应用在食品供应链中应用RFID技术的优势：1．确保完全透明的安全食品供应链利用RFID技术对食品生产和流通进行全程跟踪和监控，可以实现食品从产地到餐桌的安全保障。2．RFID是追踪货品来源的最佳解决方案食品安全问题发生时，通过传递发现问题的有关信息，确定有关生产经营主体的原因，并采取正确纠正行动，从而明确界定