RFID的发展和研究现状(物联网)

RFID的发展和研究现状射频识别（RFID）是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波（调成无线电频率的电磁场）。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。最初在技术领域，应答器是指能够传输信息回复信息的电子模块，近些年，由于射频技术发展迅猛，应答器有了新的说法和含义，又被叫做智能标签或标签。RFID电子标签的阅读器通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。从概念上来讲，RFID类似于条码扫描，对于条码技术而言，它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器；而RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签，利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。从结构上讲RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器和很多应答器组成。1940-1950年：雷达的改进和应用催生了射频识别技术，1948年奠定了射频识别技术的理论基础。1950-1960年：早期射频识别技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。1960-1970年：射频识别技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。1970-1980年：射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期，各种射频识别技术测试得到加速。出现了一些最早的射频识别应用。1980-1990年：射频识别技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。1990-2000年：射频识别技术标准化问题日趋得到重视，射频识别产品得到广泛采用，射频识别产品逐渐成为人们生活中的一部分。2000年后：标准化问题日趋为人们所重视，射频识别产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业扩大。RFID相关标准三大RFID技术标准简介目前RFID技术存在三个标准体系：ISO标准体系、EPCGlobal标准体系和UbiquitousID标准体系。（1）ISO标准体系国际标准化组织（ISO）以及其他国际标准化机构如国际电工委员会（IEC）、国际电信联盟（ITU）等是RFID国际标准的主要制定机构。大部分RFID标准都是由ISO（或与IEC联合组成）的技术委员会（TC）或分技术委员会（SC）制定的。RFID领域的ISO标准可以分为以下四大类：技术标准（如射频识别技术、IC卡标准等）数据内容与编码标准（如编码格式、语法标准等）性能与一致性标准（如测试规范等标准）应用标准（如船运标签、产品包装标准等）（2）EPCGlobal标准体系EPCGlobal是由美国统一代码协会（UCC）和国际物品编码协会（EAN）于2003年9月共同成立的非盈利性组织，其前身是1999年10月1日在美国麻省理工学院成立的非盈利性组织Auto-ID中心，以创建“物联网”(InternetofThings)为自己的使命。为此，该中心将与众多成员企业共同制订一个统一的、类似于Internet的开放技术标准，在现有计算机互联网的基础上，实现商品信息的交换与共享。旗下有沃尔玛集团、英国Tesco等100多家欧美的零售流通企业，同时有IBM、微软、飞利浦、Auto-IDLab等公司提供技术研究支持。EPCGlobal致力于建立一个向全球电子标签用户提供标准化服务的EPCGlobal网络，前提是遵循该公司制定的技术规范。目前EPCglobalNetwork技术规范1.0版给出了所有的系统定义和功能要求。EPCGlobal已在加拿大、日本、中国等国建立了分支机构，专门负责EPC码段在这些国家的分配与管理、EPC相关技术标准的制定、EPC相关技术在本土的宣传普及以及推广应用等工作。EPCGlobal提出的“物联网”体系架构由EPC编码、EPC标签及读写器、EPC中间件、ONS服务器和EPCIS服务器等部分构成。EPC是赋予物品的唯一的电子编码，其位长通常为64位或96位，也可扩展为256位。对不同的应用，规定有不同的编码格式，主要存放企业代码、商品代码和序列号等。最新的GEN2标准的EPC编码可兼容多种编码。EPC中间件对读取到的EPC编码进行过滤和容错等处理后，输入到企业的业务系统中。它通过定义与读写器的通用接口（API）实现与不同制造商的读写器的兼容。ONS服务器根据EPC编码及用户需求进行解析，以确定与EPC编码相关的信息存放在哪个EPCIS服务器上。EPCIS服务器存储并提供与EPC相关的各种信息。这些信息通常以PML的格式存储，也可以存放于关系数据库中。（3）UbiquitousIDUbiquitousIDCenter是由日本政府的经济产业省牵头，主要由日本厂商组成，目前有日本电子厂商、信息企业和印刷公司等达300多家参与。该识别中心实际上就是日本有关电子标签的标准化组织。uIDCenter的泛在识别技术体系架构由泛在识别码（ucode）、信息系统服务器、泛在通信器和ucode解析服务器等四部分构成。ucode是赋予现实世界中任何物理对象的唯一识别码。它具备了128位的充裕容量，并可以用128位为单元进一步扩展至256、384或512位。ucode的最大优势是能包容现有编码体系的元编码设计，可以兼容多种编码。ucode标签具有多种形式，包括条码、射频标签、智能卡、有源芯片等。泛在识别中心把标签进行分类，设立了9个级别的不同认证标准。信息系统服务器存储并提供与ucode相关的各种信息。ucode解析服务器确定与ucode相关的信息存放在哪个信息系统服务器上。ucode解析服务器的通信协议为ucodeRP和eTP，其中eTP是基于eTron（PKI）的密码认证通信协议。泛在通信器主要由IC标签、标签读写器和无线广域通信设备等部分构成，用来把读到的ucode送至ucode解析服务器，并从信息系统服务器获得有关信息。泛在识别中心对网络和应用安全问题非常重视，针对未来可能出现的安全问题如截听和非法读取等，节点进行信息交换时需要相互认证，而且通信内容是加密的，避免非法阅读。