未来的自动化之光——RFID技术的兴起

科技处 刘禹

题记：19世纪末，无线电的发明使得远隔大洋的人们突然之间感觉近在咫尺；20世纪末，移动通讯技术的普及使得我们能够随时随地掌握万千信息；今天，RFID技术的兴起又悄然点亮了未来生活的自动化之光……

RFID（无线射频识别，Radio Frequency Identification）是一种非接触式的自动识别技术。一套最简单的RFID系统由标签（Tag）、阅读器（Reader）和天线（Antenna）三部分组成。RFID的工作原理并不复杂：标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（即Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（即Active Tag，有源标签或主动标签）, 阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

目前RFID在保安系统和过路收费系统中已经取得广泛应用，如我们研究所现在使用的一卡通系统，就是在125KHz频率下产生振荡，从而发送64Bit的数据信息。在零售业中，RFID被认为是条形码的终结者。还记得那个广告吗？一个窃贼进入超市，看看左右没人，便大肆将货架上的商品放进自己宽松的外衣中。超市监控系统忠实地记录下这个过程，却没有拉响警报。因为RFID系统早已扫描过他身上所有商品，甚至还有他的信用卡信息，电脑自动处理账单。所以当他走出超市的时候，保安还会微笑地说上一句，祝您购物愉快，并将打印出来的账单交给他。

这就是未来E-business的生活。如果你喜欢，再来看看E-home的生活吧：清晨，主控电脑发现你已经起床，便会为你加热牛奶；当你进入洗手间，水温早已调节到最舒适的温度；把衣服扔进洗衣机，便会自动选择洗涤时间，还会告诉你里面有件衣服不能甩干；走进厨房，早餐正热气腾腾的等着你；打开冰箱，它会主动提醒你，面包没有了，是否需要列入采购清单，并且沙拉过期了，应该扔掉……

尽管这样的生活离我们还遥不可及，但是通常只有米粒大小的标签已经藏于ID卡、衣服袖口、汽车挡风玻璃的收费标记、家畜的耳标、防盗钥匙以及星球大战的玩具中，甚至在去年，墨西哥的一家公司推出了这样一项业务：在儿童的皮肤下植入RFID标签以作为一种防绑架措施。

在不经意之间，RFID已经进入了我们的生活。面对RFID，我们做好准备了么？

最近全球最大的零售商沃尔玛宣布，它将要求其前100家供应商在2005年1月之前向其配送中心发送货盘和包装箱时使用RFID技术，2006年1月前在单件商品中使用这项技术。供应商们不敢怠慢沃尔玛的要求，否则“你的东西就有可能被从世界上最大的零售商的货架上撤下来。”

中国的供应商也不例外，因为沃尔玛全球每年有120亿美元的采购量来自中国，如果不了解其标准，必将造成贸易壁垒。2004年1月，中国电子标签国家标准工作组应声成立，这个在中国国家标准化管理委员会旗下的组织，将负责起草、制定中国有关电子标签的国家标准，使其既具有中国的自主知识产权，同时和目前国际的相关标准互通兼容，促进中国的“电子标签”发展纳入标准化、规范化的轨道。目前国家标准第二稿已经拟就，并将提交至国家标准委审议。据透露，中国将采用900MHz频段。应该指出的是，这与欧盟使用的868 MHz，美国和加拿大使用的915MHz，以及日本使用的950～956 MHz频段均不相同。

研究机构Forrester Research的一份报告称，RFID是2004年四大IT趋势之一，“其构建的‘物联网’将为世界带来革命性的变化”。IBM、SAP、Microsoft、Oracle等IT巨头早就磨刀霍霍，重金投入此项技术和解决方案的开发，试图从中分一杯羹。值得思考的是，中国IT研究机构和企业却在这次RFID盛宴中几乎集体缺席。中国电子标签国家标准工作组组长、中国电子技术标准化研究所信息技术研究中心主任王立建承认，对“高而远” RFID应用，我们多少显得有些力不从心。

RFID目前还存在很多尚未解决的问题，例如成本较高、标准不统一、差错率偏高、技术支持与流程控制管理不足、未建立协同商务模式等。我们必须面对由此产生的隐私、法律和道德等社会问题。

问题的存在也给中国带来了机会。一个或几个IT厂商的努力远远不能解决全部问题，它需要全社会的通力合作，也包括我们。如果能够在以下几方面取得突破，那么我们同样可以坐到这场盛宴的餐桌旁：

1、降低标签的生产成本。目前，美国一个电子标签最低的价格是20美分。已经有公司宣称，只要年生产量在100亿个以上，单个标签的成本就可以降到10美分甚至更低。而仅沃尔玛一家全年生产的商品即有600亿件。

2、RFID的远距离传输。RFID信号很容易被屏蔽，短距离内可以被金属材料所衰减，而较长距离内甚至可以被人体所屏蔽。所以一个潜在的研究方向既是设计新的标签天线以及更灵敏的读取器阵列。

3、降低差错率。差错率的存在使经营者头痛，而目前RFID高达20％的误读率就更加让人难以接受了。位于旧金山的R4公司去年10月会同Alien、Intermec公司进行了一次RFID读取测试中，正确率达到了95％到98％之间。这是很容易想象却又很难实现的问题，需要更好的计算机算法。

4、附属产品设计开发。为了适应RFID带来的变化，以充分享用自动化程度提高所带来的利益，企业必将花费巨资对现有业务流程进行再造。简单地实现门店自动销售，就涉及RFID识别系统制造、无线数据通信、数据加密、自动数据收集与数据挖掘等技术；把门店销售系统与企业资源计划（ERP）和仓库管理系统（WMS）结合起来，实现整个供应链的自动化管理，则需要一套更新更强大的软件系统支持；最重要的是，所有这些技术与系统都必须实现无缝联接，这对系统集成是个极大的挑战。

5、统一标准。成立于今年3月的日本泛在ID中心（Ubiquitous ID Center）已经与位于MIT的Auto-ID中心直接形成了对抗之势。与Auto-ID中心提出的96位电子产品编码（Electronic Product Code，EPC）和相应的支持体系不同，泛在ID中心提出了128位编码和相应的专用协议。由于“物联网”是跨地区和跨国家的全球统一网络，假如标准不统一，那么将对“物联网”方案的实现形成一个非常大的障碍。而对中国来说，电子标签国家标准工作组将如何制定自主而又与国际兼容的标准又将是一个必将做出的艰难抉择。

6、对隐私权的保护。越是看不见的技术，顾客越会产生一种天然排斥，甚至是恐惧感。假如所有商品中真的嵌入了标签，那么个人信息将会前所未有地被披露。而且随着标签传输距离的增加，也许每个人都将被更轻松地跟踪，而自己却一无所知。一个可能的解决办法是使用Kill Command技术，即收到特定指令后，RFID芯片自行毁坏。但这种措施将完全剥夺RFID在顾客购物后中所起到的作用，例如产品召回、与智能家电互动和家居物品管理等。

RFID带给我们美好的远景，足以让每个人惊叹不已，但这个目标的实现道路却充满了荆棘甚至曲折。我们已经看到它射出的第一缕光芒，如何去迎接它呢？