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RFID技術(shù)的安防應(yīng)用市場分析及發(fā)展瓶頸

2025China.cn   2009年03月17日
  一.RFID技術(shù)介紹
  RFID(RadioFrequencyIdentification,射頻識別)指應(yīng)用射頻識別信號對目標(biāo)物進(jìn)行識別。射頻識別技術(shù)是一種內(nèi)建無線電芯片的技術(shù),芯片中可儲存一系列信息。射頻識別產(chǎn)品的體積可做到極小,并可附著于需要辨別的實體上,以非接觸的方式快速讀取其儲存信息。射頻識別技術(shù)從上世紀(jì)80年代開始走向成熟,近年來發(fā)展迅速。射頻識別技術(shù)的覆蓋范圍廣泛,許多正在應(yīng)用中的自動識別技術(shù)都可以歸于RFID技術(shù)之內(nèi),但它們的工作原理、工作頻率、技術(shù)特點、適用領(lǐng)域以及遵循的標(biāo)準(zhǔn)卻是不同的。
  通常,RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、讀寫器和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)這三個主要部分組成。電子標(biāo)簽由天線和RFID芯片組成,每個芯片都含有唯一的識別碼,用來表示電子標(biāo)簽所附著的物體。讀寫器用來讀寫電子標(biāo)簽中的信息,讀寫器通過網(wǎng)絡(luò)和其他計算機(jī)或系統(tǒng)通訊,完成對電子標(biāo)簽的信息獲取、解釋以及數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)信息的存儲及管理,可以由簡單的小型數(shù)據(jù)庫擔(dān)當(dāng),也可以是集成了RFID管理模塊的大型ERP數(shù)據(jù)庫管理軟件。
  在讀寫速度上,RFID技術(shù)具有速度快、非接觸、無方向性要求、多目標(biāo)識別、運動識別等特征;在物理特性方面,RFID技術(shù)具有防水、防磁、耐高低溫、可彎折、無機(jī)械故障、壽命長、抗惡劣環(huán)境等優(yōu)點;在數(shù)據(jù)存儲上,RFID技術(shù)信息存儲容量大、數(shù)據(jù)可隨時更新、可讀可寫;在數(shù)據(jù)安全上,RFID技術(shù)采用了專用芯片、唯一序列號、密鑰認(rèn)證,具有極難復(fù)制的特點,可確保安全;RFID技術(shù)還具有多樣的封裝方式,外形易于小型化與多樣化,可方便嵌入或貼在商品上,具有使用方便的優(yōu)勢。
  二.RFID產(chǎn)品市場發(fā)展情況
  不同頻段的RFID如今有著不同的市場發(fā)展:13.56MHz以下低頻RFID技術(shù)業(yè)界已經(jīng)累積10年以上的成熟經(jīng)驗;目前業(yè)界最關(guān)注的是位于中高頻段的RFID技術(shù)。高頻方面國內(nèi)業(yè)者技術(shù)逐漸成熟,正積極推動各項系統(tǒng)應(yīng)用;860MHz~960MHz超高頻RFID技術(shù)發(fā)展最快,但國內(nèi)業(yè)者技術(shù)尚未完全成熟,需要各項示范應(yīng)用計劃帶動。而2.45GHz和5.8GHz頻段由于產(chǎn)品擁擠,易受干擾,技術(shù)相對復(fù)雜,其相關(guān)的研究和應(yīng)用仍處于探索的階段。
  中國RFID市場的需求量巨大,國內(nèi)RFID產(chǎn)業(yè)近些年來得到快速發(fā)展。電子標(biāo)簽與芯片研發(fā)機(jī)構(gòu)目前已開發(fā)出國產(chǎn)HF、UHF電子標(biāo)簽,并成熟地實現(xiàn)了規(guī)模化的量產(chǎn),獲得各行業(yè)的廣泛應(yīng)用。讀寫器及終端方面已經(jīng)實現(xiàn)了規(guī)?;a(chǎn),近年來發(fā)展迅速,但總體性能指標(biāo)上與國外同類產(chǎn)品有一定的差距。
  隨著國內(nèi)第二代身份證工程對RFID的需求高峰退去,門禁、交通和IT資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)成為目前國內(nèi)RFID增長最強(qiáng)勁的市場。工業(yè)自動化行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)的RFID應(yīng)用將有所減緩,這將導(dǎo)致RFID行業(yè)的重新洗牌,未來RFID市場上將出現(xiàn)更多的兼容和合并。
  三.RFID技術(shù)在安防行業(yè)中的應(yīng)用
  1、門禁系統(tǒng)和考勤系統(tǒng)
  門禁控制是RFID在安防行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域。RFID技術(shù)常常被用于許多政府、企業(yè)和校園機(jī)構(gòu)的實體門禁控制系統(tǒng)中。這些系統(tǒng)可以是簡單的門禁控制方案,也可擴(kuò)展為多功能卡解決方案,如電子錢包(e-purses)或用于圖書借閱等。
  在大型會議的入口處和重要活動場所的通道處,安置開放式的門禁系統(tǒng),當(dāng)參會人員或其他進(jìn)出通道的人員通過時,系統(tǒng)自動感應(yīng)人員持有的RFID電子標(biāo)簽請柬或身份卡等證件,確認(rèn)出入人員的身份。合法的用戶正常通過,同時在顯示屏上即時顯示通過人員的身份信息和現(xiàn)場抓拍的照片,值守的警衛(wèi)人員能予以對比確認(rèn)。沒有相關(guān)身份識別證件的人員或持有非法證件的人員通過時,系統(tǒng)設(shè)備會提示報警,警衛(wèi)人員可及時阻止其進(jìn)入。對于運動場館、音樂會和其他一些休閑娛樂設(shè)施,RFID系統(tǒng)能夠提供一系列的門禁功能來進(jìn)行票證管理。這樣可以減少因票證偽造所帶來的損失。門票既可以用帶有RFID技術(shù)的簡易卡片由條碼打印機(jī)來制作,同時也可以將RFID卡片制作成會員卡、月卡或年卡;而且門票無需拿出,只需放在身上就可以讀到,實現(xiàn)開放式的門禁管理。
  RFID開放式門禁系統(tǒng)既具有傳統(tǒng)普通門禁系統(tǒng)的全部功能特點,還具有開放式多人快速通過、同時記錄每個出入者個人信息的特點。當(dāng)佩帶射頻身份卡的人員通過大門時,身份卡中的信息被系統(tǒng)自動采集,無需人工干預(yù),使門禁管理工作變得更為便捷。電子標(biāo)簽卡片使用壽命長,可以反復(fù)的讀寫十萬次以上,使用壽命長達(dá)十年以上。
  在實際的應(yīng)用中,為達(dá)到更加安全的使用效果,開放式門禁系統(tǒng)的應(yīng)用往往包含了開放式與非開放式門禁系統(tǒng)的綜合應(yīng)用,其中開放式門禁系統(tǒng)主要由包括RFID電子標(biāo)簽部分、識讀天線部分、視頻接入圖像比對驗證部分、上位機(jī)軟件控制四個部分和基于LAN/WAN的遠(yuǎn)程控制軟件組成。
  RFID快速考勤系統(tǒng)采用13.56Mhz國際通用的ISO15693標(biāo)準(zhǔn)RFID技術(shù),檢測讀卡距離可以達(dá)到1.2米,輕易地實現(xiàn)了擁擠人群快速考勤;員工考勤時不需持卡進(jìn)行刷卡,可以同時多人快速通過,每秒可同時識別50張卡。
  2、停車場管理
  RFID技術(shù)為停車場的管理提供獨立的、不間斷的系統(tǒng)服務(wù),確保只有經(jīng)過許可的車輛方可通過,實現(xiàn)了停車服務(wù)及費用收取的數(shù)字化管理。使用RFID技術(shù)的停車場管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)對場地中所有車輛的掌控,實現(xiàn)計算機(jī)車輛信息化管理,在無人值守的情況下,系統(tǒng)自動記錄出入車輛的時間和車牌號碼,提供進(jìn)出場時刻的完整記錄,加強(qiáng)對滯租費用車輛的控制管理通過,加速車輛的及時尋找與交付等功能,還可以通過便攜閱讀器來采集掌握車庫狀況與車位信息。目前全國已有數(shù)千個RFID停車場收費系統(tǒng)正在使用中。
  使用RFID技術(shù)的停車場不停車自動收費系統(tǒng)一部分為微波信號識別裝置,即出入口通訊器,它可安裝在控制車輛出入口上方。另一部分為電子標(biāo)簽,系統(tǒng)為每一停車用戶配備一張經(jīng)過注冊的電子標(biāo)簽,它可安裝在車輛前擋風(fēng)玻璃內(nèi)適當(dāng)位置,該模塊內(nèi)部有身份識別代碼。當(dāng)車輛到達(dá)小區(qū)入口前時,車輛檢測器檢測到車輛的存在,啟動入口通訊器,檢測前來車輛的電子標(biāo)簽內(nèi)的身份代碼(ID),ID以微波的形式加載并發(fā)射到通訊器,如果通訊器中自帶的信息數(shù)據(jù)庫中預(yù)置了該車主電子標(biāo)簽內(nèi)的ID碼,說明該標(biāo)簽屬于本車場,則車閘迅速自動打開,車輛無須停車便可順利通過。使用RFID技術(shù)對車輛的非接觸式快速識別及對用戶身份的自動鑒別對比確保了個人財產(chǎn)的安全保護(hù)性,以及正常出入手續(xù)的簡潔快速性。
  3、電子巡更
  遠(yuǎn)距離自檢巡更系統(tǒng)主要針對安保人員的巡檢自動化管理。系統(tǒng)采用遠(yuǎn)距離RFID無線射頻技術(shù),自動采集數(shù)據(jù),無須觸碰定位點,在完成巡邏監(jiān)督的同時,不影響保安的正常巡視工作,確保對保安的日常巡邏工作進(jìn)行有效監(jiān)管。
  系統(tǒng)的工作原理主要是在巡更路線上布設(shè)遠(yuǎn)距離定點標(biāo)識,而保安身上佩戴的巡更器內(nèi)含有遠(yuǎn)距離識別模塊。當(dāng)保安到達(dá)事先布有定點標(biāo)識的區(qū)域時,巡更器自動采集定點標(biāo)識發(fā)出的、含有唯一識別碼的射頻信號,自動記錄保安巡邏到該地點的時間,數(shù)據(jù)在線或事后傳入電腦。因為采用了遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)自動采集技術(shù)對保安的日常巡邏工作進(jìn)行監(jiān)管,可以在確保巡更質(zhì)量的前提下有效地滿足巡更管理工作的復(fù)雜要求。而由于定點標(biāo)識可以根據(jù)需要隨機(jī)布置,有效杜絕了針對標(biāo)識點的作弊行為,確保監(jiān)控?zé)o漏洞。
  使用RFID技術(shù)的自檢巡更系統(tǒng)還可以和其它系統(tǒng)(如CCTV監(jiān)控)配合監(jiān)控保安巡邏,一方面可以確保巡更員的人身安全,另一方面還可以避免巡更人員不遵守規(guī)定的行為。
  4、防盜報警
  采用RFID技術(shù)的室內(nèi)安全防范報警裝置由傳統(tǒng)的紅外(或感應(yīng)式)監(jiān)測器和RFID識別設(shè)備共同控制,將RFID技術(shù)與傳統(tǒng)入侵探測技術(shù)結(jié)合,通過分析在同一時間段內(nèi)監(jiān)測到的RFID信號及傳統(tǒng)入侵探測設(shè)備的輸出信號來區(qū)分非法入侵與合法進(jìn)入。當(dāng)有人員進(jìn)入紅外探測區(qū)域,系統(tǒng)將通過RFID射頻識別技術(shù)與傳統(tǒng)的防盜報警裝置相結(jié)合,自動識別和記錄監(jiān)測范圍內(nèi)的人員身份,如果檢測到是佩帶標(biāo)識的工作人員時,系統(tǒng)將記錄保安或內(nèi)部工作人員在系統(tǒng)監(jiān)控區(qū)域的出入,但不發(fā)出報警信號,工作人員可以在防盜區(qū)域內(nèi)進(jìn)行必要、正常的工作。當(dāng)系統(tǒng)檢測到不明物體為非法入侵者時,系統(tǒng)將立即發(fā)出警報信號。這種裝置能實現(xiàn)24小時監(jiān)控而不影響正常工作,并且可以與已在使用的防盜系統(tǒng)集成使用,提高了報警系統(tǒng)的智能化程度,也使相關(guān)的工作流程更自然、更具人性化。
  汽車防盜是RFID較新的應(yīng)用領(lǐng)域。目前已經(jīng)開發(fā)出了足夠小的、能夠封裝到汽車鑰匙當(dāng)中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車上裝有讀寫器,當(dāng)鑰匙插入到點火器中時,讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫器接收不到射頻卡發(fā)送來的特定信號,汽車的引擎將不會發(fā)動。用這種電子驗證的方法,汽車的中央計算機(jī)也就能容易防止短路點火。
  5、防偽管理
  RFID防偽技術(shù)主要應(yīng)用于證件防偽、票務(wù)防偽和包裝防偽方面。在比賽和演出等票務(wù)量比較大的場合用RFID技術(shù)對門票進(jìn)行防偽,不僅不再需要人工識別,實現(xiàn)人員的快速通過,還可以鑒別門票使用的次數(shù),以防止門票被偷遞出來再次使用,做到“次數(shù)防偽”。中科院自動化所推出基于射頻識別技術(shù)的商品售后服務(wù)系統(tǒng),其中提供了商品的防偽認(rèn)證平臺。RFID認(rèn)證平臺同時引入了硬件和基于業(yè)務(wù)的結(jié)構(gòu),提供了商品的基本信息,提供離線認(rèn)證。例如將RFID標(biāo)簽融合進(jìn)成衣的標(biāo)簽中,甚至是成衣本身,插入的標(biāo)簽可以鑒別成衣的生產(chǎn)來源。通過使用唯一的產(chǎn)品鑒定編碼,可以可靠地識別出這些成衣的授權(quán),實現(xiàn)身份鑒定功能,并幫助打擊仿冒制品。
  6、商品防盜
  目前電子商品防盜系統(tǒng)(EAS)主要有無線電射頻系統(tǒng)、電磁波系統(tǒng)、聲磁系統(tǒng)、射頻識別系統(tǒng)四類防盜系統(tǒng)。不同技術(shù)的EAS系統(tǒng)在產(chǎn)品價格、認(rèn)讀距離和可靠性方面有著很大的差別。隨著將來RFID標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一,RFID標(biāo)簽得到廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用,隨著識別率和穩(wěn)定性技術(shù)瓶頸的突破、低成本標(biāo)簽的實現(xiàn),RFID防盜系統(tǒng)將會成為電子商品防竊市場的重要組成部分。RFID防盜系統(tǒng)包括貼在物體上的一個內(nèi)存容量僅為1比特(即開或關(guān))的射頻卡,和商店出口處的讀寫器。射頻卡在安裝時被激活。在激活狀態(tài)下,射頻卡接近掃描器時會被探測到,同時會報警。如果貨物被購買,由銷售人員用專用工具拆除射頻卡(典型的是在服裝店里),或者用磁場來使射頻卡失效,或者直接破壞射頻卡本身的電特性。
  7、人員定位
  生產(chǎn)安全的核心是人的安全。煤礦、金屬礦等采礦場所迫切需要利用相應(yīng)的礦井人員跟蹤定位設(shè)備,全天候?qū)γ旱V入井人員進(jìn)行實時自動跟蹤和考勤,隨時掌握每個員工在井下的位置及活動軌跡,全礦井下人員的位置分布情況?;赗FID中間件的人員定位技術(shù)除了具有RFID中間件的一般特性,還可以解決RFID設(shè)備可能的漏檢/誤檢等問題,提高讀取率,同時支持寫入型RFID的安全功能,支持主要芯片/讀取器,對芯片/讀取器變更或區(qū)分混用產(chǎn)生的差異;起到了銜接硬件和應(yīng)用系統(tǒng)的作用,使得系統(tǒng)具有了更好的擴(kuò)展性,減少系統(tǒng)建設(shè)的重復(fù)投入,提升了安全生產(chǎn)信息化管理水平。
  四.RFID存在的問題和制約因素分析
  1、成本因素制約RFID發(fā)展
  價格仍然是RFID難以逾越的一道坎。盡管RFID技術(shù)有相當(dāng)多的優(yōu)勢,但當(dāng)提到RFID的時候,人們首先會想到它高昂的成本。以UHFRFID標(biāo)簽為例,標(biāo)簽成本已經(jīng)從2007年的1美元降至現(xiàn)在的幾美分。業(yè)界曾普遍認(rèn)為每個5美分是一個“井噴臨界點”的價格,結(jié)果現(xiàn)在5美分的標(biāo)簽已經(jīng)實現(xiàn)了,這口“油井”的產(chǎn)量雖有提高,但與井噴相去甚遠(yuǎn),至今甚至已降至每個標(biāo)簽1美分,但還是達(dá)不到預(yù)期的發(fā)展水平。如果純粹用低價推廣RFID技術(shù),效果則不會理想,尤其是對大眾消費品廠商、超市等零售商而言,它們要處理的商品數(shù)以百萬件,就算每個標(biāo)簽的價格只有1美分,這也是一筆非??捎^的成本。
  中國RFID的推廣程度與發(fā)達(dá)國家相比仍有很大差別。主要還是因為中國具有很廉價的人工成本,企業(yè)不愿使用RFID來代替人工管理。盡管RFID相關(guān)成本每年都在以20%左右的速度在下降,但下降的速度還是達(dá)不到預(yù)期。在中國,消費者對RFID芯片成本的心理價位應(yīng)該在0.5元以下。中國封裝的芯片出口比例較高,國內(nèi)RFID市場尚未引爆,市場空間還很大。
  盡管成本問題依然存在,但不應(yīng)盲目悲觀。專家亦指出,標(biāo)簽價格對于RFID市場固然非常重要,但卻并非惟一的關(guān)鍵限制性因素。用戶應(yīng)該將RFID系統(tǒng)的建設(shè)和運行成本放在系統(tǒng)收益的背景下來權(quán)衡,也就是從投入產(chǎn)出比的角度來判斷。隨著RFID成本逐年下降,該問題在近幾年內(nèi)應(yīng)該就會逐漸淡出。
  2、安全隱患困擾RFID應(yīng)用
  業(yè)界對RFID技術(shù)安全性問題也產(chǎn)生了不少爭論。由于RFID便捷的讀取性,使得其芯片上儲存的個人信息很容易被他人獲取。甚至在很多非自愿給予的情況下,自己的隱私信息也會在不經(jīng)意間被讀取,甚至造成被追蹤。對于門禁類產(chǎn)品以及金融類產(chǎn)品,后果更加嚴(yán)重。破解芯片后,黑客可以提取原卡信息,從而復(fù)制出一張和原卡擁有同樣認(rèn)證信息的新卡。利用這張克隆卡,黑客就可以自由進(jìn)出受限區(qū)域,或者進(jìn)行刷卡消費。利用RFID技術(shù)打造的手機(jī)支付功能正在全球走紅,消費者接受并喜愛這種便攜的消費形態(tài),市場前景也非??捎^。然而安全隱患一天不解除,真正的手機(jī)支付時代就不能到來。
  隱私安全問題對于RFID技術(shù)而言,可謂避無可避,所以業(yè)界都采取了積極的態(tài)度對待。盡管目前還沒有完全有效的方法來杜絕“破解”和“克隆”等非法行為,但是政府和廠商都在積極尋求解決方法。新法律法規(guī)的制定,新加密技術(shù)的研究和采用,都使得事件向好的方向發(fā)展,為RFID技術(shù)的快速發(fā)展,培育著更為健康的環(huán)境。
  3、產(chǎn)品測試與認(rèn)定問題。
  產(chǎn)品的測試與認(rèn)定是RFID產(chǎn)業(yè)鏈三方均需要的,通過測試認(rèn)定可以建立起有關(guān)產(chǎn)品的規(guī)格與品質(zhì)的基本規(guī)范,從而降低人們認(rèn)識產(chǎn)品的復(fù)雜性,同時也建立起一種信譽體系。目前急待解決的問題是產(chǎn)品的測試標(biāo)準(zhǔn)和權(quán)威的認(rèn)證機(jī)構(gòu)。
  此外參與RFID技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)的制訂機(jī)構(gòu)眾多,各國開放的頻段不同,這些將導(dǎo)致RFID讀寫器與標(biāo)簽的互通性降低,并影響精確度,從而難以統(tǒng)一適用。在一些特殊環(huán)境中,RFID傳導(dǎo)的無線電波信號會產(chǎn)生干擾與衰減,進(jìn)而影響數(shù)據(jù)讀取的可靠性與準(zhǔn)確度,這也降低了RFID的適用范圍??萍计髽I(yè)中掌握RFID技術(shù)的專業(yè)人才的匱乏一定程度上也制約了RFID的推廣和發(fā)展。 

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