射頻識別（RFID）技術研究現狀及發展展望

天線特性還受天線周圍物體和環境的影響。障礙物會妨礙電磁波傳輸；金屬物體產生電磁屏蔽，會導致無法正確地讀取電子標簽內容；其他寬頻帶信號源，比加發動機、水泵、發電機和交直流轉換器等，也會產生電磁干擾，影響電子標簽的正確讀取。如何減少電磁屏蔽和電磁干擾，是RFID 技術研究的一個重要方向。

2.2.3防沖突技術研究

鑒于多個電子標簽工作在同一頻率，當它們處于同一個讀寫器作用范圍內時，在沒有采取多址訪問控制機制情況下，信息傳輸過程將產生沖突，導致信息讀取失敗。同時多個閱讀器之間工作范圍重疊也將造成沖突。文獻提出了Colorwave 算法以解決閱讀器沖突問題。根據電子標簽工作頻段之不同，人們提出了不同的防沖突算法。對于標簽沖突，在高頻（HF）頻段，標簽的防沖突算法一般采用經典ALOHA 協議。使用ALOHA 協議的標簽，通過選擇經過一個隨機時間向讀寫器傳送信息的方法，來避免沖突。絕大多數高頻讀寫器能同時掃描幾十個電子標簽。在超高頻（UHF）頻段，主要采用樹分叉算法來避免沖突。同采用ALOHA 協議的高頻頻段電子標簽相比，樹分叉算法泄漏的信息較多，安全性較差。

上面兩種標簽防沖突方法均屬于時分多址訪問（TDMA）方式，應用比較廣泛。除此之外，目前還有人提出了頻分多址訪問（FDMA）和碼分多址訪問（CDMA）方式的防沖突算法，主要應用于超高頻和微波等寬帶應用場景。

2.2.4安全與隱私問題

RFID 安全問題集中在對個人用戶的隱私保護、對企業用戶的商業秘密保護、防范對RFID 系統的攻擊以及利用RFID 技術進行安全防范等多個方面。面臨的挑戰是：

（1）保證用戶對標簽的擁有信息不被未經授權訪問，以保護用戶在消費習慣、個人行蹤

等方面的隱私；

（2）避免由于RFID 系統讀取速度快，可以迅速對超市中所有商品進行掃描并跟蹤變化，而被利用來竊取用戶商業機密；

（3）防護對RFID 系統的各類攻擊，如：重寫標簽以竄改物品信息；使用特制設備偽造

標簽應答欺騙讀寫器以制造物品存在的假相；根據RFID 前后向信道的不對稱性遠距離竊聽標簽信息；通過干擾RFID 工作頻率實施拒絕服務攻擊；通過發射特定電磁波破壞標簽等；

（4）如何把RFID 的唯一標識特性用于門禁安防、支票防偽、產品防偽等。

2.3 RFID 應用研究

基于RFID 標簽對物體的唯一標識特性，引發了人們對基于RFID 技術的應用進行研究的熱潮。物流與實物互聯網是當前RFID 應用研究的熱點，其他應用研究還包括空間定位與跟蹤、普適計算、系統安防等多個方面。

2.3.1物流與實物互聯網

實物互聯網是通過給所有物品貼上RFID 標簽，在現有互連網基礎之上構建所有參與流通的物品信息網絡。實物互聯網的建立將對生產制造、銷售、運輸、使用、回收等物品流通的各個環節，并將對政府、企業和個人行為帶來深刻影響。通過實物互聯網，世界上任何物品都可以隨時隨地按需的被標識、追蹤和監控。實物互聯網被視為繼Internet 后IT 業的又一次革命。

2.3.2空間定位與跟蹤

無線及移動通信設備的普及帶動了人們對位置感知服務的需求，人們需要確定物品的三維坐標并跟蹤其變化。現有的定位服務系統主要包括基于衛星定位的GPS 系統、基于紅外線或超聲波的定位系統以及基于移動網絡的定位系統。RFID 的普及為人與物體的空間定位與跟蹤服務提供了一種新的解決方案。RFID 定位與跟蹤系統主要利用標簽對物體的唯一標識特性，依據讀寫器與安裝在物體上的標簽之間射頻通信的信號強度來測量物品的空間位置，主要應用于GPS 系統難以應用的室內定位。

2.3.3普適計算

RFID 標簽具有對物體的唯一標識能力，可以通過與傳感器技術相結合，感知周圍物品和環境的溫度、濕度和光照等狀態信息，并利用無線通信技術方便地把這些狀態信息及其變化傳遞到計算單元，提高環境對計算模塊的可見度，構建未來普適計算的基礎設施，讓計算無處不在，主動地、按需地為人們提供服務。

3 結論

RFID 將構建虛擬世界與物理世界的橋梁?？梢灶A見，在不久的將來，RFID 技術不僅會在各行各業被廣泛采用，最終RFID 技術將會與普適計算技術相融合，對人類社會產生深遠影響。

作為全球的制造業基地，中國將是未來全球最大的RFID 應用市場。這對于國內的科研機構和企業將是一次難得的機遇。目前，我國在RFID 芯片、RFID 系統安全等核心技術方面的研究幾乎還是空白，在RFID 應用方面也還處于起步階段。但是可以相信，在政府推動、企業參與的環境下，在龐大市場空間的吸引下，在中國會有越來越多的企業和研究機構參與RFID 技術的研發和應用，會有更多的企業利用RFID 技術進行企業信息化改造。中國將不僅主導RFID 技術的應用市場，也應該成為RFID 技術的全球研發中心。