RFID技術在反恐與國防上的應用

美國ALIEN公司宣布已經將美國的28個機場安裝及整合了安全系統、乘客檢查系統、可疑行李跟蹤系統、行李及航空貨物檢查系統。這些機場包括約翰肯尼迪機場、舊金山機場和邁阿密國際機場。

ALIEN的主要項目是與美國國土安全部及美國運輸安全管理局合作。在過去12個月里投資超過1200萬美元。ALIEN是首個為美國航空運貨物運輸部門設計和建造覆蓋全方位的炸藥探測檢查系統的公司。項目包括：
1、建立橫跨美國22個機場的炸藥探測檢查系統。
2、對機場大廳、售票柜臺及監視區域的革新 。
3、增強行李安全處理系統。
4、安全減災工程。

ALIEN解決方案包括行李和貨物處理系統、爆炸物探測檢查系統,它具有先進的安全和監視解決方案、RFID解決方案，以及項目和施工管理系統。ALIEN設計的先進安全解決方案已安裝在世界范圍內的機場內，以幫助維護全球航空運輸系統打擊廣泛的恐怖主義威脅。

ALIEN公司負責人DominicDellaMaggiora指出：“通過貨物及行李檢查、入侵檢測系統，以及其他領域的技術應用，我們將努力使運輸更安全，以滿足不斷變化的國土安全問題。"我們會繼續推出集成行李處理和篩選解決方案，RFID技術將成為不可分割的一部分，這將大大改善行李和貨物追蹤效率。

ALIEN行李和貨物跟蹤系統是經美國國土安全部安全法認證。這項技術已被認定為一個合格的反恐技術。作為提供合格的反恐技術供應商，ALIEN公司的技術已獲得安全法案的保護。

2003年伊拉克戰爭中，美軍就是通過該系統準確地追蹤了國防部發往海灣的4萬個集裝箱，實現對“裝備流”和“物資流”全程跟蹤，并指揮和控制其接收、分發和調換，使物資的供應和管理具有較高的透明度，大大提高了保障的有效性。
在集裝箱或整裝卸車上安裝射頻標簽，在運輸起點、終點和各中途轉運站上配置固定或手持式識讀裝置和計算機系統，結合實時追蹤網絡系統，對在運物資進行監控。該系統通過遍布38個國家的420個監控點，對于包括軍事及商業用途的270,000個集裝箱和重要貨物進行實時追蹤。系統集成了許多不同技術，包括主動式射頻技術、全球定位、識讀裝置及手持設備等。采用開放式網絡結構，符合國際技術標準規范。現有的基礎設施可以實現全球集裝箱跟蹤管理。
美8軍（EUSA）后勤運輸部門用該系統提供跟蹤第5類物資（彈藥）和第9類物資（修理零部件）從港口到前線的途中可見性。

該系統為SAVI公司研制，規模大，分布范圍廣，采用多種技術整合，整體效益突出。核心技術為主動式射頻標簽（433.92MHz），識讀設備為獨特的雙頻應答式，使識讀距離大大增加。

單兵電子病歷卡

在2003年伊拉克戰爭期間，美國軍方大量使用了射頻身份識別技術，被縫入到袖口中的射頻標簽用于跟蹤受傷的士兵和平民的身份、狀況和位置。射頻標簽中的數據通過手持設備進行讀取，識別病人，也允許醫生在標簽上添加、修改或創建新的治療記錄。

美國德州的ScenPro公司開發了在伊拉克的海軍第三艦隊醫院使用的這套TacMedCS系統，德州儀器公司（TI）提供了射頻標簽。TI的Tag-it采用工作頻率為13.56MHz的無源標簽。射頻識讀設備與袖口之間的識讀距離可達1.8米。標簽能夠存儲2Kb（256字節）信息，用于存儲惟一的身份號碼、受傷記錄和治療數據。





服裝發放裝置

以往美軍都是利用條形碼技術使服裝發放速度加快。即：服裝公司將帶有電子條形碼的標簽系在作戰服上，發往征兵中心。在新兵試穿時，管理者用掃描器掃描標簽，將適合新兵穿用的作戰服大小、顏色、式樣等信息輸入計算機，計算機將信息傳到國防兵員保障中心，再由中心傳到服裝公司，用于制定生產計劃。而現在使用射頻識別技術，過去需要多步完成的程序可以一次完成，既節省了人力又提高了效率。

根據功能和應用成本推測為被動式13.56MHz無源標簽技術，實現作戰服生產所需數據的快速采集。并利用“一物一碼”原理，做到每個兵員服裝數據準確跟蹤。


美軍射頻識別應用的技術特點

美軍使用的射頻識別系統十分注重實用性，即可在野戰條件下使用。從后勤保障供應鏈的角度看，野戰條件相對平時固定營房及作業場所而言，室外、野外操作較多，要求設備對溫度、濕度、陽光、降水等自然環境條件有較強的適應性。由于野站環境各種裝備車輛集中，設備數量多，電纜布線不規則，可能會產生多種電磁干擾。野戰條件對射頻識別技術的要求是識別距離遠，抗干擾能力強、可靠性高，使用操作簡便，可安裝在露天環境、拆裝方便，盡可能少的維護。

下面從射頻標簽的分類、存儲容量、工作頻率及安全性等方面對美軍已經使用的射頻識別系統進行分析。

主動式與被動式

主動式標簽的工作電源完全由內部電池供給，同時電池能量也部分轉換為標簽與識讀設備通信所需的射頻能量。主動式標簽通常用于識別距離較遠（10～200米）的場合，典型工作頻率為：433.92MHz，860～930MHz，2.45GHz及5.8GHz。

從美軍使用情況看，主動式標簽的識別距離較遠，可靠性相對較高，成本也較高。主要用于大型集裝箱、車輛的身份識別。美國國防部最近明確指出，“對貨運集裝箱，包括6～9米海運集裝箱及大型空運貨盤，所有美國本土以外的集裝箱必須帶有由發貨地寫入集裝箱中貨物內容的主動式（帶電池的）標簽。”在集裝箱上使用主動式標簽可以充分發揮遠距離識別的特點，減少開箱清點工作量。

主動式標簽的不足是電池壽命有限，只能維持2～5年。實踐表明，由于制造和使用上的差異，主動式標簽電池的使用時間有較大離散性，給標簽的維護帶來麻煩，標簽數量越大，維護問題越復雜。同時由于主動式標簽帶有電池，因此通常體積較大，限制了應用領域。

國內民用應用已經出現過主動式標簽因使用壽命不一致及高低溫工作不正常而無法使用的情況。

被動式標簽沒有內裝電池，標簽從識讀設備發出的射頻能量中獲取其工作所需的電能。半被動式標簽有內裝電池，但電池僅對標簽內要求供電維持數據的電路或標簽芯片工作所需的電壓作輔助支持。

被動式（半被動式）標簽的特點是識讀距離近（一般在10米以內），成本較低，標簽存儲容量小，識讀設備的天線方向性不強。典型工作頻率為13.56MHz、433.92MHz，860～930MHz。在13.56MHz作用距離在0.5～1.5米左右。在433.92MHz，860～930MHz，作用距離可達到3～10米。

被動式（半被動式）標簽主要用于人員、車輛身份識別，托盤及小型包裝箱的標識。

主動式標簽識別距離遠、可靠性高的特點使其比較適合野戰條件下使用，但成本高、不易維護是大規模推廣的障礙。被動式標簽識別距離短，但體積小、成本低、免維護的特點使其更適合使用在小包裝識別上。

標簽數據存貯容量

射頻識別標簽的存儲容量一般在2Kbits以內，更多的存儲容量并沒有太大的意義。從技術及應用角度來說，射頻標簽小型設計、近距離識別特性及調制方式本身就不適合作為大量數據的載體，其主要功能在于標識物品并完成無接觸的識別過程。而且射頻識別系統的瓶頸恰恰是在識讀設備與標簽之間的通訊傳輸。因此典型的標簽數據容量為：128bits、64bits、1Kbits和2Kbits。

美軍要求在本土以外的集裝箱上安裝主動式標簽，并寫入貨單內容，是基于某些地域不便通過網絡交換數據的安全因素考慮。實際上大量數據經標簽進行傳輸不僅效率低、時間長，而且易出現錯誤。這種做法是將射頻標簽當作通訊設備。合適的用法應是只在標簽上放少量的必要信息。

美軍除集裝箱以外的所有射頻識別應用都是只在標簽上存放物品的軍隊惟一識別碼，相關信息是通過網絡得到的。

工作頻率

目前使用較多的幾種射頻標簽工作頻率為13.56MHz（ISO/IEC14443、ISO/IEC10536和ISO/IEC18000-3）、433.92MHz（ISO/IEC18000-7）、915MHz（ISO/IEC18000-6）和2.45GHz（ISO/IEC18000-4），除13.56MHz外，都是工作在超高頻以上，也就是通常所說的UHF和微波頻段。這兩個頻段的電磁波易被水及金屬物體所吸收，造成較大的損耗，因此不宜將標簽直接附著在這些物體表面。

從美軍實際應用和發展情況看，13.56MHz主要用于無源近距離產品，距離在1米以內，典型應用為電子病歷、電子、貨物托盤或小型包裝識別。433.92MHz目前主要是美軍在主動式標簽上使用，此頻點全世界除日本以外均可使用，符合美軍全球戰略要求。距離在3～100米，典型應用為物流過程的集裝箱標簽、大型托盤標簽及安全封簽。915MHz主要在北美使用，多為被動式標簽，距離在3～8米，是較為成功的產品。典型應用為車輛識別、人員身份識別、倉儲物流外包裝。

從實際應用效果看，因為不同的頻率有不同的特性，單一頻率不可能適應全部應用。低頻標簽能耗低、穿透性強、無方向性，UHF頻段數據傳輸快，距離遠。美軍在軍事物流中針對不同應用采用13.56MHz、433.92MHz及915MHz多種標簽，形成射頻標簽體系。13.56MHz用于單品或小包裝，成本較低，915MHz用于托盤和包裝箱，433.92MHz主要用于集裝箱及大型車輛識別。

標簽安全性

標簽數據的安全性是使用者極為關注的，可以從數據本身到通信方式和空中接口多方面采用加密手段，第二代RFID標準開發中最主要的部分是設計了第二代空中接口協議，該協議用于管理從標簽到讀卡器的數據的移動，為芯片中存儲的數據提供了有效的保護措施。使用方式也可以很好地解決安全問題，美軍就是通過只在標簽中存放物品序列號實現的。

美國國防部的RFID最終政策中并沒有對數據加密的要求。國防部副部長助理Estevez列舉了兩條理由說明安全方面的合理性：第一，標簽中的數據如序列號等在它沒有與數據庫進行關聯之前，沒有值得利用的信息；第二，潛在的“敵人”不可能在3米之內近距離接近標簽以讀取標簽上的信息。