基于RFID的防伪技术

基于RFID的防伪技术 朱静吟20041402109 李雪芳20041402109 任务:资料搜索、资料撰写 任务:校对、排版、制作 EMALIE:200414021272@DGUT.EDU.CN EMALIE:20041402109@DGUT.EDU 摘要:RFID(Radio Frequency Identification)即无线射 我国的防伪技术是伴随着社会主义市场经济的发展而逐频识别技术，目前在业界被认为是很有前途的重要产业和应步形成和发展起来的。在市场经济迅速发展的过程中，我们用技术。本文介绍RFID系统在防伪上的应用解决与体的经济生活发生了很大变化，商品流通市场日趋活跃。但是，系结构及相关技术的发展,讨论了其发展前景。目前，传统由于目前我国法制尚不健全，市场尚不规范，国内外一些不的防伪技术难以起到真正防伪的作用，国际防伪领域逐渐兴法分子为了牟取暴利，专门仿冒名优产品，以次充好，以假起了一股利用电子技术防伪的潮流，射频识别技术已经引起乱真，形成了一定的假冒伪劣商品市场，尤其是一些高科技了防伪界的广泛关注 产品，都不同程度地受到假冒伪劣产品的冲击，严重扰乱了 社会市场经济秩序，成为阻碍我国经济健康发展的一股浊关键词:RFID技术;电子标签;商标防伪;读写器 流。目前，假冒伪劣产品还在进一步蔓延，假冒伪劣产品的 数量和范围也呈现扩大趋势。 1. 引 言 长期以来，在商品防伪领域内，防伪技术是业界人士致1.1 防伪技术 力研究的问题。为保护企业和消费者利益，保证社会主义市防伪技术是一门涉及光学、化学 物理学(电磁学(计 场经济健康发展，国家和企业每年都要花费大量的人力和财算机技术 光谱技术 数码印刷技术、包装印刷技术等诸多领 力用于防伪打假。然而，国内市场上的防伪产品，其采用的域的交叉科学。过去(我国防伪技术的应用仅限于银行、海 防伪技术绝大部分仍然是在纸质材料上，激光防伪、荧光防关(税务、金融、社会公共安全等部门制作护照、证件、货 伪、磁性防伪、温变防伪、特种制版刷等是目前通常使用的币、存折和有价证券等。随着市场经济和商品生产的迅速发 防伪技术手段，这些技术在一段时间内一定程度上发挥着防展，商标和标识的印刷(商品包装日趋高档化、精美化和安 伪的作用，但到目前为止上述防伪技术还不完善，未能有效全化(要求具备防伪功能)。特别是烟酒、饮料(食品(加碘 地制止假冒的行为。 盐、调味品、药品、保健品(化妆品、洗涤用品、服装以及 光盘制品等商品的标识和包装越来越多地采用了防伪技术。 如何对关键商品进行精确和保密的标识，来有效杜绝产1.2 无线射频识别技术RFID 品跨区销售和窜货，防范假冒伪劣的冲击等问题呢, 无线射频识别技术RFID是自动识别技术的一种，它通过RFID的出现很好地弥补了在防伪领域的这一技术缺陷。无线射频方式进行非接触双向数据通信对目标加以识别。RFID 防伪技术的探索和应用是非常重要的，不仅将为企业RFID应用于防伪是将极小芯片贴在所需防伪的物品上，利用带来直接的经济效益，还将为国家相关管理部门有效的监管射频技术将芯片内存储的资料传递到系统终端加以辨认，是企业的生产经营状况，打击和取缔非法生产活动，维护社会目前一项研究热点。它无需直接接触即可完成信息输入和处秩序稳定，为国民经济持续发展提供有力的技术保障。同时理，且操作方便快捷。能够广泛应用于应用于生产、物流、有利于提高管理效率，降低运作成本。 交通、医疗、防伪、身份验证等需要收集和处理数据的应用 领域。基于RFID技术,结合了计算机网络技术、数字通信技 2.2 相关技术的发展: 术、计算机控制技术、数据库技术、信息编码与加密技术，20世纪70年代发展起来的集光、机、电、计算机等技术及各种各样的防伪产品、技术和专业服务，向国家、企业和为一体的高新技术，是数据自动采集、自动输入的基础，是消费者交付的一份安全、经济、便捷的识伪辨伪的解决方法 计算机“实时”处理的重要技术保障。经过多年的研究发展， 自动识别技术如今已包括很多内容，如条码识别技术、射频2. 问题的提出与相关技术进展 识别技术、生物识别技术、磁及智能卡识别技术、光字符识2.1问题的提出: 别技术、视觉识别技术、语音识别技术、图像识别技术等。 而在射频识别技术即RFID识别技术，在防伪的应用上有厂把RFID 的标签贴在酒桶上然后追寻酒的信息, 防止窜货如下方面: 等。在国内, 中国科学院自动化研究所RFID 研究中心RFID 如证件防伪、票务防伪及包装防伪等。目前国际上在的研制出了针对酒类的FRID 防伪系统,。护照防伪、电子钱包等方面已有比较成熟的研究成果及应 实现该系统，酒业厂商只需在原生产线的酒盖和酒瓶加用。比如可以在标准护照封面或证件内嵌入RFID标签，其 工环节加装RFID相关设备，并建立防伪数据库即可。厂商芯片同时提供安全功能并支持硬件加密，符合ISO14443的 生产时利用集成技术在原瓶盖和瓶体上附加专用的射频芯国际标准。国内在此领域也已经形成了相当规模的应用，二 片和天线等，并将这些标签对应编码注册到防伪数据库中的代身份证的推广应用就是典型代表。而药品、食品、危险品 产品信息中。同时向该产品的销售批发商或饭店推销员提供等物品与个人的日常生活安全息息相关，都属于由国家监管 成本在数百元的专用读写器设备，并要求其在防伪数据库进的特殊物品。其生产、运输和销售的过程必须严格管理。我 行注册。这样对于生产厂家，不仅可以根据读写器提供的信国政府也已经开始在国内射频识别领域的先导单位、厂商的 息了解产品的所有销售终端分部，还可以对销售情况进行统帮助下，尝试利用RFID技术实现人们的需求. 计。 该系统的具体使用方法如下:对于未开启的酒瓶， 瓶盖顶部内侧附有射频芯片，通过附于瓶盖壁内侧的芯片引 线连接于瓶盖上不同位置的金属带条，位于酒瓶本体上的天 线本体与金属带条相连构成通路，瓶盖上的切割装置位于射 频芯片和天线本体之间，其带有的锐利面随瓶盖的旋转可以 切断二者之间的连接，射频识别读写器读取射频标签的编 码，与读写器唯一编码一起通过短信方式发送到防伪数据库 服务器进行认证，如果两个编码均经过授权则通过验证，并 发回确认信息短信;酒瓶一旦开启，切割装置将破坏天线， 射频芯片无法获得足够的激发电压而失效，以此实现商品防 伪。 酒类防伪系统示意图 在医学方面，其作用有:1.药品的防伪措施;2.防止用 药差错及不合理用药;3.患者的身份识别和跟踪;4.有问题 药品的召回;5.跟踪单据、试管、药瓶或标本;6.医疗器械 和医疗设备的跟踪。RFID标签依附在产品上的身份标识具有 唯一性，难以复制，可以起到查询信息和防伪打假的作用， 是查处假冒防劣医学产品一个非常重要的措施。实时全程监 控，药品从科研、生产、流通到使用的整个过程中，RFID标 签都可进行全方位的监控。特别是出厂的时候，在产品自动 包装时，安装在生产线的读取器可以自动识别每个药品的信 息，传输到数据库，流通的过程中可以随时记录中间信息， 这种防伪方法利用RFID技术，硬件上使用大规模生实施全线监控。在包装生产、出厂的时候，在产品流通、仓产的集成电路芯片和标签天线等装置，生产厂商很容易制储过程中，直至消费者购买的过程中，我们如果使用了RFID造，而伪造者为了仿造这些技术却需花费不菲;RFID芯片标签全程记录、跟踪、追溯药品，防止假药这个问题就解决和读写器编码都是在全局统一协调下使用唯一编码，不会给了。 伪造者以缝隙，同时这种双重认证机制也是由厂家来管理和在酒类方面，如美国加州著名的SeaSmoke Cellars 葡萄酒 控制，为系统提高了可靠性;酒瓶开启后，无论对酒瓶还是流程是:读写器通过发射天线发送出一定频率的射频信号，瓶盖，切割装置对芯片和天线通路损坏都是不可逆转的，这当附着标签的目标对象进入发射天线工作区域时会产生感样也杜绝了利用旧瓶装新酒的可乘之机，近一步断绝了防伪应电流，电子标签凭借感应电流所获得的能量发送出存储在者成功的机会。在以上三重防伪的保障下，理论上这种芯片中的产品信息，或者主动发送某一频率的信号;读写器 防伪方法的可靠性完全能够满足酒类生产企业的要求。 对接收天线接收到电子标签发送来的载波信号进行解调和 解码后，送到数据管理系统进行相关的处理;数据管理系统 根据逻辑运算判断该电子标签的合法性，针对不同的设置做3.1 RFID的组成系统: 一套完整的RFID 系统, 是由读写器(Reader)、电子标签出相应的处理和控制。 (TAG)(也称应答器)和应用软件系统三个部分组， RFID 系 统基本组成如图所示。其工作原理是Reader 发射某一特定 频率的无线电波能量给接收机, 用以驱动接收机电路将内 部的数据送出，此时 Reader便依序接收解读数据, 送给应 用程序做相应的处理。 1( 电子标签 电子标签是RFID 系统的真正的载体。一般情况下，电 子标签由标签天线和标签专用芯片组成。每个电子标签具有3.2 RFID在商品防伪上的原理是: 唯一的电子编码，附着在物体目标对象上。标签相当于条形将商品识别号(ID)即防伪码(它是通过硬件或软件算码技术中的条形码符号，用来存储需要识别和传输的信息。法进行加密)写在RFID 芯片中，这个ID 在生产、销售等所依据电子标签的供电方式的不同，电子标签可以分为有源电有环节中是唯一的;芯片被制作成电子标签，电子标签被附子标签和无源电子标签;从功能方面来看，可将电子标签分加在商品上，使它成为商品不可分割的一部分。当电子标签为只读标签、可重写标签、带微处理器标签. 和配有传感器“被迫”与商品分离时，商品的“完整性”被破坏，商品被的标签;按调制方式来看，标签还可以分为主动式标签和被认为已被“消费”，防伪结束。在上述环节中，通过各种技动式标签。 术手段保证此ID 验证过程是不可伪造和篡改的。如果验证 机制被伪造，则会出现伪造的商品;如果验证过程被篡改，2( 读写器 则导致真品被“证伪”从而扰乱市场。这样，在商品从生产、 读写器是负责读取或写入标签信息的设备。它可以单独流通到消费的全过程中，都只有一个被唯一ID 标识的拥有完成数据的读写、显示和处理等功能，也可以与计算机或其唯一验证手段的商品存在，从而达到防伪的目的。RFID 电它系统进行联合，完成对电子标签的操作。典型的读写器包子标签的识别ID 数据是只读的，不可更改。为了防止造假含有控制模块、射频模块、接口模块以及读写器天线。此外，者使用相同ID 的伪造电子标签，在防伪标签中还可以写入许多读写器还有附加的接口(RS232、RS485、以太网接口等)，一个与ID 关联的也具有唯一性的隐秘信息“密钥”，用于以便将获得的数据传给应用系统或从应用系统接收命令。 鉴别验证过程的唯一性。因此防伪标签ID 唯一，芯片中隐 秘验证信息唯一以及严格的加密认证机制，可使防伪技术长3( 数据管理系统 期有效。 数据管理系统主要完成数据信息的存储、管理以及对电 子标签进行读写控制。数据管理系统可以是市面上现有的各3.2.1防伪流程介绍: 种大小不一的数据库或供应链系统，用户还能够买到面向特1. 应用流程(场景/方式) 定行业的、高度专业化的库存管理数据库。系统的基本工作 采用RFID技术将对整个产品的生产、流通、销售须通过读写设备读取产品的订单号来确认当前产品是否有等各个环节进行优化。一方面，可以即时获得准确的信息流，折扣活动，并及时按照公司的统一价格进行销售活动。同时完善物流过程中的监控，减少物流过程中不必要的环节及损还可以监督销售人员是否以高价格出售给消费者，防止因个失，降低在供应链各个环节上的安全存货量和运营资本; 另别销售人员不遵守销售而扰乱市场价格。 一方面，通过对最终销售实现的监控，把消费者的消费偏好 及时地报告出来，以帮助商家调整优化商品结构，进而获得 更高的顾客满意度和忠诚度。 2. 工作流程 ? 标签粘贴方案 手工粘贴和机械粘贴: 产品生产时，通过手工或 自动化的方法在产品的相应位置放置RFID防伪射频标签，或 者将标签放在产品包装盒内(见图1)。 4.RFID防伪技术的问题分析与讨论 4.1 RFID应用在防伪的领域有其自身的技术 优势: (1)读取方便 数据的读取免“接触”，无需光源，甚至可以透过外包装来 ? 写入防伪信息 进行。有效识别距离大，采用自带电池的主动标签时，有效 成品出厂前，在防伪RFID射频标签内写入该产品识别距离可达到30米以上。 的订单号、生产日期、产品型号等有价值的信息，与RFID标(2)识别速度快 签的ID号码结合，产生产品的唯一信息，同时可以进行加密电子标签一进入识别场所，阅读器就可以即时读取其中的信处理，防止其他读写设备更改标签内信息。 息，而且能够同时处理多个电子标签，实现批量识别。 ? 成品出库采集 (3)容易实现小型化和多样化的形状 部署在门口的RFID系统自动采集数据，记录该批电子标签在读取上并不受尺寸大小与形状之限制。它的体积产品何时发往何地。 小，易封装，外形多样(如卡状、环状、钮扣形、笔形等)， 可以隐藏或者嵌入在大多数材料或产品内，使被标记的货品 通过以上几个步骤，产品实现正常销售，通过销售或更加美观。可应用于不同场合，使用非常方便。 分销商，到达顾客手中。 (4)数据的记忆容量大 3. 防伪查询和销售管理 通常数据容量最大的二维条形码(PDF417)，最多也只能存储 ? 如果出现了伪劣产品在市场进行销售活动，导2725个数字，若包含字母，存储量则会更少，电子标签则可致顾客投诉情况发生时，销售人员使用手持式销售稽查PDA以根据用户的需要扩充。目前市场上生产的电子标签芯片，读取产品标签内的信息，可确定该产品是否是该公司生产的存储数据量最低的也有17位二进制数，远远大于条形码的数产品，从而杜绝假冒产品流入销售网络(因为标签内信息在据量。未来物品所需携带的资料量愈来愈大，数据容量会随出厂写入过程中进行了加密处理，所以只有用厂家提供的读着记忆规格的发展而扩大，对此电子标签不会受到限制。 写设备才能读取标签内的加密信息)。 (5)穿透性 ? 厂家的检测人员可随时使用手持式便携读写RFID在识别时能透过泥浆、污垢、油漆涂料、油污、木材、设备到各销售站点，或者回访顾客进行抽查，若该区域销售水泥、塑料、水和蒸汽等非金属材料阅读标签，不必一定与的产品的订单号、区域信息等与出厂写入的信息不符合，就电子标签载体直接接触。数据传输使用较高的频段，利用无可以确定该销售站点有窜货和炒货现象。 线电原理传输信号，电子标签即使被诸如上述的纸张、木材、 ? 厂家某些批次产品有折扣活动时，销售人员必塑料等包裹时仍然可以进行穿透性通讯。 (6)耐环境性 国所关注的，许多国家都将其作为重要的产业战略和国家战RFID在黑暗或脏污的环境之中，也可以读取数据。它对水、略来发展。 油和药品等物质有较强的抗污性，不像纸张一受到脏污就会据专家预测:目前这种智能标签的生产呈高速增长趋看不到，甚至在恶劣环境下也可以使用，工作温度可达势，在欧洲2006 年市场已达到70 亿美元以上，并以每年约-25?,+70?，因此电子标签成为肮脏、潮湿和刺目等恶劣40%的速度增长，预计2008 年，全世界的RFID 标签使用量环境下阅读的理想选择。 将达到200 亿个以上，届时，零售业将会全面普及应用RF3D (7)使用寿命长，应用范围广 智能标签。2010 年全球RFID 市场将达到3000亿美元。到电子标签的使用寿命可长达10年以上，读写10万次，无机械2015 年全球预计每年将需要1 万亿个射频标块，其中99%为磨损、无机械故障。 标签形式。RFID 标签将以每年10%,12%的速度增长， RFID (8)更好的安全性 将有望全面取代商品条码。 RFID 不仅具有难以伪造的特点，更容易得到普及应用。 RFID 所带来的不仅仅是生活和工作上的便利，它意味着一4.2 RFID到底贵不贵? 据统计，到2008年，用于在零售供应链中跟踪货物的种更为安全、高效、及时的数据采集方式，一个飞跃式发展RFID技术市场规模将发展到接近13亿美元，在未来3,5年的时代。而整个人类的生存环境也会随之发生根本性变革，间，RFID标签的采用将会随着标签成本的下降迅速增加，在RFID 的应用包罗万象，将是近年全球最热门的明星产业，成本降低和应用推广之间形成良性循环。 一说到RFID项目将深入我们的生活，改善我们的生活。 的成本，很多人马上想到标签的成本，并认为它是最重要的国内企业视RFID标签成本为畏途，但按照国外既有经验，标因素。其实这是不对的，首先，现在一般都是对可复用的资签成本只是部署RFID项目诸多困难中的冰山一角而已。企业产贴标签。如物流领域的集装箱、货盘以及资产管理中的高应该考虑到更底层的问题，比如，标准和中间件连接、系统价值物品等，标签可以被重复使用。 整合、流程优化等等。 据介绍，条形码扫描器需要1500美元，使用寿命大概2 年。而RFID读取器成本4000美元，可以使用5,7年。一般标6. 结论 签价格现在差不多0.2美元。所以，总共算下来，RFID的硬应用RFID防伪无论采用何种方式，还要确保鉴别仪器件和软件实施成本不一定高于条形码，而且RFID还能节省人安全问题。只有这样，才可以真正起到防伪作用。目前，我 力成本。并且与条形码技术不同的是，RFID标签的信息可写国RFID主要应用于物流管理、医疗领域、货物和危险品的监 入10万次。利用这一特点，在企业内部物流中闭环使用RFID控追踪管理、民航的行李托运及路桥的不停车收费等方面。 标签，不仅能充分发挥RFID的技术优势，而且其运行成本还可以预测，RFID的应用会孕育一个庞大的市场，是一个新的 将低于条形码。 经济增长点，它的潜力和前景将是非常诱人的。RFID技术所 独有的优势，将在全球形成一个巨大的产业，值得各个领域 5、RFID防伪技术的评价与展望 加以关注。 同传统的识别方式相比，RFID以其更准确、高效、安全 的方式，高防伪功能和对产品实时监控的特点，广泛应用于 生产、物流、交通、医疗、防伪、身份验证等众多有需求的 行业。电子标签应用规模及市场利益前景是所有信息技术大 参考文献: [1] 李建军,刘建中,郎为民. 射频识别技术在物流管理领域中的应用[J]电脑与信息技术 , 2006,(05) . 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