1、引言
　　雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了RFID技術(shù)，1948年奠定了RFID技術(shù)的理論基礎(chǔ)。但由于技術(shù)和成本原因，一直沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。

　　近年來(lái)，RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題日趨得到重視，RFID產(chǎn)品得到廣泛采用。與興盛的互聯(lián)網(wǎng)、通信等技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享的研究趨勢(shì)標(biāo)志著RFID技術(shù)進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段。

　　ITU 2006年2月在日內(nèi)瓦召開(kāi)主題為“網(wǎng)絡(luò)化RFID：系統(tǒng)和服務(wù)”的工作會(huì)議，表明RFID技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的趨勢(shì)。國(guó)際RFID技術(shù)三大標(biāo)準(zhǔn)體系之一的美國(guó)EPCglobal組織也發(fā)布工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)RFID的網(wǎng)絡(luò)化。

2、RFID系統(tǒng)的介紹

　　RFID是Radio Frequency Identification的縮寫(xiě)，即射頻識(shí)別，俗稱(chēng)電子標(biāo)簽。RFID其主要核心部件是一個(gè)電子標(biāo)簽，通過(guò)相距幾厘米到幾米距離內(nèi)傳感器發(fā)射的無(wú)線(xiàn)電波，可以讀取電子標(biāo)簽內(nèi)儲(chǔ)存的信息，識(shí)別電子標(biāo)簽代表的物品、人和器具的信息。

　　RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。此外，儲(chǔ)存的信息量也非常大。

　　最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成，如圖1所示。

圖1　RFID系統(tǒng)基本模型

　　標(biāo)簽（Tag）：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象；
　　閱讀器（Reader）：讀?。ㄓ袝r(shí)還可以寫(xiě)入）標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式；
　　天線(xiàn)（Antenna）：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。
　　RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（Active Tag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽）；閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

3、網(wǎng)絡(luò)化RFID

　　致力于自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研究的Auto-ID Center在美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)（UCC）的支持下，將RFID技術(shù)與Internet網(wǎng)結(jié)合，提出了產(chǎn)品電子代碼（EPC）概念。EPC系統(tǒng)是一個(gè)非常先進(jìn)的、綜合性的和復(fù)雜的系統(tǒng)。其最終目標(biāo)是為每一單品建立全球的、開(kāi)放的標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)。它由全球產(chǎn)品電子代碼（EPC）體系、射頻識(shí)別系統(tǒng)及信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三部分組成，主要包括六個(gè)方面，見(jiàn)表1。

表1　EPC系統(tǒng)的構(gòu)成

3.1　信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

　　信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由本地網(wǎng)絡(luò)和全球互聯(lián)網(wǎng)組成，是實(shí)現(xiàn)信息管理、信息流通的功能模塊。EPC系統(tǒng)的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是在全球互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)Middleware管理軟件系統(tǒng)以及對(duì)象命名解析服務(wù)（ONS）和實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言（PML）實(shí)現(xiàn)全球“實(shí)物互聯(lián)”。

　?。?）Middleware系統(tǒng)。Middleware系統(tǒng)的主要任務(wù)是數(shù)據(jù)校對(duì)、識(shí)讀器協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和任務(wù)管理。
　　（2）對(duì)象名稱(chēng)解析服務(wù)（ONS）。對(duì)象名稱(chēng)解析服務(wù)（ONS）是一個(gè)自動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)，類(lèi)似于域名解析服務(wù)（DNS），ONS給Middleware系統(tǒng)指明了存儲(chǔ)產(chǎn)品的有關(guān)信息的服務(wù)器。

　?。?）實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言（PML）。實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言（PML）是基于為人們廣為接受的可擴(kuò)展標(biāo)識(shí)語(yǔ)言（XML）發(fā)展而來(lái)的，用于描述有關(guān)產(chǎn)品信息的一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。

　　（4）EPC-IS（Information Services）。是一種邊緣器件，EPC-IS能使客戶(hù)通過(guò)EPC網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與貿(mào)易伙伴之間的EPC數(shù)據(jù)信息交換。

3.2　網(wǎng)絡(luò)化RFID系統(tǒng)工作流程

　　網(wǎng)絡(luò)化RFID系統(tǒng)也既是EPCglobal組織制定的EPC網(wǎng)絡(luò)，是由EPC標(biāo)簽、識(shí)讀器、Middleware服務(wù)器、Internet、ONS服務(wù)器、EPC-IS以及眾多數(shù)據(jù)庫(kù)組成的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)中，識(shí)讀器讀出的EPC只是一個(gè)信息參考（指針），由這個(gè)信息參考從Internet找到IP地址并獲取該地址中存放的相關(guān)的物品信息，并采用分布式Middleware軟件系統(tǒng)處理和管理由識(shí)讀器讀取的一連串EPC信息。由于在標(biāo)簽上只有一個(gè)EPC代碼，計(jì)算機(jī)需要知道與該EPC匹配的其它信息，這就需要ONS來(lái)提供一種自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，Middleware將EPC傳給ONS，ONS指示Middleware到一個(gè)保存著產(chǎn)品文件的EPC-IS查找，該文件可由Middleware復(fù)制，因而文件中的產(chǎn)品信息就能傳到供應(yīng)鏈上，相對(duì)應(yīng)地，EPC系統(tǒng)的工作流程如圖2所示。

 

圖2　EPC系統(tǒng)工作流程示意圖

　　網(wǎng)絡(luò)化RFID的用途和功能總體來(lái)說(shuō)分為以下幾點(diǎn)：
　?。?）為所有貼有EPC標(biāo)簽的物理對(duì)象進(jìn)行連接；
　　（2）對(duì)閱讀器采集的海量標(biāo)簽信息進(jìn)行管理；
　　（3）為信息傳輸提供一個(gè)通用的數(shù)據(jù)格式。
　　圖3是RFID和移動(dòng)通信網(wǎng)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體結(jié)構(gòu)。

 

圖3　RFID網(wǎng)絡(luò)實(shí)體結(jié)構(gòu)

　　此網(wǎng)絡(luò)與EPC網(wǎng)絡(luò)有所不同，ODS代替ONS，對(duì)存儲(chǔ)接收程序所需數(shù)據(jù)的服務(wù)器進(jìn)行尋址；OTS（Object Traceability Service）實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品整個(gè)運(yùn)送周期的跟蹤；RPS（RFID Privacy management Service）處理安全管理信息和控制對(duì)產(chǎn)品的訪(fǎng)問(wèn)級(jí)別；OIS（Object Information Service）提供了產(chǎn)品的各種詳細(xì)信息；WAP/Web Server應(yīng)用服務(wù)器，用來(lái)提供例如新聞、音樂(lè)、影視、股票等各種信息。

　　RFID項(xiàng)目在實(shí)施初期，應(yīng)用范圍都十分有限，但是隨著RFID技術(shù)的不斷成熟，現(xiàn)有RFID網(wǎng)絡(luò)會(huì)不斷擴(kuò)展以提供額外價(jià)值。如何對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級(jí)，通常會(huì)有以下幾種方式：擴(kuò)展當(dāng)前功能；擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍來(lái)支持新功能；增添新設(shè)備。圖4是一種擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。

 

圖4　RFID網(wǎng)絡(luò)的一種擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)

3、結(jié)束語(yǔ)

　　目前，有關(guān)專(zhuān)家指出WSN與RFID結(jié)合起來(lái)組成的WSID網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用前景不可估量，WSN是由大量傳感器結(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)自組織構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。還有RFID和NFC結(jié)合，手機(jī)作為應(yīng)用NFC的載體，前景同樣很廣。因此，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化的RIFD是技術(shù)和市場(chǎng)雙重驅(qū)動(dòng)的結(jié)果。