射频识别（RFID）技术研究现状及发展展望

天线特性还受天线周围物体和环境的影响。障碍物会妨碍电磁波传输；金属物体产生电磁屏蔽，会导致无法正确地读取电子标签内容；其他宽频带信号源，比加发动机、水泵、发电机和交直流转换器等，也会产生电磁干扰，影响电子标签的正确读取。如何减少电磁屏蔽和电磁干扰，是RFID 技术研究的一个重要方向。

2.2.3防冲突技术研究

鉴于多个电子标签工作在同一频率，当它们处于同一个读写器作用范围内时，在没有采取多址访问控制机制情况下，信息传输过程将产生冲突，导致信息读取失败。同时多个阅读器之间工作范围重叠也将造成冲突。文献提出了Colorwave 算法以解决阅读器冲突问题。根据电子标签工作频段之不同，人们提出了不同的防冲突算法。对于标签冲突，在高频（HF）频段，标签的防冲突算法一般采用经典ALOHA 协议。使用ALOHA 协议的标签，通过选择经过一个随机时间向读写器传送信息的方法，来避免冲突。绝大多数高频读写器能同时扫描几十个电子标签。在超高频（UHF）频段，主要采用树分叉算法来避免冲突。同采用ALOHA 协议的高频频段电子标签相比，树分叉算法泄漏的信息较多，安全性较差。

上面两种标签防冲突方法均属于时分多址访问（TDMA）方式，应用比较广泛。除此之外，目前还有人提出了频分多址访问（FDMA）和码分多址访问（CDMA）方式的防冲突算法，主要应用于超高频和微波等宽带应用场景。

2.2.4安全与隐私问题

RFID 安全问题集中在对个人用户的隐私保护、对企业用户的商业秘密保护、防范对RFID 系统的攻击以及利用RFID 技术进行安全防范等多个方面。面临的挑战是：

（1）保证用户对标签的拥有信息不被未经授权访问，以保护用户在消费习惯、个人行踪

等方面的隐私；

（2）避免由于RFID 系统读取速度快，可以迅速对超市中所有商品进行扫描并跟踪变化，而被利用来窃取用户商业机密；

（3）防护对RFID 系统的各类攻击，如：重写标签以窜改物品信息；使用特制设备伪造

标签应答欺骗读写器以制造物品存在的假相；根据RFID 前后向信道的不对称性远距离窃听标签信息；通过干扰RFID 工作频率实施拒绝服务攻击；通过发射特定电磁波破坏标签等；

（4）如何把RFID 的唯一标识特性用于门禁安防、支票防伪、产品防伪等。

2.3 RFID 应用研究

基于RFID 标签对物体的唯一标识特性，引发了人们对基于RFID 技术的应用进行研究的热潮。物流与实物互联网是当前RFID 应用研究的热点，其他应用研究还包括空间定位与跟踪、普适计算、系统安防等多个方面。

2.3.1物流与实物互联网

实物互联网是通过给所有物品贴上RFID 标签，在现有互连网基础之上构建所有参与流通的物品信息网络。实物互联网的建立将对生产制造、销售、运输、使用、回收等物品流通的各个环节，并将对政府、企业和个人行为带来深刻影响。通过实物互联网，世界上任何物品都可以随时随地按需的被标识、追踪和监控。实物互联网被视为继Internet 后IT 业的又一次革命。

2.3.2空间定位与跟踪

无线及移动通信设备的普及带动了人们对位置感知服务的需求，人们需要确定物品的三维坐标并跟踪其变化。现有的定位服务系统主要包括基于卫星定位的GPS 系统、基于红外线或超声波的定位系统以及基于移动网络的定位系统。RFID 的普及为人与物体的空间定位与跟踪服务提供了一种新的解决方案。RFID 定位与跟踪系统主要利用标签对物体的唯一标识特性，依据读写器与安装在物体上的标签之间射频通信的信号强度来测量物品的空间位置，主要应用于GPS 系统难以应用的室内定位。

2.3.3普适计算

RFID 标签具有对物体的唯一标识能力，可以通过与传感器技术相结合，感知周围物品和环境的温度、湿度和光照等状态信息，并利用无线通信技术方便地把这些状态信息及其变化传递到计算单元，提高环境对计算模块的可见度，构建未来普适计算的基础设施，让计算无处不在，主动地、按需地为人们提供服务。

3 结论

RFID 将构建虚拟世界与物理世界的桥梁。可以预见，在不久的将来，RFID 技术不仅会在各行各业被广泛采用，最终RFID 技术将会与普适计算技术相融合，对人类社会产生深远影响。

作为全球的制造业基地，中国将是未来全球最大的RFID 应用市场。这对于国内的科研机构和企业将是一次难得的机遇。目前，我国在RFID 芯片、RFID 系统安全等核心技术方面的研究几乎还是空白，在RFID 应用方面也还处于起步阶段。但是可以相信，在政府推动、企业参与的环境下，在庞大市场空间的吸引下，在中国会有越来越多的企业和研究机构参与RFID 技术的研发和应用，会有更多的企业利用RFID 技术进行企业信息化改造。中国将不仅主导RFID 技术的应用市场，也应该成为RFID 技术的全球研发中心。