RFID技術(shù)在反恐與國防上的應(yīng)用

美國ALIEN公司宣布已經(jīng)將美國的28個機(jī)場安裝及整合了安全系統(tǒng)、乘客檢查系統(tǒng)、可疑行李跟蹤系統(tǒng)、行李及航空貨物檢查系統(tǒng)。這些機(jī)場包括約翰肯尼迪機(jī)場、舊金山機(jī)場和邁阿密國際機(jī)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(shè)計和建造覆蓋全方位的炸藥探測檢查系統(tǒng)的公司。項目包括：
1、建立橫跨美國22個機(jī)場的炸藥探測檢查系統(tǒng)。
2、對機(jī)場大廳、售票柜臺及監(jiān)視區(qū)域的革新 。
3、增強(qiáng)行李安全處理系統(tǒng)。
4、安全減災(zāi)工程。

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

ALIEN公司負(fù)責(zé)人DominicDellaMaggiora指出：“通過貨物及行李檢查、入侵檢測系統(tǒng)，以及其他領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)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(xù)推出集成行李處理和篩選解決方案，RFID技術(shù)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(tǒng)是經(jīng)美國國土安全部安全法認(rèn)證。這項技術(shù)已被認(rèn)定為一個合格的反恐技術(shù)。作為提供合格的反恐技術(shù)供應(yīng)商，ALIEN公司的技術(shù)已獲得安全法案的保護(hù)。

2003年伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍就是通過該系統(tǒng)準(zhǔn)確地追蹤了國防部發(fā)往海灣的4萬個集裝箱，實現(xiàn)對“裝備流”和“物資流”全程跟蹤，并指揮和控制其接收、分發(fā)和調(diào)換，使物資的供應(yīng)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(biāo)簽，在運輸起點、終點和各中途轉(zhuǎn)運站上配置固定或手持式識讀裝置和計算機(jī)系統(tǒng)，結(jié)合實時追蹤網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對在運物資進(jìn)行監(jiān)控。該系統(tǒng)通過遍布38個國家的420個監(jiān)控點，對于包括軍事及商業(yè)用途的270,000個集裝箱和重要貨物進(jìn)行實時追蹤。系統(tǒng)集成了許多不同技術(shù)，包括主動式射頻技術(shù)、全球定位、識讀裝置及手持設(shè)備等。采用開放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，符合國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施可以實現(xiàn)全球集裝箱跟蹤管理。
美8軍（EUSA）后勤運輸部門用該系統(tǒng)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(tǒng)為SAVI公司研制，規(guī)模大，分布范圍廣，采用多種技術(shù)整合，整體效益突出。核心技術(shù)為主動式射頻標(biāo)簽（433.92MHz），識讀設(shè)備為獨特的雙頻應(yīng)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(zhàn)爭期間，美國軍方大量使用了射頻身份識別技術(shù)，被縫入到袖口中的射頻標(biāo)簽用于跟蹤受傷的士兵和平民的身份、狀況和位置。射頻標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)通過手持設(shè)備進(jìn)行讀取，識別病人，也允許醫(yī)生在標(biāo)簽上添加、修改或創(chuàng)建新的治療記錄。

美國德州的ScenPro公司開發(fā)了在伊拉克的海軍第三艦隊醫(yī)院使用的這套TacMedCS系統(tǒng)，德州儀器公司（TI）提供了射頻標(biāo)簽。TI的Tag-it采用工作頻率為13.56MHz的無源標(biāo)簽。射頻識讀設(shè)備與袖口之間的識讀距離可達(dá)1.8米。標(biāo)簽?zāi)軌虼鎯?SPAN>2Kb（256字節(jié)）信息，用于存儲惟一的身份號碼、受傷記錄和治療數(shù)據(jù)。





服裝發(fā)放裝置

以往美軍都是利用條形碼技術(shù)使服裝發(fā)放速度加快。即：服裝公司將帶有電子條形碼的標(biāo)簽系在作戰(zhàn)服上，發(fā)往征兵中心。在新兵試穿時，管理者用掃描器掃描標(biāo)簽，將適合新兵穿用的作戰(zhàn)服大小、顏色、式樣等信息輸入計算機(jī)，計算機(jī)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(chǎn)計劃。而現(xiàn)在使用射頻識別技術(shù)，過去需要多步完成的程序可以一次完成，既節(jié)省了人力又提高了效率。

根據(jù)功能和應(yīng)用成本推測為被動式13.56MHz無源標(biāo)簽技術(shù)，實現(xiàn)作戰(zhàn)服生產(chǎn)所需數(shù)據(jù)的快速采集。并利用“一物一碼”原理，做到每個兵員服裝數(shù)據(jù)準(zhǔn)確跟蹤。


美軍射頻識別應(yīng)用的技術(shù)特點

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

下面從射頻標(biāo)簽的分類、存儲容量、工作頻率及安全性等方面對美軍已經(jīng)使用的射頻識別系統(tǒng)進(jìn)行分析。

主動式與被動式

主動式標(biāo)簽的工作電源完全由內(nèi)部電池供給，同時電池能量也部分轉(zhuǎn)換為標(biāo)簽與識讀設(shè)備通信所需的射頻能量。主動式標(biāo)簽通常用于識別距離較遠(yuǎn)（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(biāo)簽的識別距離較遠(yuǎn)，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(fā)貨地寫入集裝箱中貨物內(nèi)容的主動式（帶電池的）標(biāo)簽。”在集裝箱上使用主動式標(biāo)簽可以充分發(fā)揮遠(yuǎn)距離識別的特點，減少開箱清點工作量。

主動式標(biāo)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(biāo)簽電池的使用時間有較大離散性，給標(biāo)簽的維護(hù)帶來麻煩，標(biāo)簽數(shù)量越大，維護(hù)問題越復(fù)雜。同時由于主動式標(biāo)簽帶有電池，因此通常體積較大，限制了應(yīng)用領(lǐng)域。

國內(nèi)民用應(yīng)用已經(jīng)出現(xiàn)過主動式標(biāo)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(biāo)簽沒有內(nèi)裝電池，標(biāo)簽從識讀設(shè)備發(fā)出的射頻能量中獲取其工作所需的電能。半被動式標(biāo)簽有內(nèi)裝電池，但電池僅對標(biāo)簽內(nèi)要求供電維持?jǐn)?shù)據(jù)的電路或標(biāo)簽芯片工作所需的電壓作輔助支持。

被動式（半被動式）標(biāo)簽的特點是識讀距離近（一般在10米以內(nèi)），成本較低，標(biāo)簽存儲容量小，識讀設(shè)備的天線方向性不強(qiáng)。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(dá)到3～10米。

被動式（半被動式）標(biāo)簽主要用于人員、車輛身份識別，托盤及小型包裝箱的標(biāo)識。

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

標(biāo)簽數(shù)據(jù)存貯容量

射頻識別標(biāo)簽的存儲容量一般在2Kbits以內(nèi)，更多的存儲容量并沒有太大的意義。從技術(shù)及應(yīng)用角度來說，射頻標(biāo)簽小型設(shè)計、近距離識別特性及調(diào)制方式本身就不適合作為大量數(shù)據(jù)的載體，其主要功能在于標(biāo)識物品并完成無接觸的識別過程。而且射頻識別系統(tǒng)的瓶頸恰恰是在識讀設(shè)備與標(biāo)簽之間的通訊傳輸。因此典型的標(biāo)簽數(shù)據(jù)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(biāo)簽，并寫入貨單內(nèi)容，是基于某些地域不便通過網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)的安全因素考慮。實際上大量數(shù)據(jù)經(jīng)標(biāo)簽進(jìn)行傳輸不僅效率低、時間長，而且易出現(xiàn)錯誤。這種做法是將射頻標(biāo)簽當(dāng)作通訊設(shè)備。合適的用法應(yīng)是只在標(biāo)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(yīng)用都是只在標(biāo)簽上存放物品的軍隊惟一識別碼，相關(guān)信息是通過網(wǎng)絡(luò)得到的。

工作頻率

目前使用較多的幾種射頻標(biāo)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(biāo)簽直接附著在這些物體表面。

從美軍實際應(yīng)用和發(fā)展情況看，13.56MHz主要用于無源近距離產(chǎn)品，距離在1米以內(nèi)，典型應(yīng)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(biāo)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(zhàn)略要求。距離在3～100米，典型應(yīng)用為物流過程的集裝箱標(biāo)簽、大型托盤標(biāo)簽及安全封簽。915MHz主要在北美使用，多為被動式標(biāo)簽，距離在3～8米，是較為成功的產(chǎn)品。典型應(yīng)用為車輛識別、人員身份識別、倉儲物流外包裝。

從實際應(yīng)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(yīng)全部應(yīng)用。低頻標(biāo)簽?zāi)芎牡汀⒋┩感詮?qiáng)、無方向性，UHF頻段數(shù)據(jù)傳輸快，距離遠(yuǎn)。美軍在軍事物流中針對不同應(yīng)用采用13.56MHz、433.92MHz及915MHz多種標(biāo)簽，形成射頻標(biāo)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(biāo)簽安全性

標(biāo)簽數(shù)據(jù)的安全性是使用者極為關(guān)注的，可以從數(shù)據(jù)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(biāo)準(zhǔn)開發(fā)中最主要的部分是設(shè)計了第二代空中接口協(xié)議，該協(xié)議用于管理從標(biāo)簽到讀卡器的數(shù)據(jù)的移動，為芯片中存儲的數(shù)據(jù)提供了有效的保護(hù)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(biāo)簽中存放物品序列號實現(xiàn)的。

美國國防部的RFID最終政策中并沒有對數(shù)據(jù)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(biāo)簽中的數(shù)據(jù)如序列號等在它沒有與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行關(guān)聯(lián)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(nèi)近距離接近標(biāo)簽以讀取標(biāo)簽上的信息。