识别背后的未来

叶平安

2008年9月，上海市宝山区，上海第九牧场。

一群刚刚出生十多天的小奶牛正排着队，等待工作人员将长约7厘米、直径2厘米左右的陶瓷棒用长管状的器械送进它们胃里。不远处，几名身穿白大褂的人正认真地观察着整个投放流程，这些“白大褂”来自上海生物电子标识有限公司，他们正在进行“应用留胃式奶牛电子标签进行奶源安全管理与奶牛精细喂养”项目的试验。

在植入这种陶瓷棒之后，奶牛每一次走过养殖场大门，大门两侧立柱式的读写器就会读出这头奶牛的唯一号码。当鲜奶被检测出抗菌素超标时，能够迅速定位到产奶的奶牛；在为奶牛喂养精细饲料时。会根据奶牛的产奶量和产奶周期自动调整喂养量，降低饲料成本；简而言之，从这头奶牛被出售、被购买、被转运。以至最终在屠宰场分解后送上餐桌，一条完整的食品安全链条都被这根小小的陶瓷棒连接在了一起。这是魔法吗?当然不。

在这根小小的陶瓷棒中其实另有乾坤。陶瓷棒中封装了一支长3厘米、直径4毫米的玻璃管，而玻璃管内是一枚长宽都不到1毫米的RFID(Radio-Frequency Identification，无线射频识别)芯片。

调查公司IDTechEx说，在这枚芯片背后，是全球每年50亿美元的市场。

当眼睛不够用

和其他动物一样，人类也是靠眼睛来识别这个世界上的种种物体，并且用过去留存的记忆来将他们一一分开。但是，当人的眼睛和大脑变得不够用之后怎么办?人们想到了用机器来帮助他们解决这个难题，但是真正实现却并非易事。直到1949年。诺曼·约瑟夫·伍德兰德(Norman JosephWoodland)和伯纳德·苏沃(Bernard silver)等人申请了世界上第一项关于条形码的专利，机器识别技术才真正完成了零的突破。

条形码是将线条與空白按照一定的编码规则组合起来，用以代表一定的字母、数字等信息，方便机器读取的编码方式。到了今天，条形码辨识技术已相当成熟，读取的错误率不到百万分之一。现在我们已经可以在几乎所有的包装上看见条形码，这种不起眼的小贴纸，可以当之无愧地称为现代物流的基石。

不过，它的弊病也是显而易见的：容纳的信息量有限。同时，条形码和二维码只能用于平面，依靠可见光读取，效率比较低，容易被篡改。在这种情况下，RFID的出现，不啻于识别领域的又一次革命。

算起来，RFID技术甚至比条形码更早实现应用，只是它最早是出现在军事领域。1939年英国发明的敌我识别系统(IFF，ldentification，Friend orFoe)和我们现在所使用的RFID的技术原理如出一辙：一个“标签”(tag)通过天线发射一个经过编码的信号，然后读写器对其接收并进行判断，进而选择不同的操作。

最好?最适合的

一枚RFID芯片的大小在1平方毫米之内，却包含了大量元器件。我们为这枚芯片接上天线，就成了一个可以工作的RFID标签。当标签进入读写器发出的磁场内时，天线中将会产生感应电流，芯片中的整流放大装置会把天线传来的电流转为芯片需要的能量，并且借助这些能量将芯片中储存的数据通过天线以电磁波的方式发送出去，被读写器所接收。

RFID标签的频率就是它能够接收的电磁波的频率。在同样功率的情况下，频率越低的RFID标签，工作时需要和读卡器的距离越近；而越高频的RFID标签，工作距离就可以越远。

在目前。我们所说的低频RFID是指工作频率在300K(300×10³)赫兹之内的RFID系统。这一类系统主要应用在民用领域，成本比较低，技术较为成熟，穿透金属等导体的能力强，工作频率不受无线电频率管制约束。我们熟知的交通一卡遥使用的就是这一类。除此之外，它还广泛应用在工作证、门卡、电子购票、动物识别等领域。

高频RFID是指工作频率在3M到30M(30×10⁶)赫兹之间的系统。它属于中短距离识别，读写速度也居中，产品价格相对便宜，主要应用在民用领域。例如我们的二代身份证，使用的就是这一类RFID系统。伴随二代身份证的推广，高频RFID占据了我国RFID市场的70％以上。

超高频系统是工作频率在300M到960M赫兹的系统。和高频RFID主要应用在民用领域不同，超高频RFID的识别距离远的特点让其更多地应用在工业和物流领域当中。它的作用范围广，传送数据速度快，但是比较耗能，穿透力较弱，工作区域不能有太多干扰。在铁路车辆识别、集装箱识别、公路车辆识别与自动收费系统等领域中都可以看到超高频RFID。我国已经于2007年5月正式颁布了RFID在这一频段的标准，超高频RFID将会成为近几年RFID产业中增长最快的领域，前途不可限量。

频率更高的就是微波系统了。它一般工作在2.45G(2.45×10¹²)赫兹以上。一般来说，微波系统大多以半无源的方式工作。它们一般采用钮扣电池供电，具有比较远的阅读距离，主要应用在移动车辆识别、电子遥控门锁及医疗科研等行业。

庞大的产业链

目前，高频和超高频RFID芯片的设计和生产主要操纵在欧美一些IT大厂手中。2008年，研究机构ABI Research发布的研究报告列出了目前全球销售量最高和最有创新性的RFID生产企业，美国意联科技(Alien Technology)位居榜首，正是这家企业在2008年刚刚完成了最新一轮3800万美元的风险融资，使该公司的筹资资金总数已经达到3.2亿美元。而它目前的年产能已经达到了惊人的200亿枚以上。

目前，我国的RFID产业已经初步形成了以深圳、上海、北京为中心区，一些二线城市为辐射带的产业布局，并形成了上海RFID演示测试中心，广东省RFID公共技术支持中心，山东省RFID公共示范、研发与测试平台等RFID产业公共平台，企业也开始由最初的粗放式向现在的专业方向跨越，更专注于在某个细分领域中占据先机。

美国最新的电影《007：皇家赌场》，则给我们展示了另外一种可能。詹姆斯·邦德植入皮下的小芯片，不仅可以测量个人健康信息，还可以将信息传送到千里之外。随着技术的发展，这种芯片也将会被发明出来并且成为很常见的东西。在那种情况下，也许人们出门就再也不用带钱包、钥匙和身份证了。

不过，如果这枚芯片丢失或者损坏。谁还能告诉你是谁吗?