識別背后的未來

葉平安

2008年9月，上海市寶山區，上海第九牧場。

一群剛剛出生十多天的小奶牛正排著隊，等待工作人員將長約7厘米、直徑2厘米左右的陶瓷棒用長管狀的器械送進它們胃里。不遠處，幾名身穿白大褂的人正認真地觀察著整個投放流程，這些“白大褂”來自上海生物電子標識有限公司，他們正在進行“應用留胃式奶牛電子標簽進行奶源安全管理與奶牛精細喂養”項目的試驗。

在植入這種陶瓷棒之后，奶牛每一次走過養殖場大門，大門兩側立柱式的讀寫器就會讀出這頭奶牛的唯一號碼。當鮮奶被檢測出抗菌素超標時，能夠迅速定位到產奶的奶牛；在為奶牛喂養精細飼料時。會根據奶牛的產奶量和產奶周期自動調整喂養量，降低飼料成本；簡而言之，從這頭奶牛被出售、被購買、被轉運。以至最終在屠宰場分解后送上餐桌，一條完整的食品安全鏈條都被這根小小的陶瓷棒連接在了一起。這是魔法嗎?當然不。

在這根小小的陶瓷棒中其實另有乾坤。陶瓷棒中封裝了一支長3厘米、直徑4毫米的玻璃管，而玻璃管內是一枚長寬都不到1毫米的RFID(Radio-Frequency Identification，無線射頻識別)芯片。

調查公司IDTechEx說，在這枚芯片背后，是全球每年50億美元的市場。

當眼睛不夠用

和其他動物一樣，人類也是靠眼睛來識別這個世界上的種種物體，并且用過去留存的記憶來將他們一一分開。但是，當人的眼睛和大腦變得不夠用之后怎么辦?人們想到了用機器來幫助他們解決這個難題，但是真正實現卻并非易事。直到1949年。諾曼·約瑟夫·伍德蘭德(Norman JosephWoodland)和伯納德·蘇沃(Bernard silver)等人申請了世界上第一項關于條形碼的專利，機器識別技術才真正完成了零的突破。

條形碼是將線條與空白按照一定的編碼規則組合起來，用以代表一定的字母、數字等信息，方便機器讀取的編碼方式。到了今天，條形碼辨識技術已相當成熟，讀取的錯誤率不到百萬分之一。現在我們已經可以在幾乎所有的包裝上看見條形碼，這種不起眼的小貼紙，可以當之無愧地稱為現代物流的基石。

不過，它的弊病也是顯而易見的：容納的信息量有限。同時，條形碼和二維碼只能用于平面，依靠可見光讀取，效率比較低，容易被篡改。在這種情況下，RFID的出現，不啻于識別領域的又一次革命。

算起來，RFID技術甚至比條形碼更早實現應用，只是它最早是出現在軍事領域。1939年英國發明的敵我識別系統(IFF，ldentification，Friend orFoe)和我們現在所使用的RFID的技術原理如出一轍：一個“標簽”(tag)通過天線發射一個經過編碼的信號，然后讀寫器對其接收并進行判斷，進而選擇不同的操作。

最好?最適合的

一枚RFID芯片的大小在1平方毫米之內，卻包含了大量元器件。我們為這枚芯片接上天線，就成了一個可以工作的RFID標簽。當標簽進入讀寫器發出的磁場內時，天線中將會產生感應電流，芯片中的整流放大裝置會把天線傳來的電流轉為芯片需要的能量，并且借助這些能量將芯片中儲存的數據通過天線以電磁波的方式發送出去，被讀寫器所接收。

RFID標簽的頻率就是它能夠接收的電磁波的頻率。在同樣功率的情況下，頻率越低的RFID標簽，工作時需要和讀卡器的距離越近；而越高頻的RFID標簽，工作距離就可以越遠。

在目前。我們所說的低頻RFID是指工作頻率在300K(300×10³)赫茲之內的RFID系統。這一類系統主要應用在民用領域，成本比較低，技術較為成熟，穿透金屬等導體的能力強，工作頻率不受無線電頻率管制約束。我們熟知的交通一卡遙使用的就是這一類。除此之外，它還廣泛應用在工作證、門卡、電子購票、動物識別等領域。

高頻RFID是指工作頻率在3M到30M(30×10⁶)赫茲之間的系統。它屬于中短距離識別，讀寫速度也居中，產品價格相對便宜，主要應用在民用領域。例如我們的二代身份證，使用的就是這一類RFID系統。伴隨二代身份證的推廣，高頻RFID占據了我國RFID市場的70％以上。

超高頻系統是工作頻率在300M到960M赫茲的系統。和高頻RFID主要應用在民用領域不同，超高頻RFID的識別距離遠的特點讓其更多地應用在工業和物流領域當中。它的作用范圍廣，傳送數據速度快，但是比較耗能，穿透力較弱，工作區域不能有太多干擾。在鐵路車輛識別、集裝箱識別、公路車輛識別與自動收費系統等領域中都可以看到超高頻RFID。我國已經于2007年5月正式頒布了RFID在這一頻段的標準，超高頻RFID將會成為近幾年RFID產業中增長最快的領域，前途不可限量。

頻率更高的就是微波系統了。它一般工作在2.45G(2.45×10¹²)赫茲以上。一般來說，微波系統大多以半無源的方式工作。它們一般采用鈕扣電池供電，具有比較遠的閱讀距離，主要應用在移動車輛識別、電子遙控門鎖及醫療科研等行業。

龐大的產業鏈

目前，高頻和超高頻RFID芯片的設計和生產主要操縱在歐美一些IT大廠手中。2008年，研究機構ABI Research發布的研究報告列出了目前全球銷售量最高和最有創新性的RFID生產企業，美國意聯科技(Alien Technology)位居榜首，正是這家企業在2008年剛剛完成了最新一輪3800萬美元的風險融資，使該公司的籌資資金總數已經達到3.2億美元。而它目前的年產能已經達到了驚人的200億枚以上。

目前，我國的RFID產業已經初步形成了以深圳、上海、北京為中心區，一些二線城市為輻射帶的產業布局，并形成了上海RFID演示測試中心，廣東省RFID公共技術支持中心，山東省RFID公共示范、研發與測試平臺等RFID產業公共平臺，企業也開始由最初的粗放式向現在的專業方向跨越，更專注于在某個細分領域中占據先機。

美國最新的電影《007：皇家賭場》，則給我們展示了另外一種可能。詹姆斯·邦德植入皮下的小芯片，不僅可以測量個人健康信息，還可以將信息傳送到千里之外。隨著技術的發展，這種芯片也將會被發明出來并且成為很常見的東西。在那種情況下，也許人們出門就再也不用帶錢包、鑰匙和身份證了。

不過，如果這枚芯片丟失或者損壞。誰還能告訴你是誰嗎?