條碼與RFID技術(shù)解密及應(yīng)用

摘要：條碼技術(shù)與RFID技術(shù)均為自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，目的都是快速準(zhǔn)確的識(shí)別追蹤標(biāo)識(shí)物體。兩者技術(shù)原理特點(diǎn)不同，各有其適用范圍。實(shí)踐應(yīng)用表明，條碼技術(shù)成熟，行業(yè)門檻低；RFID具有技術(shù)優(yōu)勢，成本相對略高；兩者各有利弊，是現(xiàn)今兩大主流技術(shù)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)識(shí)別；條碼技術(shù)；RFID技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP391.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）07-0087-02

物聯(lián)網(wǎng)集傳感技術(shù)、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、無線通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)為一體，實(shí)現(xiàn)物物相連，互聯(lián)互通。被公認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)中最具特色的重要技術(shù)，它將物理世界與信息世界連接起來，并且取代了傳統(tǒng)的人工信息采集錄入方式，對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集識(shí)讀，自動(dòng)輸入計(jì)算機(jī)，使得我們可以對采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的分析處理。條碼技術(shù)和RFID技術(shù)均為自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它們都是對物體貼上標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)識(shí)，相當(dāng)于給予物體一個(gè)代號(hào)，通過此代號(hào)可以獲得該物體的信息，使物體能夠“開口說話、發(fā)布信息”。

1 條碼與RFID的技術(shù)原理

1.1 條形技術(shù)原理

條碼技術(shù)是把計(jì)算機(jī)所需的數(shù)據(jù)用一種條碼來表示，條碼由寬度不同、反射率不同的平行相鄰的條和空，按照一定的編碼規(guī)則（碼制）組合而成。這種用條、空組成的數(shù)據(jù)編碼可通過光學(xué)手段由機(jī)器識(shí)讀，并將其所代表的相應(yīng)編碼值傳遞給計(jì)算機(jī)[1]。條碼主要有一維碼和二維碼，如圖1所示。一維碼只在水平方向單向包含信息，而在垂直方向則不包含任何信息，它一定的高度通常是為了便于掃描器的對準(zhǔn)讀取。而二維碼在水平和垂直方向都可包含信息。

條碼識(shí)讀系統(tǒng)由掃描系統(tǒng)、信號(hào)整形、譯碼三部分組成，如圖2所示。當(dāng)掃描器光源發(fā)出的光照射到條碼上，被反射的光經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)在光電轉(zhuǎn)換器上成像，并產(chǎn)生模擬電信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過電路放大、濾波、整形，形成與模擬信號(hào)對應(yīng)的矩形波信號(hào)，經(jīng)譯碼器解碼成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，最后通過接口電路傳輸給計(jì)算機(jī)。

1.2 RFID技術(shù)原理

RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)，無線射頻識(shí)別，是一種無線通信技術(shù)?？赏ㄟ^無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。RFID標(biāo)簽可以看成是條碼的電子版，由耦合元件及芯片組成如圖3所示，含有物品唯一的電子編碼，包含一系列的數(shù)據(jù)和信息，這些信息儲(chǔ)存在一個(gè)小的硅片中。讀寫器可以讀取或?qū)懭霕?biāo)簽信息，而標(biāo)簽和讀寫器間射頻信號(hào)的傳遞依靠天線完成。

RFID識(shí)讀系統(tǒng)由標(biāo)簽（Tag）、天線（Antenna）、讀寫器（Reader）三個(gè)部分組成，如圖4所示。讀寫器通過天線持續(xù)發(fā)送出一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入磁場即有效工作范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而獲得能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標(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）；讀寫器則可通過天線讀取信息并解碼，最終由讀寫器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。

2 條碼與RFID的技術(shù)分析

2.1 條碼技術(shù)特點(diǎn)

條碼技術(shù)簡單易操作，具有信息采集速度快、準(zhǔn)確性高、靈活實(shí)用、可印刷、成本低等特點(diǎn)。二維碼又因?yàn)樵诙S空間內(nèi)存儲(chǔ)信息，相較一維碼數(shù)據(jù)容量更大，超越了一維碼僅能存儲(chǔ)字母數(shù)字的限制（如圖1中二維碼所示信息為文本信息“羅敏”），相對尺寸更小，并具有較強(qiáng)的抗損毀能力。

2.2 RFID技術(shù)特點(diǎn)

RFID技術(shù)同樣具備簡單易操作，信息處理速度快、可靠性高的特點(diǎn)。同時(shí)，它不局限于視距，識(shí)別距離遠(yuǎn)，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，具有非接觸性，在有效距離內(nèi)真正實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)”識(shí)別，無需人工干預(yù)；標(biāo)簽具有讀寫能力，攜帶大量的數(shù)據(jù)，且保密性高未經(jīng)許可幾乎不可復(fù)制難以偽造。

2.3 條碼與RFID技術(shù)比較分析

條碼技術(shù)與RFID技術(shù)同為自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，技術(shù)原理不同但目的都是快速準(zhǔn)確的識(shí)別追蹤標(biāo)識(shí)物體。兩者之間最大的區(qū)別是：條碼技術(shù)是“可視技術(shù)”，掃描器在人工干預(yù)下工作，利用光學(xué)識(shí)別接收它視野范圍內(nèi)的條碼。而RFID技術(shù)相較條碼技術(shù)而言識(shí)別距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，不要求目標(biāo)物體在視野范圍內(nèi)，無需人工干預(yù)，無需光源，只要在讀寫器的有效作用范圍內(nèi)，信息利用無線電波傳輸就可以被讀取，并且可以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)識(shí)別，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別。

除此之外，RFID標(biāo)簽可寫入信息，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)更新，實(shí)時(shí)共享；且RFID識(shí)別速度快，數(shù)據(jù)容量大，使用壽命長、可重復(fù)使用。而條碼技術(shù)相較RFID最大的優(yōu)勢在于成本低廉，制作復(fù)制印刷方便，但也因此標(biāo)簽容易磨損，導(dǎo)致掃描器無法識(shí)別目標(biāo)。

3 條碼與RFID技術(shù)的應(yīng)用

由于條碼技術(shù)具有成本低廉，數(shù)據(jù)量相對小，一種物品采用相同條碼等技術(shù)特點(diǎn)，適用于需求量大且數(shù)據(jù)不需要更改的情況，在物流、零售、圖書等各個(gè)領(lǐng)域均得以廣泛應(yīng)用。隨著智能手機(jī)的普及，條碼支付、二維碼掃碼也已成為了我們的生活方式。在條碼技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的商品流通領(lǐng)域，我國推行使用的EAN商品條形碼即通用商品條形碼，由國際物品編碼協(xié)會(huì)制定，條碼信息包含商品生產(chǎn)國家、廠商、廠內(nèi)商品代碼、效驗(yàn)碼，通用于世界各地。僅以超市的商品流通為例，商品從供應(yīng)商到超市最后到消費(fèi)者手中，其間收貨、入庫、點(diǎn)倉、出庫、查價(jià)、銷售、盤點(diǎn)等過程均與條碼技術(shù)密不可分。

近年來，RFID技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域也得以快速的普及和應(yīng)用，尤其是倉儲(chǔ)物流、供應(yīng)鏈管理、身份識(shí)別、食品安全等領(lǐng)域。RFID與條碼技術(shù)雖有不同的適用范圍，有時(shí)也會(huì)有重疊，同樣以超市的商品流通為例，2017年7月阿里巴巴在淘寶造物節(jié)推出的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目——無人超市“淘咖啡”，超市沒有收銀員、無需排隊(duì)、東西買完就走，其結(jié)算意圖識(shí)別和交易系統(tǒng)就是通過RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。無人超市內(nèi)每一件商品上都貼有RFID標(biāo)簽，結(jié)算時(shí)消費(fèi)者通過的購物通道實(shí)際上是一個(gè)自動(dòng)感應(yīng)支付通道，根據(jù)RFID技術(shù)特點(diǎn)，購買的商品無需要與讀寫器直接接觸就可以被自動(dòng)感應(yīng)識(shí)別，節(jié)省了人工分揀、掃描的時(shí)間，即使放入包內(nèi)的商品由于貼有RFID標(biāo)簽同樣會(huì)被識(shí)別?！疤钥Х取蓖ㄟ^阿里系A(chǔ)PP淘寶和支付寶還可以自動(dòng)同步結(jié)算信息，即可完成支付。除了全新的購物體驗(yàn)以外，RFID技術(shù)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了商品從收貨入庫到結(jié)算的全程監(jiān)控，當(dāng)商品離開倉庫時(shí)開始跟蹤，能夠快速獲取商品銷售數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行補(bǔ)貨或更新，更好的完成盤點(diǎn)、配送與跟蹤。RFID應(yīng)用的缺點(diǎn)是商品上的RFID標(biāo)簽都是后期粘貼而非嵌入式，需要供應(yīng)鏈的高度配合，標(biāo)簽易磨損，每個(gè)標(biāo)簽至少0.2元的成本，且只能使用一次浪費(fèi)嚴(yán)重。另射頻信號(hào)在穿過液體后會(huì)大幅衰減，玻璃也可能會(huì)改變標(biāo)簽天線的工作頻點(diǎn)，這些因素可能造成相關(guān)材質(zhì)商品無法識(shí)別。

4 結(jié)語

綜上，無論是條碼還是RFID技術(shù)都是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的產(chǎn)物，是對物體的識(shí)別，在相關(guān)的過程中進(jìn)行信息的傳遞。兩者各有利弊，是現(xiàn)今自動(dòng)識(shí)別技術(shù)里的兩大主流技術(shù)。條碼技術(shù)成熟，行業(yè)門檻低，但也因?yàn)槠浼夹g(shù)特點(diǎn)在很多領(lǐng)域有一定的局限性；RFID技術(shù)的智能化特性相較條碼技術(shù)有著先天的優(yōu)勢，但成本略高，隨著大規(guī)模的集成電路的發(fā)展及其生產(chǎn)規(guī)模的不斷的壯大，RFID標(biāo)簽成本的降低，RFID有著的廣闊和美好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]羅敏.條形碼技術(shù)在培訓(xùn)管理中的應(yīng)用[J].武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，（4）：53-55.endprint