射頻識別技術在軍事中的應用

居月明

摘 要：近年來，射頻識別技術（RFID）已從默默無聞轉向了主流應用，其非接觸式的射頻技術在重多領域中得到應用。隨著現代化戰爭的發展，現代軍事后勤在時間、空間等方面精確度要求較高，RFID技術的應用加快了現代軍事的可視化和智能化發展。文中以RFID技術為理論基礎，簡述RFID技術的基本原理，羅列其技術特點，發展歷程，并闡述分析其在軍事方面的應用及存在的問題，力求為RFID技術在軍事方面更好地發展獻計獻策。

關鍵詞：RFID；軍事；通信；射頻識別

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2018）08-00-03

0 引 言

隨著科技的發展和網絡的延伸，射頻識別技術逐漸成為人們的關注之一。射頻識別技術RFID（Radio Frequency Identification），又稱無線射頻技術，是利用射頻信號通過空間耦合識別特定目標并讀寫相關數據，實現非接觸式信息的傳遞與識別[1]。射頻電子標簽包含著產品的各項信息是產品電子代碼的物理載體，附著在產品上，可全球流通并進行信息交互與識別。

RFID技術在民用領域已經得到廣泛應用，例如物流管理系統、大型活動門票的防偽應用、未來超市、畜牧業等。而它在軍事領域的各個方面所扮演的角色也越來越重要。未來信息化戰爭空前劇烈，國防軍事是國家的硬實力，RFID在其中的應用要求較高。RFID技術在軍事上的應用最早可追溯到第二次世界大戰期間，當時它被用來在空中作戰行動中進行敵我識別[2]。但由于技術和成本的原因，沒有繼續向前發展。RFID技術起源于美國，20世紀90年代美國就在其軍事物流管理中引入了RFID技術[3]，使得美國在作戰中有效地提高了作戰水平，是其在戰爭中獲勝的關鍵因素之一。RFID技術在我軍應用起步較晚，但其在這領域的發展潛力不容小覷，研究意義十分重大。

基于RFID技術潮流的浪潮，及軍事方面的特殊需求，本文對該項技術進行分析，闡述了RFID技術在軍事領域的應用，提出了需要改進的方面，進一步加深對RFID技術的研究。

1 RFID系統概述

1.1 RFID系統基本組成

最簡RFID系統有三部分組成，分別是標簽（Tag）：由耦合元件及芯片組成，每個附著在物體上的標簽具有唯一的電子編碼；閱讀器（Reader）；讀寫標簽信息的設備，與天線一起設計有手持式或固定式，閱讀器根據它本身的輸出功率和發射頻率不同，其讀取距離可長可短；天線（Antenna）：在電子標簽和閱讀器間傳遞射頻信號，進行數據的獲取，實現通信。

1.2 RFID的工作原理

RFID的系統原理簡單，閱讀器發送出一定頻率的射頻信號，裝有無源電子標簽的物體在一定范圍內進入工作區磁場時，產生感應電流，其自身獲得能量而激活，標簽將自身的電子編碼等信息通過內置天線發射出去，閱讀器接收到電子標簽反射回來的微波，經閱讀器內部的處理器處理之后，將標簽的編碼信息進行解碼、識別等[1]，再通過無線方式等將數據傳送到計算機網絡，實現網絡數據同步。

2 RFID技術的特點

RFID技術的使用頻率可分為低頻、高頻、超高頻、微波。Konstantinos Domdouzis（2007）總結了不同電磁波頻率下RFID技術的特點及應用領域，對各波段RFID標簽的性能做了詳細介紹[5]，見表1所列。

表中顯示，不同頻段的頻率具有不同的讀取距離、傳輸速度與穿透能力，RFID技術根據不同頻段波的特性，將其應用于不同的領域。

相比于傳統的條形碼技術，RFID有著諸多優點，使得其逐漸取代了條形碼，RFID的主要優點包括：

（1）讀取方便：數據的讀取不像條形碼一樣瞄準讀取，標簽只要進入設備形成的磁場內就可讀取信息；

（2）識別速度快：標簽進入磁場，RFID每秒可進行上千次的讀取，并且可同時讀取不同的標簽信息，實現批量

識別；

（3）數據容量大：條形碼和二維碼最多也只能存儲2 725個

數字，RFID標簽則可以擴充到數10 k，隨著技術的發展，其容量還會隨之增加；

（4）體積小、形狀多樣化：RFID讀取并不會受到大小形狀的限制，而且為了應用于不同產品，RFID形狀更是往多樣化發展；

（5）可重復使用：條形碼印刷之后便不可更改，但是RFID標簽可重復利用，也可添加、刪除、修改其中的數據以更新信息；

（6）抗污染能力強：傳統的紙質條形碼容易受到水、油等物質的污染，但RFID對這些物質有很強的抵抗力，而且FRID卷標是將數據存在芯片中，可避免污染。

3 RFID技術的發展歷史

RFID技術最早可追溯到第二次世界大戰，從歷史的角度看，該項技術的發展大致可按照10年為一個階段，發展階段如圖2所示。

從分類的角度看，不同頻段的發展情況不同，13.56 MHz頻率以下的RFID技術已相對成熟，中高頻段的RFID技術最受關注，因此發展最快；而2.45 GHz和5.8 GHz頻段的產品較擁擠，干擾性大，發展較困難，仍處于探索階段。

RFID技術在國外發展較早較快，最具代表性的國家就是美國，美國已經較為成熟地將RFID技術應用于其軍事領域中，大幅度提高了其戰斗力。除此之外，英國、德國、瑞典、瑞士、日本、南非目前也均有較為成熟且先進的RFID系統，而中國仍處于運用的初期階段。

4 RFID技術在軍事中的應用

4.1 識別敵我

二戰期間，英國皇家空軍為了識別自家返航的飛機，在盟軍的飛機上安裝一個無線電收發器，當控制塔上的探尋器向返航飛機發射詢問信號后，飛機進入范圍內的磁場，上面的收發器接收到這個信號，反射回傳一個信號給探詢器，探詢器根據接收到的回傳信號識別敵我，這是RFID的第一次實際應用。

4.2 軍事物流管理

事實上，物流概念起源于軍事，最早是由美國海軍引入了實物配送理論。當前比較權威的定義為：軍事物流是指軍事物資經由采購、運輸、儲存、包裝、維護保養、配送等環節，最終抵達部隊用戶，從而實現在空間上轉移物資的全過程[6]。它主要是將物資信息存儲在電子標簽中，將電子標簽貼附于各種相應的軍用物資上，在平時或戰時，物資的領取、運輸、分發、安放等過程，可通過射頻識別技術實時識別、記錄和處理信息，實現了軍用物流的可視化和智能化管理。例如，美國國防部軍需供應局通過與美國SAVI公司合作，利用RFID技術全程跟蹤軍用物資的動態，大幅減少了人力、物力和財力支出，同時也大大提高了物流效率。

4.3 軍隊醫療

醫療事業本身就是一個嚴肅的行業，而RFID在軍隊醫療中的應用也不可小覷。RFID技術可將軍人的個人信息，過往病史等數據都存儲在電子標簽中，并且賦予ID號碼，在戰場上，醫療隊見到傷員，無法獲得傷員的信息時，RFID技術可通過閱讀器識別到傷員身上的電子標簽中的信息，個人信息及過往病例和對何藥物過敏都一目了然，這樣醫療隊可根據信息采取正確的急救措施。

5 RFID技術在軍事中應用的問題

RFID技術在軍事方面已經運用廣泛，但由于軍事的特殊性，RFID還有很多關鍵性技術需要進一步改進，重點需要發展的方面如下。

5.1 準確度問題

雖然RFID技術比條形碼在某些方面優勢鮮明，但是該項技術并不是在任何環境下都可準確讀取信息。在復雜艱苦的環境下，如過高或過低的溫度會使射頻識別的閱讀器和電子標簽工作不正常。有源電子標簽的電池會因低溫而耗電快，可能會在整個通信過程中造成困難，使得讀取信息不準確。考慮到軍事中的具體作戰，野戰條件一般較差，要求設備對溫度、適度、強光、降水等多種環境下都保持較高的數據讀取準確率。而在野外可能會產生多種電磁干擾，因此如何提高設備抗干擾能力十分重要。

5.2 標準問題

標簽芯片設計主要依據射頻標簽的通信標準，目前國際上與RFID相關的通信標準主要有：ISO/IEC 18000標準，見表2所列。包括ISO 11785（低頻），ISO/IEC 14443標準

（13.56 MHz），ISO/IEC 15693 標準（13.56 MHz），EPC標準（包括Class0，Class1和GEN2等三種協議，涉及HF和UHF兩種頻段），DSRC標準（歐洲ETC標準，含5.8 GHz）。目前電子標簽芯片的國際標準出現了融合的趨勢，ISO/IEC 15693標準已經成為ISO 18000-3標準的一部分，EPC GEN2標準也已經啟動向ISO 18000-6 Part C標準的轉化[7]。

5.3 安全問題

由于RFID的設計思想是“系統開放”[8]，因此該系統的安全問題不容忽視，軍事中，對于只讀的電子標簽，若是沒有較好的安全機制，將無法修改標簽中的信息，無法進行信息保密；而對于可讀寫的電子標簽，更是存在一種被惡意修改信息的隱患，諸如此類情況有可能對軍事保障帶來不可挽回的損失。RFID的成本低，設備簡單，因此安全性問題很少被重視，使得RFID面臨的安全威脅更加嚴重。軍事中是通過標簽中存放物品序列號實現標簽的安全性，標簽中的電子編碼沒有與具體數據庫管理關聯之前是沒有利用價值的，一旦關聯，“敵軍”在三米范圍內就可將標簽上的信息進行識別，從而造成軍事信息的泄露。對于可讀寫的標簽，如果沒有加密授權，標簽內信息有可能被人惡意修改，數據庫端將丟失標簽中的信息，在軍事物流中將花去大量時間去重新整頓物資。目前，EPC Class 1等標準都有用戶授權密碼，但密碼受到標簽容量的限制，技術上相對容易破解[7]。

6 結 語

本文基于RFID技術的理論知識，對RFID技術在軍事中的應用做了闡述和分析。RFID射頻識別技術具有多項技術優點，備受各國軍隊的關注，使其在軍事領域中有著廣闊的應用前景。但其也存在局限性，諸如標準、安全等問題仍亟待解決，對于我國軍事領域來說，可借鑒國外的經驗，引進先進技術，完善存在的問題。RFID技術在軍事領域中的應用發展具有相當廣闊的前景。

參考文獻

[1]李成.射頻技術及其軍事應用 [J]. 國防科技，2006（7）：22-24.

[2]賈曉林.RFID技術的發展歷史和標準現狀 [J]. 家電科技，2008

（19）：32-34.

[3]王愛玲.美軍軍事物流領域中RFID應用研究 [J]. 物流科技，2007（5）：160-162.

[4]郭星香.射頻識別技術在軍事物流配送中的應用 [J]. 物流科技，2008（3）：74-76.

[5] KONSTANTINOS D. Radio-frequency Identi-cation（RFID）applications ：A brief introduction [J].Advanced Engineering Informatics. 2007（21）：350-355.

[6]苑海波. 軍事物流領域RFID技術的應用研究[J].物流科技，2008（10）：64-67.

[7]李波. RFID在現代軍事領域的應用探討 [J]. 電腦與電信，2006（7）：16-23.

[8]李仲陽. RFID系統安全性研究 [J].計算機安全，2011（2）：36-38.

[9]李泉林.綜述RFID技術及其應用領域 [J]. 射頻世界，2006（1）：51-62.

[10]劉瑩.RFID技術原理及其應用分析 [J]. 中央民族大學學報（自然科學版），2006（4）：358-361.

[11]李昕.RFID系統的優點及應用前景 [J]. 科技信息，2007（18）：76-77.

[12]靳超.RFID原理及標準 [J]. 無線互聯科技，2014（8）：115.

[13]王志偉.RFID技術應用研究綜述及研究趨勢展望 [J]. 物流技術，2014（9）：1-5.

[14]廉國斌.RFID技術在軍事領域中應用研究 [J]. 物流科技，2013

（2）：91-93.

[15]梁虎.無線射頻識別技術的發展趨勢及軍事應用前景[J].中國科技信息，2008（4）：270-271.

[16]索向軍.無線射頻識別技術（RFID）在軍事領域中的應用[J].電腦知識與技術，2013，9（5）：1154-1155.

[17]郎為民.RFID技術安全性研究 [J]. 微計算機信息，2006（17）：269-271.