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【圖文】嵌入IC標(biāo)簽，邁向“泛在”時代
作者：日經(jīng)BP社
來源：RFID世界網(wǎng)
日期：2005-05-18 10:18:28
摘要：【圖文】嵌入IC標(biāo)簽，邁向“泛在”時代
在所有的物品中嵌入名為IC標(biāo)簽的超微芯片，利用計(jì)算機(jī)自動地對物品的位置及狀態(tài)進(jìn)行管理。為了實(shí)現(xiàn)這一宏偉“夢想”，各類研發(fā)和試驗(yàn)正在迅速展開。Auto ID Center和Ubiquitous ID Center（泛在ID中心）已完成了基礎(chǔ)架構(gòu)的開發(fā)，在包括供應(yīng)鏈在內(nèi)的各領(lǐng)域具有廣泛的可利用性。
利用計(jì)算機(jī)自動掌握物品的位置及狀態(tài)，并將其信息充分應(yīng)用于供應(yīng)鏈、醫(yī)療、福利以及日常生活中。這一目標(biāo)將通過在所有物品中嵌入被稱為“IC標(biāo)簽”或“RFID（無線頻率）標(biāo)簽”的微型芯片來實(shí)現(xiàn)。在日本，相關(guān)開發(fā)工作正在積極進(jìn)行中。
總部設(shè)在美國麻省理工學(xué)院（MIT）的Auto ID Center于2003年1月在日本設(shè)立了該中心第4個研究基地。旨在推進(jìn)泛在計(jì)算架構(gòu)的規(guī)格化及開發(fā)工作的日本T-engine論壇（理事長：東京大學(xué)教授坂村?。⒂?003年3月發(fā)起成立Ubiquitous ID Center。
無論是Auto ID Center還是Ubiquitous ID Center都準(zhǔn)備在制定使用IC標(biāo)簽來掌握物品位置和狀態(tài)的架構(gòu)的同時，通過與發(fā)起企業(yè)共同進(jìn)行實(shí)地試驗(yàn)，促進(jìn)該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。Auto ID Center執(zhí)行總監(jiān)凱文·阿什頓（Kevin Ashton）表示，“日本為將其應(yīng)用于供應(yīng)鏈中，目前在技術(shù)方面正積極地進(jìn)行IPv6等的開發(fā)工作。有望通過在這種環(huán)境中進(jìn)行研究和實(shí)地試驗(yàn)，來獲得Auto ID Center在實(shí)際應(yīng)用方面的反饋信息”。
自動讀取ID
IC標(biāo)簽是一種內(nèi)置有存儲器等電路和天線的芯片。事先在芯片中登記識別編號（ID）等信息，然后利用讀卡器讀取ID。由于利用電波提供電源，因此IC標(biāo)簽基本上不需要電池。標(biāo)簽與讀卡器之間的距離為幾十厘米至幾米。IC標(biāo)簽如果只是內(nèi)置存儲器和天線的簡易型，那么其封裝芯片只有0.4mm見方，易于嵌入到各種物品中。
實(shí)際上，IC標(biāo)簽由來已久，并不是最近才出現(xiàn)的技術(shù)。內(nèi)置于非接觸型IC卡中的芯片就是IC標(biāo)簽的一種。不過，過去僅僅是設(shè)想將其應(yīng)用于某些特定的小范圍，比如管理庫存的倉庫內(nèi)，或者車站檢票口。
Auto ID Center和Ubiquitous ID Center所設(shè)想的用途非常廣泛，包括供應(yīng)鏈、醫(yī)療和福利等等，是在更廣泛的物品中嵌入IC標(biāo)簽的泛在計(jì)算。
下面就以庫存管理為例了解一下其工作原理。在食品包裝等中嵌入IC標(biāo)簽，利用設(shè)置于商品附近的讀卡器定期讀取商品ID（圖1）。讀卡器通過訪問制造商對商品ID進(jìn)行一元化管理的服務(wù)器（PML服務(wù)器：PML是一種物品標(biāo)記語言），來獲得ID相應(yīng)的物品屬性信息。如果是食品，其信息則包括種類、制造商、生產(chǎn)日期以及保質(zhì)期等。
然后，起動讀卡器中用于檢測保質(zhì)期的應(yīng)用程序。這樣一來，就能夠建立起這樣的功能：即便庫存數(shù)量還很充足，如果有很多快到保質(zhì)期的商品，就會自動訂貨。根據(jù)讀卡器中嵌入的應(yīng)用程序，還可以有其他各種用法。
以上Auto ID Center方面的例子。而Ubiquitous ID Center甚至準(zhǔn)備采用具有CPU和電池的IC標(biāo)簽。這樣即便讀卡器無法讀取信息，IC標(biāo)簽也能夠發(fā)送信息。比如，可以這樣來使用：先在IC標(biāo)簽中起動計(jì)時器，如果快到IC標(biāo)簽中登記的保質(zhì)期時，就自動發(fā)出通知。
通過網(wǎng)絡(luò)管理信息
目前兩中心均已開發(fā)完成各自的基礎(chǔ)架構(gòu)。Auto ID Center提出的是由被稱為ePC的96位ID、管理ID信息的PML服務(wù)器以及檢索PML服務(wù)器位置的ONS（對象名稱服務(wù)器）服務(wù)器組成的架構(gòu)。
Ubiquitous ID Center將應(yīng)用面向T-engine的技術(shù)。包括128位ID和名為ETP（實(shí)體傳輸協(xié)議）的專用協(xié)議等。還包括用于搜索IC標(biāo)簽和服務(wù)器位置的地址解析服務(wù)器（ARS）。
另外，還考慮到了隱私保護(hù)問題。尤其是Ubiquitous ID Center，由于設(shè)想在IC標(biāo)簽中保存各種應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)，因此隱私保護(hù)是一項(xiàng)非常重大的問題。其對策是通過在IC標(biāo)簽中采用基于PKI（公鑰加密基礎(chǔ)）的認(rèn)證功能來強(qiáng)化安全。另外，由于還要考慮到是以電波形式從IC標(biāo)簽中讀取信號等問題，因此IC標(biāo)簽的使用前提是具有抗篡改性較強(qiáng)的芯片。
Auto ID Center方面，由于IC標(biāo)簽中所包含的內(nèi)容只有物品的識別編號，因此大多情況下不存在隱私信息等問題。不過，仍采取了最小限度的防范措施，用戶可以在IC標(biāo)簽中設(shè)置成拒絕對ID讀取。
不過，考慮到實(shí)際用途，仍有一些不夠完善的地方。比如在物流中的使用，當(dāng)商品流通到海外時如何對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理等目前尚未確定。在世界各地都可使用的電波頻帶不同時如何應(yīng)對等也尚在探索階段。因此今后需要通過檢測試驗(yàn)，加緊進(jìn)行規(guī)格開發(fā)。
利用計(jì)算機(jī)自動掌握物品的位置及狀態(tài)，并將其信息充分應(yīng)用于供應(yīng)鏈、醫(yī)療、福利以及日常生活中。這一目標(biāo)將通過在所有物品中嵌入被稱為“IC標(biāo)簽”或“RFID（無線頻率）標(biāo)簽”的微型芯片來實(shí)現(xiàn)。在日本，相關(guān)開發(fā)工作正在積極進(jìn)行中。
總部設(shè)在美國麻省理工學(xué)院（MIT）的Auto ID Center于2003年1月在日本設(shè)立了該中心第4個研究基地。旨在推進(jìn)泛在計(jì)算架構(gòu)的規(guī)格化及開發(fā)工作的日本T-engine論壇（理事長：東京大學(xué)教授坂村?。⒂?003年3月發(fā)起成立Ubiquitous ID Center。
無論是Auto ID Center還是Ubiquitous ID Center都準(zhǔn)備在制定使用IC標(biāo)簽來掌握物品位置和狀態(tài)的架構(gòu)的同時，通過與發(fā)起企業(yè)共同進(jìn)行實(shí)地試驗(yàn)，促進(jìn)該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。Auto ID Center執(zhí)行總監(jiān)凱文·阿什頓（Kevin Ashton）表示，“日本為將其應(yīng)用于供應(yīng)鏈中，目前在技術(shù)方面正積極地進(jìn)行IPv6等的開發(fā)工作。有望通過在這種環(huán)境中進(jìn)行研究和實(shí)地試驗(yàn)，來獲得Auto ID Center在實(shí)際應(yīng)用方面的反饋信息”。
自動讀取ID
IC標(biāo)簽是一種內(nèi)置有存儲器等電路和天線的芯片。事先在芯片中登記識別編號（ID）等信息，然后利用讀卡器讀取ID。由于利用電波提供電源，因此IC標(biāo)簽基本上不需要電池。標(biāo)簽與讀卡器之間的距離為幾十厘米至幾米。IC標(biāo)簽如果只是內(nèi)置存儲器和天線的簡易型，那么其封裝芯片只有0.4mm見方，易于嵌入到各種物品中。
實(shí)際上，IC標(biāo)簽由來已久，并不是最近才出現(xiàn)的技術(shù)。內(nèi)置于非接觸型IC卡中的芯片就是IC標(biāo)簽的一種。不過，過去僅僅是設(shè)想將其應(yīng)用于某些特定的小范圍，比如管理庫存的倉庫內(nèi)，或者車站檢票口。
/A電子標(biāo)簽/技術(shù)文庫/嵌入IC標(biāo)簽，邁向“泛在”時代.files/030305ic.jpg) |
| 圖1●IC標(biāo)簽的應(yīng)用示例。在各種物品中嵌入IC標(biāo)簽，然后使用IC標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)商品管理和信息提供等目的。 比如在零售店中自動定期地檢查商品的有效期等，當(dāng)商品有效期快到時，自動進(jìn)行訂貨， 這樣就能很容易實(shí)現(xiàn)商品管理。圖中的示例使用了Auto ID Center設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。 |
Auto ID Center和Ubiquitous ID Center所設(shè)想的用途非常廣泛，包括供應(yīng)鏈、醫(yī)療和福利等等，是在更廣泛的物品中嵌入IC標(biāo)簽的泛在計(jì)算。
下面就以庫存管理為例了解一下其工作原理。在食品包裝等中嵌入IC標(biāo)簽，利用設(shè)置于商品附近的讀卡器定期讀取商品ID（圖1）。讀卡器通過訪問制造商對商品ID進(jìn)行一元化管理的服務(wù)器（PML服務(wù)器：PML是一種物品標(biāo)記語言），來獲得ID相應(yīng)的物品屬性信息。如果是食品，其信息則包括種類、制造商、生產(chǎn)日期以及保質(zhì)期等。
然后，起動讀卡器中用于檢測保質(zhì)期的應(yīng)用程序。這樣一來，就能夠建立起這樣的功能：即便庫存數(shù)量還很充足，如果有很多快到保質(zhì)期的商品，就會自動訂貨。根據(jù)讀卡器中嵌入的應(yīng)用程序，還可以有其他各種用法。
以上Auto ID Center方面的例子。而Ubiquitous ID Center甚至準(zhǔn)備采用具有CPU和電池的IC標(biāo)簽。這樣即便讀卡器無法讀取信息，IC標(biāo)簽也能夠發(fā)送信息。比如，可以這樣來使用：先在IC標(biāo)簽中起動計(jì)時器，如果快到IC標(biāo)簽中登記的保質(zhì)期時，就自動發(fā)出通知。
通過網(wǎng)絡(luò)管理信息
目前兩中心均已開發(fā)完成各自的基礎(chǔ)架構(gòu)。Auto ID Center提出的是由被稱為ePC的96位ID、管理ID信息的PML服務(wù)器以及檢索PML服務(wù)器位置的ONS（對象名稱服務(wù)器）服務(wù)器組成的架構(gòu)。
Ubiquitous ID Center將應(yīng)用面向T-engine的技術(shù)。包括128位ID和名為ETP（實(shí)體傳輸協(xié)議）的專用協(xié)議等。還包括用于搜索IC標(biāo)簽和服務(wù)器位置的地址解析服務(wù)器（ARS）。
另外，還考慮到了隱私保護(hù)問題。尤其是Ubiquitous ID Center，由于設(shè)想在IC標(biāo)簽中保存各種應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)，因此隱私保護(hù)是一項(xiàng)非常重大的問題。其對策是通過在IC標(biāo)簽中采用基于PKI（公鑰加密基礎(chǔ)）的認(rèn)證功能來強(qiáng)化安全。另外，由于還要考慮到是以電波形式從IC標(biāo)簽中讀取信號等問題，因此IC標(biāo)簽的使用前提是具有抗篡改性較強(qiáng)的芯片。
Auto ID Center方面，由于IC標(biāo)簽中所包含的內(nèi)容只有物品的識別編號，因此大多情況下不存在隱私信息等問題。不過，仍采取了最小限度的防范措施，用戶可以在IC標(biāo)簽中設(shè)置成拒絕對ID讀取。
不過，考慮到實(shí)際用途，仍有一些不夠完善的地方。比如在物流中的使用，當(dāng)商品流通到海外時如何對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理等目前尚未確定。在世界各地都可使用的電波頻帶不同時如何應(yīng)對等也尚在探索階段。因此今后需要通過檢測試驗(yàn)，加緊進(jìn)行規(guī)格開發(fā)。
