1、RFID射頻識別技術在上海世博會中的廣泛應用一、RFID技術及其在歷屆世博會的應用RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別，俗稱電子標簽。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽。最基本的RFID系統由三部分組成，標簽(Tag)：由耦合組件及芯片組成，每個卷標具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；閱讀器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)卷標信息的設備，可設計為掌上型或固定式；天線(Ante

2、nna)：在卷標和讀取器間傳遞射頻信號。電子標簽中一般保存有約定格式的電子數據，在實際應用中，電子標簽附著在待識別物體的表面。閱讀器通過天線發送出一定頻率的射頻信號，當標簽進入磁場時產生感應電流從而獲得能量，發送出自身編碼等信息被讀取器讀取并解碼后送至電腦主機進行有關處理。在2005年日本愛知縣舉辦的世博會中，供應方提供了約2000萬張RFID門票，首次嘗試在門票中集成微型芯片，以增加門票的防偽能力，為參觀者提供高效服務。二、 RFID技術在2010上海世博會應用1、RFID電子門票背景及應用狀況我國換發二代身份證項目作為世界上最大的RFID項目，采用國內自主嵌入式微晶片，有力的推動了國內的R

3、FID行業發展。2008年北京奧運會在食品安全保障體系、奧運賓館、比賽場地、制造商、物流中心和醫院的個人安全監控中，廣泛采用了RFID技術，為奧運會的成功舉行保駕護航。射頻識別技術應用于門票系統，上海經歷了一個從小規模示范向大規模推廣的漸進過程。在上海舉行的“大師杯”網球賽和特奧會上的試點應用，為2010年上海世博會票務系統建設積累了經驗。2、 2010世博會RFID電子票務系統1)RFID技術制作門票的優點上海世博會預計的參觀者有7000萬人次，從門票的預售到展會結束歷時二年，門票的面額較大，這些特點對世博門票系統的處理能力、入園檢票的速度，門票的安全性、可靠性以及門票的成本等方面都提出了非

4、常高的要求。在大型活動中使用傳統門票，需要大量工作人員進行人工識別，存在效率低下、差錯率高的問題。基于RFID技術建立世博票務系統，采用RFID技術制作門票的主要優點有：a)可以實現快速的機器自動識別，滿足大客流的快速檢票處理；b)采用先進的芯片技術，每張標簽都有唯一的ID，難以仿冒；c)數據信息的讀寫具有較高的安全保護等級；d)可以實現門票生命周期的全過程數字管理。2)2010世博會RFID電子票務系統的創新點2010世博會RFID電子票務系統包括擁有自主知識產權的射頻識別門票芯片和芯片線路、可靠穩定的制票管理和倉儲物流配送系統、自動售檢票設備和管理系統、自助服務終端以及響應及時的票務運行保

5、障體系等。該系統將作為世博會票務管理工作的核心支撐體系，實現門票制作、門票銷售管理、帳務處理及票檢方面的信息化管理職能，同時該系統還將支持世博會管理和運營的能力，為決策指揮和應急保障提供數據來源和分析。運用RFID技術的世博會票務系統，建立了世博會的票務信息網絡，是基于RFID技術在我國二代身份證、北京奧運會后又一個大規模應用。該RFID電子票務系統的主要創新點有：a)國際上首次在大規模的活動中使用帶安全認證的RFID門票；b)完全自主知識產權的RFID芯片；c)采用先進的EEPROM芯片設計和制造工藝；d)采用先進的芯片倒裝(Flip-chip)工藝；e)機讀與視讀相結合的門票自動檢票技術，

6、方便快速通行和識別；f)門票數據安全控制和防偽數字簽名設計；g)松耦合的體系架構，保障系統運行的安全、可靠、穩定。系統整體架構示意圖上海世博會的門票采用了RFID技術。門票內含一顆自主知識產權”世博芯”，其采用特定的密碼算法技術，確保數據在傳輸過程中的安全。RFID電子門票無需接觸、無需對準即可驗票，持票人只需手持門票在離讀寫設備10公分的距離內刷一下，便可輕松入場。此外，”世博芯”還可記錄不同信息并用于不同類別的門票，以便為參觀者提供多種類型的服務，比如”夜票”、”多次出入票”等。通過RFID芯片采集的參觀者信息將匯聚到票務系統的中樞，進行數據處理、分析，便于園區的管理，就猶如一個人的神經系

7、統。管理方就可據此了解園區內的人員密度，并進行科學的分流引導。世博門票驗票閘機電子門票中的芯片線路 3、世博后延伸應用上海世博會基于RFID技術的世博會門票應用系統，不僅能滿足世博會對門票系統安全、可靠、快速識別的需求，同時也是一個針對大型活動的、通用的數字化門票的整體解決方案，可以在大型展覽、演出、體育競賽等活動中推廣。通過世博票務系統項目，可形成RFID門票系統的核心技術與關鍵產品，并建立典型應用的系統架構。上海世博會會期半年，其龐大的票務系統是有史以來最大規模的射頻識別技術門票應用案例，將積累豐富的管理手段和經驗，為RFID技術在其他領域的推廣奠定基礎，將大大推動我國射頻識別技術和產業的

8、發展。三、上海世博會RFID食品物流溯源應用RFID(射頻識別)，俗稱電子標簽則是食品安全科技中的一大亮點，為上海世博會提供有效的食品安全保障。屆時，”世博食品物流RFID監控溯源系統”將包括供博單位提供的蔬菜、水產品、畜禽、奶、蛋、面包糕點、餐飲半成品等對溫控有要求的食品，并在專供世博食品的物流箱型車上也配備相應的射頻識別設備，對裝載冷藏冷凍食品的車輛配備射頻識別等溫度連續監控設備。在食品進入園區時，執法人員通過手持式辦公終端移動設備，就能在現場快速追溯食品和原料的來源，確保供應渠道的安全可靠。同時還將選擇在蔬菜、水果、水產品、蛋等初級農產品及配送的餐飲半成品等包裝袋上要求佩戴射頻識別標簽，

9、儲存種養殖企業或生產單位、品名、產地、生產日期、保質期、儲存條件等信息，使產品包裝和射頻識別標簽隨貨物交易完整進入餐飲、零售或物流終端，以保證食品和原料能夠追蹤溯源。上海世博會將運用RFID識別技術和手持式辦公終端技術的有機結合，充分發揮移動辦公的靈活性和電子標識的便捷性和可靠性，從而實現了監督檢查、監督抽檢、行政處罰、人員培訓、重大活動保障等現場監管工作電子化，并可實時查詢食品經營企業基本信息及日常監管記錄。提升食品安全監管工作的效能，做好世博會食品安全保障工作。1、背景及RFID在食品物流溯源中的優勢2010年上海世博會持續6個月，園區內將有200余家公共餐飲企業、60家官方展館、5個員工

10、食堂和3個大型物流配送倉庫，預計日均有40萬名以上國內外游客及工作人員在園內用餐，預計日消耗食品量>500噸，消耗食品總量>10萬噸。食品包裝上加貼與食品安全相關的溯源和檢測信息的RFID電子標簽。在世博物流中心入園關口、園內食品經營單位現場，保障人員可通過RFID讀寫設備，現場核查、監控入園各類食品的來源、流向以及相關食品安全信息。通過手持式移動辦公和RFID電子標簽等技術，實現世博會期間，食品安全監管部門對本市食品經營單位監督檢查、食品抽檢、行政處罰、人員培訓、重大活動保障等監管工作的現場電子化管理，現場實時查詢食品經營企業的基本信息和日常監管情況，并全程跟蹤和記錄重大活動食品

11、安全保障全過程信息。2、世博現場電子化監管系統以世博食品安全監管業務為核心的數據平臺，為食品安全監督部門提供一個集食品安全監督資源數字化高效指揮調度、全程監控、日常監管工作信息化、突發事件預警和快速處置為一體的信息化支撐體系。通過該平臺，食品監督部門將實現自動監測供博食品從源頭到餐桌的安全管理信息，對重點企業食品生產加工關鍵環節進行實時遠程監控，對食品運輸貯存溫度超限值等異常情況實施自動預警，以短信平臺、遠程呼叫等通訊手段和現場視頻實時調度指揮全市監督力量，對突發食品安全事件進行快速處置。3、監督檢查子系統在監督檢查子系統中，通過手持終端，用戶通過讀取衛生許可證中的RFID卡，即可獲取此企業的

12、基本信息，讀取企業信息后即可對企業進行監管。監管人員在現場使用各模塊的功能可以生成的文書，并可通過便攜式的打印機在現場完成打印，真正實現現場辦公。4、 抽樣檢測子系統將傳統手寫采樣單內容進行格式化，通過手持式辦公終端進行信息采集；采用手持式辦公終端后，數據現場采集，回單位后直接進行同步即可，保證了數據的實時性；可以現場打印采樣單，由被抽樣者進行簽字確認。監督抽檢子系統中包括了產品樣品采樣模塊、非產品樣品采樣模塊以及信息維護模塊。5、 重大活動保障子系統重大活動保障子系統是將監管部門日常重大活動保障工作進行了電子化，監管人員在重大活動保障中從任務登記開始，到監管人員在終端機上下載任務，直至保障結

13、束后任務總結的上傳這一過程的所有保障環節的功能。6、從業人員管理子系統從業人員電子化監管子系統提供了有健康證人員與無健康證人員的考核功能，在系統中進行考試并由系統現場進行評分，同時可以對從業人員或企業的考核歷史記錄進行查詢。在系統中提供了RFID讀取模塊，可以在系統中通過讀取從業人員培訓證中的內容，確定從業人員的基本信息。從業人員管理子系統中包括了重點人員考核、非重點人員考核、信息維護及查詢統計模塊。7、執法資源查詢子系統執法資源查詢子系統是為監管人員在現場執法過程中提供法律法規的查詢功能，執法資源查詢系統中包括了所有相關的法律法規，并貯存在本地的數據庫中。系統中包括了法律法規的查詢模塊，可以

14、在終端中根據查詢相關的法律法規。同時系統中提供了法律法規的新增上傳及下載功能。8、突發事件應急處置系統突發事件主要針對食物中毒，應急系統是根據國家衛生部的相關法律法規，將中毒應急處理流程電子化，其中包括了報告記錄單、信息報告卡、相關信息表、調查報告表、個案調查表等文書制作模塊，同時系統還提供了便利的查詢與統計功能，可以提高了中毒應急處理的效率。四、食品物流RFID監控溯源系統世博食品溯源系統是運用RFID電子標簽技術，開發的面向企業世博運行和政府監管部門的世博食品溯源系統，實現供博食品安全信息全過程溯源。通過溯源系統可以對食品原料進行溯源，確定原料的來源、流通途徑及分配去向，通過建立供博食品及

15、企業的數據庫，并采用RFID電子標簽技術對供博得糧食、蔬菜、水果、水產品、畜禽、奶、蛋等主要品種加載相關信息。同時，建立世博園區專屬的物流系統，運用RFID電子標簽的智能讀寫功能，動態監控入園各類食品的來源和流向。在世博溯源系統中包括了原料供應單位、食品加工中心廚房、物流企業、園區內的門店等單位。執法人員通過手持式辦公終端移動設備，可以現場追溯食品和原料的來源，核查供應渠道是否符合要求。1、原料企業子系統在原料供應單位子系統中主要有收貨單位管理、發貨單據及發貨清單管理模塊。此子系統的功能在于向收貨的中心廚房發貨食品原料，由原料供應單位在系統選擇相應的原料記錄后，并在系統中選擇發貨；中心廚房在收

16、到原料的同時可以在相應的子系統中確認收貨，以做到供應單位每一份原料都可在系統中進行查詢。2、中心廚房子系統中心廚房子系統中的功能在于對基礎數據進行管理，對收到或自購的原料進行加工，按周轉箱的形式寫入RFID標簽和打印紙質標簽，將周轉箱進行裝車運輸，同時將車子信息寫入RFID卡，以做到食品原料從供應單位到裝車發貨過程的延續。中心廚房子系統中包括了基礎數據、加工運輸、數據查詢等內容。在基礎數據管理中包括了供應商、收貨門店、配送品等數據模塊。加工運輸包括了原料登記、快速檢測、半成品加工、半成品裝箱、標簽制作打印、物流預約、裝車發貨等模塊內容，以數據查詢中的溯源查詢模塊。3、物流企業子系統世博物流中心

17、子系統中主要由物流預約確認、入園安檢、園內交貨三部分內容組成。對中心廚房提出的預約進行確認，然后派車至中心廚房裝車。車輛在園區入口處經檢查后放行。物流車輛將中心廚房的配送品運送至門店交貨。4、園內門店子系統監管部門子系統的功能是對基礎數據的維護，對業務數據的匯總，進行溯源查詢及系統管理等。5、園內門店管理子系統園內門店管理子系統的主要功能是完成對中心廚房發送的關成品的收貨程序、進行企業的自查活動及從業人員的管理的自查管理。同時，園內門店也可進行原料的溯源查詢。五、世博后延伸應用與未來趨勢RFID電子標簽的使用,可以在城市范圍進一步的推廣,對日常供應的食用農產品、加工食品等進行從“田頭到餐桌”

18、的全程監控及溯源。食品藥品監管部門在日常監管中通過運用RFID電子標簽的智能讀寫功能，實時監控各類食品的來源和流向，及時杜絕食品安全隱患，確保本市食品安全可控。同時，該項技術應用于溫度監控系統可作為對易腐食品運輸過程的溫度進行連續監測，及時食品貯存時發現和避免因溫度變化而引發的潛在食品安全風險。通過使用溫度監控系統可以實時的了解被監控食品或場所的溫度，對食品貯存和加工中的溫度等食品安全關鍵參數進行自動連續監測，了解食品冷藏冷凍及加工設備運轉是否正常。通過全行業的逐步推廣，使食品安全更有保障，并能更好的做好食品溯源的工作。六、上海世博會交通領域RFID應用1、背景及RFID在交通領域的應用優勢隨

19、著我國經濟社會的快速發展和人們生活水平的提高，近年來交通領域的主體“汽車”和“駕駛員”也保持著高速增長，2009年底我國汽車已達7619萬輛，駕駛員達1.99億。交通擁堵、交通安全、交通環境污染等問題已成為了社會的熱點問題。國際國內科技人員紛紛研究采用高新技術實現“智能交通”，用以解決“汽車社會”中的問題。在智能交通領域(ITS)，車輛身份自動識別(AVI)技術是關鍵。我國在這一方面的多年努力卻受到了“信源”落后這一根本性技術瓶頸的障礙，致使成效不大進展緩慢。當前基于傳統“汽車號牌”圖像識別的系統存在一定的不足，一是對假牌車和套牌車難以識別；二是對環境要求較高，大雪、大雨、大霧、微光等條件下難

20、以適用。射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)技術，是一種利用射頻通信實現的非接觸式自動識別技術(以下通稱RFID技術)。RFID標簽具有體積小、容量大、壽命長、可重復使用等特點，可支持快速讀寫、非可視識別、移動識別、多目標識別、定位及長期跟蹤管理。射頻識別(RFID)技術的發明，特別是UHF頻段無源RFID產業的發展，為實現“車輛身份自動識別”提供了新的技術途徑。正如中國射頻識別(RFID)技術政策白皮書所述：“利用RFID技術對高速移動物體識別的特點，可以對運輸工具進行快速有效的定位與統計，方便對車輛的管理和控制。當前我國正致力于研發基于RFID

21、技術為汽車創設新增一個“數字化信源”，并在此基礎上開發出一個“信息化系統”，用以實現我國在交通領域的現代化、信息化管理和服務。2、世博園區內車輛管理RFID應用上海世博會是一個具有國際影響力的“區域型大規模會議活動”，需要對進出世博園區的車輛進行嚴格的“身份識別和認證”，從而在通道口對車輛實現“嚴密管控”；為保障進出世博園區的車輛交通秩序和通行速度，需要對通道口德車輛進行“快速放行”。在技術上如何同時實現對車輛實現“嚴密管控”和“快速放行”這兩個似乎難以同時做到的矛盾。2009年1月1日，世博園區正式啟用由公安部第三研究所為主研發的基于無源超高頻RFID技術的“世博園車輛證件查驗系統”。系統前

22、端部署于世博園的各車輛進出通道口，具備長距離自動識別驗證過往車輛、自動放行、自動報警等功能。1年來，系統已經為各類車輛發放證件達1.2萬張，服務進出世博園區的車輛超過270萬輛/次，有效同時實現了對進出世博園區車輛地“嚴密管控”和“快速放行”。3、P+R停車換乘中RFID應用2010年世博會將實行“公交優先、區域差別、時空均衡”的交通保障策略，提出了引導區-緩沖區-管控區出入口-園區五級管理策略。從城市外圍至世博園區，逐步對私人交通進行截流。中心城區道路由于交通量的急速增長將造成停車難的問題，并將成為最需要優先解決的關鍵技術問題之一。停車換乘被認為是解決這一問題的最具潛力的方法。同時，世博會靜

23、態交通系統的建設和應用也將向世人充分展示我國在交通、信息、計算機等技術領域的科技實力。靜態交通相對于動態的道路交通而言,靜態交通與動態的道路交通共同構成城市交通系統，兩者相互作用，互相影響。停車換乘系統( Parking+Ride ，即P+R)是城市綜合交通體系的重要有機組成部分，是公共交通與機動化需求協調發展的產物，是交通區域差別化管理的重要手段。停車換乘系統是緩解中心城道路交通擁擠的重要交通管理措施,是落實公共交通優先發展政策的具體體現，是應對小汽車迅猛增長，優化出行結構的必由之路，是貫徹交通節能減排方針的一個重要環節，是引導城市布局規劃調整的重要方法，是滿足長三角區域發展一體化的重要交通

24、服務設施。P+R停車換乘中，綜合應用RFID定位技術、RFID車位檢測技術、視頻識別技術采集車位上具體車輛信息，將RFID車位檢測及組網技術應用于道路停車管理，實現車位信息采集、電子計時、計費、收費功能。通過對大型停車場管理的RFID定位關鍵技術和RFID車位檢測及組網關鍵技術進行研究，開發出了大型停車場管理示范系統和道路停車管理示范系統，提升了停車管理技術水平，服務于城市公共管理，服務世博會停車場的安全監控、運行管理和內部誘導。 1)該系統具有復雜環境下無線傳輸特點。停車場內有大量梁柱和車輛，使得無線傳輸環境非常復雜，車輛移動都可能造成定位誤差。通過室內停車場復雜環境下的RFID定位技術研究

25、，實現了復雜環境下無線傳輸特點，提高RFID定位精度，降低定位成本。2)該系統具有車輛出入管理、車位占用狀態檢測、車位引導、尋車、車輛RFID定位功能。有源RFID車位檢測技術是RFID傳感技術一種，具有檢測準確，施工量小，成本低的優點。通過有源RFID技術的車位檢測及組網技術研究，掌握了低功耗、長壽命的有源RFID車位檢測技術，并實現組網方式信息傳遞。3)該系統還具有車位占用信息采集、電子計時、計費和收費功能。圖- 總出入口引導屏圖- 自動車位查詢機停車換乘系統是緩解中心城道路交通擁擠的重要交通管理措施，是公共交通與機動化需求協調發展的產物，是交通區域差別化管理的重要手段，是貫徹交通節能減排

26、方針的一個重要環節，是引導城市布局規劃調整的重要方法，是滿足長三角區域發展一體化的重要交通服務設施。P+R停車換乘中RFID應用將帶動停車管理和服務水平的提高和產業的發展，推進上海智能交通系統發展和加快智能交通產業化進程。4、不停車收費(ETC)系統射頻自動識別不停車收費系統(ETC)是目前世界上最先進的路橋收費方式。該系統的基本原理是使安裝在車輛上的專門裝置 (車上單元)通過無線信號與安裝在收費口上的天線進行信息交換，根據該專門裝置中保存的與收費相關的數據，可以即時算出并征收通行費用。費用征收不用現金，而使用電子貨幣式的系統(如IC卡)。一套完整的電子收費系統是由識別、通信等多個子系統和設備

27、構成的。通過安裝在車輛擋風玻璃上的電子標簽與在收費站ETC車道上的微波天線之間的專用短程通訊，利用計算機聯網技術與銀行進行后臺結算處理，從而達到車輛通過路橋收費站不需停車就能交納費用的目的。 不停車收費(ETC)系統的采用，一方面，可以允許車輛高速通過(幾十公里以至100多公里)，與傳統的人工收費8秒出票相比較，不停車收費大大加快了高速公路收費道口的通行能力，據測算，較人工收費車道，ETC車道通行能力將提高46倍，可減少車輛在收費口因交費、找零等動作而引起的排隊等候。另一方面，也使公路收費走向電子化，可降低收費管理的成本，有利于提高車輛的營運效益，同時也大幅降低收費口的噪聲水平和廢氣排放，并可

28、以杜絕少數不法的收費員貪污路費、減少國家損失，與原來的人工收費和人工電腦收費方式相比，實行不停車收費后具有明顯優勢，不僅極大地改善了路上密集車輛所造成的環境污染，減少車輛阻塞現象，行車更加安全，更為主要的是將大大提高過橋收費效率。 該系統的應用頻率是5.8MHz，射頻卡在車的擋風玻璃后面，天線架設在道路的上方。在距收費口約50-100米處，當車輛經過天線時，車上的射頻卡被頭頂上的天線接收到，判別車輛是否帶有有效的射頻卡。讀寫器指示燈指示車輛進人不同車道，人工收費口仍維持現有的操作方式，進入自動收費口的車輛，養路費款被自動從用戶帳戶上扣除，且用指示燈及蜂鳴器告訴司機收費是否完成，不用停車就可通過

29、，擋車器將攔下惡意闖入的車輛。5、世博后應用及趨勢 目前國內已經認同采用射頻識別(RFID)技術是未來我國實現對車輛精細化管理和服務的技術趨勢，近年來國家發改委、公安部、科技部、交通部、環保、各地政府等各方正推動著該技術進入實用階段：1)2006 年，國家科技部等14個部委共同發布中國射頻識別(RFID)技術政策白皮書。提出：“鼓勵和支持在公共安全、生產管理與控制、現代物流與供應鏈管理、交通管理、軍事應用、重大工程與活動等領域中優先應用RFID技術”。2)2007年科技部設立國家科技支撐專項“汽車數字化標準信源系統世博會區域性應用研究與示范”。其主要目標之一為：“研究開發出符合我國國情、面向公安道路交通管理、并能支持其他社會化服務的汽車數字化標準信源系統。”3)2008年國家發改委啟動信息化試點示范工作，提出：“基于無線射頻技術的車輛電子牌照試點工程，重點解決車輛自動識別、動態監測、車牌套用與防偽等方面的問題，實現公安交通管理部門對車輛