射频识别VS无线互联:哪个更“泛在”

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         射频识别和无线互联哪个更“泛在”?本文围绕射频识别在我国的纵深发展的过程分析了这个问题。本文在分析射频识别和近场通信的基础上,指出它们同属射频通信,而且列举了射频通信的其他技术。本文分析了无线互联和射频识别的关联性后得出了无线互联包含了射频识别,而且比射频识别更“泛在”的结论。认识的深化是推动产业的动力,以射频识别和近场通信为“龙头”,带动射频通信和无线互联应该成为我国射频近距离通信技术发展的方针。

         前 言 

         “泛在”即“无所不在”,也有人称之为“普适”即“普遍适用”。上个世纪80年代8位台式电脑开始普及,但有些办公设备的厂商认为计算不应只限于电脑,而是存在于社会的所有方面,也就是说任何电子设备里都应该包含计算技术。本世纪初日本的东京工业大学的扳村健教授,将“泛在”开始使用在射频识别(RFID)技术上,指出射频识别也是“泛在”。接下来韩国一脉相承,也搞“泛在”,而且搞得卓有成效。在日本、韩国搞了很多应用,例如被称为“电子钱包”的小额支付。但是,从那些应用来看,究其本质“泛在”究竟指的是射频识别吗?这个问题搞不清,我们还在一味追求搞“射频识别”就会把射频技术市场永远留给“日韩”。
为了解释这个问题要从射频识别在我国的纵深发展的过程说起。这个过程可以归纳为四个阶段:(1)射频识别;(2)近场通信;(3)射频通信;(4)无线互联。 

         1 射频识别 (Radio Frequency Identification) 

         射频识别(RFID)技术是基于应答器以及读写机具配套使用的一种自动标识和识别ID的技术。利用射频的原理储存和传递ID信息。后来推广到“电子钱包”已经超过了单纯ID识别的目的,但是习惯上很多人还称之为射频识别。经常被称为“标签”的东西实际上是“应答器”(transponder,也有译作“传输邦”)”,其作用是存储ID和应答来自阅读器的ID询问。应答器有两种基本封装形式,一种是为人员所利用的证卡形式,另一种是为物品作标识用的标签形式。
以上就是早两年对RFID的认知状况,在中国并没有把作为物品标签使用的RFID和作为人员使用的证卡分离开来,都统称为RFID。
对于射频识别界定得最完备的技术是EPC(Electronic Product Code),EPC再清楚不过地提出将RFID用于标识物品。 

         2 近场通信(Near Field Communication) 

          近年来,近距离通信(NFC)的概念开始在中国得到认识,才对射频识别和近场通信这两者的不同开始有所了解。将NFC从RFID中分离出来是对RFID认识的提高。 

         我们知道,作为证卡应用的时候一般使用高频(HF,13.56MHz),而且证卡与读写器之间的距离必须设置在2-3公分之内。只有当持卡人有消费(支付)和被认证(身份)的意识时,才会把证卡放在读写器可读取的这个小范围内,所以2-3公分的距离(近场)具有法律意义。如果在安装时将这个读取范围调大,可以反复收取乘客的费用,不论有意与否都是违法行为。 

         3 射频通信(Radio Frequency Communication ) 

         从原理上讲,低频和高频是利用电磁感应传递信号的,而超高频是根据电波方式来传递信号的。高频既然可以视为“通信”,超高频或微波甚至低频都是通信,即这种基于应答器的射频技术都是通信——射频通信技术。我们讲的射频通信是短距离的,与那种远距离通信例如手机、电视、收音机的通信不同。
利用射频作短距离通信的技术还很多,除了上述RFID、NFC之外还有BlueTooth、ZigBee、WiFi、UWB等。他们之间还可相互补充,还可以派生出新的边缘技术来。
总之,NFC和EPC可以说是射频通信的两项技术。它们的不同在于应答器的结构不同。其他技术都有其相应的硬件部分,也可以同样称为应答器。 

         4 无线互联(Wireless Connection and Network) 

         通过射频技术,两个装置之间可以互联,例如阅读器和应答器之间、应答器相互之间,成为P2P的互连方式。这种配套的应答器内部装有无线互联的网卡,就可以控制家电。例如,具有WiMax(无线网卡)功能的手机可以不通过移动运营商的系统实现在社区内或本地区的通话,从而可以避免移动运营商的高额收费。当发生地震等自然灾害、移动系统无法正常工作的情况下实现这种无线互联式的通话更具有排灾解难的意义。上述P2P的意义在于“去中心化”,在很多局域的情况下是无所谓中心的,去掉这个“收费”中心可以节省成本,还可以减少广域电波资源的浪费。 

         2个以上的装置也可以实现互联组成网络,例如自组织网。应用自组织网的ZigBee可以对仓库进行透明化管理。同时,在网络的节点上如果设置了传感器,这样的网络就成为无线传感网络(WSN)。为了识别节点可以为节点赋予编码,所以即便是WSN,也可以广泛地理解RFID。因此上述射频识别、近场通信、射频通信和无线互联的4个阶段之间没有明确的界限。 

         随着上述四个阶段的逐步推进,我们对于最初阶段的RFID逐渐过渡到无线互联的一个演变和进化的理解。这个过程的关键在于“通信”。只有把RFID、NFC等都理解为“通信”,则这个深化发展的过程就不言而喻。 

         RFID的本意在于用射频的方法自动检测应答器所标示物品的ID,但是NFC与此不同,它是在读写器和应答器之间直接进行信息交换的,例如公交卡帮助公交车向持卡人自动收费。手机也可作为电子钱包代替公交卡的功能实现NFC的小额支付。也可以内置读写器进行防伪。当手机实现无线互联的时候,也可以实现同样功能,不过利用的是另外一种技术——由WiMax的无线网卡。也就是说实现小额支付有NFC和WiMax两种方法。但是两者的实际意义不同。NFC实现通信的双方分别是读写器和应答器,用于支付时,应答器在使用者手中,当应用于防伪时阅读器在使用者手中。但是当使用无线互联WiMax手机的时候,不论是用于支付还是用于防伪,使用者双方是完全对等的,不要做双方位置调换。 

        回顾数年前把“射频识别”的存在比作“泛在”显然有点牵强,真正泛在的应该是“无线互联”,这是因为后者包含着前者,而且比前者的存在来得更广泛。 

        结 论

(1) RFID、NFC都是射频通信。
(2) 射频通信是一种近距离通信技术,可以加大对局部射频资源的利用。
(3) 无线互联可实现P2P,体现了“去中心”的趋向,这对于降低通信成本、提高质量、节省射频资源有重要意义。
(4) 无线互联包含了射频识别,而且比射频识别更“泛在”。
(5) 认识的深化是推动产业的动力,以射频识别和近场通信为“龙头”,带动射频通信和无线互联应该成为我国射频近距离通信技术发展的方针。
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