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RFID將“防偽”進行到底

作者:世計網
來源:RFID世界網
日期:2007-02-08 10:18:28
摘要:打假是保護國家、企業與消費者利益,是正當、有序競爭的必然要求。然而傳統的紙質材料其技術不具備唯一性和獨占性并且易復制,從而就較難起到真正防偽的作用,RFID的出現很好地彌補了在防偽領域的這一技術缺陷
假冒偽劣產品會使國家、企業和消費者都蒙受嚴重的損失。打假是保護國家、企業與消費者的利益,是正當、有序競爭的必然要求。然而,國內市場上的防偽產品所采用的防偽技術絕大部分仍然是在紙質材料上做文章。其技術不具備唯一性和獨占性并且易復制,從而較難起到真正防偽的作用。  


另一方面,企業也愈發重視如何對關鍵商品在分銷網絡中的有序流動實現嚴格的監督和控制,來提高企業的渠道管理水平,降低和規避渠道風險。那么,如何對關鍵商品進行精確和保密的標識,來有效杜絕產品跨區銷售和竄貨,防范假冒偽劣的沖擊等問題呢?  

RFID的出現很好地彌補了在防偽領域的這一技術缺陷。  


RFID應用于防偽  


長期以來,在商品防偽領域內,防偽技術是業界人士致力研究的問題。為保護企業和消費者利益,保證社會主義市場經濟健康發展,國家和企業每年都要花費大量的人力和財力用于防偽打假。然而,國內市場上的防偽產品,其采用的防偽技術絕大部分仍然是在紙質材料上,常見的傳統防偽技術有: 全息圖案、變色墨水、產品和包裝上面的隱蔽標記。然而,這些技術或產品一出現很快就被復制,防不勝防,也不能真正起到防偽的作用。  


目前,國際防偽領域逐漸興起了一股利用電子技術防偽的潮流,尤其是射頻識別技術(RFID)的運用,其優勢已經引起了廣泛的關注。  


RFID防偽目前有幾個方法: 一是靠唯一的ID號來完成,同時配以一些算法實現安全管理; 二是硬件方法,設計損壞式標簽,標簽一旦被損壞將不能被復制或模仿; 另外將前面兩種觀點融合的方法也被看好。  


電子標簽內植芯片并且內含全球唯一的代碼或商品編碼信息,該代碼只能被授權的讀寫器所識別。同時標簽內信息與讀寫器唯一編碼一起通過通信網絡發送到防偽數據庫服務器進行認證。另外,當標簽被損壞后,信息將無法被讀取,這樣將保護標簽內內容不被竊取,來達到防偽目的。RFID防偽的應用還有幾個典型方向,目前,國際、國內在利用RFID技術進行防偽應用方面取得了一些突破。  


如證件防偽、票務防偽及包裝防偽等。目前國際上在護照防偽、電子錢包等方面已有比較成熟的研究成果及應用。比如可以在標準護照封面或證件內嵌入RFID標簽,其芯片同時提供安全功能并支持硬件加密,符合ISO 14443的國際標準。國內在此領域也已經形成了相當規模的應用,二代身份證的推廣應用就是典型代表。  


在票務防偽方面,有些應用迫切地需要RFID技術,例如在火車站、地鐵以及旅游景點等人流多的地方,采用RFID電子門票代替傳統的手工門票來提高效率,或是在比賽和演出等票務量比較大的場合,用RFID技術對門票進行防偽。不僅不再需要人工識別,實現人員的快速通過,還可以鑒別門票使用的次數,以防止門票被偷遞出來再次使用,做到“次數防偽”。  


藥品、食品、危險品等物品與個人的日常生活安全息息相關,都屬于由國家監管的特殊物品。其生產、運輸和銷售的過程必須嚴格管理。我國政府也已經開始在國內射頻識別領域的先導單位、廠商的幫助下,嘗試利用RFID技術實現人們的需求。  


為了打擊造假行為,美國生產麻醉藥OxyContin的廠家宣布將在藥瓶上采用無線射頻技術(RFID),實現對藥品從生產到藥劑廠進行全程的電子監控。  


TI(德州儀器)推出的防偽認證平臺,就應用于醫藥供應鏈的管理。這個RFID認證平臺引入了硬件和基于業務的結構,提供生產廠家多種防范手段來定位產品的假冒和轉移。構建了支持EPCglobal Inc的網絡和編碼方案,該平臺能在藥物分銷時實現實時離線狀態下的認證,以提高醫藥供應鏈的安全性。  


這套RFID防偽模式的層次為:  


1. 在藥品生產過程中,公共密鑰結構的標簽數字簽名將生成一個數字簽名并鎖定寫入封裝在藥丸包裝中的RFID標簽的存儲區。這個數字簽名——公共密鑰結構的密鑰部分可以由經授權的RFID讀寫器讀出,以便在藥品分銷商處或整個供應鏈中對所標貼的產品進行驗證。  


2. 包裝集成標簽的“電子指紋”能進一步和標簽的物理特性整合,使標簽的安全性更難破壞。  


3. 供應鏈的監控事件驗證貫穿于整個物流鏈,被授權的RFID讀寫器可以同時在標簽端和數據網絡端生成事件驗證信息。在將寫入標簽中的事件數據和存儲于分布式數據網絡的相應事件數據的比較時,可用做另一層次驗證。  


隨著這個RFID認證平臺在供應鏈的各個附加點的采用,這套結構龐大的電子家譜就提供了藥品物流鏈中的高度可靠性。  


瑞士鐘表業防偽也采用RFID技術。瑞士Winwatch公司致力于開發與申請智能化財產特許專利和將RFID技術運用于各種瑞士名表的解決方案特許專利權,考慮到金屬表殼對天線頻率接收所造成的影響,Winwatch公司將RFID標簽鑲入手表表面玻璃進行手表的防偽、識別和追蹤。并且這項技術在2003年已經得到了瑞士政府的認證。  


Purdue采用RFID進行藥品防偽,1996年引進的OxyContin,作為救命用的止痛藥物,用戶一直以來對其持歡迎態度。但與此同時,由于其容易使人服用上癮和濫用導致了眾多偷竊和藥品造假現象,使其已經成為非常具有爭議的藥物。因此加強對藥物的監管和防偽越來越迫切。  


如今,OxyContin已經成為Purdue Pharma L.P制藥公司最成功的藥品。為了有效打擊藥品偽造及偷竊行為,Purdue啟動了一個測試程序,其中Stamford、 Conn.公司將微型RFID電子標簽應用于OxyContin的包裝瓶上及其他藥物Palladone的包裝上。采用RFID技術將小的電磁芯片配置到產品——從紙板箱到單個標簽中,都能夠被另一個設備——讀寫器所讀取。該技術幫助Purdue創建了一個電子“藥物家族”數據庫,使得公司在供應鏈中能夠追蹤產品,從生產商到批發商再到藥劑廠。而在以前此類信息一般保存在紙質文獻中。使用RFID技術,Purdue能夠掃描和記錄運往沃爾瑪和H.D. Smith藥品批發集團分發中心的每一個紙板箱中的48瓶OxyContin,而不是每個箱子上的單個標簽。讀寫器掃描芯片并記錄每瓶的詳細的產品信息及序列號,信息發送到沃爾瑪和H.D. Smith, 當他們接收的時候能夠校驗他們所接收到的產品。  


關于標簽在瓶子上的配置,Purdue及其他藥物公司面臨著兩個重要挑戰: 第一,瓶子上可用的空間很小。天線和標簽越小,能夠掃描和識讀的有效數據范圍就越小; 第二,所標識的瓶子有的裝有液體藥物,而液體對超高頻信號具有抑制作用。為了解決這個問題,Symbol同Purdue和其他藥物廠商合作了兩年時間開發出了一種芯片, 適合該應用標簽需求并且易于被掃描器讀取。  


Purdue花費了一年多的時間進行測試的準備工作及其運行,才找到將微型的RFID芯片植入每一個藥瓶標簽的方法。如今在每一個運輸Purdue的藥瓶上,都在使用Symbol RFID公司所生產的915MHz芯片。  


此外,Purdue正在采用SAP AG 的ERP(企業資源計劃)軟件作為RFID信息支撐,并且也在Stratus公司的容錯服務器上運行了該測試程序,同時通過SAP應用軟件使得標簽識讀器進行采集的數據能夠傳輸到Purdue的商業系統中。  


隨著測試程序的進行,Purdue不僅注意到了要將RFID測試程序拓展到其他配送中心,而且也在尋找共享整個供應鏈中往返芯片數據的方法。  


RFID安全每一個流通環節  


RFID技術只是信息的承載與傳輸平臺,必須與其他安全鏈接控制技術結合起來,才能充分發揮其優勢。  


商品防偽及追蹤解決方案是基于RFID技術,結合了計算機網絡技術、數字通信技術、計算機控制技術、數據庫技術、信息編碼與加密技術,及各種各樣的防偽產品,以產品、技術和專業服務向國家、企業和消費者交付的一份安全、經濟、便捷的識偽、辨偽的解決方法。  


無線射頻識別技術(RFID)應用在防偽的領域有其自身的技術優勢。  


■ 偽造困難: 將RFID標簽全球唯一的ID號與商品本身的信息結合,利用各種加密算法,實現產品唯一識別,偽造技術難度大。  


■ 體積小、安裝容易: 根據產品的材質、尺寸,和對讀寫距離等要求,可以選擇不同尺寸、不同頻率的標簽。例如,  


13.56MHz頻率標簽:  


■ 圓形,直徑3mm,讀寫距離5mm。  


■ 圓形,直徑17mm,讀寫距離最遠20cm。  


900MHz 頻率標簽:  


■ 方形,4cm×1.5cm,讀寫距離1米。  


■ 采用防揭除技術,一次粘貼后,如果拆除即損壞。  


■ 如果被讀寫,則可摧毀標簽,不能夠被反復使用。  


1. 應用流程(場景/方式)  


采用RFID技術將對整個產品的生產、流通、銷售等各個環節進行優化。一方面,可以即時獲得準確的信息流,完善物流過程中的監控,減少物流過程中不必要的環節及損失,降低在供應鏈各個環節上的安全存貨量和運營資本; 另一方面,通過對最終銷售實現的監控,把消費者的消費偏好及時地報告出來,以幫助商家調整優化商品結構,進而獲得更高的顧客滿意度和忠誠度。  


2. 工作流程  


■ 標簽粘貼方案  


手工粘貼和機械粘貼: 產品生產時,通過手工或自動化的方法在產品的相應位置放置RFID防偽射頻標簽,或者將標簽放在產品包裝盒內(見圖1)。  


■ 寫入防偽信息  


成品出廠前,在防偽RFID射頻標簽內寫入該產品的訂單號、生產日期、產品型號等有價值的信息,與RFID標簽的ID號碼結合,產生產品的唯一信息,同時可以進行加密處理,防止其他讀寫設備更改標簽內信息。  


■ 成品出庫采集  


部署在門口的RFID系統自動采集數據,記錄該批產品何時發往何地。  


通過以上幾個步驟,產品實現正常銷售,通過銷售或分銷商,到達顧客手中。  


3. 防偽查詢和銷售管理  


■ 如果出現了偽劣產品在市場進行銷售活動,導致顧客投訴情況發生時,銷售人員使用手持式銷售稽查PDA讀取產品標簽內的信息,可確定該產品是否是該公司生產的產品,從而杜絕假冒產品流入銷售網絡(因為標簽內信息在出廠寫入過程中進行了加密處理,所以只有用廠家提供的讀寫設備才能讀取標簽內的加密信息)。  


■ 廠家的檢測人員可隨時使用手持式便攜讀寫設備到各銷售站點,或者回訪顧客進行抽查,若該區域銷售的產品的訂單號、區域信息等與出廠寫入的信息不符合,就可以確定該銷售站點有竄貨和炒貨現象。  


■ 廠家某些批次產品有折扣活動時,銷售人員必須通過讀寫設備讀取產品的訂單號來確認當前產品是否有折扣活動,并及時按照公司的統一價格進行銷售活動。同時還可以監督銷售人員是否以高價格出售給消費者,防止因個別銷售人員不遵守銷售制度而擾亂市場價格。  


酒產品的防偽  


利用RFID實現的酒類防偽系統,是利用射頻識別技術軟、硬件結合的方式實現防偽,此種系統可用于帶有瓶蓋的容器商品防偽,通過瓶體結構設計和后臺認證系統實現商品的防偽。系統由瓶蓋內嵌的射頻芯片,通過射頻識別讀寫器、通信網絡和防偽數據庫服務器,獲得商品信息,防偽數據庫服務器把芯片編碼對應的生產日期、生產廠家、查詢次數,以及與讀寫器編碼對應的注冊者信息等返回給射頻識別讀寫器,達到防偽認證目的。最后當酒瓶被開啟時,位于酒瓶瓶口的切割裝置將切斷天線和芯片的連接,致使射頻識別讀寫器無法讀取該酒瓶蓋頂部芯片的編碼,而無法再被復制,從而有效地實現此類商品防偽。  


在RFID防偽應用領域,另一種思想就是研究開發出專用的防偽讀寫器,并輔以防偽信息服務系統以及專用讀寫器管理方法,通過在專用讀寫器中加入安全認證機制并利用此認證機制構建防偽信息的多級存取規則,主要解決當前RFID技術應用于防偽領域時所出現的主要問題: 防偽信息的非授權存取,破壞防偽信息的保密性。  


防偽專用讀寫器讀取電子標簽,讀寫器編碼與標簽信息融合成一條數據。讀寫器首先將此融合信息發往防偽認證數據庫,基于讀寫器認證碼的認證處理程序驗證了讀寫器的認證碼后,標簽信息才會繼續發往防偽信息數據庫以便進行訪問信息訪問,驗證信息和防偽信息最終顯示在讀寫器的顯示單元上(見圖2)。  





綜上所述,RFID技術在防偽方面的應用呼聲很高,而且有了很多探索性的開端。然而應用RFID防偽,又有很多的問題,比如前面提到的若通過唯一ID號來防偽,一些標簽可讀可寫,可以把讀到的標簽ID再寫入新的TAG,這對防偽沒有任何作用。另外如果借助算法來安全管理,那又會造成商品信息不能通用可讀,造成相當一部分讀寫器無法識讀。  


對后者防偽,由于必須使用專用儀器鑒別,屬于儀器鑒別類防偽技術。應用于商品防偽,則有兩個致命缺陷難以克服: 儀器的認證及儀器的合法持有問題。  


鏈接:RFID到底貴不貴?  


據統計,到2008年,用于在零售供應鏈中跟蹤貨物的RFID技術市場規模將發展到接近13億美元,在未來3~5年間,RFID標簽的采用將會隨著標簽成本的下降迅速增加,在成本降低和應用推廣之間形成良性循環。  


一說到RFID項目的成本,很多人馬上想到標簽的成本,并認為它是最重要的因素。其實這是不對的,首先,現在一般都是對可復用的資產貼標簽。如物流領域的集裝箱、貨盤以及資產管理中的高價值物品等,標簽可以被重復使用。  


據介紹,條形碼掃描器需要1500美元,使用壽命大概2年。而RFID讀取器成本4000美元,可以使用5~7年。一般標簽價格現在差不多0.2美元。所以,總共算下來,RFID的硬件和軟件實施成本不一定高于條形碼,而且RFID還能節省人力成本。  


杭州卷煙廠也算了筆賬: 現在杭州卷煙廠用在托盤上的標簽成本是40多元人民幣,因為托盤和標簽都可以回收,如果按照8000個托盤算的話,光標簽大概需要30多萬元的標簽成本投入。托盤將貨物運到銷售企業后,回收的標簽里的數據可以清除并重新讀寫,進入下一次循環。相比杭州卷煙廠之前500萬大箱貨品的銷售量和100億元左右的銷售額,RFID的投入成本可以接受。  


并且與條形碼技術不同的是,RFID標簽的信息可寫入10萬次。利用這一特點,在企業內部物流中閉環使用RFID標簽,不僅能充分發揮RFID的技術優勢,而且其運行成本還將低于條形碼。  


國內企業視RFID標簽成本為畏途,但按照國外既有經驗,標簽成本只是部署RFID項目諸多困難中的冰山一角而已。企業應該考慮到更底層的問題,比如,標準和中間件連接、系統整合、流程優化等等。