貼在北京奧運上的電子標簽

奧運會是目前世界上規模最宏大的綜合性體育賽事，因為它集體育比賽、休閑、交流、游玩、購物及其他商業活動于一體，所以給承載賽事的奧運場館帶來了龐大的觀眾、運動員、管理人員、服務人員等。據有關專家預計，在2008年北京奧運會舉辦期間，參賽人數將達到11468人，且在10500到12500之間的區域波動。需要特別指出的是，這個數字還不包括為數眾多的裁判員、官員、游客、志愿人員、記者。

所有這些人都會遇到注冊、登記、住宿、就餐、購物、交通出行、場館出入、競賽活動、休閑娛樂等與個人身份有關的活動。不僅如此，相關統計顯示，僅參賽的200多個代表團，就有超過100多萬件自備比賽器材的運送存儲和賽后運輸，8萬件參賽人員的行李需要準確運送，還有各類比賽用的特殊器材。

這些奧運“貴客”們的身份極其復雜，且行蹤不定，自然要牽扯出關系奧運會安全的一系列問題。比如，怎樣才能驗證這些人員所持的票卡和證件是有效的；如何才能及時跟蹤和查詢這么龐大數量人員的是否進入到指定區域；當人員誤入或非法闖入禁入區域時又將如何警示和引導他們迅速離開，怎么才能實時查詢某區域人員擁擠程度；如何才能實時跟蹤和查詢身份可疑的人員的活動區域及其具體活動情況；如此龐大人群的飲食安全如何保障等等。顯然，僅憑借傳統的引導和查詢管理系統，是不能完全解決上述問題的，也容易造成奧運期間的安全隱患。

為了解決這一系列事關奧運安全的關鍵問題，北京奧運會已確定在門票和食品安全方面使用RFID，無線射頻識別技術將在本屆奧運會上大顯身手，包括為奧運會管理系統提供強大技術支持，為管理運動員及官員注冊證、運輸和住宿安排以及醫療記錄的軟件工具創造方便。

電子標簽——RFID

RFID民間俗稱電子標簽，也常稱為感應式電子晶片或近接卡、感應卡、非接觸卡、電子條碼等等，是英文“Radio Frequency Identification”的縮寫，中文標準譯名為無線射頻識別技術，是非接觸式自動識別技術的高級形式，通過射頻信號自動識別目標對象，并獲取相關數據，被稱為21世紀十大重要技術項目之一。

RFID的出現源于軍事目的，在歷史上的首次應用可以追溯到第二次世界大戰，當時的功能是分辨出敵我雙方的飛機。自己一方的飛機上裝載有高耗電量的主動式卷標(Active Tag)，當雷達發出詢問的訊號，這些卷標就會發出適當的響應，從而識別出是友軍還是敵軍，這種系統稱為IFF(Identify：Friendor Foe)。時至今日，世界上的飛行安全管制系統仍然沿襲著這個名字。到了20世紀70年代末期，美國政府將RFID技術轉移到民間，其最先在商業上的應用是在牲畜身上。上個世紀80年代，美國與歐洲的幾家公司開始著手生產RFID卷標。目前，RFID技術已經被廣泛應用于各個領域，從門禁管制、牲畜管理到物流管理，皆可見到其蹤跡。據估計，通過采用RFID，沃爾瑪每年可以節省83.5億美元，其中大部分是因為不需要人工查看進貨的條碼而節省的勞動力成本。毫無疑問，RFID有助于解決零售業兩個最大的難題：商品斷貨和損耗(因盜竊和供應鏈被攪亂而損失的產品)，而現在單是盜竊一項，沃爾瑪一年的損失就差不多有20億美元，如果一家合法企業的營業額能達到這個數字，就可以在美國1000家最大企業的排行榜中名列第694位。研究機構估計，這種RFID技術能夠幫助把失竊和存貨水平降低25％。

RFID為什么能夠如此神通廣大呢?主要是因為它有以下幾方面的優點：第一，讀取方便快捷。數據的讀取無需光源，甚至可以透過外包裝來進行，第二，識別速度快。標簽一進入磁場，閱讀器就可以即時讀取其中的信息，而且能夠同時處理多個標簽，實現批量識別；第三，數據容量大。RFID標簽可以根據用戶的需要擴充到數十K；第四，使用壽命長，應用范圍廣。其無線電通信方式，使其可以應用于粉塵、油污等高污染環境和放射性環境，第五，標簽數據可動態更改。利用編程器可以向電子標簽里寫入數據，從而賦予RFID標簽交互式便攜數據文件的功能；第六，更好的安全性。RFID電子標簽不僅可以嵌入或附著在不同形狀、類型的產品上，而且可以為標簽數據的讀寫設置密碼保護，從而具有更高的安全性，第七，動態實時通信。只要RFID標簽所附著的物體出現在解讀器的有效識別范圍內，就可以對其位置進行動態的追蹤和監控。

如此眾多的優點都是因為RFID系統具有非常精巧的結構。它通常由三部分組成，一是標簽，由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象(圖1)，二是閱讀器，讀取或寫入標簽信息，可設計為手持式或固定式(圖2)；三是天線，在標簽和讀取器間傳遞射頻信號(圖3)。

標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息，或者主動發送某一個頻率的信號，解讀器讀取信息并解碼后，把信息送到中央信息系統進行有關數據處理。

RFID系統在實際應用中，電子標簽附著在待識別物體的表面，電子標簽中保存有約定格式的電子數據。閱讀器可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據，從而達到自動識別物體的目的。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相關處理。如圖4所示：

貼在奧運場館門口的RFID——電子門票管理系統

如果省去復雜的專業術語，北京奧運采用的電子門票管理系統可以簡單地描述為一個計算機網絡系統，由以下幾個功能單元組成：一是售票單元，負責出售門票；二是檢票單元，負責驗證門票合法性，指紋識別，人臉拍照識別；三是中央管理單元，負責統計報表，管理整個系統，四是制票單元，負責條碼票的初始化，最后是輔助系統，負責電源和攝像監控等。

正是RFID技術把奧運電子門票塑造成了功能強大的數據載體，它能起到標識識別、人員跟蹤、信息采集的作用，令奧運的第一道“安全門”無懈可擊。電子門票系統可以發揮門票功能、出入口管理(門禁管理)功能、實現對人員的動態跟蹤和查詢功能。它體積小而輕，非常便于攜帶，保密性強，網絡要求不高，防磁、防靜電、抗干擾性強，借助大容量的存儲和三維的讀寫方式，方便了驗證，延長了使用壽命。為了達到快捷檢票和驗票的目的，電子門票把智能芯片嵌入紙質門票等介質，同時能夠實時精確定位跟蹤和查詢管理持票人，包括觀眾、運動員、工作人員，乃至嫌疑犯等。

電子門票系統主要由電子門票、讀寫器、現場控制器、集中控制器和數據交換/管理中心(配軟件)等四部分組成。當讀取電子門票時，對人臉進行拍照，人臉識別系統采用骨骼識別原理，最快反應速度為0.01秒。同時讀取進場人員的指紋，對預先購票時的指紋進行對比，并進行身份的驗證。電子門票系統還能與報警系統、CCTV監控系統、緊急廣播系統、巡邏管理系統、停車場管理系統等配合使用，相互聯動能最大程度地發揮其觀眾引導、查詢、危險控制的作用。

貼在奧運餐桌上的RFID——食品安全系統

在奧運會中，運動員必須避免農藥、食品質量等不良因素的影響，所以奧運會整個食品供應鏈也要求有嚴格的安全設計，包括反恐的需要等等。針對這些背景，RFID可以實現從農場，到加工、零售、購買四個環節的全程管理。通過給所有的食品都發放一個電子身份證，去管理它在整個物流環節中所處的位置，包括源頭、召回等。

由RFID保護的奧運食品，從種植、養殖及生產加工環節，到施肥、用藥、休藥期等食品安全相關信息，以及在食品加工、運輸、包裝、分裝、銷售等流轉過程追加相關信息，實現從生產到消費不間斷的信息流。一旦發現問題食品，通過系統查清食品的來源和流向，及時采取控制措施，最大限度消除危害。即使是準備端上奧運餐桌的一棵生菜，也將被加貼“電子標簽”，以確保食品從農田到餐桌全程跟蹤安全。

假使在2008奧運會上，一位運動員用自己的RFID身份卡買完菜后，發現了興奮劑問題或是出現食物中毒，監控中心就可以通過讀取他的身份卡，迅速調出他所購買食品的記錄，然后通過統計查詢找到問題，通過反向追溯，追蹤到這些食品是經歷了哪家農場、哪家配送中心最后來到奧運村，并快速進行召回和其它處理。

RFID貼近百姓千萬家

RFID方便了奧運，那么它對我們百姓的生活將產生哪些影響呢?其實在我們生活的方方面面都可以應用這種技術。

首先，在交通運行方面，RFID有助于高速公路自動收費及交通管理。高速公路自動收費系統是RFID技術最成功的應用之一。目前，高速公路收費存在交通堵塞、排隊和少收、漏收以及少數不法的貪污路費的問題。RFID采用車輛自動識別技術，使路橋、停車場等收費場所避免了車輛排隊通關現象，減少了時間浪費，從而極大地提高了交通運輸效率及交通運輸設施的通行能力，在粉塵、污染、寒冷、炎熱等惡劣環境中，遠距離射頻識別技術的運用改善了卡車司機必須下車辦理手續的不便；在公交車的運行管理中，自動識別系統準確地記錄著車輛在沿線各站點的到發站時刻，為車輛調度及全程運行管理提供實時可靠的信息。鐵路方面，通過安在鐵路沿線的讀寫器和安在車廂頂邊的射頻標簽，就可以得到火車的實時信息及車廂內裝的物品信息，還能夠驗證火車的身份、監控火車的完整性。

在治安保障方面，RFID一方面通過門禁控制、電子門票等方式，達到一卡多用的目的，如工作證、出入證、停車卡、飯店住宿卡甚至旅游護照等，其目的都是識別人員身份、安全管理、進行收費等，還可以用射頻標簽來保護和跟蹤財產。另一方面，通過電子標簽的方式，能夠無接觸地快速識別物品，在網絡的支持下，可以實現對附有RFID標簽物品的跟蹤，并可清楚了解到物品的移動位置，如已經成功應用的Symbol公司為香港國際機場和美國McCarran國際機場的行李跟蹤系統和中國鐵路列車監控系統。

在金融安全方面，RFID也有非常廣闊的應用。目前銀行和收費的卡多用磁卡、IC卡，而磁卡和IC卡都容易損壞，且容易被復制，而射頻標簽則不易磨損，也不怕靜電，不容易復制。會員制收費卡、職工卡、商店收費卡、電話卡、儲蓄卡都可以使用射頻標簽。在未來標準統一后，各種卡會統一到一張卡上，實現真正的“一卡通天下”，極大地提高金融安全性。

在安全生產方面，RFID可以大顯身手。自動化生產線在流水線上采用RFID技術，可以實現自動控制、監視、提高生產率，改進生產方式，節約成本，并把整個產品生產流程的各個環節都置于嚴密的監控和管理之下。

物流倉儲是一個巨大的系統工程，它的正常運行也可以依靠RFID實現。因為RFID技術具有不易損壞、遠距離讀取、多物品同時一起讀取等特點，可以大大提高對出入庫產品信息的記錄采集速度和準確性，減少庫存盤點時的人為失誤率，提高存盤點的速度和準確性。能夠有效解決倉庫里與貨物流動有關的信息管理。不但可以統計一天內處理貨物的件數，還能及時掌控這些貨物的一切信息。如果商場的貨架部署上電子標簽讀寫器，當貨物減少時，系統會將缺貨信息自動傳遞給倉庫管理系統，系統則會將缺貨信息自動匯總并傳遞給生產廠家。

RFID還可以用于防盜和防偽。財產防盜是RFID較新的應用，例如汽車防盜，將含有特定碼字的射頻標簽封裝到汽車鑰匙當中，在汽車上裝有讀寫器，當鑰匙插入到點火器中時，讀寫器能夠識別到鑰匙的身份。如果讀寫器收不到射頻標簽發送過來的特定信號，汽車的引擎將不會發動，或者是當讀寫器收不到特定標簽發送來的信息，就會觸發報警裝置。在防偽領域，由于每個標簽都有一個特定的唯一的ID號，廠家、批發商、零售商之間可用此唯一性進行產品標識。電子標簽中的唯一編碼、電子標簽仿造的難度以及電子標簽的自動探測的特點，都使電子標簽具備了產品防偽和防盜的作用，在產品上使用電子標簽，還可以起到品牌保護的功能，可廣泛應用于藥品、品牌商品防偽、門禁、門票等身份識別領域。

電子物品監視系統中也可以應用RFID技術。利用電子物品監視系統的目的就是防止商品被盜竊，系統包括貼在物體上的射頻標簽和商店出口處的讀卡器。射頻標簽在安裝時被激活，如果被移動到讀卡器時就會被探測到，然后報警。甚至于在畜牧管理和動物識別也可以利用RFID技術，它不僅可以追蹤動物的種群的純正，還可以防治疾病與疫情，保證肉類食品的健康和安全。

在馬拉松比賽中，由于人員太多，第一個出發的人與最后一個出發的人離開起跑線的時間要相隔40分鐘。這樣，如果沒有一個精確的計時裝置會很不公平。利用RFID技術，運動員在自己的鞋帶上系上射頻標簽，在比賽起跑線和終點線處放置帶有微型天線的小墊片，當運動員越過此墊片時，計時系統接到運動員所帶的射頻標簽發出的ID號，并記錄時間，這樣就不會把運動員的順序弄錯了。

醫療衛生領域的RFID技術應用更廣。RFID技術在醫療衛生領域的應用包括對藥品監控預防，對患者的持續護理、不間斷監測、醫療記錄的安全共享、醫學設備的追蹤、進行正確有效的醫學配藥、以及不斷的改善數據顯示和通信，還包括對患者的識別與定位功能，用來防止醫生做手術選錯了病人和防止護士抱錯了出生的嬰兒的事情發生。

RFID技術的廣泛應用不僅給奧運、給人們的生活帶來了方便，還讓人們認識到了科技不僅僅在奧運中，更可廣泛應用于我們生活中的每一個方面。