提高RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取率的設(shè)計(jì)

　　通過(guò)對(duì) RFID 系統(tǒng)的介紹，我們認(rèn)為導(dǎo)致RFID 系統(tǒng)讀取率不高的原因主要在于：閱讀 器的識(shí)讀范圍存有盲區(qū)，不同閱讀點(diǎn)存有多余數(shù)據(jù)，閱讀器相互干擾等。針對(duì)上述問(wèn)題，我 們從以下四種方面展開(kāi)探討。

　　4.1 合理優(yōu)化硬件配置

　　在硬件方面，首先必須要弄清一個(gè)問(wèn)題。那就是你真正的“需求是什么”。不要盲目認(rèn)為 “價(jià)格貴、讀取范圍越大、頻率越高就越好”。正所謂“量體裁衣”，“適合”自己的才是最好的。 在此認(rèn)知基礎(chǔ)之上，可以選擇與實(shí)際需求相符的硬件設(shè)備。

　　同時(shí)考慮將所有的RFID 標(biāo)簽和 閱讀器看作一個(gè)完整的“數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)”，做到合理優(yōu)化硬件配置，從而使整個(gè)系統(tǒng)發(fā)揮最大的功 效。 以門禁系統(tǒng)為例，為了防止閱讀器的識(shí)讀范圍存有盲區(qū)，導(dǎo)致出現(xiàn)漏讀的情況，可采取 通過(guò)增加閱讀器或天線的個(gè)數(shù)來(lái)補(bǔ)償閱讀器識(shí)讀范圍存在盲區(qū)的缺陷；為了防止閱讀器相互 干擾，可采取在空間上相對(duì)隔離閱讀器或天線的辦法來(lái)避免相互干擾。此外，根據(jù)實(shí)際需求， 通過(guò)適當(dāng)調(diào)整天線布局和天線發(fā)射功率等方法，也可以提高RFID 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀取率。

　　4.2 完善軟件設(shè)計(jì)

　　目前，通過(guò)優(yōu)化配置的RFID 系統(tǒng)的硬件設(shè)施基本都可以滿足數(shù)據(jù)讀取率的需要，而且 隨著閱讀器價(jià)格下降，最終用戶已經(jīng)可以在他們的應(yīng)用場(chǎng)所輕松部署大量閱讀器，這不僅解 決了漏讀問(wèn)題，同時(shí)還可以從這些系統(tǒng)中獲取更多有用信息。 但是隨之而來(lái)的新問(wèn)題是：多余的數(shù)據(jù)讀入或者交叉數(shù)據(jù)讀入。簡(jiǎn)單描述這個(gè)問(wèn)題，就 是“一個(gè)不該在某位置被讀取的標(biāo)簽被一臺(tái)不該識(shí)讀這枚標(biāo)簽的閱讀器讀到了”。

　　LV 定位邏 輯的核心是基于“從空間位置上挑出需要的讀出數(shù)據(jù)同時(shí)過(guò)濾掉不需要的讀出數(shù)據(jù)”。結(jié)果是 正確和精確的標(biāo)簽位置從全部RFID 閱讀器所獲取的結(jié)果中析取出來(lái)。簡(jiǎn)而言之，LV 定位 邏輯就是根據(jù)整個(gè)閱讀器系統(tǒng)駐留的數(shù)據(jù)集合而形成的一個(gè)基于消除“多余”讀出數(shù)據(jù)的軟 件算法。 對(duì)于多個(gè)閱讀器之間由于工作范圍重疊造成沖突的問(wèn)題，Colorwave 算法給出了很好的 解決。

　　對(duì)于電子標(biāo)簽沖突，在高頻頻段，標(biāo)簽的防沖突算法一般采用經(jīng)典ALOHA 協(xié)議。使 用ALOHA 協(xié)議的標(biāo)簽，通過(guò)選擇經(jīng)過(guò)一個(gè)隨機(jī)時(shí)間向閱讀器傳送信息的方法，來(lái)避免沖突； 在超高頻頻段，主要采用樹(shù)分叉算法來(lái)避免沖突。 此外，可以對(duì)軟件進(jìn)行其他優(yōu)化設(shè)置。譬如，在電子門票系統(tǒng)中，閱讀器的掃描時(shí)間間 隔可以通過(guò)軟件設(shè)計(jì)成自適應(yīng)調(diào)節(jié)掃描時(shí)間的方式工作。對(duì)于人流量較大的情況下，通過(guò)軟 件控制讓閱讀器的掃描頻率加快工作，防止漏讀；而在人流量較少的情況下，可以將其掃描 頻率相對(duì)降低，從而避免冗余數(shù)據(jù)的出現(xiàn)。

　　4.3 發(fā)揮中間件作用

　　RFID 中間件在各項(xiàng)RFID 產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中居于神經(jīng)中樞。RFID 中間件是一種面向消息的中 間件（Message-Oriented Middleware，MOM），信息是以消息的形式，從一個(gè)程序傳送到另 一個(gè)或多個(gè)程序。RFID 中間件扮演RFID 標(biāo)簽和應(yīng)用程序之間的中介角色，從應(yīng)用程序端 使用中間件所提供的一組通用應(yīng)用程序接口(API)，即能連到閱讀器，讀取標(biāo)簽數(shù)據(jù)。

　　因此，即使存儲(chǔ)RFID 標(biāo)簽信息的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件或后端應(yīng)用程序增加或改由其他軟件取代， 甚至RFID 閱讀器種類增加等情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)用端也不需修改。這不僅有效解決了數(shù)據(jù)讀取 率的問(wèn)題，而且也省去多對(duì)多連接的維護(hù)復(fù)雜性等其他問(wèn)題。RFID 中間件未來(lái)在面向服務(wù) 的架構(gòu)（SOA：Service Oriented Architecture Based RFID）和商業(yè)信息安全問(wèn)題應(yīng)用方面都 會(huì)有非常好的發(fā)展前景。

　　4.4 融合其它技術(shù)

　　與傳感器技術(shù)融合

　　在未來(lái)幾年，RFID 的一個(gè)重要應(yīng)用趨勢(shì)是將RFID 與傳感器（如測(cè)量溫度和壓力的傳 感器）組合在一起應(yīng)用的設(shè)備，目前國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施。由于RFID 抗干擾性較差，而且有 效距離一般小于數(shù)10m，這對(duì)它的應(yīng)用是個(gè)限制。將WSN（無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)）同RFID 結(jié) 合起來(lái)，利用前者高達(dá)100m 的有效半徑，形成WSID 網(wǎng)絡(luò)，這將大大彌補(bǔ)RFID 系統(tǒng)自身 的不足。

　　與 WIMAX、3G、GPS 等通信技術(shù)的融合

　　WiMAX（微波接入全球互通）簡(jiǎn)單定義就是無(wú)線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。WiMAX 的無(wú)線 服務(wù)范圍在城市地區(qū)保持高數(shù)據(jù)流量的情況下可以遠(yuǎn)至幾公里，它的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有的無(wú) 線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在定向通信連接中服務(wù)范圍在保持一定數(shù)據(jù)流量的情況下可以達(dá)到50 km，由 于其極高的性能，WiMAX 技術(shù)被認(rèn)為是DSL UMTS 連接的最佳的備用方案。

　　WiMAX、3G、GPS 與RFID 的融合，正在各方的積極參與中而不斷前進(jìn)。RFID 標(biāo)簽 具有體積小、容量大、壽命長(zhǎng)、可重復(fù)使用等特點(diǎn)，可支持快速讀寫(xiě)、非可視識(shí)別、移動(dòng)識(shí) 別、多目標(biāo)識(shí)別、定位及長(zhǎng)期跟蹤管理。成本的節(jié)約和效率的提升，促使RFID 技術(shù)成為各 個(gè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化的重要切入點(diǎn)。它們將構(gòu)建一個(gè)能夠滿足多種應(yīng)用環(huán)境需求、生成豐富應(yīng) 用的無(wú)線寬帶網(wǎng)，擴(kuò)大了RFID 技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　與生物特征識(shí)別融合

　　生物特征識(shí)別技術(shù)是為了進(jìn)行身份驗(yàn)證而采用自動(dòng)技術(shù)測(cè)量其身體特征或個(gè)人行為特 點(diǎn)，并將這些特征或特點(diǎn)與數(shù)據(jù)庫(kù)的模板數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，完成認(rèn)證的一種解決方案。生物特 征識(shí)別系統(tǒng)捕捉到生物特征的樣品，惟一的特征將會(huì)被提取并且被轉(zhuǎn)化成數(shù)字的符號(hào)，這些 符號(hào)被存成個(gè)人的特征模板。人們同識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行交互，認(rèn)證其身份，以確定匹配或不匹配。 目前常用的生物特征識(shí)別技術(shù)有指紋、掌紋、人臉、語(yǔ)音、視網(wǎng)膜、簽名識(shí)別等等。

　　總之，RFID 系統(tǒng)與其他技術(shù)融合勢(shì)在必行，目前已取得了巨大的成果。解決了RFID 系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取率不高的問(wèn)題，必定會(huì)使RFID 技術(shù)被廣泛采用，最終將同條碼技術(shù)一樣深入 并慢慢延伸到各行業(yè)的方方面面，對(duì)行業(yè)提高作業(yè)效率和經(jīng)濟(jì)效益起到關(guān)鍵性作用，從而促 進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)的全新飛躍，對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　整體看來(lái)，RFID系統(tǒng)在未來(lái)的發(fā)展會(huì)越來(lái)越好，雖然目前仍然存在諸如讀取率不高等 一些技術(shù)和應(yīng)用上的問(wèn)題，但我們相信，通過(guò)硬件優(yōu)化配置、完善軟件設(shè)計(jì)、發(fā)揮中間件作 用和融合其他技術(shù)等一系列措施克服RFID目前存在的問(wèn)題并不難。在強(qiáng)大的市場(chǎng)導(dǎo)向下， RFID技術(shù)在世界范圍內(nèi)必將引起一場(chǎng)重大變革，它將成為未來(lái)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，也將最終 成為中國(guó)企業(yè)發(fā)展方向的最大信息技術(shù)支持?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在不久的將來(lái)，作為全球的制造業(yè) 基地，中國(guó)將是未來(lái)全球最大的RFID 應(yīng)用市場(chǎng)。這對(duì)于國(guó)內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)將是一次難 得的機(jī)遇。