从窃听起家,最早应用始于二战!一文解析RFID技术的前世今生

智者先行 2023-11-23
3045 字丨阅读本文需 8 分钟

最近一些年,很多人都对RFID这个英文缩写有所耳闻,它是物联网中不可缺少的支撑技术。RFID技术是一种无线通信技术,可以通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

射频识别,RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称无线射频识别,是一种通信技术,俗称电子标签。可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID是实现非接触式的自动识别技术。所谓的非接触式,是指带有电子标签的人或物,电子标签通过无线电的形式将电子标签中的数据发送出去,从而区分不同的识别目标。通过无线电的形式,不仅能读取电子标签的数据,也能写入新的数据,而电子标签的读写操作均是非接触且自动完成的。

从窃听起家的 RFID

前不久,在微博上刷到一条新闻,说是覆盖全国的民航 RFID 行李全流程跟踪系统要来了,底下叫好声响成一片啊,有人说“虽然不知道是啥,但这个新技术感觉很高级的样子,妈妈再也不用担心我找不到行李了”。但在我看来,他最多说对了一半,因为 RFID 并不算什么新技术,而且,它还有过案底。要说这案底,还得从一个人说起:他是电子音乐教父,也是跨时代窃听装置的发明者。

如果你喜欢看科幻片,那你一定对这样的场景有印象:漆黑的夜,树林在月光的映照下,显得阴森可怖,此时,一架 UFO 从天而降,紧张的音乐随之响起,你的后背开始渗出汗珠,不知道接下来要出场的外星人,到底长什么鬼样子。这个让你紧张的音乐,很有可能就来自特雷门琴,在相当长的一段时期里,每当外星生物将要出场,导演一声令下,特雷门琴就安排上了。

这个看起来完全不像乐器的乐器,是在 1920 年,由俄罗斯科学家利昂·特雷明发明的,特雷门琴一问世,就引起了人们的好奇,两只在空中孤零零挥动的手,居然能演奏出音乐来,为此,特雷明还专门用它举办了一次公开演奏会,告诉所有人:是不是很神奇?但是,命运并没有太眷顾他。

1938 年,和妻子幸福生活在美国的特雷明,突然回到俄罗斯,并用假身份偷渡到了一艘苏联船只上,后来,在不可抗力的政治作用下,沦为了苏联古拉格集中营的一名囚犯。在死亡率高达 20% 的集中营里,每个人都逃不过做苦力的命运,特雷明被安排到一个劳动队,拼尽全力的特雷明,幸运的被长官注意到了,没多久,他被任命为监督员,工作强度有所缓解。在集中营里快一年的时候,特雷明和其他几名科学家被带到了莫斯科,加入了一个叫做 sharashka 的秘密实验室。在这里,特雷明发明了一个叫做 BURAN 的系统,可以偷听到建筑物内部的谈话,还不会被发现。

作为接受过九年义务教育的我们都知道,声音是一种波,它可以让空气产生振动,这种振动传到对方的耳朵里,话就被听见了。而在这个过程中,空气会把声波的振动,传递给它接触到的所有物体,只要想办法记录下振动,用技术加以处理,就能还原谈话的内容,实现窃听。

于是,这就有了著名的“金唇”窃听事件。二战时期,苏联把窃听装置“金唇”藏在美国国徽里,利用一群天真无邪的小学生,把窃听器送进了美国驻俄罗斯大使的办公室。“金唇”将振膜和天线连接在一起,300 米范围内交谈的声音,都会通过振膜引起天线的震动,苏联只需要在对面的楼里,用一个高敏感雷达照射这根天线,就可以通过天线的震动,还原屋内的声波。

这场窃听长达七年之久,直到 1953 年,美国才眼泪汪汪地把藏有“金唇”的国徽拿到联合国大会上哭诉,这场窃听事件才被曝光,“金唇”也因此被看做是最早的 RFID 射频识别技术。

最早期的应用始于二战

RFID 电子标签管理软件的第一次实际应用可以追溯到 1940 年的第二次世界大战期间,当时其使用的的主要功能是在战场上快速的鉴别出哪个是敌人的飞机,哪个是自己的飞机。敌友识别项目(IFF)是RFID技术在军事飞机上的首次尝试。

在雷达自主发出识别信号时,由于所有友方的飞机上都装载了这种主动式卷标(Active Tag),这些主动式卷标在接收到识别信号后,就会给予反射响应。观察者通过对响应结果的识别,就能识别出在雷达所发送的信号范围内,出现的飞机是属于友军还是属于敌军,此系统被称为 IFF(Identify: Friend or Foe)。目前世界上大部分飞机空中安全管制系统普遍所采用的都是基于这种理念而建立的。

1950年后,电子标签技术在各行业中得到了进一步的开发。在20世纪60年代,电子标签别应用到对携带有电子标签的人群进行身份识别以及通过电子标签检测核子或者其他有毒、高危险物质检测方面。到了20世纪70 年代末期,由于此技术的优势,各方面人员都投入带此领域,也带来了此领域技术的大步前进。为了满足当时各国的生成生活发展的需求,部分发达国家开始将RFID技术的目光到投入到民营生产生活中,从此时电子标签技术得到真正广泛的应用。RFID 技术的第一次生活化应用,是在一些动物身上进行的。

大约1980年前后,世界各发达国家的公司发现电子标签的前景后,纷纷开始联手开发和生产 RFID相关产品。各国的发明家、政府部门、研究人员、大学和公司也都开始投身此领域,希望能在该行业有所斩获。

正是因为这一原因,在这一时期,与RFID技术相关的工作开始得到了空前的进步与提高。产品生产方面,使 RFID生成投入的成本得到降低和产品尺寸、性能也都得到大幅度改善,同时,在硬件的功耗得到改善,传输距离都得到增加,这些各方面的努力都促使 RFID 产业形成,各种产品都进入了批量生成、销售阶段。

1991年,在俄克拉何马的电子公路收费系统最先批量使用 RFID 电子标签管理技术。此后,随着对该技术的不断改善,该技术也出现了各种各样新的应用(如运动员管理)和新的技术标准,随着技术的逐渐成熟,RFID逐渐成了人们日常生活中的一个组成部分。

仅在1999年,在人们的日常生活中就有几百万 RFID标签被使用,其应用领域包括我们所熟知的一些高速公路的收费系统,某些集装箱跟踪和公司的签到卡等。目前为止,RFID 技术已经开始被广泛应用到各行各业的发展,RFID技术的应用,在我们现在的日常生活中非常常见,如身份证、签到卡、商品管理、公交卡的,再到物流管理方面,RFID技术的应用似乎开始出现在我们日常说活的每个角落。电子标签管理技术的最大优点就是不受外界恶劣环境影响,不易被其他物质所干扰和不容易遭受损坏。

物联网对RFID的需求与日俱增

任何新技术的产生和发展都源于实际应用的需要。RFID技术也不例外。RFID技术是无线电广播技术和雷达技术的结合。雷达采用的是无线电波的反射和回射理论,而无线电广播技术是关于如何用无线电波发射,传播和接收语音,图像,数字和符号的技术。

目前,RFID技术主要应用于物流和供应管理、生产制造和装配 、航空行李处理、邮件/快运包裹处理 、文档追踪/图书馆管理、动物身份标识 、运动计时、门禁控制/电子门票 、道路自动收费、一卡通、仓储中塑料托盘、周转筐中等行业用途。

随着射频识别技术成熟与广泛使用,不仅为各行业的技术革新带来了新希望,而且也给人们的日常生活带了极大的方便。在日常生活中,如人们随身携带使用的的身份证、学生所使用的一卡通、公交卡、业主卡等等,大部分都是射频识别卡。在生产发面,将标签附着在商品上,厂方便可以追踪此商品在生产线上的进度;在货物上附着标签,仓库可以追踪货物的所在;将射频标签附于宠物与牲畜上,方便对牲畜与宠物的区分;射频识别应用于身份识别卡上,可以使得携带者可以进入锁住的部分;将射频应答器放置于汽车,在车辆通过征收收费路段与停车场,方便其缴纳费用。

除此之外,某些特殊射频标签可以附在个人财物上、随身衣物、甚至于植入人体之内。但是,由于该技术可能会在未经本人许可的情况下获取到个人信息,这项技术也就存在侵犯个人隐私的忧患。

基于种种,RFID作为安防及物联网的关键技术之一,目前相关的产品和系统解决方案日渐丰富,市场应用也逐渐深入,应用领域不断拓展延伸。尤其在智能交通、智慧停车、智能门禁、射频防盗等产品和解决方案的应用中,RFID扮演者越来越重要的角色。

RFID技术在安防行业的迅速普及与其诸多性能特点分不开,诸如可快速扫描,体积小型化,形状多样化,可重复使用,穿透性和无屏障阅读,数据记忆容量大,抗污染能力及耐久性强等环境适应能力优势,让RFID可以在信息存储容量大、数据可随时更新、可读可写的基础上,应对多种复杂使用环境,保证数据的安全。

当然,RFID在安防行业的应用中也存在一些制约因素但瑕不掩瑜,正是因为这些不足的存在,推动着RFID在不断发展新加密技术,同时提高研发能力降低成本,为RFID技术在安防领域的快速发展不断扫清障碍。

文章来源: 浅黑科技,云端尼尼,智安物联网, 拓迪派克

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