RFID技術在安全身份識別領域的發展及應用

作者: HID Global

關鍵字：RFID 超高頻(UHF) 安全身份識別 門禁系統 超高頻RFID天線

射頻識別技術最早應用於航空領域，追蹤飛機資產。隨著技術的發展，感應卡技術、高頻智能卡技術及超高頻技術逐漸進入安全管理領域，作為企業或機構的安全管理系統，保障安全，並提高運營效率和解決成本。尤其在安全身份驗證領域，其技術被廣泛應用於門禁管理、電腦安全登錄、物流等領域。

一、射頻卡分類

按載波頻率分為低頻射頻卡、中頻射頻卡和高頻射頻卡。低頻射頻卡主要有125kHz和135kHz兩種，中頻射頻卡頻率主要為13.56MHz，高頻射頻卡主要為433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。低頻系統主要用於短距離、低成本的應用中，如多數的門禁控制、校園卡、動物監管、貨物跟蹤等。中頻系統用於門禁控制和需傳送大量數據的應用系統；高頻系統應用於需要較長的讀寫距離和高讀寫速度的場合，其天線波束方向較窄且價格較高，在火車監控、高速公路收費等系統中應用。

相較於125KHz及13.56MHz技術，900MHz超高頻RFID屬於技術層次更高，應用範圍更廣的專業領域。無論使用低頻或高頻RFID系統，其讀取距離都只能達到近場(near field)範圍，而超高頻RFID技術可同時滿足近場與遠場(far field)的需求。對於讀取距離需求相同，超高頻RFID天線的尺寸大小遠小於其它低頻天線，操作上也容易許多。除了讀取距離較長外，超高頻RFID亦有讀取速度快的優點。以ISO 18000-6C(EPC Class 1，Gen 2)協定為例，其讀取率可達1,700 read/sec。超高頻RFID協定亦提供32 bits鎖碼及隱藏模式，以加強其私密性，同時亦提供鑒別與加密等機制，以確保其安全性。

一、關於高頻技術

隨著超高頻(Ultra High Frequency，UHF) RFID技術的突飛猛進，已有部分感應式門禁系統採用900MH超高頻RFID技術。有別於低頻與高頻系統使用磁性感應耦合(magnetic inductive coupling)方法，超高頻RFID系統則採用電磁後向發射(electro magnetic backscattering)技術。超高頻RFID具發射與接收距離長(5至7米)，無需主動電源及電池等優點。

超高頻自動識別技術能一次性讀取多個標籤、穿透性強、可多次讀寫。其應用領域包括物流、交通管理、電子商務等領域，並進入技術應用成長期。

二、超高頻身份識別應用優勢

超高頻RFID可同時讀取近場與遠場電子標籤的特性，由於超高頻RFID技術應用的多樣性，在許多作業環境下，單一讀取器能更有效地滿足讀取需求。例如在大型停車場中，大小型貨車、卡車、員工及訪客車輛等魚貫其中，其安防門禁系統必須考量所有車輛的需求與限制。超高頻RFID具有遠場讀取的優點，能滿足不同高低位置的讀取需求，例如對於巡邏範圍較大的應用(如大學校園或大型醫院院區)，也可將超高頻RFID讀取器架設在巡邏車上，巡邏人員坐於車內，即可直接讀取及驗證電子標籤數據。

超高頻技術實現人員與車輛進出一卡通的門禁管理目標。人員車輛進出管制區時，只需攜帶一張感應卡，戶內戶外門禁一卡通。不僅可避免額外的車輛專用卡片製作費用，亦可同時整合車輛與人員門禁卡片管理作業。超高頻RFID技術十分適用於社區、辦公大樓、工業園區、醫院或校園等門禁系統。

除了固定式(fixed)讀取器外，超高頻RFID安防門禁系統經常配置手持式(handheld)或移動式(mobile)RFID讀取器，以供校園或廠區巡邏等物業管理之應用。超高頻RFID技術的近場與遠場優勢，讓巡邏人員不用貼近車輛玻璃，可以在車輛前方較遠處持手持式讀取器，直接讀取及驗證電子標籤數據。

在應用發展上發展，隨著全球安全身份識別領導企業HID Global新一代門禁平台的推出，HID Global 再次處於領先地位。所推出的iCLASS SE 平台具有高度適應性和系統間的互操作性，能為客戶打造滿足未來發展的門禁基礎架構，使其安全身份基礎設施有效應對未來的變化。同時該平台提高了安全性，同時支持NFC智能手機等令人振奮的新技術， 實現基於移動設備的門禁、PC登錄、生物識別、公共交通、客戶忠誠計劃等應用。

更重要的是，適用於 HID Global iCLASS SE 平台的 iCLASS + 超高頻 + Prox 智能卡支持多種應用，從物理訪問控制到醫療應用和/或停車場/閘門控制訪問。超高頻介面允許用戶從相較於低頻 (LF) 或高頻 (HF) 無線射頻識別 (RFID) 技術更遠的距離，驗證到應用或讀卡器。iCLASS + 超高頻 + Prox 證卡為要求嚴苛的應用提供多功能、安全、長距離的訪問控制。

三、超高頻技術的廣泛應用

除了傳統識別證型式的門禁感應卡(信用卡尺寸大小)外，超高頻RFID技術提供更多樣的電子標籤型式可供選擇，可安裝在任何材質中，而且運行狀況良好，用於跟蹤物品、容器和車輛，從而提高物流和跟蹤應用的準確度。目前市場超高頻RFID產品大多集中在供應鏈與物流管理等應用上。

超高頻RFID在金屬或潮濕的應用上，較低頻及高頻RFID技術困難許多。然而，很多門禁系統應用都避免不了金屬或潮濕作業環境，如砂石場車輛門禁、醫院病床輪椅管理、運輸公司卡車進出管理等。

金屬型(Metal Tag)電子標籤即是專門為超高頻RFID在金屬及潮濕作業環境下之安防門禁應用所設計。金屬型電子標籤一般貼於車身金屬外殼上或汽車牌照上，金屬型電子標籤的讀取距離可達6米遠。除了抗金屬能力外，金屬型電子標籤在潮濕環境下(如雨天、洗車等)能正常作業。

HID Global推出了一個新的金屬RFID標籤，設計用於半徑很小的容器，如煤氣瓶。這款UHF標籤應答器滿足了客戶對金屬標籤更小，更輕的要求，該標籤可彎曲安裝在啤酒瓶和氣瓶外部，用符合EPC Gen2標準的讀寫設備，該標籤的被讀取距離可達19.6英尺(6米)。該標籤帶有耐用的外殼，能夠經受嚴格的洗滌和滅菌過程，可沿物體的上圓表面略微彎曲使標籤與物體表面有效貼合，並且標籤可用優質的工業膠水進行快速安全地安裝。

總結

超高頻RFID技術在安防門禁應用上潛力巨大。除了在供應鏈和物流管理應用上，超高頻RFID讀取器是在停車場管理使相較於現行低頻與高頻RFID安防門禁產品更具備優勢。