1、引 言
酒類產品利潤高,是造假者偽造的常選目標。生產廠家為了保護自身的利益,常以提高防偽技術的先進性來加大仿制的難度,但始終不能杜絕假貨,很多廠家對此無能為力。現在使用的防偽技術存在 2 個問題:
(1)雖然防偽標簽制作工藝復雜,但標簽貼裝工藝簡單,只要造假者通過一定途徑獲得標簽(通過標簽生產廠商、回收等),造假就容易被他們掌握;
(2)標簽可識別性較差,防偽標簽的辨別過于復雜,普通消費者常不能判斷標簽的真偽。
利用射頻識別(Radio Frequeny Identification,RFID)技術進行酒類防偽可以解決以上的 2 個問題:
(1)酒瓶上的 EPC 標簽封裝工藝復雜,小批量生產成本較高,使得造假者投資過大且難以掌握;
(2)消費者通過由政府相關部門和生產廠商共同出資設立并管理的 RFID 防偽識別器進行真假辨別,識別的整個過程都是可視化顯示,不存在防偽標簽難識別問題。下面就是以 Sense-1864E 讀寫器和 EPC G2 標簽技術參數為基礎,從 EPC 標簽、RFID 防偽識別器和酒類產品全生命周期追蹤的設計來搭建基于射頻識別技術的酒類產品防偽架構。
2、酒類產品 EPC 標簽設計
2.1 射頻識別(RFID)技術簡介
射頻識別技術是一項非接觸式自動識別技術,是利用射頻方式進行非接觸雙向通信,以達到自動識別目標對象并獲取相關數據,具有精度高、適應環境能力強、抗干擾強、操作快捷等許多優點。射頻識別系統通常由電子標簽、閱讀器和數據傳輸與處理系統組成。
2.2 酒類射頻防偽標簽設計模式
用于酒類產品防偽的 RFID 標簽在產品售出或消費時需一次性破壞(過程不可逆),以防止造假者回收利用。根據原理的不同,酒類射頻防偽標簽有兩種設計模式:
(1)軟件設計模式
通過經酒類生產商授權的閱讀器發送不可逆的自毀指令到已經出售給消費者的酒類產品標簽,通過指令設定標簽自毀的時間,在這時間段內消費者可以通過防偽識別器進行真假識別。此種標簽設計困難,需加入時間控制模塊。
(2)硬件設計模式
通過 EPC 標簽自身結構設計來完成標簽破壞,使標簽的物理模塊不可逆的分離。如把讀寫模塊和存儲模塊分別固定在瓶蓋和酒瓶上,在開啟瓶蓋時就可破壞射頻標簽,目前已經有了此種類型的專利。此種模式的標簽制作容易實現,但在標簽的粘貼上卻相對復雜。
2.3 酒類射頻防偽標簽的數據信息
EPC 編碼結構標準包括:EPC-64,EPC-96,EPC-256。考慮到酒類產品出貨量為中等,選擇 64 b 進行 EPCID 編碼。現有條形碼的主要數據信息為商品身份,其他包括生產廠家、產地、規格、生產日期等。EPC 標簽存儲的信息要遠大于條形碼,但數據信息影響標簽的讀取速度,用 RFID 防偽是根據 EPC ID 碼進行數據庫的檢索操作,射頻標簽的數據格式關鍵在數據庫的檢索碼 DSC(DataSearched Code)。出于上述考慮,酒類 EPC 標簽數據信息設計為 APC+PTC+ATC+UID,每塊分配 16 b 數據,也可根據需要分配。其中,APC 為生產廠家代碼,PTC 為產品類型代碼,ATC 為產地、生產日期,UID 為單個產品的惟一序列標識碼。
3 、防偽識別器的構架設計
防偽識別器(Identifying Counterfeit Equipment,ICE)是檢測產品真偽的終端設備,由政府和酒類企業共同設立、管理,可通過視頻顯示消費者需要的真偽信息。ICE 類似于公用電話,分布于城市的主要街頭,消費者可以很方便地在銷售酒類產品的地點附近找到。
3.1 ICE 硬件、軟件設計
3.1.1 ICE 硬件組成
(1)閱讀器(Reader),讀取酒類 EPC 標簽信息,并傳送到處理平臺;
(2)工業計算機(Industry Computer,IC),實現數據處理、傳送、查詢、顯示;
(3)中間件,轉換不同標準 Reader 和 IC 的連接。
硬件架構設計的關鍵在于讀寫器,這里設計了 3 種搭建方式。
①廠商選擇各自的讀寫器,不同讀寫器通過中間件和 IC 相連;
②同一讀寫器讀取不同廠家的 EPC 標簽,每個廠商都有特殊的授權模式,標簽只有在相應的授權模式下讀取;
③對讀寫器進行地址設定,每個廠商都有惟一地址,只有選擇對應的地址,讀寫器才可以讀取標簽。前一種構架的技術要求相對后兩種要簡單。
3.1.2 ICE 軟件構成
(1)用戶操作平臺,提供各酒類品牌操作界面,集成的模塊化軟件設計,操作簡單;
(2)產品數據庫系統,管理與標簽數據對應產品信息的查詢、更新、刪除等;
(3)數據傳輸系統,負責與信息管理中心的數據交換;
(4)讀寫器控制模塊,發送各種讀寫器控制命令,實現標簽數據讀取、傳輸、定時“Kill”命令寫入。
3.2 ICE 的特點
(1)可讀取不同酒類廠家的 RFID 防偽標簽,統一酒類生產商的防偽方法,減少設置防偽識別器的費用(為了進一步降低成本,可以由政府部門牽頭把香煙等假冒偽劣產品猖獗行業的廠家集合起來共同承擔防偽識別器的費用);
(2)消費者可以方便地找到,操作簡單,并能在屏幕上可視化地顯示產品詳細信息;
(3)有獨立的數據庫,查詢時不必通過互聯網傳輸或直接調用本地防偽識別系統的信息中心,能即時準確地調出所查詢的產品信息,解決了現有電話、Internet 查詢打不通、連不上的問題;
(4)EPC 標簽數據庫、產品信息數據庫直接由生產廠家和政府相關部門共同管理,酒類廠家根據供給各地經銷商產品標簽中 UID 不同,在對 ICE 的數據庫進行數據導人時,發送給每個防偽識別信息系統的數據庫和各地經銷商的產品相對應,沒有重復性,如果經銷商之間有竄貨行為,則被竄貨的產品不能被識別,被視為假貨,可杜絕竄貨行為;
(5)防偽識別系統管理中心定期對數據庫進行更新,對已識別的數據進行刪除,各個防偽識別器的數據庫盡量變小以加快處理速度。
4、 基于 RFID 的酒類產品全生命周期追蹤設計
廠家通過 EPC 標簽可對酒類產品的生產、流通、銷售和防偽識別過程進行追蹤,能獲取酒類產品全生命周期內的信息。
主要環節:
(1)生產商網絡數據信息中心(PIDIC)與智能倉庫(IW)之間
廠家收到經銷商的定單后,PIDIC 給 IW 發出取貨消息,IW 完成出庫標簽讀取、記錄,并返回所發出產品的標簽數據.PIDIC 把經銷商的代碼加入產品數據信息,準備發送給區域信息管理中心(LIMC);
(2) PIDIC 與 LIMC 之間
PIDIC 根據(1)步所記錄的標簽數據給對應產品銷售區域的 LIMC 發送產品數據信息,此信息與銷售商的標簽信息有區別,可給消費者提供更為詳細的產品信息,LIMC 則返回被消費者查詢過的標簽數據;
(3)PIDIC 與經銷商之間
產品出庫進入物流階段后,PIDIC 傳輸所發貨物標簽數據給經銷商,給予的數據為標簽數據 EPC ID 碼,可對產品惟一標識,在銷售時充當現有條形碼的功能,當經銷商接收核實產品后,給 PIDIC 發送接受確認消息,廠家可從經銷商的銷售中心得到產品銷售情況,實時地了解產品流通情況。
5、 防偽識別器構架設計的演示實驗
利用 Sense-1864E 讀寫器、Sense-G900E 天線和 EPC G2 無源標簽進行 RFID 防偽識別器可行性方面實驗,通過 PC 控制 Sensc-1864E 讀寫器讀取不同類型的 RFID 標簽來驗證防偽識別器可以識別不同標準的標簽。
實驗重點是通過用 VC++6.0 開發的系統軟件控制讀寫器對不同標簽進行讀寫操作,來測試用 PC 控制不同讀寫器對不同酒類生產廠商所使用的標簽進行讀取。具體實施步驟如下:
(1)利用 VC++6.0 編寫控制軟件界面,控制界面由 2 個控制模塊組成:電子標簽標準選擇模塊和讀寫器系統參數設定模塊(包括工作頻率調節、天線功率調節、讀/寫控制模塊);
(2)各個功能模塊集成 Sense 公司提供的 SDK 軟件開發包,使所編寫的操作軟件系統能控制讀寫器控制系統,通過 PC 控制 RFID 系統工作;
(3)選擇電子標簽標準控制 Sense-1864E 讀寫器來分別讀取只采用單一標準的電子標簽,實驗中使用的標準有:Amtech Intellitag500,Philips UCODE 和 ISO-18000-6B 標準。
實驗結果表明:PC 機可以通過 RFID 產品生產商提供的 API 來控制讀寫器對不同標準的標簽進行讀取,防偽識別器能兼容不同行業、不同標準的 RFID 標簽,AIE 的設計存在可行性。
6、 結 語
本文給出了用于酒類的 EPC 標簽設計方法,設計出標簽的數據格式,提出防偽識別器的概念,搭建了貼有 EPC 標簽的酒類產品流通過程構架,并通過實驗進行了防偽識別器的可行性驗證。本文缺點是理論相對較多,在基于 RFID 技術的酒類產品防偽進行構架中,有些存在實現的困難。目前,很多基于 RFID 酒類產品防偽技術還處于理論研究階段,要達到實際應用還有比較長的距離,但前景光明。
審核編輯 黃昊宇
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