基于RFID的酒类产品防伪架构设计与研究

1 引言  

酒类产品利润高，是造假者伪造的常选目标。生产厂家为了保护自身的利益，常以提高防伪技术的先进性来加大仿制的难度，但始终不能杜绝假货，很多厂家对此无能为力。现在使用的防伪技术存在2个问题：

(1)虽然防伪标签制作工艺复杂，但标签贴装工艺简单，只要造假者通过一定途径获得标签(通过标签生产厂商、回收等)，造假就容易被他们掌握；

(2)标签可识别性较差，防伪标签的辨别过于复杂，普通消费者常不能判断标签的真伪。

利用射频识别(Radio Frequeny Identification，RFID)技术进行酒类防伪可以解决以上的2个问题：

(1)酒瓶上的EPC标签封装工艺复杂，小批量生产成本较高，使得造假者投资过大且难以掌握；

(2)消费者通过由政府相关部门和生产厂商共同出资设立并管理的RFID防伪识别器进行真假辨别，识别的整个过程都是可视化显示，不存在防伪标签难识别问题。下面就是以Sense-1864E读写器和EPC G2标签技术参数为基础，从EPC标签、RFID防伪识别器和酒类产品全生命周期追踪的设计来搭建基于射频识别技术的酒类产品防伪架构。

2 酒类产品EPC标签设计

2.1 射频识别(RFID)技术简介

射频识别技术是一项非接触式自动识别技术，是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到自动识别目标对象并获取相关数据，具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。射频识别系统通常由电子标签、阅读器和数据传输与处理系统组成。

2.2 酒类射频防伪标签设计模式

用于酒类产品防伪的RFID标签在产品售出或消费时需一次性破坏(过程不可逆)，以防止造假者回收利用。根据原理的不同，酒类射频防伪标签有两种设计模式：

(1)软件设计模式

通过经酒类生产商授权的阅读器发送不可逆的自毁指令到已经出售给消费者的酒类产品标签，通过指令设定标签自毁的时间，在这时间段内消费者可以通过防伪识别器进行真假识别。此种标签设计困难，需加入时间控制模块，各功能模块如图1所示。

(2)硬件设计模式

通过EPC标签自身结构设计来完成标签破坏，使标签的物理模块不可逆的分离。如把读写模块和存储模块分别固定在瓶盖和酒瓶上，在开启瓶盖时就可破坏射频标签，如图2所示，目前已经有了此种类型的专利。此种模式的标签制作容易实现，但在标签的粘贴上却相对复杂。


2.3 酒类射频防伪标签的数据信息

EPC编码结构标准包括：EPC-64，EPC-96，EPC-256。考虑到酒类产品出货量为中等，选择64 b进行EPCID编码。现有条形码的主要数据信息为商品身份，其他包括生产厂家、产地、规格、生产日期等。EPC标签存储的信息要远大于条形码，但数据信息影响标签的读取速度，用RFID防伪是根据EPC ID码进行数据库的检索操作，射频标签的数据格式关键在数据库的检索码DSC(DataSearched Code)。出于上述考虑，酒类EPC标签数据信息设计为APC+PTC+ATC+UID，每块分配16 b数据，也可根据需要分配。其中，APC为生产厂家代码，PTC为产品类型代码，ATC为产地、生产日期，UID为单个产品的惟一序列标识码。

3 防伪识别器的构架设计

防伪识别器(Identifying Counterfeit Equipment，ICE)是检测产品真伪的终端设备，由政府和酒类企业共同设立、管理，可通过视频显示消费者需要的真伪信息。ICE类似于公用电话，分布于城市的主要街头，消费者可以很方便地在销售酒类产品的地点附近找到。

3.1 ICE硬件、软件设计

3.1.1 ICE硬件组成

(1)阅读器(Reader)，读取酒类EPC标签信息，并传送到处理平台；

(2)工业计算机(Industry Computer，IC)，实现数据处理、传送、查询、显示；

(3)中间件，转换不同标准Reader和IC的连接。

硬件架构设计的关键在于读写器，这里设计了3种搭建方式，如图3所示。



①厂商选择各自的读写器，不同读写器通过中间件和IC相连；

②同一读写器读取不同厂家的EPC标签，每个厂商都有特殊的授权模式，标签只有在相应的授权模式下读取；

③对读写器进行地址设定，每个厂商都有惟一地址，只有选择对应的地址，读写器才可以读取标签。前一种构架的技术要求相对后两种要简单，图3的软件构成是以第一种搭建方式来设计的。

3.1.2 ICE软件构成

(1)用户操作平台，提供各酒类品牌操作界面，集成的模块化软件设计，操作简单；

(2)产品数据库系统，管理与标签数据对应产品信息的查询、更新、删除等；

(3)数据传输系统，负责与信息管理中心的数据交换；

(4)读写器控制模块，发送各种读写器控制命令，实现标签数据读取、传输、定时“Kill”命令写入。软件系统具体构架如图4所示。