在各個黃金假期，旅游景點，主題公園，游樂場等人滿為患，在高鐵，城鐵，輕軌大規(guī)模建設(shè)的今天，軌道交通公交化的也對電子客票/門票的使用需求越來越迫切，也只有廉價，安全的電子票據(jù)和檢票疏導(dǎo)系統(tǒng)能夠擔(dān)負(fù)起對超規(guī)模的人流進(jìn)行管理和控制，而且電子票證系統(tǒng)還在禁區(qū)安全識別，自動排隊等附加應(yīng)用上也能很好地解決目前存在的誤入禁區(qū)，游樂設(shè)施的低效率排隊，人員在禁區(qū)失蹤無法定位等問題。

　　近日，國民技術(shù)(股票代碼300077)宣布，采用UHF RFID標(biāo)簽設(shè)計出新一代電子票證，其技術(shù)原理、天線技術(shù)、安全機(jī)制和關(guān)鍵的成本構(gòu)成都達(dá)到十分理想的水平。

　　據(jù)介紹，UHF頻段主要是無源電子標(biāo)簽芯片，上世紀(jì)90年代，就有相關(guān)芯片應(yīng)用，主要應(yīng)用于北美鐵路、歐洲日本、中國鐵路(車號識別)等;2000年后，由于EPCGlobe等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織成立及沃而碼零售商的大力推動，900MHz無源標(biāo)簽芯片的應(yīng)用開始風(fēng)靡全球，在物流領(lǐng)域已經(jīng)得到大規(guī)模的應(yīng)用。而在UHF頻段(900 MHz)無源芯片開發(fā)方面，國外早期有TI、EM、Alien、Impinj、NXP等公司開發(fā)，至目前，因技術(shù)和資金原因，國外僅Alien、Impinj、NXP陸續(xù)推出相關(guān)芯片，主要面向物流方面的應(yīng)用，但不適合票據(jù)方面的應(yīng)用。

　　在國內(nèi)，“十一”五規(guī)劃明確提出研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化UHF頻段(900MHz)無源芯片。早期規(guī)劃中，有清華同方，復(fù)旦微電子，和國民技術(shù)三家企業(yè)各自獨立研究開發(fā)UHF頻段(900MHz)無源芯片，至目前，國民技術(shù)公司開發(fā)出此類芯片，并已量產(chǎn)。

　　UHFRFID客票技術(shù)原理占優(yōu)勢

　　下表是UHFRFID客票與現(xiàn)有13.56 MHz客票的技術(shù)參數(shù)對比：

　　從上表可以看出：

　　許多HF無法實現(xiàn)的但UHF卻能夠?qū)崿F(xiàn)，HF只能解決UHFRFID廣大領(lǐng)域中的一小部分。

　　相對耦合通信方式而言，UHF在很多方面都占優(yōu)：UHFGen2具有高速度，高可靠性，以及操作的靈活性。

　　UHF標(biāo)簽不會對相鄰的物品標(biāo)簽投放一個RF“陰影區(qū)”。而HF標(biāo)簽天線由于其天線由厚重的金屬線圈組成，能夠?qū)ο噜彉?biāo)簽形成磁屏蔽，從而使閱讀器閱讀失效。因此，UHF具有更可靠的性能。

　　因此可以得出結(jié)論：利用UHF頻段(900M)無源芯片的近場特性，完全可以應(yīng)用于拋棄型門票。而如何控制好UHF讀寫卡器天線的發(fā)射功率和發(fā)射角度，將有效讀寫距離控制在天線正上方15cm以內(nèi)，是讀寫卡器天線設(shè)計的關(guān)鍵。

　　閘機(jī)的天線技術(shù)雙保險

　　考慮到門票的多次性使用，如在一些景區(qū)，門票必須綁定身份證進(jìn)行注冊，防止一票多人使用的情況發(fā)生，國民技術(shù)公司在系統(tǒng)方案中專門設(shè)計了雙模天線，在閘機(jī)加裝的UHF讀寫卡器天線和HF 13.56MHz的天線緊密集成在一起，共用一個天線外殼，同時可讀取身份證信息和電子門票信息。

　　安全機(jī)制更全面

　　根據(jù)大規(guī)模電子門票應(yīng)用的特點，國民技術(shù)在讀寫卡器與芯片之間的通訊協(xié)議上設(shè)定了一些特殊的安全措施，具體如下：

　　唯一TID編碼：每張客票芯片的TID區(qū)間前32bit數(shù)據(jù)位存儲芯片廠商的全球唯一的固定身份編碼，是受專利保護(hù)的;后32bit數(shù)據(jù)位存儲每個芯片的唯一編碼，每顆芯片的編碼完全不同。在芯片出廠之前，將唯一編碼數(shù)據(jù)寫進(jìn)此32bits空間，數(shù)據(jù)寫完畢，永遠(yuǎn)不能修改。采用唯一TID編碼后，客票被復(fù)制的可能性非常低。當(dāng)前應(yīng)用于的UHF Zi2201f客票芯片TID區(qū)間僅保留前32bit數(shù)據(jù)位存儲國民技術(shù)公司的身份標(biāo)識編碼，后32bit則沒有分配。在即將量產(chǎn)的芯片中已經(jīng)分配32位數(shù)據(jù)位存儲芯片唯一身份編碼。

　　私密存儲空間&私密訪問指令：芯片設(shè)計廠家在設(shè)計芯片時，給芯片劃出一個固定的存儲空間不對外開放，只有通過芯片設(shè)計廠家規(guī)定的私密指令才能訪問，此私密指令只有發(fā)行的讀寫器才支持此指令。市面上通用的芯片沒有分配此存儲空間，通用的讀寫器也不支持此指令。因此采用私密存儲空間&私密訪問指令方案，客票存儲的數(shù)據(jù)很難被讀取，從而很難破譯客票。另外私密訪問指令由用戶使用時自己指定，每家用戶的使用私密指令完全不一樣。私密指令即使被破譯，也可以馬上采取指令升級，更換新的指令，這樣保證私密指令用戶單位的唯一性和私密性。

　　數(shù)據(jù)傳輸加密：即芯片和上位機(jī)讀寫器之間事先約定一種加密算法。客票向上位機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時，先將數(shù)據(jù)經(jīng)過N次正旋轉(zhuǎn)加密輸出，而讀寫器端將接受到的數(shù)據(jù)經(jīng)過N次逆旋轉(zhuǎn)解密輸出原始數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)循環(huán)方向發(fā)生錯誤或者N數(shù)據(jù)不相等，所接受到數(shù)據(jù)都會出錯。數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)次數(shù)N都由用戶自己定義，不對外公開。采用此種加密方式，防止空中無線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被破解。此安全方案的安全級別最高，對芯片的功耗要求極低。

　　通過以上加密方式，保證數(shù)據(jù)源頭、數(shù)據(jù)傳輸過程、及數(shù)據(jù)傳輸終端設(shè)備都是很難被破譯的。

　　國民技術(shù)表示，公司根據(jù)自己多年積累的安全算法和RFID無源標(biāo)簽芯片低功耗的雙重技術(shù)優(yōu)勢，將分階段推出適合電子客票應(yīng)用的大存儲容量、高安全性、低成本專有芯片。

　　UHF RFID客票更經(jīng)濟(jì)

　　UHF RFID客票在制造方面的成本優(yōu)勢與現(xiàn)有13.56MHF單程票的對比如下表：

　　從上表比較可知：

　　UHF門票芯片與HF門票芯片相比，制造工藝相同，但UHF芯片金屬層數(shù)少三層、芯片面積少一半，因此UHF客票芯片制造成本比HF客票芯片至少低一半。

　　UHF客票天線是單面蝕刻PET+Al結(jié)構(gòu)，HF客票天線是雙面蝕刻PET+Al結(jié)構(gòu)。因為單面蝕刻PET+Al結(jié)構(gòu)加工方式簡單，適合工藝升級和簡單高速制造技術(shù)，因此單面蝕刻PET+Al天線單位時間內(nèi)生產(chǎn)效率高，相對成本就比較低廉。

　　UHF客票天線面積是HF客票天線的五分之一，消耗PET和Al金屬材料是HF客票天線的五分之一，因此UHF客票天線材料成本僅為HF客票天線的五分之一。

　　綜上：UHF客票與HF客票相比，芯片成本具有絕對的優(yōu)勢。Inlay的天線結(jié)構(gòu)、類型、面積方面具有絕對的優(yōu)勢，Inlay生產(chǎn)的工藝技術(shù)及工藝升級方面具有天然的優(yōu)勢。

　　國民技術(shù)特別強(qiáng)調(diào)，UHF RFID繼承了HF RFID電子門票所有的技術(shù)優(yōu)點，提高了安全等級，同時彌補(bǔ)了HF RFID客票的成本高的劣勢。對原有系統(tǒng)的改造技術(shù)風(fēng)險不高，費(fèi)用較低。如規(guī)模采用，可顯著降低單程票票據(jù)成本。

　　公司稱，國家已將物聯(lián)網(wǎng)列為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，UHF電子標(biāo)簽以其優(yōu)越的性價比將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。未來隨著銀漿印刷電路技術(shù)的成熟，相信成本將會進(jìn)一步降低。