RFID白酒防伪系统方案设计.docx
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RFID白酒防伪系统方案设计
RFID白酒防伪系统方案设计
深圳市群硕信息技术有限公司
2008-03-12
1项目概述
1.1项目简介
1.1.1项目背景
现今社会，假冒商品已成为世界性难题，在利益的驱使下，市场上假冒伪劣产品日益横行，特别是对于酒类商品，已成为不法分子假冒伪劣制造的重点之一，给人们的生活乃至生命安全带来了极大的威胁，也给企业造成了巨大的损失。
1998年震惊全国的山西朔州假酒案造成27人死亡，200多人住院治疗，给山西省造酒业及全国白酒业带来不可估量的损失。
假冒产品目前已成为世界性难题，它不仅是工厂应该关注的问题，也是全社会应该关注的问题。
简单地说，假冒产品对社会的危害主要有三点：
1．造假者在不卫生的环境下进行重新灌装。
灌装的酒是不符合产品标准的低劣酒，所以它对人民群众的身体健康造成了极大威胁：
严重的可能会造成人员伤亡，造成恶劣的社会影响。
前几年山西的毒酒案即是其中一例。
2．消费者一旦发觉喝的是假酒会拒绝购买本品牌的酒，从而影响企业形象，损害厂方利益。
如果一经媒体曝光，更会加重消费者的恐俱心理，严重损害消费品的品牌形象。
3．造假者在制作和销售假酒当中，投入极低的成本牟取暴利，而且偷漏税，会造成国家财产的重大损失，同时也是对原厂方的广告用、品牌建设费用的盗用行为针对目前假冒酒现状，很多防伪企业也推出了系列防伪产品。
从原理上分析，目前防伪产品的设计原理主要是针对造假者回收酒瓶这一现象设计的。
多数采用的是破坏原酒瓶的技术，但设计角度、档次均有不同，这些方法具有很好的实用性，在防伪领域已收到了一定的效果，但对于假酒制造者来说只是治标不治本。
目前酒类防伪技术的仿造难度不高，造假者往往很快掌握该防伪技术，甚至与缺乏自律的技术开发者一起伪造，令酒类生产企业头痛不已。
纵观我国市场上出现的酒类假冒产品，大致有以下的特点：
1．假冒来源一一回收酒类包装。
无论是以前的低层次制假者,还是现在利用高科技的制假者，回收酒瓶及包装都是其制假的主要来源。
以前一些酒瓶造价低、技术难度不大，有些制假者还可以自己生产类似的产品。
但是随着高新技术在酒类企业的应用，酒类包装发生了变革，一些高精密度、形状奇特的酒瓶、包装应运而生。
这种酒类包装成本高，技术性强，给制假者带来了一定的难度。
于是制假者更多地趋向于最简单直接的方式一一回收。
我国消费者还没有收藏酒类包装的习惯,这给制假者提供了机会。
他们往往以极低廉的价格从消费者手中购进废旧酒瓶和包装,再装上假冒伪劣产品返销给消费者。
2．假冒手段越来越隐蔽随着社会的发展，企业打假的力度日渐加强，制假者的仿冒手段也越来越隐蔽了。
他们不仅仅满足于回收现成的酒瓶、包装，而且贴上了假冒仿伪标记，鱼目混珠，使消费者更难以分辨真伪。
3．制假技术日益先进，制假者由单干向团伙发展，近年来。
制假者几乎到了疯狂的地步，有制假团伙公然以集团自称。
并且这此团伙制假的手段更高明。
其精致的包装甚至比正品更能吸引消费者。
由此看来，防伪已经成为酒类企业工作的重中之重，采用一个合理的防伪措施能够捍卫一个品牌，能够对白酒行业和整个社会带来福音。
酒类防伪技术正向着高科技、综合多重防伪的方向发展，最主要的特点就是：
不可复制、难以仿造、操作简单、易于识别，RFID技术拥有上述所有特点，将是未来白酒防伪的不二选择。
1.1.2项目意义
RFID是从20世纪90年代兴起并逐渐走向成熟的一项自动识别技术。
它利用射频方式进行非接触的双向通信，以达到识别目的并交换数据。
由于该标签系统需利用专用设备识别，造假者仿制、复制的成本和难度极高。
RFID技术防伪优点在于：
每个标签都有一个惟一的ID号码，无法修改和仿造。
运用RFID技术还有以下特点：
无机械磨损，防污损；读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口，保证其自身的安全性；数据安全方面除标签的密码保护外，数据部分可用一些算法实现安全管理；读写器与标签之间存在相互认证的过程；数据存储量大、内容可多次擦写。
另外，可以建立基于RFID技术的物流及供应链管理系统。
可以将信息写入到电子标签，例如酒的品牌、类型、生产日期、时间等标识信息。
通过该系统可以记录每瓶酒的生产、仓储、销售出厂的全过程，并可以自动统计产量、销量等信息，在达到防伪效果的同时，一举多得，实现管理的信息化。
由此可以受益：
杜绝假冒产品流入销售市场
通过RFID防伪技术，防止假冒产品流入企业销售市场，大大避免了因此给企业带来的经济以及信誉损失。
控制产品质量
产品质量是企业的生命，通过RFID系统的全程跟踪采集，全面跟踪采集产品的质量信息，能够及时发现质量问题并及时将信息反馈给产品设计，生产管理，质量管理及经营决策部门，帮助企业全面提高产品质量。
销售人员监督管理
销售人员以企业思想为基础，以产品标签信息为指导进行销售活动，提高销售队伍的管理水平。
制订合理服务战略
通过对产品上的RFID标签信息采集，对产品质量及售后服务的跟踪使企业得以准确了解判断产品的品质和用户反馈，从而帮助企业时时控制产品质量和及时更新服务战略，提高企业产品竞争力。
加强对市场的控制管理
通过产品销售信息采集、反馈，实现了对销售商的分区、分级管理，保证了市场健康有序地发展。
能有效的控制区域倒货，同时对销售商的跟踪评估，有利于企业正确选择销售合作伙伴，促进市场销售。
指导企业产品设计定位
以产品标签信息为基础，建立了完整的产品档案和用户档案，这对企业来说无疑是一笔巨大的财富，用户分布及用户意见反馈对企业产品设计定位及市场定位都具有重大指导意义。
提高经营决策的及时性
向企业的管理系统提供完整准确的产品数据，并保证数据采集的及时性。
给企业提供了及时准确的决策依据，使企业能够面对瞬息万变的激烈竞争做出及时正确的经营管理决策，取得竞争优势。
1.2RFID技术介绍
RFID技术是21世纪发展最快的一项高科技技术，随着与传统网络的结合，RFID技术展现出巨大的市场应用潜力，被称为“物联网”和“第二代Internet”。
无线射频识别（RFID）技术是一种非接触式自动识别技术，是英文RadioFrequencyIdentification的缩写。
它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需可视及人工干预，并可工作于各种工作环境。
无线射频识别系统由电子标签（Tag）、读写器（Reader）和天线（Antenna）三部分组成。
具体的工作原理如下图所示：
上位机发送指令使读写器工作，读写通过天线发送射频信号，电子标签接收到射频信号后，转化为电流，供芯片工作，读出内部所储存的数据，经调制后发送出去；天线接收标签反馈的信息并送至读写器，经解调后还原出标签数据，发送给上位机进行处理。
图1.1RFID系统工作原理图
需要指出，电子标签不含有电池，它接收到阅读器的电磁信号后经整流为直流电供芯片工作，可做到免维护。
每个电子标签都有全球唯一的ID号，且有用户数据区可供用户写入信息，它的重量轻、体积小，寿命非常长、价格便宜，通过合理的加工工艺可以实现大规模批量生产。
RFID技术将为数据采集的应用带来重大的变革，射频识别技术优势在于：
1．可长距离读取数据。
2．无需可视，环境适应性好，穿透力强；
3．识读准确率高，近乎100%，远远高于条形码的识读率；
4．识读速度快，最快每秒可同时读取数百个电子标签；
5．可识别高速运动物体；
6．可重复读、写数据；
7．使用寿命长，信息存储量大，耐用性强，不易损坏。
作为一种在迅速发展并具有广阔应用前景的先进识别技术，RFID技术在读取数量、读取距离和读取正确率等诸多方面均强化许多，且在应用层面上也更为广泛，是一项将取代条码且具有广泛应用领域的技术，势必成为下一代识别技术的主流。
对推动RFID技术的应用最有影响的是最近美国国防部（DOD）和全球最大的连锁超市WAL-MART全面采用符合EPC标准的无源式超高频（UHF）RFID电子标签，以提高其物流管理效率和降低成本。
因此，RFID技术被列为本世纪十大重要技术项目之一，世界各国无不全力发展。
2系统方案设计
2.1.应用流程（场景/方式）
采用RFID技术将对整个产品的生产、流通、销售等各个环节进行优化。
一方面，可以即时获得准确的信息流，完善物流过程中的监控，减少物流过程中不必要的环节及损失，降低在供应链各个环节上的安全存货量和运营资本;另一方面，通过对最终销售实现的监控，把消费者的消费偏好及时地报告出来，以帮助商家调整优化商品结构，进而获得更高的顾客满意度和忠诚度。
白酒防伪系统贯穿了白酒生产、销售流通、数据采集与信息处理等环节的全过程，整个环节缜密，可以有效实现防伪，扼制假酒流入市场。
具体的系统方案示意图如图所示：
2.2工作流程
2.2.1酒包装盒上贴电子标签
RFID电子标签作为防伪标识，要附加到生产环节中，结合在原有的酒瓶标识内附着在酒瓶上，然后装入包装盒。
电子标签为纸质EPC标签，表面印刷有标识信息，背面带有永久性不干胶，直接贴到瓶上。
手工粘贴和机械粘贴:
产品生产时，通过手工或自动化的方法在产品的相应位置放置RFID防伪射频标签，或者将标签放在产品包装盒内。
2.2.2生产线上安装固定式读写设备，向标签内写入数据，并自动记录该信息
白酒在包装生产线的末端放置有读写设备，电子标签通过读写区域时，读写器自动读出标签ID号，并写入白酒的EPC代码，同时在用户数据区内写入其他信息如产品下线时间等信息；同时，读写器可以根据一定的算法为每一个标签设定不同的访问密码，防止有人企图修改标签内部的数据。
另外，服务器记录该标签信息，为每瓶酒建立档案（生产时间、白酒类型等）以便查询。
完成数据写入工作后将白酒装入包装箱准备入库。
2.2.3白酒生产企业配手持机，可以实现对酒的抽检
白酒生产企业有时需要对生产的白酒进行抽检，建议增加对电子标签的检验一项。
白酒企业可以使用手持机读取电子标签内的数据，确保数据已经正确写入。
2.3.防伪查询和销售管理
2.3.1经销商、零售商配备手持机，可以检验酒的真伪
白酒的销售是防伪环节中最重要的一环，多数假酒就是通过销售环节中的漏洞进入到白酒流通中来。
可以规定白酒经销商必须配备手持机，对于送来的白酒必须进行检验，确保没有假酒混入；同时，高档白酒的销售往往是通过大型商场、超市、专卖店等来销售，可以建议零售商也配备（可以是租用）手持机来对白酒的真伪来进行检验。
作为消费者，在购买白酒时候有权力要求零售商用手持机当场检验白酒的真伪，如果可以顺利读到数据，表明该瓶酒是真酒（电子标签不可能做到重复利用，可以排除不法分子回收旧酒盒后，将电子标签拆下再次使用冒充真酒的可能；另外，假酒生产厂商应用RFID系统来仿冒的代价太过于高昂，无法做到仿冒；经销商有意引入假酒可能产生的后果是巨大的信誉损失和经济损失，也可以排除这种可能），如果不能读出标签内数据，消费者可以拒绝购买。
2.3.2酒厂可以建立查询机构（例如通过网络方式查询）
如图所示，读写器处理的电子标签数据会在服务器中作记录，数据处理系统交联Web查询系统，经销商、零售商或者白酒购买者可以通过通信网络查询电子标签的ID号码，鉴别该酒的真伪。
2.4系统优势
■供应过程的追踪。
随着零售商所要求范围的扩大，更多的酒公司都需要至少在货盘和货箱上使用 EPC 标签。
本系统可以实时、准确、完整地记录及追踪产品运行情况，可以全面高效地加强从产品的生产、运输、到销售等环节的管理、并提供各种完善易用的查询、统计、数据分析等功能
■酒的仓储管理。
在每瓶出产的酒的瓶颈上运用 EPC 的电子标签，记录摆放位置、产品类別、日期等数据；而透过在酒瓶上的标签，则可根据每个产品特有的编码，随時掌握货品状态、包括温度是否适合、酒的质量情况等，以便仓储管理，也能立即了解需要补货的项目，方便于缺货管理。
而且在退换货的情况时只要倒入系统里，便可以对数据进行修改。
葡萄酒制造商还可以使用传感技术的 EPC 标签监控能够影响酒品质量的酒桶所在环境温度的变化。
■有效的防伪功能。
在酒的买卖过程中，由于不能当场打开包装检查它的真伪，这就为伪造者提供了机会。
但可以通过 EPC 系统查询在酒瓶上的电子标签里的资料，便可清楚了解到该酒的厂地、年份、出厂日期、成份等资料。
而且 EPC 的技术难度高，难以复制！
在酒液被灌装完并封口加盖后，在盖与容器接缝处进行打印的技术，把电子标签的上半部分印在盖上，下半部分印在容器上。
当消费者打开瓶盖时瓶盖上的印字即被破坏，而容器上的印字完整无损，留在容器上的印字由于不能擦去而形成永久性标志，防止废弃的酒瓶再被非法商家利用来灌装冒充。
■有效的保安功能。
每张电子标签皆有一无法修改、独立的编号，且经过专门的加密。
随时可以根据需要修改密码。
可以管理传感器和闯入侦查设备，例如新建、删除、修改传感器属性和移动传感器。
EPC 的系统本身已经是一个很好的保安系统。
■适应环境能力。
电子标签能适应各种环境，无论在光或暗、潮湿或干燥的情况下都能正确地读取数据。
无论是在储存或者供应的过程中遇到的不利因素，电子标签也不会出现磨损现象。
■节省成本。
EPC 系统有利于节省了人力资源、提供了各个环节的方便，这无疑在酒的管理上节省了一笔可观的管理成本。
在得到了 EPC 系统的防伪技术后，使的自己的品牌在消费者心中的信心和社会上的地位更加坚定，这也就是得到了一种无形的资产了。
■远距离测定 。
EPC 技术可在远距离内正确地测定位置，是一种非接触式技术，避免了旧技术的只能在短距离中探测位置的不便。
■升级功能。
技术的演变就是不断地提高，在运用了现成的 EPC 技术后，但 EPC 技术还在不断地提升及完善。
在现在的 EPC 技术当中，具备了升级的功能，能随着在 EPC 技术的提高而提升。
3设备选型
3.1手持式读写器
手持式读写器主要功能
ø空中接口协议：
ISO18000-6B、ISO18000-6C协议；
ø标签数据速率：
40kbps；
ø调制方式：
100%ASK；
ø发射带宽：
＜1MHz；
技术参数
ø频率：
915MHz；
øRF输出功率：
0.5W（+27dBm）；
ø频率稳定度：
≤±5ppm；
ø工作模式：
定频
ø最大读标签距离：
1.2m；
ø最大写标签距离：
为同等条件下读标签距离的70%；
ø多标签读出速率：
≥10个/秒（和协议相关）。
øPDA工作次数（读标签次数）：
7000次
ø读写器工作次数（读标签次数）：
30000次
ø读写器水平读标签角度范围：
-42°～42°
ø读写器垂直读标签角度范围：
-50°～35°
3.2电子标签
白酒防伪系统中，电子标签是最为重要的组成部分，电子标签的性能决定着系统的成败。
EPC电子标签完全符合EPCC1G2标准的所有特点，具有96位EPC编码，64位ID号，以及224bits的用户可编程内存，此外，32bits访问密码和32bits自毁密码，有效保障物品信息安全和用户隐私。
片芯的工作频段非常宽――860MHz~960MHz，适用于多个国家和地区，EPC电子标签应用先进的天线设计技术，保证标签适用于供应链中商品的标识。
ø工作模式：
读/写
ø内存：
96bitsEPC码，64bitsID号，224bits用户内存，32bits访问密码及32bits自毁密码
ø频率范围：
UHF（860-960MHz）
ø协议：
EPCC1G2
ø数据速率：
前向40-160kbits/s，反向40-640kbits/s
ø工作温度：
-20℃～70℃
4．结语
这种防伪方法利用RFID技术，硬件上使用大规模生产的集成电路芯片和标签天线等装置，生产厂商很容易制造，而伪造者为了仿造这些技术却需花费不菲；RFID芯片和读写器编码都是在全局统一协调下使用唯一编码，不会给伪造者以缝隙，同时这种双重认证机制也是由厂家来管理和控制，为系统提高了可靠性；同时酒瓶不用开启，就可以直接通过手持终端了解酒的信息，近一步断绝了防伪者成功的机会。
在以上三重防伪设计的保障下，相信这种防伪方法的可靠性完全能够满足酒类生产企业的要求。
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