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，輕軌大規模建設的今天，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，安全的電子票據和檢票疏導系統能夠擔負起對超規模的人流進行管理和控制，而且電子票證系統還在禁區安全識別，自動排隊等附加應用上也能很好地解決目前存在的誤入禁區，游樂設施的低效率排隊，人員在禁區失蹤無法定位等問題。

　　近日，國民技術(股票代碼300077)宣布，采用UHF RFID標簽設計出新一代電子票證，其技術原理、天線技術、安全機制和關鍵的成本構成都達到十分理想的水平。

　　據介紹，UHF頻段主要是無源電子標簽芯片，上世紀90年代，就有相關芯片應用，主要應用于北美鐵路、歐洲日本、中國鐵路(車號識別)等;2000年后，由于EPCGlobe等相關標準組織成立及沃而碼零售商的大力推動，900MHz無源標簽芯片的應用開始風靡全球，在物流領域已經得到大規模的應用。而在UHF頻段(900 MHz)無源芯片開發方面，國外早期有TI、EM、Alien、Impinj、NXP等公司開發，至目前，因技術和資金原因，國外僅Alien、Impinj、NXP陸續推出相關芯片，主要面向物流方面的應用，但不適合票據方面的應用。

　　在國內，“十一”五規劃明確提出研發和產業化UHF頻段(900MHz)無源芯片。早期規劃中，有清華同方，復旦微電子，和國民技術三家企業各自獨立研究開發UHF頻段(900MHz)無源芯片，至目前，國民技術公司開發出此類芯片，并已量產。

　　UHFRFID客票技術原理占優勢

　　下表是UHFRFID客票與現有13.56 MHz客票的技術參數對比：

　　從上表可以看出：

　　許多HF無法實現的但UHF卻能夠實現，HF只能解決UHFRFID廣大領域中的一小部分。

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

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

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

　　閘機的天線技術雙保險

　　考慮到門票的多次性使用，如在一些景區，門票必須綁定身份證進行注冊，防止一票多人使用的情況發生，國民技術公司在系統方案中專門設計了雙模天線，在閘機加裝的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。

　　安全機制更全面

　　根據大規模電子門票應用的特點，國民技術在讀寫卡器與芯片之間的通訊協議上設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區間前32bit數據位存儲芯片廠商的全球唯一的固定身份編碼，是受專利保護的;后32bit數據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，將唯一編碼數據寫進此32bits空間，數據寫完畢，永遠不能修改。采用唯一TID編碼后，客票被復制的可能性非常低。當前應用于的UHF Zi2201f客票芯片TID區間僅保留前32bit數據位存儲國民技術公司的身份標識編碼，后32bit則沒有分配。在即將量產的芯片中已經分配32位數據位存儲芯片唯一身份編碼。

　　私密存儲空間&私密訪問指令：芯片設計廠家在設計芯片時，給芯片劃出一個固定的存儲空間不對外開放，只有通過芯片設計廠家規定的私密指令才能訪問，此私密指令只有發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，客票存儲的數據很難被讀取，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。

　　數據傳輸加密：即芯片和上位機讀寫器之間事先約定一種加密算法。客票向上位機傳輸數據時，先將數據經過N次正旋轉加密輸出，而讀寫器端將接受到的數據經過N次逆旋轉解密輸出原始數據。數據循環方向發生錯誤或者N數據不相等，所接受到數據都會出錯。數據旋轉方向和旋轉次數N都由用戶自己定義，不對外公開。采用此種加密方式，防止空中無線傳輸的數據被破解。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，保證數據源頭、數據傳輸過程、及數據傳輸終端設備都是很難被破譯的。

　　國民技術表示，公司根據自己多年積累的安全算法和RFID無源標簽芯片低功耗的雙重技術優勢，將分階段推出適合電子客票應用的大存儲容量、高安全性、低成本專有芯片。

　　UHF RFID客票更經濟

　　UHF RFID客票在制造方面的成本優勢與現有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結構，HF客票天線是雙面蝕刻PET+Al結構。因為單面蝕刻PET+Al結構加工方式簡單，適合工藝升級和簡單高速制造技術，因此單面蝕刻PET+Al天線單位時間內生產效率高，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勢。Inlay的天線結構、類型、面積方面具有絕對的優勢，Inlay生產的工藝技術及工藝升級方面具有天然的優勢。

　　國民技術特別強調，UHF RFID繼承了HF RFID電子門票所有的技術優點，提高了安全等級，同時彌補了HF RFID客票的成本高的劣勢。對原有系統的改造技術風險不高，費用較低。如規模采用，可顯著降低單程票票據成本。

　　公司稱，國家已將物聯網列為戰略新興產業，UHF電子標簽以其優越的性價比將會得到越來越廣泛的應用。未來隨著銀漿印刷電路技術的成熟，相信成本將會進一步降低。