UHF RFID电子标签的EAS功能应用浅析

    摘 要：本文简要叙述了传统EAS系统的工作原理以及UHF RFID电子标签的EAS功能在零售和图书领域的使用方法。

    一、传统EAS系统的概述

    随着人们生活水平的不断提高和生活方式向休闲、舒适化方向的不断演化，在商场、书店、图书馆等场合，开架售货、开架借阅已成为人们购物和借阅的主要手段，商家也把它作为提高服务质量和经济效益的一种主要手段。但随之而来的问题是：商品和图书的丢失现象成为商家头疼的问题，它严重地损害商家的利益，使商家的利润白白流失，甚至导致商场倒闭。如何防止商品失窃，保护商家的利益已受到越来越多零售商的关注。在这种背景下，EAS系统逐渐被广大商家认识并接受，在商场、图书馆等领域的应用也日趋广泛。

    EAS（Electronic Article Surveillance），又称电子商品防窃系统，是目前零售行业广泛采用的商品安全措施之一。它是一个高科技的电子防盗设备，它以高科技的手段赋予商品一种自卫能力，能有效地保护商品，防止商品失窃。在国外，90%的零售业中采用EAS系统来降低失窃率。在国内，EAS系统也逐渐被广大商家接受并采用。EAS系统是降低失窃、减少损失，最可靠、最经济的高科技管理手段。

    典型的EAS系统一般由三部分组成，1)附着在商品上的电子传感器；2) 电子传感器控制装置，以便授权商品能正常出入；3)监视器，在出口的一定区域范围内的辐射一定的监视空间。

    EAS系统的工作原理是：在监视区，发射器以一定的频率向接收器发射信号。发射器与接受器一般安装在零售店、图书馆的出入口，形成一定的监视空间。当具有特殊特征的标签进入该区域时，会对发射器发出的信号产生干扰，这种干扰信号也会被接收器接收，再经过微处理器的分析判断，就会控制警报器的鸣响。

    按照应用的检测信号方式来分，可分为无线电系统、电磁波系统、微波系统、分频系统、智慧型系统和声磁系统等不同类型。目前，在中国的主要商场、书店、图书馆，EAS系统亦得到了广泛的应用，其基本工作原理如下：

    （1）将磁条附着在商品上。
    （2）在商场出口通道处安装检测器。
    （3）授权后的商品经过专用消磁器对磁条消磁，使磁条失效。
    （4）未授权商品（未消磁）经过出口时，门禁检测器测出并发出警报，拦截商品出门。

    二、RFID技术对EAS的关注

    随着技术的不断进步，近几年，尤其是近5年来，物联网技术的应用获得了飞速的发展，特别是在仓储物流、智能交通等领域，物联网更是展现了强大的技术实力和生命力。作为物联网的主要技术之一，RFID技术的应用越来越受到大家的关注。作为条形码的升级换代技术，RFID技术有着条形码不可比拟的优越性，像多目标识别、远距离识别、保密性等，再此不再一一赘述。

    作为与条形码一起发展起来的配套EAS技术，在RFID时代，应该扮演什么角色呢？是继续原封不动地存在？消失？还是跟上RFID技术的步伐，与时俱进？首先可以肯定的是：EAS作为一种有效的商场防窃技术，不会因为条形码的退出而结束自己的历史使命。结合RFID技术，提出了基于RFID技术的EAS技术方案。该技术在传统EAS的基础上，将防盗信息存储在RFID电子标签中，通过对电子标签的识别，达到商品防窃的目的。

    三、UHF 电子标签EAS功能的应用浅析

    RFID根据频率来分，有低频、高频、超高频、微波等RFID，其在不同的应用领域各有所长。本文只针对目前在仓储物流零售业、图书管理和智能交通等领域有广泛应用前景的超高频（UHF）RFID所涉及的EAS技术进行描述。

    以大型零售应用为例，如果使用UHF RFID技术进行快捷的商品出入管理，而同时又使用原来的EAS系统进行出入监控，势必会造成两套系统同时存在，造成浪费不说，还会给管理上带来困难，增加商家的运营成本。

    因为ISO18000-6C的协议中并没有规定EAS的相关标准，所以不同的电子标签芯片设计公司在EAS的设计上的考虑有所不同。本文以NXP公司的第二代RFID芯片为例，简要介绍RFID电子标签芯片的EAS工作原理。

    1、电子标签的注册

    电子标签在使用前，需要先注册，注册就是将电子标签内写入要附着的物品的基本信息，并将信息录入数据库的过程。每一个电子标签内有一个特殊的读写EAS位，只有通过特定的命令才可以修改。在标签的注册过程中，同时将该EAS位置位。EAS位的置位流程可参考图1。

图1 EAS位置位流程图

    2、商品出库

    带有电子标签的商品出库前，需要使用读写器发送特殊的指令对电子标签内的EAS位清零。只有执行完该步骤的商品才可以安全通过出口的检测装置。以图书借阅为例，当读者选中了一本图书，需要借阅时，可以在自助借还书机上办理借阅手续，自助借还书机自动会对EAS位清零。读者可以安全通过检测门。如果没有办理借阅手续，通过检测门时会有声光报警。监测流程图如下：

图2 商品出库监测流程

    目前，能够提供UHF RFID电子标签的公司日益增多，不同公司的电子标签对EAS位的定义和访问方法各不相同。在对不同的RFID电子标签进行EAS设计时，首先需要获知其访问指令。还有的公司提供的RFID电子标签没有专用的EAS位，针对这类标签，如果想使用EAS功能，又该怎么办呢？通常的做法是在EPC区或用户数据区开辟1至多位数据位模拟EAS功能，具体位置和大小可根据开发需要自己定义。当需要EAS功能时，可对该特定位置特定值，监测模块在读取电子标签时，首先分析该EAS位，发现异常时驱动报警。但是，采用该种模拟EAS功能通常比专用EAS功能效率要低。

    四、小结

    传统的零售业等领域大多采用条码加EAS的销售管理模式，随着RFID技术在零售业等领域的推广应用，必将给该行业带来革新性的变化。同时因为RFID技术本身考虑了EAS功能，在许多应用RFID技术的地方，可以很方便地实现EAS功能，简化管理，降低成本，是一个高档次商场、大中型超市、图书馆等显示人性化管理与科技含量的标志性设备，是现代化零售等领域发展的必然趋势。