基于RFID技術(shù)的藝術(shù)品防偽系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李 健 錢大可 戴忠平

(嘉興學(xué)院，浙江 嘉興 314001)

1 引言

伴隨著藝術(shù)品市場規(guī)模的飛速發(fā)展，隨之而來的贗品問題也日益嚴(yán)重，阻礙了市場的健康發(fā)展，也損害了市場中正規(guī)交易方利益。目前書畫作品鑒別真?zhèn)沃饕€是靠個人經(jīng)驗(yàn)，從作者風(fēng)格及作品相關(guān)特點(diǎn)上進(jìn)行鑒別，伴隨著造假水平的不斷提高，鑒別難度會越來越大，而如何解決作古、近、現(xiàn)代書畫作品的長效防偽管理，作品身份鑒定確認(rèn)，已成為影響中國書畫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重癥。

現(xiàn)階段主要應(yīng)用于藝術(shù)品防偽領(lǐng)域的技術(shù)有如紙張水印技術(shù)、激光全息圖像防偽技術(shù)、油墨技術(shù)、條碼技術(shù)等。但是隨著造假水平的提高，這些技術(shù)基本都可以進(jìn)行仿冒，很難起到真正的防偽作用。為了實(shí)現(xiàn)中國書畫真正意義上的書畫作品防偽，必須采用主動防偽、科技防偽、主動鑒定、科學(xué)鑒定、各種信息、科技手段相結(jié)合的方式［1］。防偽要求造假者難以實(shí)現(xiàn)防偽信息偽造，即便能夠做到形似，也因?yàn)榉纻涡畔?nèi)容的無法仿制而使得贗品容易鑒別。本文基于RFID 技術(shù)，設(shè)計(jì)了書畫防偽系統(tǒng)及該系統(tǒng)的具體工作規(guī)程，并對這一工作規(guī)程的優(yōu)缺點(diǎn)及可能存在的問題進(jìn)行了探討。

2 RFID 技術(shù)及組成部分簡介

2.1 RFID 技術(shù)

RFID 技術(shù)是一種非接觸式的自動識別及數(shù)據(jù)采集技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并采集相關(guān)數(shù)據(jù)，在整個過程中不需要人工操作，并且RFID 技術(shù)具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。

RFID 技術(shù)的工作原理:當(dāng)電子標(biāo)簽處于讀寫器發(fā)出的射頻信號范圍內(nèi)后，標(biāo)簽內(nèi)部通過從讀寫器所發(fā)出的電磁波中獲得驅(qū)動能量，從而將自身信息發(fā)送給讀寫器(無緣標(biāo)簽)，或者由標(biāo)簽將信息主動發(fā)送(有源標(biāo)簽)，讀寫器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

2.2 RFID 的組成

RFID 由電子標(biāo)簽、標(biāo)簽讀寫器、天線及中間件構(gòu)成，其中:①電子標(biāo)簽，由芯片和標(biāo)簽天線組成，通過電感偶合或電磁反向散射原理與讀寫器進(jìn)行通信。②讀寫器，是讀/寫標(biāo)簽信息的設(shè)備，作為數(shù)據(jù)采集的終端，讀寫器還需要與中間件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。③天線，是為標(biāo)簽和讀寫器供射頻信號空間傳播的設(shè)備。④中間件，是連接RFID 設(shè)備和企業(yè)應(yīng)用程序的紐帶，也是RFID 應(yīng)用系統(tǒng)的核心。

其原理是:在物品交易過程中，由標(biāo)簽讀寫器給電子標(biāo)簽中的芯片寫入代表產(chǎn)品唯一特性的信息，此信息同時將被存入服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫。當(dāng)其接近讀寫器時，讀寫器發(fā)射電磁波給電子標(biāo)簽提供能量使其激活芯片，芯片將產(chǎn)品信息通過天線傳遞給讀寫器，讀寫器將接到的信息通過中間件傳遞給服務(wù)器，服務(wù)器經(jīng)過處理再將信息傳遞給讀寫器從而完成對產(chǎn)品的確認(rèn)。從而實(shí)現(xiàn)防偽功能。

2.3 RFID 技術(shù)的應(yīng)用

從1948年利達(dá)技術(shù)的改進(jìn)奠定了射頻識別技術(shù)的理論基礎(chǔ)至今，RFID 技術(shù)已廣泛應(yīng)用于物流和供應(yīng)管理、生產(chǎn)制造及裝配等領(lǐng)域。2005年6月，在美國的沃爾瑪106 家超市，36 加會員店及36 家配送中心全部使用了RFID 技術(shù)。RFID 技術(shù)每年可以使沃爾瑪節(jié)省83.5 億美元，其中大部分是因?yàn)椴恍枰斯げ榭催M(jìn)貨的條碼而節(jié)省的勞動力成本。原因在于RFID技術(shù)可以有效的解決:商品斷貨和損耗這兩個零售業(yè)兩個最大的難題，并且因?yàn)楸I竊沃爾瑪平均一年的損失就差不多有20 億美元。2010年上海世博會門票更是RFID 芯片技術(shù)在國內(nèi)外大型活動票務(wù)領(lǐng)域最大規(guī)模的一次應(yīng)用。不管是重量、厚度、手感，世博會門票都和一般的票有較大的差別，通過RFID 非接觸式的射頻技術(shù)，參觀者可快速入園，同時保證了門票無法修改、無法仿造。此外，RFID 實(shí)現(xiàn)了智能導(dǎo)覽以及人員軌跡追蹤功能。游客在展區(qū)入口處領(lǐng)取RFID 導(dǎo)覽儀，每到一處節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)覽儀將會自動感應(yīng)播放對應(yīng)的導(dǎo)覽詞;在出口處，可以查詢?nèi)藛T的參觀軌跡，包括在各個參觀地點(diǎn)的停留時間。

這對于藝術(shù)品交易領(lǐng)域而言，RFID 技術(shù)的應(yīng)用不僅是對藝術(shù)品交易市場進(jìn)行了規(guī)范，同時也是對藝術(shù)品交易模式的拓展，真正意義上的實(shí)現(xiàn)了為藝術(shù)品網(wǎng)絡(luò)平臺交易保駕護(hù)航。隨著射頻識別技術(shù)及其應(yīng)用不斷革新，其衍生的產(chǎn)業(yè)鏈將達(dá)到的是各個行業(yè)資源的重新整合，其在藝術(shù)品交易領(lǐng)域必將會大放異彩。

3 基于RFID 的藝術(shù)品防偽管理系統(tǒng)

3.1 防偽模式

RFID 藝術(shù)品防偽管理系統(tǒng)是一種相比傳統(tǒng)人工檢測高準(zhǔn)確性檢測字畫真?zhèn)渭夹g(shù)的方法，其特征是包括字畫本身防偽及其交易溯源，通過使用RFID 技術(shù)杜絕贗品流入市場，完成對字畫提供精確信息查詢。RFID 藝術(shù)品防偽管理系統(tǒng)防偽體系結(jié)構(gòu)完善，字畫內(nèi)部融合無線節(jié)點(diǎn)提供存儲字畫作品信息和交易流通信息并專有的采集設(shè)備采集入庫方便網(wǎng)絡(luò)查詢。

采用芯片植入的防偽模式。具體在書畫藝術(shù)品創(chuàng)作完成后，將能代表書畫藝術(shù)品唯一性的信息的電子標(biāo)簽在書畫裝裱前植入到書畫內(nèi)部，并將信息同步存入到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫。作品流入市場后，流通信息將由讀寫設(shè)備寫入電子標(biāo)簽，并同步輸入到數(shù)據(jù)庫。作品需驗(yàn)證查詢時，將由讀寫器采集芯片中的信息同數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行校對，從而實(shí)現(xiàn)防衛(wèi)認(rèn)證功能。

3.2 系統(tǒng)功能

RFID 藝術(shù)品防偽管理系統(tǒng)基于RFID 標(biāo)簽特性將實(shí)現(xiàn)以下功能:

(1)防偽認(rèn)證功能。在采用芯片植入的防偽模式基礎(chǔ)上，可以通過標(biāo)簽讀寫器迅速采集能代表作品唯一性的特征信息，而標(biāo)簽中的信息只有配套專用標(biāo)簽讀寫器能讀取，通過標(biāo)簽讀寫器能否成功讀取標(biāo)簽中的信息以及所采集的信息是否同數(shù)據(jù)庫信息相同來實(shí)現(xiàn)防偽功能。

(2)交易溯源功能?；赗FID 電子標(biāo)簽特性，可在書畫藝術(shù)品每次交易過程中的作品流通信息通過標(biāo)簽讀寫器輸入到芯片內(nèi)部，當(dāng)下級市場顧客購買作品時，可以通過標(biāo)簽讀寫器查詢作品流通記錄，從而實(shí)現(xiàn)藝術(shù)品交易溯源功能。

(3)其它衍生功能。在書畫藝術(shù)品運(yùn)輸配送過程中，通過溫濕度傳感器及GPS 定位系統(tǒng)可將書畫藝術(shù)品沿途運(yùn)輸環(huán)境及運(yùn)輸路線等信息輸入到芯片內(nèi)部。作為信息存儲載體的RFID 電子標(biāo)簽還可以記錄作品鑒定信息等相關(guān)衍生服務(wù)數(shù)據(jù)信息。

3.3 RFID 藝術(shù)品防偽管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作規(guī)程

3.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

RFID 藝術(shù)品防偽管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由以下幾部分構(gòu)成(如圖1):用戶:作者，賣方以及其他作品的持有者;作品:書畫以及相關(guān)可以應(yīng)用RFID 技術(shù)的物品;鑒定中心:為作品提供認(rèn)證服務(wù)的中樞機(jī)構(gòu);RFID 服務(wù)中介:為客戶及RFID 防偽管理系統(tǒng)提供服務(wù)的中間環(huán)節(jié);RFID 防偽管理系統(tǒng):包含了認(rèn)證子系統(tǒng)、查詢子系統(tǒng)、信管子系統(tǒng)以及交易子系統(tǒng);買方:被RFID 防偽管理系統(tǒng)提供服務(wù)的作品的購買方。

圖1 RFID 藝術(shù)品防偽管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作規(guī)程

3.3.2 工作規(guī)程

根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，各部分的工作規(guī)程包括如下步驟:①用戶將書畫作品提交給鑒定中心;②鑒定中心為收到的書畫作品進(jìn)行認(rèn)證;③鑒定中心與RFID 服務(wù)中介取得溝通，確定用戶所需提供服務(wù)事項(xiàng);④鑒定中心將作品的防偽認(rèn)證信息提交到RFID 防偽管理系統(tǒng);⑤服務(wù)中心確定用戶所需服務(wù)后，對RFID 防偽管理系統(tǒng)進(jìn)行管理操作;⑥RFID 防偽管理系統(tǒng)的認(rèn)證子系統(tǒng)為用戶提供作品信息加密服務(wù);⑦RFID 防偽管理系統(tǒng)的信管子系統(tǒng)為客戶提供信息存儲及交易信息查詢服務(wù);⑧RFID 防偽管理系統(tǒng)的查詢子系統(tǒng)為用戶實(shí)時提供作品認(rèn)證服務(wù);⑨RFID 防偽管理系統(tǒng)的交易子系統(tǒng)為用戶提供帶有防偽信息的交易服務(wù);⑩買方通過RFID 防偽管理系統(tǒng)進(jìn)行交易以及防偽信息的查詢。

由圖1 可知，作者通過芯片植入服務(wù)將包含作品信息的芯片植入書畫內(nèi)部，并且作品信息將同樣備份到數(shù)據(jù)庫中。購買字畫的用戶可以通過交易系統(tǒng)查看字畫基本信息以及對作品進(jìn)行認(rèn)證，交易中所產(chǎn)生流通信息也將輸入到芯片內(nèi)部。保證了藝術(shù)品的持有者可以通過系統(tǒng)查詢到藝術(shù)品的全部信息，保證了藝術(shù)品唯一性的同時也實(shí)現(xiàn)了藝術(shù)品交易的溯源。

3.4 RFID 藝術(shù)品防偽管理系統(tǒng)的應(yīng)用效果及存在問題

RFID 書畫防偽管理系統(tǒng)與基于物理屬性的商品防偽技術(shù)和中心數(shù)碼防偽技術(shù)相比，具有通用性強(qiáng)、驗(yàn)證效率高、驗(yàn)證方法可靠等優(yōu)點(diǎn)，并且可以實(shí)現(xiàn)對商品的跟蹤與追溯;與條碼的防偽技術(shù)相比，其防復(fù)制能力強(qiáng)，而且由于采用電磁波進(jìn)行信息傳輸，RFID 技術(shù)易于與其他無線通信技術(shù)結(jié)合，成本較低［2］。伴隨著RFID 技術(shù)在各領(lǐng)域的成功應(yīng)用，RFID 藝術(shù)品防偽管理系統(tǒng)將成為一種可靠有效的防偽技術(shù)。

基于RFID 的防偽系統(tǒng)可以避免傳統(tǒng)防偽技術(shù)的識別速率低等缺陷，但也面臨一些問題:RFID 技術(shù)因?yàn)椴捎秒姶鸥袘?yīng)或電磁反射進(jìn)行識別，所以對金屬和水比較敏感，對此類商品的識別效果較差;(2)需要成本較高的標(biāo)準(zhǔn)讀寫器，目前短距離無線通信手機(jī)的興起有望解決上述問題;(3)基于RFID 的防偽系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)的速度、安全性和可靠性有較高的要求。

4 結(jié)語

本文介紹了基于RFID 的書畫藝術(shù)品防偽管理系統(tǒng)的基本原理和防偽認(rèn)證方法，比較了該項(xiàng)防偽技術(shù)與應(yīng)用于藝術(shù)品防偽領(lǐng)域的傳統(tǒng)防偽技術(shù)的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)了一套基于RFID技術(shù)的芯片植入的防偽模式，通過標(biāo)簽讀寫器讀取藝術(shù)品信息驗(yàn)證，從而實(shí)現(xiàn)書畫藝術(shù)品的身份識別。此外，該系統(tǒng)還可在網(wǎng)上即時更新防偽信息，使防偽系統(tǒng)更加可靠，較好地解決了現(xiàn)有防偽技術(shù)存在的技術(shù)缺陷和查詢率低的問題并同時豐富了RFID 技術(shù)在防偽領(lǐng)域的應(yīng)用。

［1］江福椿.基于RFID 和二維碼技術(shù)的多用型商品防偽系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.價值工程，2013，(01)

［2］王銳.RFID－GPS－GIS 防偽系統(tǒng)設(shè)計(jì)［D］.南京理工大學(xué)，2012.