基于RFID技术的艺术品防伪系统设计

李 健 钱大可 戴忠平

(嘉兴学院，浙江 嘉兴 314001)

1 引言

伴随着艺术品市场规模的飞速发展，随之而来的赝品问题也日益严重，阻碍了市场的健康发展，也损害了市场中正规交易方利益。目前书画作品鉴别真伪主要还是靠个人经验，从作者风格及作品相关特点上进行鉴别，伴随着造假水平的不断提高，鉴别难度会越来越大，而如何解决作古、近、现代书画作品的长效防伪管理，作品身份鉴定确认，已成为影响中国书画产业发展的重症。

现阶段主要应用于艺术品防伪领域的技术有如纸张水印技术、激光全息图像防伪技术、油墨技术、条码技术等。但是随着造假水平的提高，这些技术基本都可以进行仿冒，很难起到真正的防伪作用。为了实现中国书画真正意义上的书画作品防伪，必须采用主动防伪、科技防伪、主动鉴定、科学鉴定、各种信息、科技手段相结合的方式［1］。防伪要求造假者难以实现防伪信息伪造，即便能够做到形似，也因为防伪信息内容的无法仿制而使得赝品容易鉴别。本文基于RFID 技术，设计了书画防伪系统及该系统的具体工作规程，并对这一工作规程的优缺点及可能存在的问题进行了探讨。

2 RFID 技术及组成部分简介

2.1 RFID 技术

RFID 技术是一种非接触式的自动识别及数据采集技术，它通过射频信号自动识别目标对象并采集相关数据，在整个过程中不需要人工操作，并且RFID 技术具有较强的环境适应能力。

RFID 技术的工作原理:当电子标签处于读写器发出的射频信号范围内后，标签内部通过从读写器所发出的电磁波中获得驱动能量，从而将自身信息发送给读写器(无缘标签)，或者由标签将信息主动发送(有源标签)，读写器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

2.2 RFID 的组成

RFID 由电子标签、标签读写器、天线及中间件构成，其中:①电子标签，由芯片和标签天线组成，通过电感偶合或电磁反向散射原理与读写器进行通信。②读写器，是读/写标签信息的设备，作为数据采集的终端，读写器还需要与中间件进行数据交换。③天线，是为标签和读写器供射频信号空间传播的设备。④中间件，是连接RFID 设备和企业应用程序的纽带，也是RFID 应用系统的核心。

其原理是:在物品交易过程中，由标签读写器给电子标签中的芯片写入代表产品唯一特性的信息，此信息同时将被存入服务器的数据库。当其接近读写器时，读写器发射电磁波给电子标签提供能量使其激活芯片，芯片将产品信息通过天线传递给读写器，读写器将接到的信息通过中间件传递给服务器，服务器经过处理再将信息传递给读写器从而完成对产品的确认。从而实现防伪功能。

2.3 RFID 技术的应用

从1948年利达技术的改进奠定了射频识别技术的理论基础至今，RFID 技术已广泛应用于物流和供应管理、生产制造及装配等领域。2005年6月，在美国的沃尔玛106 家超市，36 加会员店及36 家配送中心全部使用了RFID 技术。RFID 技术每年可以使沃尔玛节省83.5 亿美元，其中大部分是因为不需要人工查看进货的条码而节省的劳动力成本。原因在于RFID技术可以有效的解决:商品断货和损耗这两个零售业两个最大的难题，并且因为盗窃沃尔玛平均一年的损失就差不多有20 亿美元。2010年上海世博会门票更是RFID 芯片技术在国内外大型活动票务领域最大规模的一次应用。不管是重量、厚度、手感，世博会门票都和一般的票有较大的差别，通过RFID 非接触式的射频技术，参观者可快速入园，同时保证了门票无法修改、无法仿造。此外，RFID 实现了智能导览以及人员轨迹追踪功能。游客在展区入口处领取RFID 导览仪，每到一处节点，导览仪将会自动感应播放对应的导览词;在出口处，可以查询人员的参观轨迹，包括在各个参观地点的停留时间。

这对于艺术品交易领域而言，RFID 技术的应用不仅是对艺术品交易市场进行了规范，同时也是对艺术品交易模式的拓展，真正意义上的实现了为艺术品网络平台交易保驾护航。随着射频识别技术及其应用不断革新，其衍生的产业链将达到的是各个行业资源的重新整合，其在艺术品交易领域必将会大放异彩。

3 基于RFID 的艺术品防伪管理系统

3.1 防伪模式

RFID 艺术品防伪管理系统是一种相比传统人工检测高准确性检测字画真伪技术的方法，其特征是包括字画本身防伪及其交易溯源，通过使用RFID 技术杜绝赝品流入市场，完成对字画提供精确信息查询。RFID 艺术品防伪管理系统防伪体系结构完善，字画内部融合无线节点提供存储字画作品信息和交易流通信息并专有的采集设备采集入库方便网络查询。

采用芯片植入的防伪模式。具体在书画艺术品创作完成后，将能代表书画艺术品唯一性的信息的电子标签在书画装裱前植入到书画内部，并将信息同步存入到服务器的数据库。作品流入市场后，流通信息将由读写设备写入电子标签，并同步输入到数据库。作品需验证查询时，将由读写器采集芯片中的信息同数据库信息进行校对，从而实现防卫认证功能。

3.2 系统功能

RFID 艺术品防伪管理系统基于RFID 标签特性将实现以下功能:

(1)防伪认证功能。在采用芯片植入的防伪模式基础上，可以通过标签读写器迅速采集能代表作品唯一性的特征信息，而标签中的信息只有配套专用标签读写器能读取，通过标签读写器能否成功读取标签中的信息以及所采集的信息是否同数据库信息相同来实现防伪功能。

(2)交易溯源功能。基于RFID 电子标签特性，可在书画艺术品每次交易过程中的作品流通信息通过标签读写器输入到芯片内部，当下级市场顾客购买作品时，可以通过标签读写器查询作品流通记录，从而实现艺术品交易溯源功能。

(3)其它衍生功能。在书画艺术品运输配送过程中，通过温湿度传感器及GPS 定位系统可将书画艺术品沿途运输环境及运输路线等信息输入到芯片内部。作为信息存储载体的RFID 电子标签还可以记录作品鉴定信息等相关衍生服务数据信息。

3.3 RFID 艺术品防伪管理系统的系统结构及工作规程

3.3.1 系统结构

RFID 艺术品防伪管理系统的系统结构由以下几部分构成(如图1):用户:作者，卖方以及其他作品的持有者;作品:书画以及相关可以应用RFID 技术的物品;鉴定中心:为作品提供认证服务的中枢机构;RFID 服务中介:为客户及RFID 防伪管理系统提供服务的中间环节;RFID 防伪管理系统:包含了认证子系统、查询子系统、信管子系统以及交易子系统;买方:被RFID 防伪管理系统提供服务的作品的购买方。

图1 RFID 艺术品防伪管理系统的系统结构与工作规程

3.3.2 工作规程

根据系统结构，各部分的工作规程包括如下步骤:①用户将书画作品提交给鉴定中心;②鉴定中心为收到的书画作品进行认证;③鉴定中心与RFID 服务中介取得沟通，确定用户所需提供服务事项;④鉴定中心将作品的防伪认证信息提交到RFID 防伪管理系统;⑤服务中心确定用户所需服务后，对RFID 防伪管理系统进行管理操作;⑥RFID 防伪管理系统的认证子系统为用户提供作品信息加密服务;⑦RFID 防伪管理系统的信管子系统为客户提供信息存储及交易信息查询服务;⑧RFID 防伪管理系统的查询子系统为用户实时提供作品认证服务;⑨RFID 防伪管理系统的交易子系统为用户提供带有防伪信息的交易服务;⑩买方通过RFID 防伪管理系统进行交易以及防伪信息的查询。

由图1 可知，作者通过芯片植入服务将包含作品信息的芯片植入书画内部，并且作品信息将同样备份到数据库中。购买字画的用户可以通过交易系统查看字画基本信息以及对作品进行认证，交易中所产生流通信息也将输入到芯片内部。保证了艺术品的持有者可以通过系统查询到艺术品的全部信息，保证了艺术品唯一性的同时也实现了艺术品交易的溯源。

3.4 RFID 艺术品防伪管理系统的应用效果及存在问题

RFID 书画防伪管理系统与基于物理属性的商品防伪技术和中心数码防伪技术相比，具有通用性强、验证效率高、验证方法可靠等优点，并且可以实现对商品的跟踪与追溯;与条码的防伪技术相比，其防复制能力强，而且由于采用电磁波进行信息传输，RFID 技术易于与其他无线通信技术结合，成本较低［2］。伴随着RFID 技术在各领域的成功应用，RFID 艺术品防伪管理系统将成为一种可靠有效的防伪技术。

基于RFID 的防伪系统可以避免传统防伪技术的识别速率低等缺陷，但也面临一些问题:RFID 技术因为采用电磁感应或电磁反射进行识别，所以对金属和水比较敏感，对此类商品的识别效果较差;(2)需要成本较高的标准读写器，目前短距离无线通信手机的兴起有望解决上述问题;(3)基于RFID 的防伪系统对通信网络的速度、安全性和可靠性有较高的要求。

4 结语

本文介绍了基于RFID 的书画艺术品防伪管理系统的基本原理和防伪认证方法，比较了该项防伪技术与应用于艺术品防伪领域的传统防伪技术的特点。设计了一套基于RFID技术的芯片植入的防伪模式，通过标签读写器读取艺术品信息验证，从而实现书画艺术品的身份识别。此外，该系统还可在网上即时更新防伪信息，使防伪系统更加可靠，较好地解决了现有防伪技术存在的技术缺陷和查询率低的问题并同时丰富了RFID 技术在防伪领域的应用。

［1］江福椿.基于RFID 和二维码技术的多用型商品防伪系统设计［J］.价值工程，2013，(01)

［2］王锐.RFID－GPS－GIS 防伪系统设计［D］.南京理工大学，2012.