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比鬼故事还刺激的射频识别技术
苻欢   
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先看评语
· 文章以贴近学生生活的场景为引入,介绍了关于窃听的射频技术,通俗易懂。但语言上有些刻意的粗俗化,个别例子缺乏正能量,不太适合作为书面的科普形式来传播。 · 用一个男生寝室发生的故事引入,还不错。语言较口语化,也值得肯定。不过技术介绍深度嫌不足,主人公对女生宿舍窥探欲等的强调影响了整篇文章格调,错字、别字也较多。建议将故事叙事延伸至对技术的解构上,更利于青少年或非专业读者理解射频识别技术本身。 · 虽说科普文章要有一定的趣味性,但是用词也要注意一些,前半部分的有些词句过于粗俗了。另外“引”的部分太长了,应适当缩短些,把篇幅留给后半部分的科普内容,对这部分内容加以补充和解释会更好。 · 用自己的亲身经历引出窃听器再过度到射频识别技术,这是比较好的思路。但文章也有很多问题,最大问题是文章前半部分中例如“畜生”“内裤大学”等用语用词过于粗俗,不符合科普作品应当具备正能量的基本要求。其次,对于专业名词的解释不清,例如介绍不用电的窃听器时,只单单用了一张原理图,没有进行相应的文字解释等。 · 本文以有些滑稽的大学生活片段开头,再通过冷战时期的小故事引入窃听技术,进而引出射频识别技术,对现代各类电子识别技术进行了简单介绍。文章层层升入,在吸引读者兴趣的同时很好地科普了电子识别技术的科学知识。但开头的小故事部分用语过于刻意“滑稽”,若能更加自然会更好。

【摘要】本文通过生动、滑稽、甚至有些无厘头的大学生活引入,“无源窃听”。接下来介绍最早的射频识别技术——“金唇窃听”,并介绍其原理。通过原理的相似性,自然地过度到生活中常见的饭卡和医疗识别卡等,并介绍原理。最后对当今电子识别技术的进一步发展,如face ID 指纹解锁等,进行了简单的介绍。通过阅读本文,可以激发读者对电子识别技术的兴趣,并促进其进行继续的研究工作。

引子

(你很好引,我一引就能引进去)

不知道你在大学里,有没有做过什么令大家刮目相看的事,我说个我知道的。

以下出场的是我母校内裤大学,啊不对,浙江大学微电子系某级的学长A;

虽然我并不认识他,但并不影响他在某个夏夜把我们一宿舍男生吓出翔的事实;

那是大一刚开学的一个晚上,大家白天都在军训。在被像畜生一样操练了一天之后,大伙儿都睡得很香;

突然,静静的宿舍里出现了诡异的笑声;

初始甚弱,大伙儿都睡的沉,没注意;

继而越来越大,舍友老B率先醒来,他以为是我们谁的手机响了;

在我们被挨个唤醒又检查过手机后,发现事情没那么简单,根本不是手机或其他数码设备;

当养猪大省出来的小C凭借其过人的听力,发现声源来自老B的床底时,这个东北大汉嗖的一下窜起来,发出了杀猪般的嚎叫“艾玛,这宿舍闹鬼啊”;

第二天,在老党员+不信邪的辅导员的主持下,我们彻底都搜查了宿舍,在老B床下发现了不知道哪届黑心学长制作的蜂鸣器;

这个小东西,被缺德的学长故意藏在宿舍里,设了半夜这个贼难受的时间,专门吓唬我们这些新搬进宿舍的新生傻小子;

虽然,之后我们四名大汉被一个蜂鸣器吓出翔的故事广为流传,但并不影响我对用电路做些小东西的喜爱。

在我看来,用晶体管等元件做出一个小电子器件,用单片机控制它在某个夜晚突然发出忽强忽弱的笑声,把新来的傻鸟新生吓出屎这件事儿,实在是…太好玩了!

从此我走上了和一群同好一起做小电路的不归路了,我甚至真的做出了我的第一款产品窃听声波的产品,不过由于没进过女生宿舍,我始终没得到放置窃听器的途径;

好吧,我承认,其实是我们学校微电子系的女生,个个专业技术过硬,反窃听手段一流,任何带电源的窃听设备,都逃脱不了他们的侦查。

其实窃听器的种类浩繁,初级窃听装置早在一战时就已经出现,并在二战期间才开始逐渐成为间谍们获取情报的选择之一,但它真正成为间谍情报领域的常备工具,还是从20世纪50年代中期随着晶体管和微电子技术的突飞猛进才开始。下图展现了近些年微电子集成技术的突破,也可以称为各代窃听大佬们的裸照。窃听器的变小史

所以我一直以为任何窃听装置都需要电源,当我听说冷战时期,苏联曾经研究出过一款不需要电源的窃听器时,我感受到的不仅是能猥琐探听女生秘密的快乐,还有整个世界观都崩塌的痛苦:这似乎比鬼故事还扯啊,摔!┻━┻ (掀桌子)

窃听风云

故事追述到苏美冷战期间,那段时间,苏美情报机构常常利用为外国修建或改建大使馆的机会,把有线窃听装置埋设在使馆内,彼此小摩擦甚多,可以说是无所不用其极!

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1945年8月4日,苏联少年先锋队将一个巨大而精致的木质美国国徽送给了时任美国驻苏联大使的威廉·埃夫里尔·哈里曼,金唇窃听器就嵌入在国徽中。美国人用最领先的科技对这个礼品进行了扫描,没有发现任何供电设备,所以放心肠把它悬挂在了大使单位的背墙中心。该国徽悬挂在美国驻苏联大使馆(Spaso House)的大使办公室中长达七年,直到乔治·凯南担任美国驻苏联大使时才被发现。

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美国人把这个窃听器叫做“The Thing”(可能那时候美国人也不知道这是啥,所以就叫这东西!),它是第一种利用被动技术(就是不用电源)传输声音信号的窃听器。所以“金唇”被认为是射频识别技术的前身。

这个不用电的窃听器原理图如下: 

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 当年苏联这种使用被动传音技术其实就是后来射频识别技术(RFID)的前身。“一切窃听器都需要电源”。这个间谍领域貌似不可颠覆的真理,然而却被苏联人打破了。苏联人放置了一个精巧的设备:“金唇”在木质国徽中。这是一个鼓膜衔接的钢针,攀谈的声响会经过薄膜转化成钢针的轰动,而克格勃在对面的楼里用高强度的雷达照耀这枚钢针,就可以经过细小的轰动信息复原屋内的声波。 

射频识别技术

RFID是射频识别(Radio Frequency Identification)的简称,是利用可用于无线通信的电磁波(射频)来自动识别个体的非接触式自动识别技术。它的工作过程即:利用无线电波,结合电磁感应技术,识别特定目标,并与其进行非接触信息交流。

某大型超市正在使用的射频标签

医疗用的射频辨识

这两个东西分别是怎么工作的呢?

射频识别的无线系统通常有两个部分,即应答器与阅读器。应答器近年来又被称作标签或RFID电子标签,每一个标签有一个独一无二的电子编码用于识别。电子标签的组成包括 IC 芯片与通信天线。

作为 RFID 系统中的数据载体,标签在收到阅读器发出的查询信号时,能够将一部分能量信号转换为直流电流,以维持标签内部电路工作;同时对另一部分信号进行调制、处理,再对阅读器进行答复。

RFID识别原理图这就好比咱们手里的卡片当了一回临时工,收一次钱做一次事,一手充“能量”一手交“信息”。

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而作为RFID 系统的信息处理与控制中心,阅读器则通过无线信号,完成对电子标签的供能与通信。

通过阅读器与标签上的天线,能够实现电磁波与电流信号的相互转化,故阅读器天线所构造的电磁场范围,即为阅读器的可读区域。

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RFID进一步发展出NFC等技术,电子识别技术已从卡片式走到指纹识别再到今天的FaceID。当今社会,人们无时无刻不在享受着科技带来的安全与便捷!

指纹识别

人脸识别

从总体上而言RFID技术已经逐步发展成为一个独立的跨学科的专业领域,它将大量来自完全不同专业领域的技术综合到一起:如高频技术,电磁兼容性,半导体技术,数据保护和密码学,电信、制造技术和许多专业领域。







-完-
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比鬼故事还刺激的射频识别技术
苻欢

学校:中国科学院大学

学历:博士研究生

专业:物理电子学

职业:学生

评委点评 评语汇总

文章以贴近学生生活的场景为引入,介绍了关于窃听的射频技术,通俗易懂。但语言上有些刻意的粗俗化,个别例子缺乏正能量,不太适合作为书面的科普形式来传播。

2019-09-02 18:10 匿名 ——

用一个男生寝室发生的故事引入,还不错。语言较口语化,也值得肯定。不过技术介绍深度嫌不足,主人公对女生宿舍窥探欲等的强调影响了整篇文章格调,错字、别字也较多。建议将故事叙事延伸至对技术的解构上,更利于青少年或非专业读者理解射频识别技术本身。

2019-07-24 14:01 匿名 ——

虽说科普文章要有一定的趣味性,但是用词也要注意一些,前半部分的有些词句过于粗俗了。另外“引”的部分太长了,应适当缩短些,把篇幅留给后半部分的科普内容,对这部分内容加以补充和解释会更好。

2019-07-24 00:32 匿名 ——

用自己的亲身经历引出窃听器再过度到射频识别技术,这是比较好的思路。但文章也有很多问题,最大问题是文章前半部分中例如“畜生”“内裤大学”等用语用词过于粗俗,不符合科普作品应当具备正能量的基本要求。其次,对于专业名词的解释不清,例如介绍不用电的窃听器时,只单单用了一张原理图,没有进行相应的文字解释等。

2019-07-20 22:44 吴一波 ——

本文以有些滑稽的大学生活片段开头,再通过冷战时期的小故事引入窃听技术,进而引出射频识别技术,对现代各类电子识别技术进行了简单介绍。文章层层升入,在吸引读者兴趣的同时很好地科普了电子识别技术的科学知识。但开头的小故事部分用语过于刻意“滑稽”,若能更加自然会更好。

2019-07-18 17:52 匿名 ——

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