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RFID的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與接口協(xié)議

作者: 時(shí)間:2017-10-11 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  無線技術(shù)(Radio Frequency IdenTIficaTIon,RFID)是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。該技術(shù)是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合(電感或電磁耦合)傳輸特性實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。其核心技術(shù)包括無線電射頻、計(jì)算機(jī)軟件硬件、編碼學(xué)和芯片加工技術(shù)等多種現(xiàn)代高新科學(xué)技術(shù),是多種跨門類科學(xué)技術(shù)的綜合體。被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201710/365311.htm

  

  RFID俗稱“電子標(biāo)簽”,是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識(shí)別工作無須人工干預(yù),作為條形碼的無線版本,RFID技術(shù)具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量更大、存儲(chǔ)信息更改自如等優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用將給零售、物流等產(chǎn)業(yè)帶來革命性變化。

  RFID的相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn):

  由于RFID的應(yīng)用牽涉到眾多行業(yè),因此其相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)盤根錯(cuò)節(jié),非常復(fù)雜。從類別看,RFID標(biāo)準(zhǔn)可以分為以下四類:技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(如RFID技術(shù)、IC卡標(biāo)準(zhǔn)等);數(shù)據(jù)內(nèi)容與編碼標(biāo)準(zhǔn)(如編碼格式、語法標(biāo)準(zhǔn)等);性能與一致性標(biāo)準(zhǔn)(如測(cè)試規(guī)范等);應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)(如船運(yùn)標(biāo)簽、產(chǎn)品包裝標(biāo)準(zhǔn)等)。具體來講,RFID相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)涉及電氣特性、通信頻率、數(shù)據(jù)格式和元數(shù)據(jù)、通信協(xié)議、安全、測(cè)試、應(yīng)用等方面。

  與RFID技術(shù)和應(yīng)用相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)主要有:國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、國際電工委員會(huì)(IEC)、國際電信聯(lián)盟(ITU)、世界郵聯(lián)(UPU)。此外還有其他的區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)(如EPC global、UID Center、CEN)、國家標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)(如BSI、ANSI、DIN)和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(如ATA、AIAG、EIA)等也制定與RFID相關(guān)的區(qū)域、國家、或產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn),并通過不同的渠道提升為國際標(biāo)準(zhǔn)。

  

  目前RFID存在三個(gè)主要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,總部設(shè)在美國麻省理工學(xué)院(MIT)的Auto-ID Center(自動(dòng)識(shí)別中心)、日本的Ubiquitous ID Center (泛在ID中心,UIC)和ISO標(biāo)準(zhǔn)體系。

  EPC Global

  EPC Global是由美國統(tǒng)一代碼協(xié)會(huì)(UCC)和國際物品編碼協(xié)會(huì)(EAN)于2003年9月共同成立的非營利性組織,其前身是1999年10月1日在美國麻省理工學(xué)院成立的非營利性組織Auto-ID中心。Auto-ID中心以創(chuàng)建“物聯(lián)網(wǎng)”(Internet of Things)為使命,與眾多成員企業(yè)共同制訂一個(gè)統(tǒng)一的開放技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。旗下有沃爾瑪集團(tuán)、英國Tesco等100多家歐美的零售流通企業(yè),同時(shí)有IBM、微軟、飛利浦、Auto-IDLab等公司提供技術(shù)研究支持。目前EPC Global已在加拿大、日本、中國等國建立了分支機(jī)構(gòu),專門負(fù)責(zé)EPC碼段在這些國家的分配與管理、EPC相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定、EPC相關(guān)技術(shù)在本國的宣傳普及以及推廣應(yīng)用等工作。EPC Global“物聯(lián)網(wǎng)”體系架構(gòu)由EPC編碼、EPC標(biāo)簽及讀寫器、EPC中間件、ONS服務(wù)器和EPCIS服務(wù)器等部分構(gòu)成。

  EPC賦予物品惟一的電子編碼,其位長通常為64位或96位,也可擴(kuò)展為256位。對(duì)不同的應(yīng)用規(guī)定有不同的編碼格式,主要存放企業(yè)代碼、商品代碼和序列號(hào)等。最新的GEN2標(biāo)準(zhǔn)的EPC編碼可兼容多種編碼。 EPC中間件對(duì)讀取到的EPC編碼進(jìn)行過濾和容錯(cuò)等處理后,輸入到企業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中。它通過定義與讀寫器的通用接口(API)實(shí)現(xiàn)與不同制造商的讀寫器兼容。ONS服務(wù)器根據(jù)EPC編碼及用戶需求進(jìn)行解析,以確定與EPC編碼相關(guān)的信息存放在哪個(gè)EPCIS服務(wù)器上。 EPCIS服務(wù)器存儲(chǔ)并提供與EPC相關(guān)的各種信息。這些信息通常以PML的格式存儲(chǔ),也可以存放于關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。

  Ubiquitous ID

  日本在電子標(biāo)簽方面的發(fā)展,始于20世紀(jì)80年代中期的實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)TRON。T-Engine是其中核心的體系架構(gòu)。 在T-Engine論壇領(lǐng)導(dǎo)下,泛在ID中心于2003年3月成立,并得到日本政府經(jīng)產(chǎn)省和總務(wù)省以及大企業(yè)的支持,目前包括微軟、索尼、三菱、日立、日電、東芝、夏普、富士通、NTT DoCoMo、KDDI、J-Phone、伊藤忠、大日本印刷、凸版印刷、理光等重量級(jí)企業(yè)。泛在ID中心的泛在識(shí)別技術(shù)體系架構(gòu)由泛在識(shí)別碼(uCode)、信息系統(tǒng)服務(wù)器、泛在通信器和ucode解析服務(wù)器等四部分構(gòu)成。

  uCode采用128位記錄信息,提供了340&TImes;1036編碼空間,并可以以128位為單元進(jìn)一步擴(kuò)展至256、384或512位。uCode能包容現(xiàn)有編碼體系的元編碼設(shè)計(jì),可以兼容多種編碼,包括JAN、UPC、ISBN、IPv6地址,甚至電話號(hào)碼。uCode標(biāo)簽具有多種形式,包括條碼、射頻標(biāo)簽、智能卡、有源芯片等。泛在ID中心把標(biāo)簽進(jìn)行分類,設(shè)立了9個(gè)級(jí)別的不同認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。

  信息系統(tǒng)服務(wù)器存儲(chǔ)并提供與ucode相關(guān)的各種信息。

  uCode解析服務(wù)器確定與uCode相關(guān)的信息存放在哪個(gè)信息系統(tǒng)服務(wù)器上。uCode解析服務(wù)器的通信協(xié)議為uCodeRP和eTP,其中eTP是基于eTron(PKI)的密碼認(rèn)證通信協(xié)議。 泛在通信器主要由IC標(biāo)簽、標(biāo)簽讀寫器和無線廣域通信設(shè)備等部分構(gòu)成,用來把讀到的uCode送至uCode解析服務(wù)器,并從信息系統(tǒng)服務(wù)器獲得有關(guān)信息。

  ISO標(biāo)準(zhǔn)體系

  國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)以及其他國際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)如國際電工委員會(huì)(IEC)、國際電信聯(lián)盟(ITU)等是RFID國際標(biāo)準(zhǔn)的主要制定機(jī)構(gòu)。大部分RFID標(biāo)準(zhǔn)都是由ISO(或與IEC聯(lián)合組成)的技術(shù)委員會(huì)(TC)或分技術(shù)委員會(huì)(SC)制定的。

  

  RFID主要標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介

  RFID系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集和后臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)兩大部分組成。目前已經(jīng)發(fā)布或者正在制定中的標(biāo)準(zhǔn)主要是與數(shù)據(jù)采集相關(guān)的,主要有電子標(biāo)簽與讀寫器之間的空氣接口、讀寫器與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換協(xié)議、電子標(biāo)簽與讀寫器的性能和一致性測(cè)試規(guī)范,以及電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)內(nèi)容編碼標(biāo)準(zhǔn)等。后臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)目前并沒有形成正式的國際標(biāo)準(zhǔn),只有少數(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟制定了一些規(guī)范,現(xiàn)階段還在不斷演變中。

  電子產(chǎn)品編碼標(biāo)準(zhǔn)

  RFID是一種只讀或可讀寫的數(shù)據(jù)載體,它所攜帶的數(shù)據(jù)內(nèi)容中最重要的是惟一標(biāo)識(shí)號(hào)。因此,惟一標(biāo)識(shí)體系以及它的編碼方式和數(shù)據(jù)格式,是我國電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)重要組成部分。惟一標(biāo)識(shí)號(hào)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中,例如我國的公民身份證號(hào)、組織機(jī)構(gòu)代碼、全國產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一代碼擴(kuò)展碼、電話號(hào)、車輛識(shí)別代號(hào)、國際證券號(hào)等。盡管國家多個(gè)部委在惟一標(biāo)識(shí)領(lǐng)域開展了一系列的相關(guān)研究工作,但與發(fā)達(dá)國家相比,我國的惟一標(biāo)識(shí)體系總體上處于發(fā)展的起步階段,正在逐步完善中。

  1、產(chǎn)品電子代碼 EPC

  EPC是由EPC global組織、各應(yīng)用方協(xié)調(diào)一致的編碼標(biāo)準(zhǔn),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有實(shí)體對(duì)象(包括零售商品、物流單元、集裝箱、貨運(yùn)包裝等)的惟一有效標(biāo)識(shí)。EPC由一個(gè)版本號(hào)加上域名管理者、對(duì)象分類、序列號(hào)三段數(shù)據(jù)組成的一組數(shù)字。其中EPC的版本號(hào)標(biāo)識(shí)EPC的長度或類型;域名管理者是描述與此EPC相關(guān)生產(chǎn)廠商的信息;對(duì)象分類記錄產(chǎn)品精確類型的信息;序列號(hào)用于惟一標(biāo)識(shí)貨品單件。

  EPC與目前應(yīng)用最成功的商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EAN.UCC全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)是兼容,成為EAN.UCC系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,是EAN.UCC系統(tǒng)的延續(xù)和拓展,是EPC系統(tǒng)的核心與關(guān)鍵。

  2、EAN.UCC

  EAN國際物品編碼協(xié)會(huì)成立于1977年,是基于比利時(shí)法律規(guī)定建立的一個(gè)非營利性國際組織,總部設(shè)在比利時(shí)首都布魯塞爾。EAN目的是建立一套國際通行的全球跨行業(yè)的產(chǎn)品、運(yùn)輸單元、資產(chǎn)、位置和服務(wù)的標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)體系和通信標(biāo)準(zhǔn)體系,即“全球商業(yè)語言——EAN.UCC系統(tǒng)”。國際EAN的前身是歐洲物品編碼協(xié)會(huì),現(xiàn)主要負(fù)責(zé)除北美以外的EAN.UCC系統(tǒng)的統(tǒng)一管理及推廣工作。目前,其會(huì)員遍及90多個(gè)國家和地區(qū),全世界已有約90萬家公司、企業(yè)通過各國或地區(qū)的編碼組織加入到EAN.UCC系統(tǒng)中來。近幾年,國際EAN加強(qiáng)了與美國統(tǒng)一代碼委員會(huì)(UCC)的合作,先后兩次達(dá)成EAN/UCC聯(lián)盟協(xié)議,以共同開發(fā)、管理EAN.UCC系統(tǒng)。

  3、GB 18937 (NPC)

  強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn) GB 18937《全國產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)代碼編制規(guī)則》規(guī)定了全國產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一代碼(NPC)的適用范圍、代碼結(jié)構(gòu)及其表現(xiàn)形式,由國務(wù)院標(biāo)準(zhǔn)化行政主管部門于2003年2月2日頒布,2003年4月16日正式實(shí)施。全國產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一代碼是按照《全國產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)代碼編制規(guī)則》國家標(biāo)準(zhǔn)要求編制的全國產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)代碼,目前已經(jīng)用于電子設(shè)備、食品、建材、汽車、石油化工、農(nóng)業(yè)、專業(yè)服務(wù)等領(lǐng)域。根據(jù)國內(nèi)外對(duì)海量賦碼對(duì)象進(jìn)行賦碼的一般規(guī)律,全國產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一代碼按照全數(shù)字、最長不超過十四位、便于維護(hù)機(jī)構(gòu)維護(hù)和管理的原則設(shè)計(jì),由十三位數(shù)字本體代碼和一位數(shù)字校驗(yàn)碼組成,其中本體代碼采用序列順序碼或順序碼。

  

  通信標(biāo)準(zhǔn)

  RFID的無線接口標(biāo)準(zhǔn)中最受注目的是ISO/IEC 18000系列協(xié)議,涵蓋了從125KHz到2.45GHz的通信頻率,識(shí)讀距離由幾厘米到幾十米,其中主要是無源標(biāo)簽但也有用于集裝箱的有源標(biāo)簽。

  近距離無線通信(NFC)是一項(xiàng)讓兩個(gè)靠近(近乎接觸)的電子裝置以13.56MHz頻率通信的RFID應(yīng)用技術(shù)。由諾基亞、飛利普和索尼創(chuàng)辦的近距離無線通信論壇(NFC Forum)起草了相關(guān)的通信和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),讓消費(fèi)類電子設(shè)備(尤其是手機(jī))與其他的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品或電腦外設(shè)進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交換。該標(biāo)準(zhǔn)還與ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15693非接觸式IC卡兼容。目前,已經(jīng)有支持NFC功能的手機(jī)面世,可以用手機(jī)來閱讀兼容ISO/IEC 14443 Type A或Sony FeliCa 的非接觸式IC卡或電子標(biāo)簽。

  超寬帶無線技術(shù)(UWB)是一種直接以載波頻率傳送數(shù)據(jù)的通信技術(shù)。以UWB作為射頻通信接口的電子標(biāo)簽可實(shí)現(xiàn)半米以內(nèi)的精確定位。這種精確定位功能方便實(shí)現(xiàn)醫(yī)院里的貴重儀器和設(shè)備管理、大樓或商場(chǎng)里以至奧運(yùn)場(chǎng)館內(nèi)的人員管理。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是另一種RFID技術(shù)的擴(kuò)展。傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的對(duì)象模型和數(shù)字接口已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)IEEE 1451。該標(biāo)準(zhǔn)正進(jìn)一步擴(kuò)展,提供基于射頻的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)草案1451.5正在草議中。有關(guān)建議將會(huì)對(duì)現(xiàn)有的ISO/IEC 18000系列RFID標(biāo)準(zhǔn),以及ISO/IEC 15961、ISO/IEC 15862讀寫器數(shù)據(jù)編碼內(nèi)容和接口協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)展。

  

  頻率標(biāo)準(zhǔn)

  RFID標(biāo)簽與閱讀器之間進(jìn)行無線通信的頻段有多種,常見的工作頻率有135kHz以下、13.56MHz、860~928MHz (UHF)、2.45GHz及5.8GHz等。

  低頻系統(tǒng)工作頻率一般低于30MHz,典型的工作頻率有125KHz、225KHz、13.56MHz等,這些頻點(diǎn)應(yīng)用的系統(tǒng)一般都有相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)予以支持。其基本特點(diǎn)是電子標(biāo)簽的成本較低、標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少、閱讀距離較短(無源情況,典型閱讀距離為10cm)、電子標(biāo)簽外形多樣(卡狀、環(huán)狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強(qiáng)等。

  高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率高于400MHz,典型的工作頻段有915MHz、2.45gHz、5.8gHz等。高頻系統(tǒng)在這些頻段上也有眾多的國際標(biāo)準(zhǔn)予以支持?;咎攸c(diǎn)是電子標(biāo)簽及閱讀器成本均較高、標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠(yuǎn)(可達(dá)幾米至十幾米), 適應(yīng)物體高速運(yùn)動(dòng)性能好,外形一般為卡狀,閱讀天線及電子標(biāo)簽天線均有較強(qiáng)的方向性。

  各種頻段有其技術(shù)特性和適合的應(yīng)用領(lǐng)域。低頻系統(tǒng)使用最廣,但通信速度過慢,傳輸距離也不夠長;高頻系統(tǒng)通信距離遠(yuǎn),但耗電量也大。短距離的射頻卡可以在一定環(huán)境下替代條碼,用在工廠的流水線等場(chǎng)合跟蹤物體。長距離的產(chǎn)品多用于交通系統(tǒng),距離可達(dá)幾十米,可用在自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車輛身份等場(chǎng)合。

  應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

  RFID在行業(yè)上的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)包括動(dòng)物識(shí)別、道路交通、集裝箱識(shí)別、產(chǎn)品包裝、自動(dòng)識(shí)別等。

  我國RFID標(biāo)準(zhǔn)的制定與推廣 國內(nèi)RFID技術(shù)與應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化研究工作起步比國際上要晚4~5年時(shí)間,2003年2月國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)頒布強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)《全國產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一代碼編碼規(guī)則》,為中國實(shí)施產(chǎn)品的電子標(biāo)簽化管理打下基礎(chǔ),并確定首先在藥品、煙草防偽和政府采購項(xiàng)目上實(shí)施。此外,我國正在制定的RFID領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是采用了ISO/IEC 15693系列標(biāo)準(zhǔn),該系列標(biāo)準(zhǔn)與ISO/IEC 18000-3相對(duì)應(yīng),均在13.56MHz的頻率下工作,前者以卡的形式封裝。目前,在這一頻率下工作的電子標(biāo)簽技術(shù)已相對(duì)成熟。

  在充分照顧我國國情和利用我國優(yōu)勢(shì)的前提下,應(yīng)該參照或引用ISO、IEC、ITU等國際標(biāo)準(zhǔn)并做出本地化修改,這樣能盡量避免引起知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議,掌握國家在電子標(biāo)簽領(lǐng)域發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。

  RFID的廣泛應(yīng)用蘊(yùn)藏著巨大的產(chǎn)業(yè)利益、還涉及國家安全利益、信息控制利益等,在這一點(diǎn)上我國政府主管部門應(yīng)高度關(guān)注。我國應(yīng)全面部署電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)體系,尤其應(yīng)重視編碼體系、頻率劃分以及與知識(shí)產(chǎn)權(quán)有關(guān)的技術(shù)和應(yīng)用,并推出具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的標(biāo)準(zhǔn),特別是在解決安全、防偽、識(shí)別、管理等應(yīng)用領(lǐng)域。

  RFID的接口協(xié)議:

  空中接口

  空中接口通信協(xié)議規(guī)范 讀寫器與電子標(biāo)簽之間信息交互,目的是為 不同廠家生產(chǎn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通性。ISO/IEC制定五種頻段的空中接口協(xié)議,這種思想充分體現(xiàn) 標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的相對(duì)性,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)相當(dāng)廣泛的應(yīng)用系統(tǒng)的共同需求,但不是所有應(yīng)用系統(tǒng)的需求,一組標(biāo)準(zhǔn)可以滿足更大范圍的應(yīng)用需求。

  ISO/IEC 18000-1 信息技術(shù)-基于單品管理的-參考結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)定義。它規(guī)范空中接口通信協(xié)議中共同遵守的讀寫器與標(biāo)簽的通信參數(shù)表、知識(shí)產(chǎn)權(quán)基本規(guī)則等內(nèi)容。這樣每一個(gè)頻段對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不需要對(duì)相同內(nèi)容進(jìn)行重復(fù)規(guī)定。

  ISO/IEC 18000-2 信息技術(shù)-基于單品管理的射頻識(shí)別-適用于中頻125~134KHz,規(guī)定在標(biāo)簽和讀寫器之間通信的物理接口,讀寫器應(yīng)具有與Type A(FDX)和Type B(HDX)標(biāo)簽通信的能力;規(guī)定協(xié)議和指令再加上多標(biāo)簽通信的防碰撞方法。

  ISO/IEC 18000-3信息技術(shù)-基于單品管理的射頻識(shí)別-適用于高頻段13.56MHz,規(guī)定 讀寫器與標(biāo)簽之間的物理接口、協(xié)議和命令再加上防碰撞方法。關(guān)于防碰撞協(xié)議可以分為兩種模式,而模式1又分為基本型與兩種擴(kuò)展型協(xié)議(無時(shí)隙無終止多應(yīng)答器協(xié)議和時(shí)隙終止自適應(yīng)輪詢多應(yīng)答器讀取協(xié)議)。模式2采用時(shí)頻復(fù)用FTDMA協(xié)議,共有8個(gè)信道,適用于標(biāo)簽數(shù)量較多的情形。

  ISO/IEC 18000-4信息技術(shù)-基于單品管理的射頻識(shí)別-適用于微波段2.45GHz,規(guī)定讀寫器與標(biāo)簽之間的物理接口、協(xié)議和命令再加上防碰撞方法。該標(biāo)準(zhǔn)包括兩種模式,模式1是無源標(biāo)簽工作方式是讀寫器先講;模式2是有源標(biāo)簽,工作方式是標(biāo)簽先講。

  ISO/IEC 18000-6信息技術(shù)-基于單品管理的射頻識(shí)別-適用于超高頻段860~960MHz,規(guī)定讀寫器與標(biāo)簽之間的物理接口、協(xié)議和命令再加上防碰撞方法。它包含TypeA、TypeB和TypeC三種無源標(biāo)簽的接口協(xié)議,通信距離最遠(yuǎn)可以達(dá)到10m。其中TypeC是由EPCglobal起草的,并于2006年7月獲得批準(zhǔn),它在識(shí)別速度、讀寫速度、數(shù)據(jù)容量、防碰撞、信息安全、頻段適應(yīng)能力、抗干擾等方面有較大提高。2006年遞交 V4.0草案,它針對(duì)帶輔助電源和傳感器電子標(biāo)簽的特點(diǎn)進(jìn)行 擴(kuò)展,包括標(biāo)簽數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式和交互命令。帶電池的主動(dòng)式標(biāo)簽可以提供較大范圍的讀取能力和更強(qiáng)的通信可靠性,不過其尺寸較大,價(jià)格也更貴一些。

  ISO/IEC 18000-7適用于超高頻段433.92 MHz,屬于有源電子標(biāo)簽。規(guī)定讀寫器與標(biāo)簽之間的物理接口、協(xié)議和命令再加上防碰撞方法。有源標(biāo)簽識(shí)讀范圍大,適用于大型固定資產(chǎn)的跟蹤。

  數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

  數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定數(shù)據(jù)在標(biāo)簽、讀寫器到主機(jī)(也即中間件或應(yīng)用程序)各個(gè)環(huán)節(jié)的表示形式。因?yàn)闃?biāo)簽?zāi)芰Γù鎯?chǔ)能力、通信能力)的限制,在各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)表示形式必須充分考慮各自的特點(diǎn),采取不同的表現(xiàn)形式。另外主機(jī)對(duì)標(biāo)簽的訪問可以獨(dú)立于讀寫器和空中接口協(xié)議,也就是說讀寫器和空中接口協(xié)議對(duì)應(yīng)用程序來說是透明的。RFID數(shù)據(jù)協(xié)議的應(yīng)用接口基于ASN.1,它提供 一套獨(dú)立于應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)和編程語言,也獨(dú)立于標(biāo)簽讀寫器與標(biāo)簽驅(qū)動(dòng)之間的命令結(jié)構(gòu)。

  ISO/IEC 15961規(guī)定 讀寫器與應(yīng)用程序之間的接口[3],側(cè)重于應(yīng)用命令與數(shù)據(jù)協(xié)議加工器交換數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)方式,這樣應(yīng)用程序可以完成對(duì)電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀取、寫入、修改、刪除等操作功能。該協(xié)議也定義 錯(cuò)誤響應(yīng)消息。

  ISO/IEC 15962規(guī)定 數(shù)據(jù)的編碼、壓縮、邏輯內(nèi)存映射格式[3],再加上如何將電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用程序有意義的方式。該協(xié)議提供 一套數(shù)據(jù)壓縮的機(jī)制,能夠充分利用電子標(biāo)簽中有限數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間再加上空中通信能力。

  ISO/IEC 24753擴(kuò)展 ISO/IEC 15962數(shù)據(jù)處理能力[3],適用于具有輔助電源和傳感器功能的電子標(biāo)簽。增加傳感器以后,電子標(biāo)簽中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量再加上對(duì)傳感器的管理任務(wù)大大增加 ,ISO/IEC 24753規(guī)定 電池狀態(tài)監(jiān)視、傳感器設(shè)置與復(fù)位、傳感器處理等功能。圖1表明ISO/IEC 24753與ISO/IEC 15962一起,規(guī)范 帶輔助電源和傳感器功能電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)處理與命令交互。它們的作用使得ISO/IEC 15961獨(dú)立于電子標(biāo)簽和空中接口協(xié)議。

  ISO/IEC 15963規(guī)定 電子標(biāo)簽唯一標(biāo)識(shí)的編碼標(biāo)準(zhǔn)[5],該標(biāo)準(zhǔn)兼容ISO/IEC 7816-6、ISO/TS 14816、EAN.UCC標(biāo)準(zhǔn)編碼體系、INCITS 256再加上保留對(duì)未來擴(kuò)展。注意與物品編碼的區(qū)別,物品編碼是對(duì)標(biāo)簽所貼附物品的編碼,而該標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)的是標(biāo)簽自身。

  實(shí)時(shí)定位

  實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)可以改善供應(yīng)鏈的透明性[8],船隊(duì)管理、物流和船隊(duì)安全等。RFID標(biāo)簽可以解決短距離尤其是室內(nèi)物體的定位,可以彌補(bǔ)GPS等定位系統(tǒng)只能適用于室外大范圍的不足。GPS定位、手機(jī)定位再加上RFID短距離定位手段與無線通信手段一起可以實(shí)現(xiàn)物品位置的全程跟蹤與監(jiān)視。正在制訂的標(biāo)準(zhǔn)有:

  ISO/IEC 24730-1 應(yīng)用編程接口API,它規(guī)范 RTLS服務(wù)功能再加上訪問方法,目的是應(yīng)用程序可以方便地訪問RTLS系統(tǒng),它獨(dú)立于RTLS的低層空中接口協(xié)議。

  ISO/IEC 24730-2 適用于2450MHz的RTLS空中接口協(xié)議。它規(guī)范 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng),該系統(tǒng)利用RTLS發(fā)射機(jī)發(fā)射無線電信標(biāo),接收機(jī)根據(jù)收到的幾個(gè)信標(biāo)信號(hào)解算位置。發(fā)射機(jī)的許多參數(shù)可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)配置。

  ISO/IEC 24730-3適用于433MH的RTLS空中接口協(xié)議。內(nèi)容與第2部分類似。

  基本架構(gòu)

  2006年ISO/IEC開始重視RFID應(yīng)用系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作,將ISO/IEC 24752調(diào)整為6個(gè)部分并重新命名為ISO/IEC 24791。制定該標(biāo)準(zhǔn)的目的是對(duì)RFID應(yīng)用系統(tǒng)提供一種框架,并規(guī)范 數(shù)據(jù)安全和多種接口,便于RFID系統(tǒng)之間的信息共享;使得應(yīng)用程序不再關(guān)心多種設(shè)備和不同類型設(shè)備之間的差異,便于應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)和開發(fā);能夠支持設(shè)備的分布式協(xié)調(diào)控制和集中管理等功能,優(yōu)化密集讀寫器組網(wǎng)的性能。該標(biāo)準(zhǔn)主要目的是解決讀寫器之間再加上應(yīng)用程序之間共享數(shù)據(jù)信息,隨著RFID技術(shù)的廣泛應(yīng)用RFID數(shù)據(jù)信息的共享越來越重要。



關(guān)鍵詞: rfid 射頻識(shí)別

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