技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)_無線射頻識別的頻率標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范教材

無線射頻識別的頻率標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范 教學(xué)設(shè)計(jì) 信技術(shù)學(xué)院李斌 一 案例識讀與分析 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 三 ISO IEC的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 四 EPC的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 主要內(nèi)容 五 UID的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 六 實(shí)訓(xùn)與實(shí)踐 EPC電子標(biāo)簽門檻大降 中國開始上演RFID標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn) 一 案例識讀與分析 案例分析與討論 RFID技術(shù)卻一直未能普及 其主要原因就是欠缺一套可供業(yè)界共用的標(biāo)準(zhǔn) 不過 中國RFID市場卻在悄然增長 IDC的數(shù)據(jù)顯示 2005年整個(gè)RFID在中國的市場容量為4 7億元 2009年就膨脹到58 7億元 其年復(fù)合增長率大約是65 6 1 簡述中國上演RFID標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)的關(guān)鍵原因在哪 2 RFID標(biāo)準(zhǔn)化之后有什么好處 制定標(biāo)準(zhǔn)的目的為在混亂中建立秩序 標(biāo)準(zhǔn)能夠確保協(xié)同工作的進(jìn)行 規(guī)模經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn) 工作實(shí)施的安全性 以及其他許多方面工作的更高效地開展 RFID標(biāo)準(zhǔn)化的主要目的在于 通過制定 發(fā)布和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn) 解決編碼通信 空中接口和數(shù)據(jù)共享等問題 最大程度地促進(jìn)RFID技術(shù)與相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 就一個(gè)成熟的RFID應(yīng)用系統(tǒng)來說 以下幾個(gè)方面是必需的 1 遵循開放標(biāo)準(zhǔn) 即遵循國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)還是兼容國際標(biāo)準(zhǔn) 2 業(yè)務(wù)價(jià)值定義 過濾特定行業(yè)應(yīng)用的價(jià)值點(diǎn) 進(jìn)行應(yīng)用模式的創(chuàng)新 明確業(yè)務(wù)目標(biāo) 3 硬件有效實(shí)施 針對不同物理環(huán)境和業(yè)務(wù)目標(biāo)選擇特定技術(shù) 輔助以強(qiáng)大的硬件集成能力 提供適應(yīng)不同環(huán)境復(fù)雜度的硬件部署和實(shí)施 4 成熟軟件架構(gòu) 兼容現(xiàn)有應(yīng)用環(huán)境 面向未來業(yè)務(wù)進(jìn)行拓展 5 靈活業(yè)務(wù)流程 適應(yīng)不同應(yīng)用場景下的業(yè)務(wù)流程定制能力 支持供應(yīng)鏈環(huán)境下的信息交換 6 完整業(yè)務(wù)展現(xiàn) 簡化業(yè)務(wù)操作的同時(shí) 為企業(yè)決策層提供全面業(yè)務(wù)透視能力 RFID標(biāo)準(zhǔn)可以處理以下幾個(gè)問題 1 技術(shù)問題如接口和轉(zhuǎn)送技術(shù) 例如 RFID中間件 中間件技術(shù) 扮演著RFID標(biāo)簽和應(yīng)用程序之間的中介角色 從應(yīng)用程序端使用中間件所提供的一組通用的應(yīng)用程序接口 就可以連接到RFID讀寫器 讀取電子標(biāo)簽數(shù)據(jù) RFID中間件采用程序邏輯及存儲轉(zhuǎn)發(fā)的功能來提供順序的消息流 具有數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)與管理的能力 2 一致性 一致性主要指能夠支持多種編碼格式 如支持EPC DOD等規(guī)定的編碼格式 RFID標(biāo)準(zhǔn)也包括EPCglobal所規(guī)定的標(biāo)簽數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn) 3 性能問題 性能主要是指數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容 即數(shù)據(jù)編碼格式及其內(nèi)存的分配 4 與傳感器的融合問題 目前 RFID技術(shù)與傳感器系統(tǒng)正逐步融合 物品定位已采用RFID三角定位法及更多復(fù)雜的技術(shù) 還有一些RFID技術(shù)中采用了傳感器來代替芯片 例如 實(shí)現(xiàn)溫度和應(yīng)變傳感器的聲表面波標(biāo)簽已經(jīng)和RFID技術(shù)相結(jié)合 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 1 RFID標(biāo)準(zhǔn)簡介 目前和RFID技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)可分為以下四大類 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 一致性標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn) 1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 如符號 射頻識別技術(shù) IC卡標(biāo)準(zhǔn)等 定義了應(yīng)該如何設(shè)計(jì)不同種類的硬件和軟件 這些標(biāo)準(zhǔn)提供了讀寫器和電子標(biāo)簽之間通信的細(xì)節(jié) 模擬信號的調(diào)制 數(shù)據(jù)信號的編碼 讀寫器的命令及標(biāo)簽的響應(yīng) 定義了讀寫器和主機(jī)系統(tǒng)之間的接口 定義了數(shù)據(jù)的語法 結(jié)構(gòu)和內(nèi)容 2 數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 如編碼格式 語法標(biāo)準(zhǔn)等 定義了從電子標(biāo)簽輸出的數(shù)據(jù)流的含義 提供了數(shù)據(jù)可在應(yīng)用系統(tǒng)中表達(dá)的指導(dǎo)方法 詳細(xì)說明了應(yīng)用系統(tǒng)和標(biāo)簽傳輸數(shù)據(jù)的指令 提供了數(shù)據(jù)標(biāo)識符 應(yīng)用標(biāo)識符和數(shù)據(jù)語法的細(xì)節(jié) 3 一致性標(biāo)準(zhǔn) 如印刷質(zhì)量 測試規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn) 定義了電子標(biāo)簽和讀寫器是否遵循某個(gè)特定標(biāo)準(zhǔn)的測試方法 4 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn) 如船運(yùn)標(biāo)簽 產(chǎn)品包裝標(biāo)準(zhǔn)等 定義了實(shí)現(xiàn)某個(gè)特定應(yīng)用的技術(shù)方法 例如 集裝箱裝箱識別系統(tǒng) RFID標(biāo)簽貼標(biāo)的位置 提供標(biāo)簽 產(chǎn)品封裝和編號方式的詳細(xì)資料 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 2 RFID標(biāo)準(zhǔn)分類 1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)ISO18000 定義了詢問者與標(biāo)簽之間在不同頻率上的空中接口 EPCGen2 定義了頻率在860 890MHz之間的空中接口標(biāo)準(zhǔn) 與RFID技術(shù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn) 由于RFID技術(shù)涉及的技術(shù)領(lǐng)域眾多 行業(yè)廣泛 其應(yīng)用還涉及道德 倫理等社會問題 所以RFID技術(shù)和有關(guān)組織制定的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系密切 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 3 常用的RFID標(biāo)準(zhǔn) 2 數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)ISO IEC15424 數(shù)據(jù)載波和特征標(biāo)識符 ISO IEC15418 EAN UCC應(yīng)用標(biāo)識符及柔性電路數(shù)據(jù)標(biāo)識符和保護(hù) ISO IEC15434 高容量ADC媒體傳輸語法 ISO IEC15459 物品管理的惟一ID ISO IEC24721 惟一ID規(guī)范 ISO IEC15961 數(shù)據(jù)協(xié)議的應(yīng)用接口 ISO IEC15962 數(shù)據(jù)協(xié)議的數(shù)據(jù)編碼方案和邏輯內(nèi)存功能 ISO IEC15963 射頻標(biāo)簽的惟一ID 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 3 常用的RFID標(biāo)準(zhǔn) 3 一致性標(biāo)準(zhǔn)ISO IEC18046RFID 設(shè)備性能測試方ISO IEC18047 RFID設(shè)備一致性測試方法 Part2 125 150MHz Part3 13 56MHz Part4 2450MHz Part6 860 960MHz Part7 433 92MHz 主動(dòng) 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 3 常用的RFID標(biāo)準(zhǔn) 4 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)ISO10374 貨運(yùn)集裝箱標(biāo)準(zhǔn) 自動(dòng)識別 ISO18185 貨運(yùn)集裝箱的電子封條的射頻通信協(xié)議 ISO11784 動(dòng)物的無線射頻識別 編碼結(jié)構(gòu) ISO11785 動(dòng)物的無線射頻識別 技術(shù)準(zhǔn)則 ISO14223 1 動(dòng)物的無線射頻識別 高級標(biāo)簽第一部分的空中接口 ANSIMH10 8 4 可回收容器的RFID標(biāo)準(zhǔn) AIAGB 11 輪胎電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn) 汽車工業(yè)行動(dòng)組 ISO122 104JWG RFID的供應(yīng)鏈應(yīng)用 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 3 常用的RFID標(biāo)準(zhǔn) 目前影響全球RFID標(biāo)準(zhǔn)的有五大標(biāo)準(zhǔn)化組織 分別是GS1 EPCglobal ALMGlosal ISO UID IP X 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 4 RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織 1 GS1 EPCglobalGS1 EPCglobal以歐美跨國列強(qiáng)為陣營 是當(dāng)今世界最大的RFID標(biāo)準(zhǔn)組織 該組織的前身為北美UCC產(chǎn)品統(tǒng)一編碼組織和歐洲EAN產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)組織 合并后稱為EPCglobal 其核心成員包括美國的沃爾瑪 德國的麥德龍 硅谷的思科 歐洲的吉列公司等世界500強(qiáng)企業(yè) 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 4 RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織 2 AIMglobal組織AIMglobal組織即全球自動(dòng)識別組織 AIM在全球有13個(gè)國家與地區(qū)性的分支 且目前其全球會員數(shù)已快速累積到1000多個(gè) 該組織是全球產(chǎn)品編碼組織 3 ISOISO即為國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 4 UID UbiquitousID 泛在ID UID即為日本泛在技術(shù)核心組織 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 4 RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織 5 IP XIP X主要在南非南美 澳大利亞 瑞士等國家推行 為中性主權(quán)國的第三世界標(biāo)準(zhǔn)組織 地區(qū)性的組織有歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會 CEN 等 地區(qū)性的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)有美國國家標(biāo)準(zhǔn)化組織 ANSI 英國標(biāo)準(zhǔn)化組織 BSI 加拿大標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會 SCC 法國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會 AFNOR 和DIN 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟有汽車工業(yè)行動(dòng)組 AIAG 美國統(tǒng)一代碼協(xié)會 UCC EAN ATA和EIA 這些機(jī)構(gòu)均在制定與RFID相關(guān)的國家和地區(qū)或產(chǎn)業(yè)的聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn) 并希望通過不同的渠道提升為國際標(biāo)準(zhǔn) 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 5 RFID標(biāo)準(zhǔn)多元化的原因 RFID的國際標(biāo)準(zhǔn)較多 主要有技術(shù)因素和利益因素兩方面的原因 1 技術(shù)因素1 RFID的工作頻率和信息傳輸方式RFID的工作頻率分布在低頻至微波的多個(gè)頻段中 頻率不同 其技術(shù)差異很大 2 作用距離作用距離的差異也是標(biāo)準(zhǔn)不同的主要原因 6 技術(shù)的發(fā)展由于新技術(shù)的出現(xiàn)和制造業(yè)的進(jìn)步 使得標(biāo)準(zhǔn)需要不斷融入這些新進(jìn)展 以形成與時(shí)俱進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn) 2 利益因素盡管標(biāo)準(zhǔn)是開放的 但標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)專利也會給相應(yīng)的國家 集團(tuán) 公司帶來巨大的市場和經(jīng)濟(jì)效益 所以標(biāo)準(zhǔn)的多元化與標(biāo)準(zhǔn)之爭也是國家 集團(tuán) 公司利益之爭的必然反映 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 6 各國的RFID頻段規(guī)范 1 美國的RFID頻段規(guī)范聯(lián)邦通信委員會 FederalCommunicationsCommission FCC 是一家獨(dú)立的政府機(jī)構(gòu) 直接對美國國會負(fù)責(zé) 于1934年建立 FCC通過美國的法律來規(guī)范射頻技術(shù)的使用 所有射頻技術(shù)的使用都必須符合這些規(guī)范 FCC第15部分的條款15 247規(guī)定了UHF頻段的RFID設(shè)備可以工作在工業(yè) 科學(xué)和醫(yī)學(xué)頻段上 條款15 247定義了在902 928MHz 2400 2 2483 5MHz和5725 5850MHz頻段內(nèi)的操作 其中902 928MHz帶寬提供了優(yōu)化的工作頻率范圍并優(yōu)先給供應(yīng)鏈?zhǔn)褂?符合第15部分要求的RFID系統(tǒng)采用跳頻擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)從讀寫器功率的最大動(dòng)態(tài)范圍獲益 符合第15部分要求的UHF讀寫器在跳變信道超過50個(gè)時(shí) 可以有最大1W的發(fā)射功率 或者在有向天線的情況下達(dá)到4W的功率 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 6 各國的RFID頻段規(guī)范 2 歐洲的RFID頻段規(guī)范歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會 EuropeanTelecomunicationsStandardsInstitute ETSI 是由歐共體委員會于1988年批準(zhǔn)建立的一個(gè)非營利的電信標(biāo)準(zhǔn)化組織 其總部設(shè)在法國南部的尼斯 ETSI的標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域主要是電信業(yè) 并涉及與其他組織合作的信息及廣播技術(shù)領(lǐng)域 ETSI作為一個(gè)被CEN 歐洲標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會 和CEPT 歐洲郵電主管部門會議 認(rèn)可的電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會 其制定的推薦性標(biāo)準(zhǔn)常被歐共體作為法規(guī)的技術(shù)基礎(chǔ)而采用并被要求執(zhí)行 2004年9月 ETSI發(fā)布了EN302 208標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定了865 868MHz波段中的UHF段 歐洲RFID所用超高頻段 的RFID設(shè)備的 技術(shù)要求和測量方法 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 6 各國的RFID頻段規(guī)范 3 日本的RFID頻段規(guī)范日本內(nèi)務(wù)通信部 MIC 原總務(wù)省 2004年9月10日改名 對無線電波的使用采取了放松的策略 該組織負(fù)責(zé)規(guī)范所有與通信有關(guān)的政策 包括制定日本的RFID標(biāo)準(zhǔn) 通過對各種工業(yè)應(yīng)用的調(diào)查 MIC認(rèn)為130kHz 13 4MHz和2 4GHz頻段對RFID標(biāo)記的使用是安全的 除此之外 950 954MHz頻段及其相鄰頻率也可在新的頻譜分配中加以考慮 MIC已同意開啟952 954MHz的UHF頻譜供RFID使用 天線功率在10mW 1W之間的高功率被動(dòng)標(biāo)簽系統(tǒng)和增益為6dBi的天線 可以傳輸?shù)淖畲蠊β氏喈?dāng)于4W等效全向輻射功率 用戶使用該系統(tǒng)需要獲得許可 對于在10mW以內(nèi)的功率系統(tǒng) 用戶則無須獲得許可 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 6 各國的RFID頻段規(guī)范 4 我國的RFID頻段規(guī)范在過去的幾年里 我國已經(jīng)和世界同步發(fā)展并建立起了自己的RFID標(biāo)準(zhǔn) 我國信息產(chǎn)業(yè)部 現(xiàn)為工業(yè)和信息化部 于2007年5月11日公布了800 900MHz頻段射頻識別 RFID 技術(shù)應(yīng)用規(guī)定 試行 800 900MHz頻段RFID技術(shù)的具體使用頻率為840 845MHz和920 925MHz 頻率范圍在840 845MHz之間和920 925MHz之間的有效發(fā)射功率不超過100mW 國家制定的雙頻段UHF標(biāo)準(zhǔn) 除了基本的800MHz貼近歐洲等地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn) 900MHz貼近美國等標(biāo)準(zhǔn) 這樣就可能兼容世界上絕大多數(shù)國家和地區(qū)的RFID標(biāo)準(zhǔn) 還有自己的特色 另外 這兩個(gè)頻段也是我國目前能找出的比較接近國際標(biāo)準(zhǔn)的頻段 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 6 各國的RFID頻段規(guī)范 5 印度的RFID頻段規(guī)范印度的無線頻率管理局 WPC 屬于通信與信息技術(shù)部 是印度規(guī)范射頻應(yīng)用的無線電部門 WPC采用865 867MHz作為RFIDUHF頻段 并免除了RFID設(shè)備在該頻段上的使用許可 只要滿足1W最大發(fā)射功率 4W有效輻射功率和200kHz載波帶寬的要求 同時(shí)對其他無線設(shè)備沒有干擾 任何人無須許可就可以使用這個(gè)頻段 印度的軟件業(yè)準(zhǔn)備為歐美RFID系統(tǒng)的解決方案提供配套軟件 現(xiàn)在他們可以更好地在國內(nèi)測試和開發(fā)RFID系統(tǒng) 另外 芯片開發(fā)商也準(zhǔn)備在印度開發(fā)RFID芯片 頻段確定以后 印度的廠商就可以隨時(shí)從事有關(guān)RFID的技術(shù)工作 而不必再向WPC提出申請了 二 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述 6 各國的RFID頻段規(guī)范 6 加拿大的RFID頻段規(guī)范在902 908MHz的UHF頻段 加拿大的規(guī)范和美國的規(guī)范類似 加拿大牛標(biāo)識機(jī)構(gòu) CCIA 最近被命名為加拿大牲畜標(biāo)識機(jī)構(gòu) CLIA 建議所有的牲畜標(biāo)簽應(yīng)該被RFID標(biāo)簽所替換 由于可以通過RFID技術(shù)有效地進(jìn)行追蹤動(dòng)物和驗(yàn)證動(dòng)物的年齡 從而滿足國內(nèi)和國際上關(guān)于動(dòng)物健康和食品安全的要求 所以加拿大的養(yǎng)牛工業(yè)大力支持這一建議 在加拿大移除CCIA標(biāo)簽是一種嚴(yán)重的犯罪 所有CCIA認(rèn)可的RFID標(biāo)簽顏色都是黃色 三 ISO IEC的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 1 ISO IEC的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)概述 ISO是公認(rèn)的全球非營利工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織 與EPCglobal只專注于860 960MHz頻段不同 ISO IEC對各個(gè)頻段的RFID都頒布了標(biāo)準(zhǔn) ISO IEC已出臺的RFID標(biāo)準(zhǔn) 如圖3 1所示 主要關(guān)注基本的模塊構(gòu)建 空中接口和涉及的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其實(shí)施問題 它具體可以分為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn) 性能標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)4個(gè)方面 三 ISO IEC的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 1 ISO IEC的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)概述 ISO IEC已出臺的RFID標(biāo)準(zhǔn) 如圖3 1所示 主要關(guān)注基本的模塊構(gòu)建 空中接口和涉及的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其實(shí)施問題 它具體可以分為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn) 性能標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)4個(gè)方面 三 ISO IEC的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 2 UHF頻段空中接口標(biāo)準(zhǔn)的ISO IEC18000標(biāo)準(zhǔn)系列 ISO IEC18000標(biāo)準(zhǔn)系列主要包括ISO IEC18000 1 18000 7共7個(gè)部分 如圖3 2所示為ISO IEC18000系列的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容 三 ISO IEC的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 3 ISO IEC18000的主要空中接口技術(shù)指標(biāo) 四 EPC的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 1 EPCglobal概述 無線電波頻譜 10kHz 100kHz 1MHz 10MHz 100MHz 1000MHz 300GHz LowFreq EAS Mid Freq EAS CellPhone RFID ItemManagement DataModem AM RadioToys GarageDoor CB FM RFID AccessControlAnimalID RFID TollRoads ItemManagement MicrowaveEAS TV DataTerminal RFID SmartCards 2 45GHz 125KLF低頻 13 56MHzHF高頻 915 928MHzUHF超高頻 2 45GHz微波 EAS Electronicarticlesurveillance MHz FCC開放RFID頻段 中華電信uplink 中華電信downlink RFID 915 928 922 910 895 940 955 960 902 遠(yuǎn)傳down 遠(yuǎn)傳up 891 4 937 892 增頻 增頻 國內(nèi)RFID頻段 RFID UHFBAND 與GSM900鄰頻干擾 2 教學(xué)目標(biāo) 介紹目前主要幾個(gè)制定RFID標(biāo)準(zhǔn)的組織 了解其組織所制定的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格其規(guī)范的項(xiàng)目以及所應(yīng)用的領(lǐng)域這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格下 讀取器與標(biāo)簽之間的通訊方式 錯(cuò)誤偵測與防碰撞的方法 3 大綱 RFID的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)介紹標(biāo)簽的分類標(biāo)簽與讀取器間之通訊協(xié)定ISO標(biāo)準(zhǔn)介紹動(dòng)物識別標(biāo)準(zhǔn)非接觸式智慧卡標(biāo)準(zhǔn) 品項(xiàng)管理標(biāo)準(zhǔn)其他應(yīng)用所使用的標(biāo)準(zhǔn)ISO與EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)的比較其他推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的組織uID中國AIM globalANSIAIAGIPICO小結(jié) 5 RFID的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 目前國際上提出RFID標(biāo)準(zhǔn)的主要組織EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)化國際組織 InternationalOrganizationforStandardization ISO UbiquitousID uID 目前國際上提出RFID標(biāo)準(zhǔn)的其他組織中國自動(dòng)識別和行動(dòng)技術(shù)協(xié)會 AssociationforAutomaticIdentificationandMobility AIM 美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會 AmericanNationalStandardsInstitute ANSI 美國汽車工業(yè)行動(dòng)集團(tuán) AutomotiveIndustryActionGroup AIAG IPICO 7 標(biāo)準(zhǔn)介紹 產(chǎn)品電子碼 ElectronicProductCode EPC 1999年麻省理工學(xué)院 MassachusettsInstituteofTechnology 成立Auto ID中心 Auto IDCenter 發(fā)展產(chǎn)品電子碼與相關(guān)的技術(shù)來用于全球供應(yīng)鏈中 以進(jìn)行產(chǎn)品的識別與追蹤2003年統(tǒng)一編碼協(xié)會 UniformCodeCouncil UCC 與歐洲商品條碼協(xié)會 EuropeanArticleNumber EAN 所成立的非營利組織接替Auto ID中心的工作 負(fù)責(zé)產(chǎn)品電子碼的研發(fā)與管理 目標(biāo)是將產(chǎn)品電子碼發(fā)展成全球通用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品電子碼的注冊管理與維護(hù)產(chǎn)品電子碼的編碼及網(wǎng)路EPCglobal系統(tǒng)是一種基于EAN UCC編碼的系統(tǒng)采用的公司 零售巨頭渥爾瑪 Wal Mart 強(qiáng)生 Johnson Johnson 寶僑 P G 特易購 Tesco 等 8 EPCglobal所制定的標(biāo)準(zhǔn) 9 已發(fā)布的EPCglobal標(biāo)準(zhǔn) 10 已發(fā)布的EPCglobal標(biāo)準(zhǔn) 續(xù) 11 標(biāo)簽的分類 12 標(biāo)簽的分類 續(xù) 13 標(biāo)簽的分類 續(xù) 14 標(biāo)簽與讀取器間之通訊協(xié)定 UHFClass1Gen1在Auto ID中心時(shí)期所制定包括Class0和Class1UHFClass1Gen2由加入EPCglobal組織的主要公司于2004年12月合作開發(fā)完成推動(dòng)新的RFID硬體產(chǎn)品開發(fā)之標(biāo)準(zhǔn)介面和協(xié)議的一項(xiàng)基礎(chǔ)要素于2006年6月被ISO組織批準(zhǔn)并入了ISO IEC18000 6c標(biāo)準(zhǔn)里 使得全球UHFRFID技術(shù)發(fā)展得到規(guī)范在頻率的部分是涵蓋到各個(gè)國家的范圍渥爾瑪于2006年9月正式開始用Gen2標(biāo)簽替代Gen1標(biāo)簽 標(biāo)簽與讀取器間之通訊協(xié)定 續(xù) UHFClass1Gen2的優(yōu)點(diǎn)標(biāo)簽的訊息儲存量增大準(zhǔn)確性提高存取控制機(jī)制的增加內(nèi)建較多的功能讀取與寫入速度的提升可因應(yīng)環(huán)境的需求 彈性的調(diào)整讀取速度符合全球許多條例的要求在供應(yīng)鏈提供準(zhǔn)確與具成本效益的訊息可見度企業(yè)間可以共享貨物在供應(yīng)鏈中傳輸?shù)南嚓P(guān)資訊 15 16 標(biāo)簽與讀取器間之通訊協(xié)定 續(xù) 又稱為 標(biāo)簽協(xié)定 TagProtocol PhysicalLayer 實(shí)體層 資料的調(diào)變與傳輸雙邊帶幅移鍵控 Double sidebandAmplitudeShiftKeying DSB ASK 單邊帶幅移鍵控 Single sidebandAmplitudeShiftKeying SSB ASK 反相幅移鍵控 Phase reversalAmplitudeShiftKeying PR ASK 標(biāo)簽與讀取器間之通訊協(xié)定 續(xù) Tag identificationLayer 標(biāo)簽識別層 對標(biāo)簽下達(dá)的命令三個(gè)基本的操作選取 Select 選擇一定類別與范圍的標(biāo)簽進(jìn)行盤點(diǎn)與存取的動(dòng)作盤點(diǎn) Inventory 識別標(biāo)簽存取 Access 針對個(gè)別的標(biāo)簽進(jìn)行存取的動(dòng)作 17 讀取器的操作方式與標(biāo)簽的狀態(tài) 18 讀取器操作的指令 19 讀取器操作的指令 續(xù) 20 標(biāo)簽的狀態(tài) 21 標(biāo)簽的狀態(tài)圖 22 27 UHFClass1Gen1vs UHFClass1Gen2 29 標(biāo)準(zhǔn)介紹 動(dòng)物識別標(biāo)準(zhǔn) ISO11784 ISO11785和ISO14223非接觸式智慧卡標(biāo)準(zhǔn) ISO10536 ISO14443和ISO15693品項(xiàng)管理 Item Management 標(biāo)準(zhǔn) ISO18000 ISO24710其他相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn) 動(dòng)物識別標(biāo)準(zhǔn) ISO11784 定義64位元識別碼之編碼結(jié)構(gòu) CodeStructure 位元1 設(shè)定此標(biāo)簽的用途1 用于動(dòng)物識別0 是其它的用途位元2 15 保留碼這14個(gè)位元是保留給將來的應(yīng)用來使用 30 動(dòng)物識別標(biāo)準(zhǔn) 續(xù) 位元16 額外的資料1 傳送完識別碼后是否有額外的資料要被傳送位元17 26 國碼設(shè)定哪一個(gè)國家在使用依據(jù)ISO3166所編制的國碼位元27 64 識別碼由各國自行定義如何對動(dòng)物注冊做一個(gè)識別碼例如動(dòng)物的種類 飼養(yǎng)者與飼養(yǎng)地區(qū)等資訊 31 32 動(dòng)物識別標(biāo)準(zhǔn) 續(xù) ISO11785 定義了讀取器與標(biāo)簽間的資料傳輸方式全雙工 FullDuplex FDX 半雙工 HalfDuplex HDX 序列式 Sequential SEQ 動(dòng)物識別標(biāo)準(zhǔn) 續(xù) ISO11785 定義技術(shù)概念 TechnicalConcept 標(biāo)簽可設(shè)計(jì)成適合動(dòng)物的各種形式如玻璃管狀 耳標(biāo)或項(xiàng)圈等可分為皮下植入式晶片與耳標(biāo)式晶片植入式晶片主要用于寵物追蹤玻璃管造型的標(biāo)簽長度在二毫米到數(shù)十毫米注射在動(dòng)物的脂肪組織內(nèi)飛利浦所生產(chǎn)的HITAG2和HITAGSEMMicroelectronic公司所推出的晶片 33 34 動(dòng)物識別標(biāo)準(zhǔn) 續(xù) ISO14223 規(guī)范進(jìn)階的標(biāo)簽 AdvancedTransponders 規(guī)范使用于動(dòng)物身上之RFID標(biāo)簽的標(biāo)準(zhǔn)為ISO11784 11785的延伸能直接讀取動(dòng)物的資料而不需透過資料庫 例如可以讓接種資料直接儲存在標(biāo)簽上包含三個(gè)部分第一部分 空中介面 定義連接到讀寫裝置硬體的主要介面參數(shù) 如程式類型與調(diào)變類型第二部分 編碼與命令的結(jié)構(gòu)第三部分 應(yīng)用 35 非接觸式智慧卡標(biāo)準(zhǔn) 非接觸式智慧卡 ContactlessSmartCard ISO10536 近耦合卡 CloseCouplingCard ISO14443 近傍型卡 ProximityCard ISO15693 近距型卡 VicinityCard ISO18092 ISO21481 近場通訊 NearFieldCommunication NFC 涵蓋項(xiàng)目智慧卡的特性與測試方法訊號調(diào)變的結(jié)構(gòu)和射頻的介面資料的處理初始化的動(dòng)作 傳輸協(xié)定與防碰撞機(jī)制與資料結(jié)構(gòu) 36 非接觸式智慧卡標(biāo)準(zhǔn) 續(xù) ISO10536此標(biāo)準(zhǔn)主要發(fā)展于1992到1995年間特性允許標(biāo)簽與讀取器之間在兩公分內(nèi)使用電容耦合或感應(yīng)耦合進(jìn)行資料的存取缺點(diǎn)智慧卡成本高與接觸式IC卡相比優(yōu)點(diǎn)很少存在共鳴或無線電干擾的問題ISO14443與ISO15693擁有更進(jìn)階的技術(shù)業(yè)者較少以此標(biāo)準(zhǔn)來開發(fā)產(chǎn)品 37 非接觸式智慧卡標(biāo)準(zhǔn) 續(xù) ISO14443定義了四個(gè)部分智慧卡的實(shí)際特性射頻功率與訊號介面初始化與防碰撞協(xié)定讀取器和智慧卡之間的傳輸協(xié)定對非接觸式近傍型智慧卡 ContactlessProximitySmartCards 與讀取器之間進(jìn)行規(guī)范通訊標(biāo)準(zhǔn)與傳輸協(xié)定感應(yīng)耦合功率傳輸?shù)奶匦?38 非接觸式智慧卡標(biāo)準(zhǔn) 續(xù) ISO14443智慧卡的特性表面可進(jìn)行印刷尺寸大小長8 56公分 寬5 4公分 厚0 076公分可抗應(yīng)力 防紫外線與X光ISO14443智慧卡的缺點(diǎn)易受周遭磁場的影響 非接觸式智慧卡標(biāo)準(zhǔn) 續(xù) ISO14443設(shè)定了一個(gè)半雙工區(qū)塊傳輸協(xié)定以定義資料如何交換此協(xié)定可提供相容產(chǎn)品間的互通性依調(diào)變 編碼 以及防碰撞機(jī)制之差異分為兩種ISO14443A Philips Siemens和HitachiISO14443B Motorola與NEC相同點(diǎn)兩者的通信速率都是106Kbaud13 56MHz 7KHz的操作頻率感應(yīng)距離為0 10cm 39 40 非接觸式智慧卡標(biāo)準(zhǔn) 續(xù) ISO14443射頻功率和訊號介面之特定術(shù)語ASK 幅移鍵控 Amplitude ShiftKeying BPSK 二階相移鍵控 BinaryPhase ShiftKeying NRZ 不歸零編碼 Non ReturntoZero 一種訊號之編碼方式 讀取器傳送資料給智慧卡時(shí)兩者的特性 41 智慧卡傳送資料給讀取器時(shí)兩者的特性 42 非接觸式智慧卡標(biāo)準(zhǔn) 續(xù) 符合ISO14443A Phillips所推出的Mifare卡國內(nèi)悠游卡具有較高的安全性三次來回驗(yàn)證的非接觸式智慧卡MifareProX甚至還具有3DES演算法具有多個(gè)獨(dú)立的儲存區(qū)與金錀可安全地存取多種互相獨(dú)立的資料適合做為整合不同功能的多用途卡 43 非接觸式智慧卡標(biāo)準(zhǔn) 續(xù) Mifare1S50的電子抹除式唯讀記憶體 ElectricallyErasableProgrammableRead OnlyMemory EEPROM 1Kbyte的容量16個(gè)磁區(qū) Sector 每一個(gè)磁區(qū)是4個(gè)磁塊 Block 4個(gè)磁塊的最后一欄為控制欄 SectorTrailer 44 56 ISO14443與ISO15693比較 相同點(diǎn)13 56MHz的操作頻率使用者資訊可儲存在智慧卡的微晶片內(nèi)并可隨時(shí)更新讓業(yè)者可處理的安全功能 雖然目前并沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的安全設(shè)定方式 但可使用常用的資料加密標(biāo)準(zhǔn)支援智慧卡與讀取器之間的驗(yàn)證功能可以讓代理商發(fā)展讀取器額外的安全能力 像是生物特徵 Biometric 讀取機(jī)為了易于安裝系統(tǒng) 讀取器會提供不同的連結(jié)介面 包括一個(gè)與125KHz系統(tǒng)相容的Wiegand連結(jié)器或具有讀 寫能力的RS 232介面 57 ISO14443與ISO15693比較 續(xù) 相同點(diǎn) 續(xù) 支援多個(gè)讀取器混合使用允許單一讀取器具有多重的技術(shù)操作已安裝票卡系統(tǒng)的使用者可存取智慧卡序號或使用舊卡中已被定義資料格式的現(xiàn)有資訊達(dá)成新舊系統(tǒng)的共存與相容在不放棄舊有存取系統(tǒng)的情況下轉(zhuǎn)移來使用非接觸式智慧卡差異兩者主要差異在于讀取距離 資料傳輸速率以及技術(shù)應(yīng)用之?dāng)U展性和成熟度 ISO14443與ISO15693比較 續(xù) 58 59 品項(xiàng)管理標(biāo)準(zhǔn) ISO18000 屬于品項(xiàng)管理之標(biāo)準(zhǔn) 主要運(yùn)用于供應(yīng)鏈的管理物流系統(tǒng)無線通信技術(shù)的首項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)RFID標(biāo)簽與讀取器間的溝通標(biāo)準(zhǔn)范圍廣 包含六部分 涵蓋了不同的頻寬如 Part3涵蓋HF 13 56MHz Part6涵蓋UHF涵蓋所有類別的標(biāo)簽 應(yīng)用范圍廣如 唯讀 可讀寫 一寫多讀 60 品項(xiàng)管理標(biāo)準(zhǔn) 續(xù) 18000 1全球可接受頻率的AirInterfaceCommunication AIC 參數(shù)18000 2135KHz以下之AIC參數(shù)短距離的讀取范圍18000 313 56MHz之AIC參數(shù)適合中型范圍 如貨架和倉箱18000 42 45GHz之AIC參數(shù)長距離的讀取范圍18000 5原本規(guī)定了5 8GHZ之AIC參數(shù) 但在2003年1月成為否決之計(jì)畫書 不會成為國際標(biāo)準(zhǔn)18000 6860 960MHz之AIC參數(shù)18000 7433MHz之AIC參數(shù) 61 品項(xiàng)管理標(biāo)準(zhǔn) 續(xù) ISO18000 6其規(guī)范之頻率860 960MHz為物流管理 LogisticManagement 之最佳選擇 已成為國際供應(yīng)鏈RFID應(yīng)用技術(shù)的重要標(biāo)準(zhǔn)由整合一些現(xiàn)有之RFID廠商產(chǎn)品規(guī)格 EAN UCC所提出的GlobalTag GTAG 架構(gòu)及有意參與人士之意見而訂出之規(guī)范以可在世界上任何地方被使用為出發(fā)點(diǎn) 經(jīng)整合后 現(xiàn)在全球主要五個(gè)大廠所生產(chǎn)的產(chǎn)品皆有相容性其標(biāo)簽規(guī)格亦符合EPC的編碼架構(gòu) 但I(xiàn)SO18000 6標(biāo)簽較EPC系統(tǒng)有更多的應(yīng)用范圍 62 品項(xiàng)管理標(biāo)準(zhǔn) 續(xù) ISO24710符合18000系列的空中溝通介面規(guī)范功能較為基本建議標(biāo)簽容量為64到256位元 63 ISO標(biāo)準(zhǔn)總覽 64 其它應(yīng)用所使用的標(biāo)準(zhǔn) 為了一些獨(dú)特的品項(xiàng) 所規(guī)范的各式物流容器或包裝識別ISO17358 應(yīng)用需求 包含階層式資料對應(yīng) HierarchicalDataMapping ISO17363 貨物容器 棧板等 專用ISO17364 可回收再利用運(yùn)輸品項(xiàng)專用ISO17365 運(yùn)輸系統(tǒng)專用ISO17366 產(chǎn)品包裝專用ISO17367 美國國防部 DoD 專用產(chǎn)品標(biāo)簽ISO10374 2 RFID專用貨物容器識別專用ISO15961 規(guī)范應(yīng)用系統(tǒng)介面之相關(guān)資訊ISO15962 規(guī)范資料編碼原則 65 ISO與EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)的比較 66 其他推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的組織 67 其他推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的組織 uID中國AIM GlobalANSIAIAGIPICO 68 uID T 引擎論壇 T EngineForum 主導(dǎo)日本RFID標(biāo)準(zhǔn)研究與應(yīng)用的組織成員有NEC 日立 東芝等2002年成立uID中心日本UbiquitousIDCenter uID中心 UniqueUbiquitousIdentificationCode ucode 以東京大學(xué)阪村健教授率領(lǐng)的TRON專案為中心與日本的廠商如日立制造所 NEC 大日本印刷等共同成立 uID 續(xù) Ucode的優(yōu)點(diǎn)能包容現(xiàn)有編碼體系的原編碼設(shè)計(jì)JapaneseArticleNumberCode JANCode 通用產(chǎn)品代碼 UniversalProductCode UPC 國際標(biāo)準(zhǔn)書號 InternationalStandardBookNumber ISBN IPv6地址電話號碼資料長度標(biāo)準(zhǔn)為128位元視需求可擴(kuò)展至256 384或512位元等長度主要采用的頻段 2 45GHz與13 56MHz 69 70 uID 續(xù) 00 11這12位元是存放識別碼12 63這52位元是存放JANcode64 127這64位元是存放唯一識別碼 UniqueID JANcode用來識別產(chǎn)品的類別唯一識別碼針對相同的產(chǎn)品用來作為識別的編號 71 uID 續(xù) 將標(biāo)簽分為9級Class0 光學(xué)ID標(biāo)簽如條碼 讓原本的條碼改用UID的新編碼法Class1 低階RFID標(biāo)簽 LowLevelRFIDTag 唯讀用的被動(dòng)式標(biāo)簽 在出廠時(shí)植入編碼 不可變更Class2 高階RFID標(biāo)簽 HighLevelRFIDTag 可供讀寫的被動(dòng)式標(biāo)簽Class3 低階智慧標(biāo)簽 LowLevelSmartTag 被動(dòng)式的標(biāo)簽 具備專有的金鑰可供加密Class4 高階智慧標(biāo)簽 HighLevelSmartTag 被動(dòng)式的標(biāo)簽 具有通用的金鑰可供加密 72 uID 續(xù) Class5 低階主動(dòng)式標(biāo)簽內(nèi)建電池與發(fā)電裝置 可自行傳送資訊Class6 高階主動(dòng)式標(biāo)簽內(nèi)建電池與發(fā)電裝置 可自行傳送資訊 可提供加密傳輸Class7 加密盒裝 SecurityBox 低階資訊防護(hù)儲存箱可儲存大容量資料的伺服器具備有線通訊的功能以及防竄改的功能支援eTRON規(guī)格的安全處理Class8 加密伺服器 SecurityServer 高階資訊防護(hù)儲存箱除了Class7的功能外 還具有安全驗(yàn)證的能力 中國 國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會 StandardizationAdministrationofthePeople sRepublicofChina SAC 2004年初成立電子標(biāo)簽國家標(biāo)準(zhǔn)工作組負(fù)責(zé)制定中國有關(guān)電子標(biāo)簽的國家標(biāo)準(zhǔn)2004年底終止資訊產(chǎn)業(yè)部科技司2005年成立無線射頻識別技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組無線射頻相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究2006年時(shí)發(fā)表了 中國射頻識別 RFID 技術(shù)政策白皮書 ISO15693與ISO18000 73 中國 續(xù) 2007年 關(guān)于發(fā)布800 900MHz頻