第2章_自動識別技術(shù)與RFID

1、內(nèi)容提要感知識別技術(shù)融合物理世界和信息世界，是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡(luò)最獨特的部分。本篇從自動識別自動識別技術(shù)與技術(shù)與RFID開始，逐一介紹多樣化的信息生成方式。2.1 自動識別技術(shù)自動識別技術(shù)2.2 RFID的歷史和現(xiàn)狀2.3 RFID技術(shù)分析2.4 RFID標(biāo)簽沖突*2.5 RFID和物聯(lián)網(wǎng)自動識別技術(shù)是模式識別理論的典型應(yīng)用，選取不同的特征產(chǎn)生了多樣的自動識別技術(shù)。本章內(nèi)容光符號識別&語音識別光學(xué)字符識別光學(xué)字符識別（Optical Character Recognition，OCR），是模式識別（Pattern Recognition，PR）的一種技術(shù)，目的是要使計算機知道它到底看

2、到了什么，尤其是文字資料。OCR技術(shù)能使設(shè)備通過光學(xué)機制識別字符。語音識別語音識別研究如何采用數(shù)字信號處理技術(shù)自動提取及決定語言信號中最基本有意義的信息，同時也包括利用音律特征等個人特征識別說話人。自動識別技術(shù)舉例光符號識別語音識別虹膜識別指紋識別IC卡條形碼虹膜識別：合適的生物特征虹膜識別虹膜識別是當(dāng)前應(yīng)用最方便精確的生物識別技術(shù)，虹膜的高度獨特性和穩(wěn)定性是其用于身份鑒別的基礎(chǔ)。虹膜識別：合適的生物特征虹膜識別的特點：虹膜識別的特點：非非接觸性接觸性: 從無需用戶接觸設(shè)備,對人身沒有侵犯。唯一性唯一性: 形態(tài)完全相同虹膜的可能性低于其他組織。穩(wěn)定性穩(wěn)定性: 虹膜定型后終身不變，一般疾病不會對

3、虹膜組織造成損傷。防偽性防偽性: 不可能在對視覺無嚴重影響的情況下用外科手術(shù)改變虹膜特征。自動識別技術(shù)舉例光符號識別語音識別虹膜識別指紋識別IC卡條形碼指紋識別技術(shù)從實用角度看，指紋識別指紋識別是一種生物識別技術(shù)的身份鑒別方法。因為指紋具有各不相同、終生基本不變的特點，且目前的指紋識別系統(tǒng)已達到操作方便、準確可靠、價格適中的階段。指紋識別的處理流程：指紋識別的處理流程：通過特殊的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備和計算機圖像處理技術(shù)，對活體指紋進行采集、分析和比對，可以迅速、準確地鑒別出個人身份。系統(tǒng)一般主要包括對指紋圖像采集、指紋圖像處理、特征提取、特征值的比對與匹配等過程。自動識別技術(shù)舉例光符號識別語音識別虹膜

4、識別指紋識別IC卡條形碼指紋特征有哪些（總體特征）？紋型紋型：三種基本紋型包括：環(huán)型、弓型和螺旋型紋數(shù)紋數(shù)：模式區(qū)內(nèi)指紋紋路的數(shù)量。模式區(qū)：模式區(qū)：指紋上包含總體特征的區(qū)域，即從模式區(qū)就能夠分辨出指紋是屬于那一種類型的三角點三角點：位于從核心點開始的第一個分叉點或斷點、或者兩條紋路會聚處、孤立點、轉(zhuǎn)折點、或者指向這些奇異點。指紋特征有哪些（局部特征）？終結(jié)點（終結(jié)點（Ending）：一條紋路在此終結(jié)。分叉點（分叉點（Bifurcation) ：一條紋路在此分開成為兩條或更多的紋路。 分歧點（分歧點（Ridge Divergence）：兩條平行的紋路在此分開。 孤立點（孤立點（Dot or Is

5、land） : 一條特別短的紋路，以至成為一點。 環(huán)點（環(huán)點（Enclosure）: 一條紋路分開成為兩條之后，立即有合并成為一條，這樣形成的一個小環(huán)稱為環(huán)點。短紋（短紋（Short Ridge）: 一端較短但不至于成為一點的紋路。IC卡技術(shù)IC卡卡（Integrated Circuit Card），即“集成電路卡”在日常生活中已隨處可見。實際上是一種數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，如有必要還可附加計算能力。一個標(biāo)準的IC卡應(yīng)用系統(tǒng)通常包括：IC卡、IC卡讀寫器、PC，較大的系統(tǒng)還包括通信網(wǎng)絡(luò)和主計算機等，如圖所示。自動識別技術(shù)舉例光符號識別語音識別虹膜識別指紋識別IC卡條形碼IC卡：基本組成IC卡卡：由持卡人

6、掌管，記錄持卡人特征代碼、文件資料的便攜式信息載體。接口設(shè)備接口設(shè)備：即IC卡讀寫器，是卡與PC信息交換的橋梁，且常是IC卡的能量來源。核心為可靠的工業(yè)控制單片機，如Intel的51系列等。PC：系統(tǒng)的核心，完成信息處理、報表生成輸出和指令發(fā)放、系統(tǒng)監(jiān)控管理以及卡的發(fā)行與掛失、黑名單的建立等。網(wǎng)絡(luò)與計算機網(wǎng)絡(luò)與計算機：通常用于金融服務(wù)等較大的系統(tǒng)。自動識別技術(shù)舉例光符號識別語音識別虹膜識別指紋識別IC卡條形碼IC卡：按芯片分類（1）存儲器卡。存儲器卡。 其內(nèi)嵌芯片相當(dāng)于普通串行EEPROM存儲器，這類卡信息存儲方便，使用簡單，價 格便宜，很多場合可替代磁卡，但由于其本身不具備信息保密功能，因此

7、，只能用于保密性要求不高的應(yīng)用場合。存儲器卡功能簡單，沒有（或很少有）安全保護邏輯，但價格低廉，開發(fā)使用簡便，存儲容量增長迅猛，因此多用于某些內(nèi)部信息無須保密或不允許加密（如急救卡）的場合。特點：特點： IC卡：按芯片分類（2）邏輯加密卡。邏輯加密卡。 加密存儲器卡內(nèi)嵌芯片在存儲區(qū)外增加了控制邏輯，在訪問存儲區(qū)之前需要核對密碼，只有密碼正確，才能進行存取操作，這類信息保密性較好，使用與普通存儲器卡相類似。邏輯加密卡有一定的安全保證，多用于有一定安全要求的場合，如保險卡、加油卡、駕駛卡、借書卡、IC卡電話和小額電子錢包等。特點：特點： IC卡：按芯片分類（3）CPU卡?？?。 CPU卡內(nèi)嵌芯片相當(dāng)

8、于一個特殊類型的單片機，內(nèi)部除了帶有控制器、存儲器、時序控制邏輯等外，還帶有算法單元和操作系統(tǒng)。由于CPU卡有存儲容量大、處理能力強、信息存儲安全等特性。廣泛用于信息安全性要求特別高的場合。 計算能力高，存儲容量大，應(yīng)用靈活，適應(yīng)性較強。 安全防偽能力強。不僅可驗證卡和持卡人的合法性，且可鑒別讀寫終端，已成為一卡多用及對數(shù)據(jù)安全保密性特別敏感場合的最佳選擇，如手機SIM卡等。 真正意義上的“智能卡”。特點：特點： CPU卡：按交換界面分類 接觸式接觸式IC卡卡 接觸式IC卡的多個金屬觸點為卡芯片與外界的信息傳輸媒介，成本低，實施相對簡便；非接觸式IC卡則不用觸點，而是借助無線收發(fā)傳送信息，因此

9、在前者難以勝任的交通運輸?shù)戎T多場合有較多應(yīng)用。 非接觸式非接觸式IC卡卡條形碼技術(shù)自動識別技術(shù)舉例光符號識別語音識別虹膜識別指紋識別IC卡條形碼條碼技術(shù)條碼技術(shù)是在計算機應(yīng)用發(fā)展過程中，為消除數(shù)據(jù)錄入的“瓶頸”問題而產(chǎn)生的，可以說是最“古老”的自動識別技術(shù)。條形碼是由一組規(guī)則排列的條、空以及對應(yīng)的字符組成的標(biāo)記。當(dāng)使用專門的條形碼識別設(shè)備如手持式條碼掃描器掃描這些條碼時，條碼中包含的信息就轉(zhuǎn)化為計算機可識別的數(shù)據(jù)。目前市場上常見的是一維條形碼，信息量約幾十位數(shù)據(jù)和字符；二維條形碼相對復(fù)雜，但信息量可達幾千字符。條形碼技術(shù)：一維條形碼自動識別技術(shù)舉例光符號識別語音識別虹膜識別指紋識別IC卡條形碼

10、一維條碼一維條碼是由一組規(guī)則排列的條、空以及對應(yīng)的字符組成的標(biāo)記。普通的一維條碼在使用過程中僅作為識別信息，它的意義是通過在計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中提取相應(yīng)的信息而實現(xiàn)的。：條形碼輸入速度是鍵盤的5倍倍；：鍵盤輸入的數(shù)據(jù)出錯率一般為1/300，而條形碼的誤碼率低于百萬分之一百萬分之一。條形碼技術(shù)：一維條形碼自動識別技術(shù)舉例光符號識別語音識別虹膜識別指紋識別IC卡條形碼一維一維條碼條碼一個完整的條碼的組成次序依次為：靜區(qū)（前）、起始符、數(shù)據(jù)符、（中間分割符，主要用于EAN碼）、(校驗符)、終止符、靜區(qū)（后）。一維條形碼：譯碼原理激光掃描儀通過一個激光二極管發(fā)出一束光線，照射到一個旋轉(zhuǎn)的棱鏡或來回擺動

11、的鏡子上，反射后的光線穿過閱讀窗照射到條碼表面，光線經(jīng)過條或空的反射后返回閱讀器，由一個鏡子進行采集、聚焦，通過光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電信號，該信號將通過掃描期或終端上的譯碼軟件進行譯碼。一維條形碼：典型一維條形碼制比較條形碼技術(shù)：二維條形碼自動識別技術(shù)舉例光符號識別語音識別虹膜識別指紋識別IC卡條形碼二維碼二維碼利用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息的；使用若干個與二進制相對應(yīng)的幾何形體來表示文字數(shù)值信息，通過圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動識讀以實現(xiàn)信息自動處理。二維碼具有條碼技術(shù)的一些共性：每種碼制有其特定的字符集；每個字符占有一定的寬度；具有一

12、定的校驗功能等。同時還具有對不同行的信息自動識別功能、及處理圖形旋轉(zhuǎn)變化等特點。 QR Code條形碼技術(shù)：二維條形碼自動識別技術(shù)舉例光符號識別語音識別虹膜識別指紋識別IC卡條形碼目前，世界上應(yīng)用最多的二維條碼符號有Aztec Code、PDF147、DataMatrix、QR Code、Code16K等。Code 16KDataMatrixPDF147Aztec CodeQR Codel 條形碼技術(shù)：二維條形碼根據(jù)譯碼原理，可以將二維條碼分為以下三種類型：1、。在一維條形碼的基礎(chǔ)上，各行在頂上互相堆積。如Code 16K、Code 49、PDF417。2、。采用統(tǒng)一的黑白方塊組合和一些特殊的

13、定位符。如QR Code。3、。通過不同長度的條進行編碼，主要用于郵件編碼。如Postnet。Code 16KQR Code一維條形碼與二維條形碼的比較一維條形碼特點：一維條形碼特點：1.可直接顯示內(nèi)容為英文、數(shù)字、簡單符號；2.貯存數(shù)據(jù)不多，主要依靠計算機中的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫：3.保密性能不高；4.損污后可讀性差。二維條形碼特點：二維條形碼特點：1.可直接顯示英文、中文、數(shù)字、符號、圖型；2.貯存數(shù)據(jù)量大，可用掃描儀直接讀取內(nèi)容，無需另接數(shù)據(jù)庫；3.保密性高（可加密），4.安全級別最高時，損污50%仍可讀取完整信息。2.1 自動識別技術(shù)2.2 RFID的歷史和現(xiàn)狀的歷史和現(xiàn)狀2.3 RFID技術(shù)分

14、析2.4 RFID標(biāo)簽沖突*2.5 RFID和物聯(lián)網(wǎng)RFID對于計算機自動識別技術(shù)而言是一場革命，極大地提高了信息處理效率和準確度。本章內(nèi)容2.2 RFID的歷史與現(xiàn)狀RFID是射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification）的英文縮寫,利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的。它是上世紀90年代興起的自動識別技術(shù)，首先在歐洲市場上得以使用，隨后在世界范圍內(nèi)普及。RFID較其它技術(shù)明顯的優(yōu)點是電子標(biāo)簽和閱讀器無需接觸便可完成識別。通過芯片來提供存儲在其中的數(shù)量巨大的無形信息。2.2 RFID的歷史與現(xiàn)狀RFID最早

15、曾在第二次世界大戰(zhàn)中用來在空中作戰(zhàn)行動中進行敵我識別：當(dāng)時英國用以確認進機場的是否為己方的飛機，以免遭誤擊。 20世紀90年代起，這項技術(shù)被美國軍方廣泛使用在武器和后勤管理系統(tǒng)上。美國在“伊拉克戰(zhàn)爭”中利用RFID對武器和物資進行了非常準確地調(diào)配，保證了前線彈藥和物資的準確供應(yīng)。 許多歐美國家高速公路有電子收費站，只要憑著黏在車上的RFID辨識卡片，就可直接通過收費道、自動扣款，不須停車。Dont shoot! Were British!Oh. Were British too!Human-implantable RFIDChip (IC)Antenna In terms of appeara

16、nceEPC tags 5 cents. 1000 gates 1 centGate CountGate Count1000-10000gates equivalents.Symmetric encryption is also too costly. We cant fit DES, AES, or SHA-1 in 2000 gates.2.2 RFID的歷史與現(xiàn)狀Note: Often just emit static identifiers, i.e., they are just smart labels!fRFID helps secure hundreds of millions

17、 of automobilesCryptographic challenge-responsePhilips claims more than 90% reduction in car theft thanks to RFID! RFID now offered in all major credit cards in U.S. Some problems with first generation Heydt-Benjamin et al. 07 Dozens of countries issuing RFID-enabled passports PASS card and “enhance

18、d” drivers licenses (EPC tags)PassportsSupply-chain visibility22 August 200701.28 UTCKansas, USACrate #123 packedFactory #1876231 August 200722.19 UTCOkinawa, JapanCrate #123 arrivedDock JHS1872H25 August 200706.08 UTCNYC, USACrate #123 loadedCargo ship UAYHQUE Anti-counterfeiting: Better supply-cha

19、in visibility means less fraud U.S. FDA urging RFID use to combat counterfeiting of drugs Pharmaceutical companies doing item-level trials with EPC todaypharmaceuticals2.1 自動識別技術(shù)2.2 RFID的歷史和現(xiàn)狀2.3 RFID技術(shù)分析技術(shù)分析2.4 RFID標(biāo)簽沖突*2.5 RFID和物聯(lián)網(wǎng)RFID系統(tǒng)的基本組成是什么？有哪些重要參數(shù)？本章內(nèi)容2.3 RFID技術(shù)分析RFID系統(tǒng)系統(tǒng) 包括：傳送器、接收器、微處理器、天線、

20、標(biāo)簽。傳送器、接收器和微處理器通常都被封裝在一起，又統(tǒng)稱為閱讀器(Reader)，所以工業(yè)界經(jīng)常將RFID系統(tǒng)分為為閱讀器、天線和標(biāo)簽三大組件，這三大組件一般都可由不同的生廠商生產(chǎn)。Reader01.203D2A.916E8B.8719BAE03CTagDatabaseReaderNetworkDataProcessingReaderTagEavesdropperForward Channel Range (100m)Backward Channel Range (5m)2.3 RFID技術(shù)分析：閱讀器閱讀器閱讀器是RFID系統(tǒng)最重要也是最復(fù)雜的一個組件。因其工作模式一般是主動向標(biāo)簽詢問標(biāo)識信

21、息，所以有時又被稱為詢問器（Interrogator）。閱讀器可以通過標(biāo)準網(wǎng)口、RS232串口或USB接口同主機相連，通過天線同RFID標(biāo)簽通信。有時為了方便，閱讀器和天線以及智能終端設(shè)備會集成在一起形成可移動的手持式閱讀器。2.3 RFID技術(shù)分析：天線天線天線同閱讀器相連，用于在標(biāo)簽和閱讀器之間傳遞射頻信號。閱讀器可以連接一個或多個天線。RFID系統(tǒng)的工作頻率從低頻到微波，這使得天線與標(biāo)簽芯片之間的匹配問題變得很復(fù)雜。2.3 RFID技術(shù)分析：標(biāo)簽標(biāo)簽（標(biāo)簽（Tag）是由耦合元件、芯片及微型天線組成，每個標(biāo)簽內(nèi)部存有唯一的電子編碼，附著在物體上，用來標(biāo)識目標(biāo)對象。標(biāo)簽進入RFID閱讀器掃描

22、場以后，接收到閱讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的電子編碼（被動式標(biāo)簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（主動式標(biāo)簽）。電可擦可編程只讀存儲器（電可擦可編程只讀存儲器（EEPROM）：一般射頻識別系統(tǒng)主要采用EEPROM方式。這種方式的缺點是寫入過程中的功耗消耗很大，使用壽命一般為100,000次鐵電隨機存取存儲器（鐵電隨機存取存儲器（FRAM）: 與EEPROM相比，F(xiàn)RAM的寫入功耗消耗減小100倍，寫入時間甚至縮短1000倍。FRAM屬于非易失類存儲器。然而，F(xiàn)RAM由于生產(chǎn)方面的問題至今未獲得廣泛應(yīng)用。靜態(tài)隨機存取存儲器（靜態(tài)隨機存取存儲器（SRAM）: SRA

23、M能快速寫入數(shù)據(jù)，適用于微波系統(tǒng)，但SRAM需要輔助電池不間斷供電，才能保存數(shù)據(jù)。標(biāo)簽：存儲方式FRAM提供了只使用一個器件就能提供ROM,RAM和EEPROM功能的能力，節(jié)省了功耗, 成本, 空間，同時增加了整個系統(tǒng)的可靠性。最常見的例子就是在一個有外部串行EEPROM嵌入式系統(tǒng)中，F(xiàn)RAM能夠代替EEPROM,同時也為處理器提供了額外的SRAM功能。F-RAM芯片包含一個鋯鈦酸鉛Pb(Zr,Ti)O3的薄鐵電薄膜，通常被稱為PZT。PZT 中的Zr/Ti原子在電場中改變極性，從而產(chǎn)生一個二進制開關(guān)。F-RAM在電源被關(guān)閉或中斷時，由于PZT晶體保持極性能保留其數(shù)據(jù)記憶。這種獨特的性質(zhì)讓F-

24、RAM成為一個低功耗、非易失性存儲器。 標(biāo)簽：存儲方式 鐵鐵電隨機存取存儲器（電隨機存取存儲器（FRAM） 被動式標(biāo)簽（被動式標(biāo)簽（Passive Tag）：因內(nèi)部沒有電源設(shè)備又被稱為無源標(biāo)簽。被動式標(biāo)簽內(nèi)部的集成電路通過接收由閱讀器發(fā)出的電磁波進行驅(qū)動，向閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)。主動標(biāo)簽（主動標(biāo)簽（Active Tag）:因標(biāo)簽內(nèi)部攜帶電源又被稱為有源標(biāo)簽。電源設(shè)備和與其相關(guān)的電路決定了主動式標(biāo)簽要比被動式標(biāo)簽體積大、價格昂貴。但主動標(biāo)簽通信距離更遠，可達上百米遠。半主動標(biāo)簽半主動標(biāo)簽（Semi-active Tag）:這種標(biāo)簽兼有被動標(biāo)簽和主動標(biāo)簽的所有優(yōu)點，內(nèi)部攜帶電池，能夠為標(biāo)簽內(nèi)部計算提供電

25、源。這種標(biāo)簽可以攜帶傳感器，可用于檢測環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度、是否移動等。然而和主動式標(biāo)簽不同是它們的通信并不需要電池提供能量，而是像被動式標(biāo)簽一樣通過閱讀器發(fā)射的電磁波獲取通信能量。標(biāo)簽分類Automobile ignition keyMobile phoneToll paymentplaqueBasic“smart label”標(biāo)簽分類體積小且形狀多樣體積小且形狀多樣：RFID標(biāo)簽在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制，不需要為了讀取精度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。耐環(huán)境性耐環(huán)境性：紙張容易被污染而影響識別。但RFID對水、油等物質(zhì)卻有極強的抗污性。另外，即使在黑暗的環(huán)境中，RFID標(biāo)簽也能

26、夠被讀取。可重復(fù)使用可重復(fù)使用：標(biāo)簽具有讀寫功能，電子數(shù)據(jù)可被反復(fù)覆蓋，因此可以被回收而重復(fù)使用。穿透性強穿透性強：標(biāo)簽在被紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)包裹的情況下也可以進行穿透性通訊。數(shù)據(jù)安全性數(shù)據(jù)安全性：標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)通過循環(huán)冗余校驗的方法來保證標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)準確性。RFID標(biāo)簽與條形碼相比的優(yōu)點？2.3 RFID技術(shù)分析：頻率RFID頻率頻率是RFID系統(tǒng)的一個很重要的參數(shù)指標(biāo)，它決定了工作原理、通信距離、設(shè)備成本、天線形狀和應(yīng)用領(lǐng)域等因素。RFID典型的工作頻率有125KHz、133KHz、13.56MHz、27.12MHz、433MHz、860-960MHz、2.45GHz、

27、5.8GHz等。按照工作頻率的不同，RFID系統(tǒng)集中在低頻、高頻和超高頻三個區(qū)域低頻低頻（LF）范圍為30kHz-300kHz，RFID典型低頻工作頻率有125kHz和133kHz兩個。低頻標(biāo)簽一般都為無源標(biāo)簽，其工作能量通過電感耦合的方式從閱讀器耦合線圈的輻射場中獲得，通信范圍一般小于1米。高頻高頻（HF）范圍為3 MHz -30 MHz，RFID典型工作頻率為13.56MHz，通信距離一般也小于1米。該頻率的標(biāo)簽不再需要線圈繞制，可以通過腐蝕活著印刷的方式制作標(biāo)簽內(nèi)的天線，采用電感耦合的方式從閱讀器輻射場獲取能量。RFID頻率超高頻超高頻（UHF）范圍為300MHz-3GHz，3GHz以上

28、為微波范圍。采用超高頻和微波的RFID系統(tǒng)一般統(tǒng)稱為超高頻RFID系統(tǒng)，典型的工作頻率為：433MHz，860-960MHz，2.45GHz，5.8GHz，頻率波長大概在30厘米左右。嚴格意義上，2.45GHz和5.8GHz屬于微波范圍。 超高頻標(biāo)簽可以是有源標(biāo)簽與無源標(biāo)簽兩種，通過電磁耦合方式同閱讀器通信。通信距離一般大于1米，典型情況為4-6米，最大可超過10米。RFID頻率（續(xù)）2.1 自動識別技術(shù)2.2 RFID的歷史和現(xiàn)狀2.3 RFID技術(shù)分析2.4 RFID標(biāo)簽沖突標(biāo)簽沖突*2.5 RFID和物聯(lián)網(wǎng)多個標(biāo)簽同時處于閱讀器識別范圍之內(nèi)或多個標(biāo)簽同時向閱讀器發(fā)送標(biāo)志信號時，將發(fā)生標(biāo)簽

29、信號沖突。本章內(nèi)容2.4 RFID標(biāo)簽沖突標(biāo)簽信號沖突標(biāo)簽信號沖突：當(dāng)兩個以上的標(biāo)簽同一時刻向閱讀器發(fā)送標(biāo)識信號時，信號將產(chǎn)生疊加而導(dǎo)致閱讀器不能正常解析標(biāo)簽發(fā)送的信號。這個問題通常被稱為標(biāo)簽信號沖突問題（或碰撞問題），解決沖突問題的方法被稱為防沖突算法（或防碰撞算法，反沖突算法）?，F(xiàn)有的基于時分多址防沖突算法可以分為基于ALOHA機制的算法和基于二進制樹兩種類型，而這兩種類型又包括若干種變體。純純ALOHA防沖突算法防沖突算法算法簡單，易于實現(xiàn)，但信道利用率僅為18.4%，性能非常不理想?；贏LOHA的防沖突算法分時隙的分時隙的ALOHA防沖突算法（防沖突算法（S-ALOHA）基于ALOH

30、A的防沖突算法S-ALOHA算法將純ALOHA算法的時間分為若干時隙，每個時隙大于或等于標(biāo)簽標(biāo)識符發(fā)送的時間長度，并且每個標(biāo)簽只能在時隙開始時刻發(fā)送標(biāo)識符。由于系統(tǒng)進行了時間同步，S-ALOHA協(xié)議的信道利用率達到36.8%，是純ALOHA的兩倍。基于幀的分時隙基于幀的分時隙ALOHA防沖突算法（防沖突算法（FSA）Frame Slotted Aloha(FSA) 將N個時隙組成一幀，一幀中包含的時隙數(shù)固定，標(biāo)簽隨機選擇N個時隙中的一個與閱讀器通信，一旦碰撞則等待下一幀，重新選擇時隙重發(fā)信息。優(yōu)點優(yōu)點：簡化了時隙Aloha的隨機退避機制。缺點缺點：當(dāng)標(biāo)簽數(shù)遠大于N時，出現(xiàn)“餓死現(xiàn)象”； 當(dāng)標(biāo)簽

31、數(shù)遠小于N時，較多時隙空閑，產(chǎn)生浪費。 Q算法算法基于ALOHA的防沖突算法動態(tài)自適應(yīng)設(shè)置幀長度的算法可以解決FAS算法固定幀的局限性。目前流行的方法有兩種：一種根據(jù)前一幀通信獲取的空的時隙數(shù)目，發(fā)生碰撞的時隙數(shù)目和成功識別標(biāo)簽的時隙數(shù)目的數(shù)量估計當(dāng)前的標(biāo)簽數(shù)并設(shè)置下一幀的最優(yōu)的長度；另一種根據(jù)前一時隙的反饋動態(tài)調(diào)整幀長為2的整數(shù)倍，這種方法最具代表性的是EPCglobal Gen2標(biāo)準中設(shè)計的Q算法。Downlink(Reader-Tag)RequestFrame 1RequestFrame 2RequestFrame 3RequestFrame 4Uplink(Tag-Reader)Tag

32、 11Tag 22Tag 33Tag 44Tag 55Tag 66Tag 77Tag 88Tag 99Tag 1010Tag 1111Tag 1212Tag1313動態(tài)幀時隙Aloha運用于RFID系統(tǒng)示意圖n 當(dāng)系統(tǒng)待識別標(biāo)簽數(shù)較多時，動態(tài)增加幀長，可以降低時隙碰撞率，提高系統(tǒng)性能；n 當(dāng)系統(tǒng)待識別標(biāo)簽數(shù)較少時，動態(tài)減少幀長，可以降低空閑時隙比率，提高時隙利用率，提高系統(tǒng)性能；隨機二進制樹隨機二進制樹基于二進制樹的防沖突算法隨機二進制樹算法要求每個標(biāo)簽維持一個計數(shù)器，計數(shù)器初始值設(shè)定為0。在每一個時隙開始時，如果標(biāo)簽的計數(shù)器為零則立即發(fā)送自己的標(biāo)識符號，否則該時隙不回復(fù)。凡是被成功識別的標(biāo)簽

33、都處于沉默狀態(tài)，對以后時隙的閱讀器命令均不回復(fù)。如果該時隙有沖突發(fā)生，發(fā)送表示符號的標(biāo)簽就會從0或1兩個數(shù)字中隨機選擇一個，并將其加到自己的計數(shù)器上。整個識別過程就像是對二叉樹中序遍歷。查詢二進制樹查詢二進制樹基于二進制樹的防沖突算法查詢二進制樹算法是無狀態(tài)協(xié)議，不需標(biāo)簽內(nèi)部維持任何狀態(tài)，標(biāo)簽只需根據(jù)閱讀器廣播的標(biāo)識符前綴作比較即可。閱讀器內(nèi)部維持一個二進制前綴，初始值為0。每一個時隙開始時，閱讀器廣播該二進制前綴，電子標(biāo)簽將自己的標(biāo)識符號前幾位與此二進制前綴進行比較，若相同則立即發(fā)送標(biāo)識符號。如果閱讀器探測到?jīng)_突發(fā)生，則在下次查詢中在原來的二進制前綴后面增加0或1，重新查詢，如此循環(huán)直到識別

34、完所有的標(biāo)簽。EPC global是由美國統(tǒng)一代碼協(xié)會（UCC）和國際物品編碼協(xié)會（EAN）于2003年9月共同成立的非營利性組織。EPCglobal以推廣RFID電子標(biāo)簽的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用為宗旨，繼承了Auto-ID中心的行業(yè)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)標(biāo)準制訂工作，統(tǒng)一研究標(biāo)準并推動商業(yè)應(yīng)用，此外還負責(zé)EPCglobal號碼注冊管理。定義：EPCEPC（Electronic Product CodeElectronic Product Code）即電子產(chǎn)品編碼電子產(chǎn)品編碼，是一種編碼系統(tǒng)。它建立在EAN.UCC（即全球統(tǒng)一標(biāo)識系統(tǒng)）條形編碼的基礎(chǔ)之上，并對該條形編碼系統(tǒng)做了一些擴充，用以實現(xiàn)對單品進行標(biāo)識。物件

35、的身份證號碼注意：一連串結(jié)構(gòu)化編號用以識別貨物、位置、服務(wù)、資產(chǎn)等有形無形的物體 EPC標(biāo)簽除儲存識別碼之外，級別較高之標(biāo)簽可儲存使用者所定義的資料 EPC編碼具全球唯一、包容及延展性，除編立新號碼外，亦可涵蓋既存的編碼方案General Identifier (GID-96位元)2.68億個公司1千6百萬個物件680 億個單一品項66裝載有EPC編碼，它應(yīng)附著在物品上用于讀或讀寫EPC標(biāo)簽，并能連接于本地網(wǎng)絡(luò)之中。連接閱讀器和應(yīng)用程序的軟件，亦稱為中間件，它是物聯(lián)網(wǎng)中的核心技術(shù)，可認為是該網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)系統(tǒng)，故稱為Savant。類似于Internet中的域名解析服務(wù)（DNS），它給Savant指明了EPCIS存儲產(chǎn)品有關(guān)信息67 在EPC系統(tǒng)中，需要將EPC編碼與相應(yīng)的商品信息相匹配，而相應(yīng)的商品信息存儲在對應(yīng)的EPCIS服務(wù)器中，ONS服務(wù)提供與EPC編碼對應(yīng)的EPCIS服務(wù)器的地址，它的作用類似于因特網(wǎng)的域名解析服務(wù)。 域名系統(tǒng)（Domain Name System，DNS）負責(zé)有意義的網(wǎng)名字母與IP地址數(shù)字間的轉(zhuǎn)換。例如，當(dāng)我們登錄百度網(wǎng)進行信息搜索時，往往最容易記住的是，而不是百度的IP地址211.94.144.100。在計算機瀏覽器軟件中的URL中輸入“”并回車后，計算機會向DNS發(fā)送請求以得到IP地址信息，DNS接到請求后，在自己的