導(dǎo)讀：本小節(jié)將圍繞RFID的標準進行介紹，通過對RFID的標準學(xué)習(xí)，可以更深刻地理解RFID的不同應(yīng)用和發(fā)展體系。
RFID干貨專欄概述
經(jīng)過20多年的努力發(fā)展，超高頻RFID技術(shù)已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一，每年的出貨量達到了200億的級別。在這個過程中，中國逐步成為超高頻RFID標簽產(chǎn)品的主要生產(chǎn)國，在國家對物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大力支持下，行業(yè)應(yīng)用和整個生態(tài)的發(fā)展十分迅猛。然而，至今國內(nèi)還沒有一本全面介紹超高頻RFID技術(shù)的書籍。
為了填補這方面的空缺，甘泉老師花費數(shù)年之功，撰寫的新書《物聯(lián)網(wǎng)UHF RFID技術(shù)、產(chǎn)品及應(yīng)用》正式出版發(fā)布，本書對UHF RFID最新的技術(shù)、產(chǎn)品與市場應(yīng)用進行了系統(tǒng)性的闡述，干貨滿滿!RFID世界網(wǎng)得到了甘泉老師獨家授權(quán)，在RFID世界網(wǎng)公眾號特設(shè)專欄，陸續(xù)發(fā)布本書內(nèi)容。
在1.3節(jié)中的介紹中RFID具有多種分類，對應(yīng)不同的標準，國際標準組織根據(jù)技術(shù)特點不同，將RFID進行了標準化工作，從而推動行業(yè)的快速發(fā)展。本小節(jié)將圍繞RFID的標準進行介紹，通過對RFID的標準學(xué)習(xí)，可以更深刻地理解RFID的不同應(yīng)用和發(fā)展體系。
1.4.1 全球RFID標準化組織
RFID的應(yīng)用牽涉到眾多行業(yè)，因此其相關(guān)的標準盤根錯節(jié)，相互融合。
目前，全球有五大組織與RFID標準相關(guān)，分別代表了國際上不同的團體或國家的利益。EPC global在全球擁有上百家成員，得到了零售巨頭沃爾瑪，制造業(yè)巨頭強生、寶潔等跨國公司的支持。而AIM (AutomaticIdentification Manufacturers)、ISO/IEC、UID則代表了歐洲、美國和日本;IP-X的成員則以非洲、大洋洲和亞洲等國家為主。比較而言，EPC global綜合了美國和歐洲廠商，實力超群。
1. EPCglobal
EPC global由EAN和UCC兩大標準化組織聯(lián)合成立，它繼承了EAN.UCC與產(chǎn)業(yè)界近30年的成功合作傳統(tǒng)。
EPC global是一個中立的、非營利性的RFID專業(yè)標準化組織。EPCglobal的前身是1999年10月1日在美國麻省理工學(xué)院成立的非營利機構(gòu)Auto-ID中心，Auto-ID中心以創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)為使命，與眾多成員企業(yè)共同制定了統(tǒng)一的開放技術(shù)標準。2003年9月，國際物品編碼協(xié)會GS1(EANInternational)收購了Auto-ID，宣布成立EPCglobal，Auto-ID中心加盟GS1更名為Auto-ID實驗室，是EPCglobal從事RFID專業(yè)研究機構(gòu)。EPC global旗下有沃爾瑪集團、英國Tesco等100多家歐美零售流通業(yè)，同時有IBM、微軟、飛利浦、Auto-ID Lab、Alien等公司提供技術(shù)研究支持。Auto-ID實驗室-由Auto-ID中心發(fā)展而成，總部設(shè)在美國麻省理工學(xué)院，與其他五所學(xué)術(shù)研究處于世界領(lǐng)先的大學(xué)通力合作研究和開發(fā)EPC global 網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用。(這五所大學(xué)分別是：英國劍橋大學(xué)、澳大利亞阿德萊德大學(xué)、日本慶應(yīng)大學(xué)、中國復(fù)旦大學(xué)和瑞士圣加侖大學(xué))。
EPC global除發(fā)布標準外，還創(chuàng)建了EPCglobal會員注冊管理。目前EPC global已在大部分GS1-EAN.UCC會員機構(gòu)地區(qū)與國家建立分支機構(gòu)、如：中國(EPC global China)及其中國香港(EPC global Hong Kong)、中國臺灣(EPCglobal Taiwan)等，專門負責(zé)EPC碼段區(qū)域性分配與管理、EPC相關(guān)技術(shù)標準制定、EPC相關(guān)技術(shù)在本國的宣傳普及及推廣應(yīng)用等工作。ISO/IEC標準中有關(guān)860-960MHz頻段的標準，直接采用了EPCglobal Gen2 UHF標準。
2. ISO/IEC
ISO(InternationalOrganization for Standardization——國際標準化組織)/IEC(International Electrotechnical Commission——國際電工委員會)是資深的全球非贏利性標準化專業(yè)機構(gòu)，與EPC global及其他組織相比，ISO/IEC有著天然的標準化公信力。與EPC global只專注于860~960MHz頻段的研究不同，ISO/IEC在多個頻段都發(fā)布了標準。ISO/IEC組織下設(shè)有多個分技術(shù)委員會從事RFID標準研究。大部分RFID標準都由ISO/IEC的技術(shù)委員會(TC)或分技術(shù)委員會(SC)制定。
3. 泛在識別中心UID
泛在識別中心(Ubiquitous ID Center，簡稱UID)是T-Engine Forum論壇下設(shè)的RFID標準研究機構(gòu)。主導(dǎo)Ucode是賦予顯示世界中任何物理對象的唯一的識別碼，它具有128位的充裕容量如NEC、日立、東芝等，也有少數(shù)來自其他國家的著名廠商，如微軟、三星、LG和SKT。T-EngineForum論壇下設(shè)的泛在識別中心(Ubiquitous ID Center，簡稱UID)成立于2002年12月，“Ubiquitous”就是“普及、無處不在”的意思，中文翻譯為“泛在”。UID具體負責(zé)研究和推廣RFID核心技術(shù)，目前微軟、索尼、三菱、日立、日電、東芝、夏普、富士通、NTT DoCoMo、KDDI、J-Phone、理光等重量級企業(yè)都是UID的成員。
4. AIM
AIM(國際自動識別制造商協(xié)會)組織和IP-X組織的實力相對較弱小。
誕生于1999年的AIM是AIDC(AutomaticIdentification and Data Collection)組織發(fā)起成立的國際自動識別制造商協(xié)會，曾制定過通行全球的條碼標準。AIM在全球有13個國家和地區(qū)性的分支，全球會員數(shù)已達一千多個。目前，AIM也推出了RFID標準。2004年11月，AIM和CompTIA(美國計算機行業(yè)協(xié)會)宣布為發(fā)展RFID的第三方認證而合作，AIM的REG(RFIDExperts Group)專家小組提供從物理硬件安裝和現(xiàn)有業(yè)務(wù)整合進行認證和培訓(xùn)。AIM在RFID的影響遠不及EAN.UCC，未來AIM是否有足夠能力影響RFID標準的制定，還存在一定的不確定性。
5. IP-X
IP-X組織的成員則以非洲、大洋洲、亞洲等地的國家為主，主要在南非國家推行。主要由南非Ipico這家公司推動，且其產(chǎn)品及專利都是由Ipico支持。并且其UHF產(chǎn)品在ISO/ICE申請了18000-6D協(xié)議并通過。其特點是UHF遠距離閱讀器，使用IPX協(xié)議，可以實現(xiàn)高速目標識別(大于300公里/小時)，多目標識別(同時240張卡)。
1.4.2 全球RFID標準體系比較
當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)與RFID的國際標準體系正在建設(shè)之中，因為有了GS1\ISO\IEC等國際知名的標準化組織的努力協(xié)調(diào)，許多發(fā)達國家擁有技術(shù)專利的企業(yè)標準已經(jīng)成功地轉(zhuǎn)換成為開放性的國際標準。我國物聯(lián)網(wǎng)標準體系尚處于起步狀態(tài)，少量的基礎(chǔ)標準業(yè)已問世，標簽數(shù)據(jù)標準正在進入審批程序，參照GS1\ISO\IEC制定的物聯(lián)網(wǎng)國家標準體系的工作正在緊鑼密鼓地進行中。
目前，在全球最有影響力的RFID標準體系依次是EPCglobal標準體系、ISO標準體系和UID標準體系。三大體系競爭并存，它們各自體系相互獨立，而內(nèi)容上互相共融，又相互交叉，在RFID發(fā)展初期，對業(yè)界都具有很好的參考價值。
1. UID的RFID標準體系
UID的RFID標準體系架構(gòu)由泛在識別碼(Ucode )、信息系統(tǒng)服務(wù)器、泛在通信器和Ucode解析服務(wù)器四部分構(gòu)成。Ucode是賦予顯示世界中任何物理對象的唯一的識別碼，它具有128位的充裕容量，并能夠以128位的整倍數(shù)進一步擴展至256位、384位或512位。Ucode的最大優(yōu)勢是能夠包容現(xiàn)有編碼體系的原編碼設(shè)計，兼容多種編碼。Ucode標簽具有多種形式，包括條碼、射頻標簽、智能卡、有源芯片等。泛在識別中心把標簽進行分類，設(shè)立了9個不同的認證標準。信息系統(tǒng)服務(wù)器存儲并提供Ucode相關(guān)的各種信息，Ucode解析服務(wù)器確定與Ucode相關(guān)的信息存放在哪個信息服務(wù)器上，Ucode解析服務(wù)器的通信協(xié)議為Ucode RP和eTP。泛在通信器主要由IC標簽、標簽讀寫器和無線廣域網(wǎng)通信設(shè)備等部分構(gòu)成，用來把讀到的Ucode送至解析服務(wù)器，并從信息系統(tǒng)服務(wù)器獲得有關(guān)信息。
UID的RFID標準體系在我國的RFID業(yè)界應(yīng)用不是很多，在全球影響力也遠不如EPC global的RFID標準體系和ISO\IEC的RFID標準體系。
2. ISO\IEC的RFID標準體系
ISO的標準并非單獨為RFID設(shè)立，而且在ISO\IEC的RFID標準中，大量涵蓋了EPC和UID兩種體系的標準。按應(yīng)用分類，ISO的標準體系可以分為：表1-4技術(shù)標準(如射頻識別技術(shù)、IC卡標準等);表1-5數(shù)據(jù)內(nèi)容與編碼標準(如編碼格式、語法標準等);表1-6性能與一致性標準(如測試規(guī)范等標準);表1-7應(yīng)用標準(如船運標簽和產(chǎn)品包裝標準)四大類。
表1-4 ISO/IEC技術(shù)標準
序號 | 標準號 | 標準名稱 | 英文名稱 | 狀態(tài) |
1 | ISO/IEC 18000-1-2008 | 信息技術(shù)-項目管理的射頻識別-標準化參數(shù)的基準結(jié)構(gòu)和定義 | Information technology - Radio frequency identification for item management - Reference architecture and definition of parameters to be standardized | 現(xiàn)行 |
2 | ISO/IEC 18000-2-2009 | 信息技術(shù)-項目管理的射頻識別-低于135kHz空中接口通信參數(shù) | Information technology - Radio frequency identification for item management - Parameters for air interface communications below 135 kHz | 現(xiàn)行 |
3 | ISO/IEC 18000-3-2010 | 信息技術(shù)-項目管理的射頻識別-13.56 MHz空中接口通信參數(shù) | Information technology - Radio frequency identification for item management - Parameters for air interface communications at 13.56 MHz | 現(xiàn)行 |
4 | ISO/IEC 18000-4-2008 | 信息技術(shù)-項目管理的射頻識別-2.45 GHz空中接口通信參數(shù) | Information technology - Radio frequency identification for item management - Parameters for air interface communications at 2.45 GHz | 現(xiàn)行 |
5 | ISO/IEC 18000-6-2010 | 信息技術(shù)-項目管理的射頻識別-860 MHz -~960 MHz空中接口通信參數(shù) | Information technology - Radio frequency identification for item management - Parameters for air interface communications at 860 MHz to 960 MHz | 現(xiàn)行 |
6 | ISO/IEC 18000-7-2009 | 信息技術(shù)-項目管理的射頻識別-第7部分：433 MHz空中接口通信參數(shù) | Information technology -- Radio frequency identification for item management -- Part 7: Parameters for active air interface communications at 433 MHz | 現(xiàn)行 |
7 | ISO/IEC 10536-1-2000 | 識別卡-無觸點集成電路卡-強耦合卡-第1部分：物理特性 | Identification cards -- Contactless integrated circuit(s) cards -- Close-coupled cards -- Part 1: Physical characteristics | 現(xiàn)行 |
8 | ISO/IEC 10536-2-1995 | 識別卡-無觸點集成電路卡-第2部分：耦合區(qū)域的尺寸和位置 | Identification cards -- Contactless integrated circuit(s) cards -- Part 2: Dimensions and location of coupling areas | 現(xiàn)行 |
9 | ISO/IEC 10536-3-1996 | 識別卡-無觸點集成電路卡-第3部分：電子信號和重新裝配程序 | Identification cards -- Contactless integrated circuit(s) cards -- Part 3: Electronic signals and reset procedures | 現(xiàn)行 |
10 | ISO/IEC 15693-1-2010 | 識別卡-無觸點集成電路卡-鄰近卡-第1部分：物理特性 | Identification cards -- Contactless integrated circuit cards -- Vicinity cards -- Part 1: Physical characteristics Second Edition | 現(xiàn)行 |
11 | ISO/IEC 15693-2-2006 | 識別卡-無觸點集成電路卡-鄰近卡-第2部分：空中接口和初始化 | Identification cards - Contactless integrated circuit cards - Vicinity cards - Part 2: Air interface and initialization | 現(xiàn)行 |
12 | ISO/IEC 15693-3-2009 | 識別卡-無觸點集成電路卡-鄰近卡-第3部分：防碰撞和傳輸協(xié)議 | Identification cards -- Contactless integrated circuit cards -- Vicinity cards -- Part 3: Anticollision and transmission protocol | 現(xiàn)行 |
13 | ISO/IEC 14443-1-2008 | 識別卡-無接點集成電路卡-鄰近卡-第1部分：物理特性 | Identification cards -- Contactless integrated circuit cards -- Proximity cards -- Part 1: Physical characteristics | 現(xiàn)行 |
14 | ISO/IEC 14443-2-2010 | 識別卡-無接點集成電路卡-鄰近卡-第2部分：無線電頻率和單接口 | Identification cards -- Contactless integrated circuit cards -- Proximity cards -- Part 2: Radio frequency power and signal interface | 現(xiàn)行 |
15 | ISO/IEC 14443-3-2001 | 識別卡-無觸點集成電路卡.鄰近卡第3部分：初始化和防碰撞 | Identification cards -- Contactless integrated circuit(s) cards -- Proximity cards -- Part 3: Initialization and anticollision | 現(xiàn)行 |
16 | ISO/IEC 14443-4-2008 | 信息技術(shù)-系統(tǒng)間的通信和信息交換-近距通信接口和協(xié)議-2(NFCIP-2) | Information technology -- Telecommunications and information exchange between systems -- Near Field Communication Interface and Protocol -2 (NFCIP-2) | 現(xiàn)行 |
表1-5 ISO/IEC RFID數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標準
序號 | 標準號 | 標準名稱 | 英文名稱 | 狀態(tài) |
1 | ISO/IEC 15424-2008 | 信息技術(shù)-自動識別和數(shù)據(jù)捕捉技術(shù)-數(shù)據(jù)承載器識別器(包括符號識別器) | Information technology -- Automatic identification and data capture techniques -- Data Carrier Identifiers (including Symbology Identifiers) | 現(xiàn)行 |
2 | ISO/IEC 15418-2009 | 信息技術(shù).-自動識別和數(shù)據(jù)捕捉技術(shù)-GS1應(yīng)用標識符和ASC MH10數(shù)據(jù)標識符和維護 | Information technology -- Automatic identification and data capture techniques -- GS1 Application Identifiers and ASC MH10 Data Identifiers and maintenance | 現(xiàn)行 |
3 | ISO/IEC 15434-2006 | 信息技術(shù).-自動識別和數(shù)據(jù)捕捉技術(shù)-大高容量ADC媒體用的傳遞語法 | Information technology -- Automatic identification and data capture techniques -- Syntax for high-capacity ADC media | 現(xiàn)行 |
4 | ISO/IEC 15459-1-2006 | 信息技術(shù)-傳輸設(shè)備的特殊識別-第1部分：傳輸單元的唯一標識符 | Information technology - Unique identifiers - Part 1: Unique identifiers for transport units | 現(xiàn)行 |
5 | ISO/IEC 15459-2-2006 | 信息技術(shù)-傳輸設(shè)備的特殊識別-第2部分：注冊程序 | Information technology - Unique identifiers - Part 2: Registration procedures | 現(xiàn)行 |
6 | ISO/IEC 15459-3-2006 | 信息技術(shù)-傳輸設(shè)備的特殊識別-第3部分：特殊識別的通用規(guī)則 | Information technology - Unique identifiers - Part 3: Common rules for unique identifiers | 現(xiàn)行 |
7 | ISO/IEC 15459-4-2008 | 信息技術(shù)-傳輸設(shè)備的特殊識別-第4部分：單獨項目 | Information technology -- Unique identifiers -- Part 4: Individual items | 現(xiàn)行 |
8 | ISO/IEC 15459-5-2007 | 信息技術(shù)-傳輸設(shè)備的特殊識別-第5部分：可回收運輸單元的唯一識別（RTIs） | Information technology -- Unique identifiers -- Part 5: Unique identifier for returnable transport items (RTIs) | 現(xiàn)行 |
9 | ISO/IEC 15459-6-2007 | 信息技術(shù)-傳輸設(shè)備的特殊識別-第6部分：產(chǎn)品分組的唯一識別 | Information technology -- Unique identifiers -- Part 6: Unique identifier for product groupings | 現(xiàn)行 |
10 | ISO/IEC 15459-8-2009 | 信息技術(shù)-傳輸設(shè)備的特殊識別-第8部分：運輸項目分組 | Information technology -- Unique identifiers -- Part 8: Grouping of transport units | 現(xiàn)行 |
11 | ISO/IEC 15961-2004 | 信息技術(shù)-項目管理無線射頻識別-數(shù)據(jù)對象：應(yīng)用接口 | Information technology -- Radio frequency identification (RFID) for item management -- Data protocol: application interface | 現(xiàn)行 |
12 | ISO/IEC 15962-2004 | 信息技術(shù)-項目管理無線射頻識別-數(shù)據(jù)記錄：數(shù)據(jù)編碼規(guī)則和邏輯記錄功能 | Information technology -- Radio frequency identification (RFID) for item management -- Data protocol: data encoding rules and logical memory functions | 現(xiàn)行 |
13 | ISO/IEC 15963-2009 | 信息技術(shù)-項目管理射頻識別-射頻標簽的唯一性識別 | Information technology -- Radio frequency identification for item management -- Unique identification for RF tags | 現(xiàn)行 |
表1-6 ISO/IEC RFID性能標準
序號 | 標準號 | 標準名稱 | 英文名稱 | 狀態(tài) |
1 | ISO/IEC 18046-2006 | 信息技術(shù)-自動識別和數(shù)據(jù)捕獲技術(shù)-射頻識別裝置性能試驗方法 | Information technology -- Automatic identification and data capture techniques -- Radio frequency identification device performance test methods | 現(xiàn)行 |
2 | ISO/IEC 18046-2-2011 | 信息技術(shù)-射頻識別設(shè)備性能測試方法-第2部分：閱讀器測試方法 | Information technology -- Radio frequency identification device performance test methods -- Part 2: Test methods for interrogator performance | 現(xiàn)行 |
3 | ISO/IEC 18046-3-2007 | 信息技術(shù)-射頻識別設(shè)備性能測試方法-第3部分：標簽的測試方法 | Information technology - Radio frequency identification device performance test methods - Part 3: Test methods for tag performance | 現(xiàn)行 |
4 | ISO/IEC TR 18047-2-2006 | 信息技術(shù)-射頻識別裝置一致性測試方法，第2部分：低于135 kHz空中接口通信的測試方法 | Information technology - Radio frequency identification device conformance test methods-Part 2: Test methods for air interface communications below 135 kHz | 現(xiàn)行 |
5 | ISO/IEC TR 18047-3-2004 | 信息技術(shù)-射頻識別裝置一致性測試方法，第3部分：13.56 MHz空中接口通信的測試方法（僅提供英文版本） | Information technology -- Radio frequency identification device conformance test methods -- Part 3: Test methods for air interface communications at 13.56 MHz (available in English only) | 現(xiàn)行 |
6 | ISO/IEC TR 18047-4-2004 | 信息技術(shù)-射頻識別裝置一致性測試方法-第4部分：2.45GHz空中接口通信的測試方法 | Information technology -- Radio frequency identification device conformance test methods -- Part 4: Test methods for air interface communications at 2.45 GHz (available in English only) | 現(xiàn)行 |
7 | ISO/IEC TR 18047-6-2011 | 信息技術(shù)-射頻識別裝置一致性測試方法-第6部分： 860MHz ~ 960 MHz空中接口通信的測試方法 | Information technology -- Radio frequency identification device conformance test methods -- Part 6: Test methods for air interface communications at 860 MHz to 960 MHz | 現(xiàn)行 |
8 | ISO/IEC TR 18047-7-2010 | 信息技術(shù)-射頻識別裝置一致性測試方法- 第7部分：433 MHz有效空中接口通信的測試方法 | Information technology -- Radio frequency identification device conformance test methods -- Part 7: Test methods for active air interface communications at 433 MHz | 現(xiàn)行 |
表1-7 ISO應(yīng)用標準
序號 | 標準號 | 標準名稱 | 英文名稱 | 狀態(tài) |
1 | ISO 18185-5-2007 | 貨運集裝箱-電子封條-第5部分：物理層 | Freight containers -- Electronic seals -- Part 5: Physical layer | 現(xiàn)行 |
2 | ISO/TS 10891-2009 | 貨運集裝-射頻識別（RFID）-車輛標簽 | Freight containers -- Radio frequency identification (RFID) -- License plate tag | 現(xiàn)行 |
3 | ISO 11784-1996 | 動物的射頻信號識別-代碼結(jié)構(gòu) | Radio frequency identification of animals -- Code structure | 現(xiàn)行 |
4 | ISO 11785-1996 | 動物的無線電頻率識別-技術(shù)概念 | Radio frequency identification of animals -- Technical concept | 現(xiàn)行 |
5 | ISO 17363-2007 | RFID供應(yīng)鏈應(yīng)用-貨運集裝箱 | Supply chain applications of RFID -- Freight containers | 現(xiàn)行 |
6 | ISO 17364-2009 | RFID供應(yīng)鏈應(yīng)用-可回收運輸單元（RTIs） | Supply chain applications of RFID -- Returnable transport items (RTIs) | 現(xiàn)行 |
7 | ISO 17365-2009 | RFID 供應(yīng)鏈應(yīng)用-運輸單元 | Supply chain applications of RFID -- Transport units | 現(xiàn)行 |
8 | ISO 17366-2009 | RFID 供應(yīng)鏈應(yīng)用-產(chǎn)品包裝 | Supply chain applications of RFID -- Product packaging | 現(xiàn)行 |
9 | ISO 17367-2009 | RFID 供應(yīng)鏈應(yīng)用-產(chǎn)品標識 | Supply chain applications of RFID -- Product tagging | 現(xiàn)行 |
10 | ISO 14223-1-2003 | 動物射頻標識-高級應(yīng)答器 -第1部分：無線接口 | Radiofrequency identification of animals -- Advanced transponders -- Part 1: Air interface | |
11 | ISO 24631-1-2009 | 動物射頻標識- 第1部分：ISO 11784 和ISO 11785 RFID應(yīng)答器一致性評估（包括發(fā)放和使用的制造商代碼） | Radiofrequency identification of animals -- Part 1: Evaluation of conformance of RFID transponders with ISO 11784 and ISO 11785 (including granting and use of a manufacturer code) | |
12 | ISO 24631-2-2009 | 動物射頻標識-第2部分：ISO 11784 和ISO 11785 RFID收發(fā)器一致性評估 | Radiofrequency identification of animals -- Part 2: Evaluation of conformance of RFID transceivers with ISO 11784 and ISO 11785 | |
13 | ISO 24631-3-2009 | 動物射頻標識-：第3部分ISO 11784 和ISO 11785 RFID應(yīng)答器性能評估 | Radiofrequency identification of animals -- Part 3: Evaluation of performance of RFID transponders conforming with ISO 11784 and ISO 11785 | |
14 | ISO 24631-4-2009 | 動物射頻標識-第4部分：ISO 11784 和ISO 11785 RFID收發(fā)器性能評估 | Radiofrequency identification of animals -- Part 4: Evaluation of performance of RFID transceivers conforming with ISO 11784 and ISO 11785 |
3. EPC的RFID標準體系
EPC global是全球?qū)I(yè)的RFID標準研究開發(fā)機構(gòu)，EPCglobal的RFID標準體系因此而相對專業(yè)和完善。EPC的RFID標準體系具既有獨創(chuàng)性，又博采眾長的吸取了ISO/IEC專業(yè)標準化機構(gòu)的營養(yǎng)，形成了RFID業(yè)內(nèi)影響力最大的全球RFID標準體系。EPC標準主要應(yīng)用于全球供應(yīng)鏈管理中的RFID應(yīng)用，業(yè)內(nèi)將應(yīng)用EPC標準的RFID標簽稱為“EPC標簽”。
EPC標準體系從技術(shù)上可劃分為數(shù)據(jù)標準、接口標準和認證標準，應(yīng)用于RFID系統(tǒng)的標識層、采集層、交換層三個層面。EPC標準體系框架如圖1-8。
圖1-8 EPC global標準體系
(1)標簽數(shù)據(jù)標準[TDS]：
標簽數(shù)據(jù)標準即EPC標簽數(shù)據(jù)標準[TDS1.4]。包括國際物品編碼協(xié)會GS1之EAN.UCC全球統(tǒng)一標識系統(tǒng)中的：全球貿(mào)易單元代碼(GTIN)、系列貨運包裝箱代碼(SSCC)、全球位置碼(GLN)、全球可回收資產(chǎn)標識(GRAI)、全球單個資產(chǎn)標識(GIAI)向EPC標簽編碼格式的轉(zhuǎn)換。此外還規(guī)定了EPC的通用標識符GID，以及美國國防部專用的DoD結(jié)構(gòu)和原始URI十六進制表示法。該標準為用戶應(yīng)用界面標準。
(2)標簽數(shù)據(jù)解析協(xié)議[TDT]：
本標準是EPC標簽數(shù)據(jù)標準規(guī)范的可機讀版本，可以用來確認EPC格式及不同級別數(shù)據(jù)標識間的轉(zhuǎn)換。該標準描述了如何解釋可機讀版本，包括可機讀標準最終的說明文件的結(jié)構(gòu)和原理，并提供了在自動轉(zhuǎn)換和驗證軟件中如何使用該標準的指南。該標準為軟硬件開發(fā)商和系統(tǒng)開發(fā)商數(shù)據(jù)識別應(yīng)用界面標準。
(3)標簽空中接口協(xié)議[UHF C1G2]
本標準亦稱為Class1 Gen2(C1 G2)標準。本標準規(guī)定了在860～960MHz頻率范圍內(nèi)操作的無源反射散射、讀寫器優(yōu)先溝通(ITF)、RFID系統(tǒng)的物理和邏輯要求。RFID系統(tǒng)由讀寫器和標簽組成。3.2節(jié)會詳細介紹該協(xié)議。
該標準為軟硬件開發(fā)商和系統(tǒng)開發(fā)商數(shù)據(jù)識別應(yīng)用界面標準。
(4)低層讀寫器協(xié)議(LLRP)
低層讀寫器協(xié)議 (LLRP) 由EPCglobal于2007年4月24日發(fā)布。低層讀寫器協(xié)議可以使讀寫器發(fā)揮最佳性能，以形成豐富的準確的可操作性的數(shù)據(jù)和事件。低層讀寫器協(xié)議標準將進一步培育讀寫器的互通性，并為技術(shù)支持商提供基礎(chǔ)，以擴展其對于各個行業(yè)需求的技術(shù)支持能力。5.1.4節(jié)會詳細介紹該協(xié)議。
※ 該標準為軟硬件開發(fā)商和系統(tǒng)開發(fā)商數(shù)據(jù)獲取應(yīng)用界面標準。
(5)讀寫器協(xié)議(RP)
讀寫器管協(xié)議(RP) 標準是一個接口標準，詳細說明了在一臺具備讀寫器能力的設(shè)備和應(yīng)用軟件之間的交互作用。
該標準為軟硬件開發(fā)商和系統(tǒng)開發(fā)商數(shù)據(jù)獲取應(yīng)用界面標準。
(6)讀寫器發(fā)現(xiàn)配置與初始化標準 (DCI)
讀寫器發(fā)現(xiàn)配置與初始化標準 (DCI)規(guī)定了RFID讀寫器與訪問控制器及其工作網(wǎng)絡(luò)間的接口，便于用戶配置和優(yōu)化讀寫器網(wǎng)絡(luò)。
該標準為軟硬件開發(fā)商和系統(tǒng)開發(fā)商數(shù)據(jù)獲取應(yīng)用界面標準。
(7)讀寫器管理規(guī)范(RM)
讀寫器管理規(guī)范 (RM) 是無線協(xié)議的讀寫器管理標準(V1.0.1版本)，通過管理軟件來控制符合EPCglobal要求的RFID低層讀寫器的運行狀況。此標準是對EPC global讀寫器協(xié)議的規(guī)范1.1版本的補充。另外，它還定義了EPC global的SMMP RFID MIB。
該標準為軟硬件開發(fā)商和系統(tǒng)開發(fā)商數(shù)據(jù)獲取應(yīng)用界面標準。
(8) 應(yīng)用事件(中間件)規(guī)范(ALE)
應(yīng)用事件規(guī)范于2005年9月發(fā)布，本標準規(guī)定了客戶可以獲取來自各個渠道、經(jīng)過過濾形成的統(tǒng)一接口，增加了完全支持Gen2特點的TID區(qū)、用戶存儲器、鎖定等功能，并可以降低從讀寫器到應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)量，將應(yīng)用程序從設(shè)備細節(jié)中分離出來，在多種應(yīng)用之間分享數(shù)據(jù)。采用標準的XML網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)以便于集成，當(dāng)供應(yīng)商發(fā)生變化時可以升級拓展。
本標準定義了中間件對上層應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該提供的一組標準接口，即針對RFID中間件和EPCIS捕獲應(yīng)用定義了RFID事件過濾和采集接口，基于ALE設(shè)計的RFID中間件,便于其自身的擴展和與其他軟件銜接。
該標準為軟硬件開發(fā)商和系統(tǒng)開發(fā)商數(shù)據(jù)交換應(yīng)用界面標準。
(9)EPC信息服務(wù) (EPCIS)
EPC信息服務(wù)標準為資產(chǎn)、產(chǎn)品和服務(wù)在全球的流動、定位和部署帶來了前所未有的可視度，標志著EPC發(fā)展的又一里程碑。EPCIS為產(chǎn)品和服務(wù)的生命周期的每一個階段提供可靠而又安全的數(shù)據(jù)交換。
該標準為信息服務(wù)數(shù)據(jù)交換應(yīng)用界面標準。
(10)對象名稱服務(wù)(ONS)
對象名稱服務(wù)標準規(guī)定了如何使用域名系統(tǒng)來定位命令元數(shù)據(jù)和服務(wù)，這個命令元數(shù)據(jù)就是某個指定EPC代碼中SGTIN部分的廠商識別代碼。此標準的服務(wù)對象是有意在實際應(yīng)用中實施對象名稱服務(wù)解決方案系統(tǒng)的軟件開發(fā)商。
該標準為軟件開發(fā)商數(shù)據(jù)交換應(yīng)用界面標準。
(11)EPC名詞術(shù)語(CBY)
EPC名詞術(shù)語為EPC標準體系定義了所有的名字術(shù)語。
該標準為所有的使用界面標準。
(12)EPC認證標準
為了在確?？煽渴褂玫耐瑫r保證可靠的互操作性和快速部署，EPC認證標準定義了實體在EPCglobal網(wǎng)絡(luò)內(nèi)X.509證書的簽發(fā)和使用概況。其定義的內(nèi)容是基于互聯(lián)網(wǎng)特別工作組(IEIF)的關(guān)鍵公共基礎(chǔ)設(shè)施(PKIX)工作組制定的兩個Internet標準，這兩個標準在多種現(xiàn)有環(huán)境中已經(jīng)成功部署、實施和測試。
該標準為軟件開發(fā)商數(shù)據(jù)交換應(yīng)用界面和專業(yè)管理組織應(yīng)用界面標準。
(13)譜系認證標準
譜系認證標準及其相關(guān)附件對醫(yī)療保健行業(yè)供應(yīng)鏈中各參與方使用的電子譜系文檔的維護和數(shù)據(jù)交換定義了架構(gòu)。該標準架構(gòu)的使用符合成文的譜系法律。
譜系管理是為了確保醫(yī)療保健品在供應(yīng)鏈流通，如運輸、配送等各個環(huán)節(jié)都能安全可靠。譜系是一種經(jīng)過認證的供應(yīng)鏈流通管理數(shù)據(jù)記錄，包括每種處方的分布信息、制造商的生產(chǎn)信息、批發(fā)商的配送運輸信息、以及零售商的銷售信息等，譜系管理規(guī)定醫(yī)療保健品流通過程中使用數(shù)字簽名來確保其安全性。但是目前的譜系架構(gòu)上不支持對不同處方藥的組合查詢，如果幾種不同的藥品打入一個包裝成為混合包裝的藥品，那么電子譜系文檔將無法記錄這個混合包裝的信息。藥品譜系消息用來讀電子譜系文檔的交換提供標準化的數(shù)據(jù)交換接口，制定了規(guī)范的XML架構(gòu)以及關(guān)聯(lián)應(yīng)用的指導(dǎo)。
該標準為軟件開發(fā)商數(shù)據(jù)交換應(yīng)用界面和醫(yī)療保健行業(yè)供應(yīng)鏈中各參與方應(yīng)用界面標準。
(14)標簽空中接口協(xié)議HF
本標準規(guī)定了在13.56MHz頻率操作的無源反向散射、讀寫器優(yōu)先溝通(ITF)、RFID系統(tǒng)的物理和邏輯要求。RFID系統(tǒng)由閱讀器和標簽組成。該EPC HF空中接口標準在V2.0.3提供了快速單品級識別的能力。該標準兼容ISO15693標準，并包括其中的可選指令。
1.5 超高頻RFID的重要地位
1.4節(jié)對RFID協(xié)議進行了總結(jié)，相信大家對RFID也有了更進一步的認識。這個時候就會有讀者問了：“這么多RFID技術(shù)中哪種RFID技術(shù)是現(xiàn)在應(yīng)用最廣的，未來發(fā)展最有前途的呢?”先不急回答這個問題，請大家再回想一下物聯(lián)網(wǎng)的起源和RFID的發(fā)展，會發(fā)現(xiàn)都有一個Auto-ID實驗室的建立和EPC global組織的建立。也就是說，奠定RFID和物聯(lián)網(wǎng)最重要的應(yīng)用基礎(chǔ)就是關(guān)于電子編碼的電子標簽應(yīng)用。在ISO/ICE體系下是18000-6C，在EPC結(jié)構(gòu)下是EPC Class1 Gen2，是超高頻RFID的一種，但是由于其在超高頻 RFID中占絕對地位，現(xiàn)在大家提到超高頻RFID一般指的就是ISO/ICE 18000-6C(EPC Class1 Gen2 UHF RFID)。
既然提到了EPC global，我們這里就給大家詳細介紹一下這個組織。就是因為有了這個組織才推動了超高頻RFID的發(fā)展。可以說，EPCglobal給了超高頻RFID一個新的機遇(最早的領(lǐng)域是不列顛空戰(zhàn)的敵我識別)，使超高頻RFID在電子編碼領(lǐng)域充分發(fā)揮了自己的優(yōu)勢，從而重獲新生。
1.5.1 EPC標準的優(yōu)勢
EPC global是國際物品編碼協(xié)會GS1下設(shè)的從事RFID研究與開發(fā)的專業(yè)機構(gòu)，具有分布在波士頓的麻省理工學(xué)院、英國劍橋大學(xué)、澳大利亞阿德萊德大學(xué)、日本慶應(yīng)大學(xué)、中國復(fù)旦大學(xué)和瑞士圣加侖大學(xué)的六個Auto-ID實驗室的專業(yè)資源;EPCglobal旗下有眾多的RFID開發(fā)服務(wù)商和包括制造商、零售商、批發(fā)商、運輸企業(yè)和政府組織在內(nèi)的終端成員。這些成員具有EPC global分配的全球唯一的EPC管理者代碼;GS1之前身EANInternational組織在全球推廣條碼與自動識別技術(shù)的工作積累以及GS1旗下覆蓋了全球107個國家和地區(qū)成員機構(gòu)的100萬多家制造商、零售商和物流商會員，這些成員具有GS1全球唯一的EAN.UCC廠商識別代碼。這些專業(yè)組織資源、國家和地區(qū)成員機構(gòu)資源以及會員組織資源支持EPC標準體系有效的可持續(xù)發(fā)展。
EPC global Class1 Gen2(簡稱Gen2)標準。是EPCglobal開發(fā)的RFID核心標準。Gen2規(guī)定了由用戶終端設(shè)定的硬件產(chǎn)品的空中接口核心性能，是RFID技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和EPC標識組成的EPCglobal網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。Gen2最初由60多個世界頂級技術(shù)企業(yè)聯(lián)合制定，經(jīng)過多年的研究開發(fā)與不斷改進， EPC于2004年發(fā)布了Gen2空中接口協(xié)議硬件標準，一年半之后，Gen2作為C類UHF(超高頻)RFID標準經(jīng)ISO核準成為ISO18000-6修訂標準的一部分。
Gen2融入ISO標準之中，為RFID技術(shù)應(yīng)用在物流與供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用提供了全球統(tǒng)一的超高頻硬件標準，對于RFID技術(shù)在全球的推廣應(yīng)用具有深遠的意義。
在管理性能方面，Gen2給出的超高頻工作頻段為860-960MHz，符合符合歐洲、北美、亞洲等地區(qū)與國家的無線電管理規(guī)定，為RFID的射頻通信適應(yīng)不同國家與地區(qū)的無線電管理的創(chuàng)造了全球范圍的應(yīng)用環(huán)境條件。
在技術(shù)性能方面，Gen2具有32位存儲口令的存儲鎖定性能，以適應(yīng)存儲器存儲控制的需求;具有大于1000個標簽/秒識別速度，以適應(yīng)快速識讀的需求;具有大于7個標簽/秒寫入速度，以適應(yīng)快速存儲器寫入功能的需求;具有密集型讀寫操作模式，以適應(yīng)密集型識讀操作的需求;具有靈活選擇命令的功能，以適應(yīng)位掩碼過濾的需求，等等。
在互操作性方面，Gen2具有在860-960MHz頻段范圍內(nèi)的軟硬件可選性，以適應(yīng)用戶可選擇多個供應(yīng)商采購的需求。
在成本性能方面，Gen2具有芯片體積尺寸小，容量大的優(yōu)勢，在確保性能合用且降低了成本，滿足了那些超小、超薄的標識對象對標簽細小的要求，以適應(yīng)價格比，提高了性能價格比。
在安全性能方面，Gen2具有32位“滅活”口令，使用戶獲得了控制標簽的權(quán)利，用“滅活”口令的設(shè)置芯片停止工作的功能，可以使標簽在任何時候都不產(chǎn)生任何答應(yīng)，保持被滅活的狀態(tài)，有效地防止標簽被非法讀取，提高了數(shù)據(jù)的安全性，減輕了人們對RFID隱私的擔(dān)憂。
1.5.2 超高頻RFID技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)
超高頻RFID在物聯(lián)網(wǎng)中的地位是非常重要的，可以說超高頻RFID的爆炸式增長是物聯(lián)網(wǎng)成功的基礎(chǔ)。由于超高頻 RFID電子標簽具有成本低、使用時間耐久性強，不需要電池，魯棒性好等特點，在各個行業(yè)中超高頻RFID標簽數(shù)量不斷增加，其采集終端超高頻RFID閱讀器的數(shù)量也不斷增加，這樣才促使物聯(lián)網(wǎng)有“物”可“聯(lián)”。那到底物聯(lián)網(wǎng)、RFID、互聯(lián)網(wǎng)、傳感器之間的聯(lián)系是什么呢?如圖1-9所示，RFID、傳感器、因特網(wǎng)三個圓互相交叉共形成了七個區(qū)域。
圖1-9物聯(lián)網(wǎng)與RFID、傳感器與因特網(wǎng)關(guān)系圖
其中相交的四個區(qū)域分別為：RFID與傳感器相交的部分就是“智能標簽”，即帶有各種傳感器的RFID標簽，如溫度傳感器、濕度傳感器、重力傳感器標簽等;RFID與因特網(wǎng)相交部分為“超高頻RFID物聯(lián)網(wǎng)”，即物聯(lián)網(wǎng)中最簡單，最常見的單品級的物品識別和互聯(lián);傳感器與因特網(wǎng)相交部分為傳感器網(wǎng)絡(luò)，可以采集各種不同且大量的傳感器數(shù)據(jù);其中三個圓共同相交的部分(中心)就是廣義的物聯(lián)網(wǎng)，其可以實現(xiàn)對物品以及其當(dāng)前環(huán)境的所有數(shù)據(jù)的“互知互通”。
1.5.3 超高頻RFID技術(shù)的展望
回想一下最近50年的科技進步，從20世紀70年代Intel發(fā)明的微處理器，到20世紀80年代微軟推動個人電腦的應(yīng)用，到20世紀90年代數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的變革，再到二十一世紀的因特網(wǎng)普及，如圖1-10所示。技術(shù)的不斷革命給人類的生活帶來了無數(shù)的便利，那么在2010+的10年中我們最看好的是什么呢?是RFID。在過去的10年中超高頻RFID使用量增加了進100倍。就是因為有了前面的無數(shù)的技術(shù)積累才有了物聯(lián)網(wǎng)的IoT實現(xiàn)的可能性。未來的十年依然是RFID的時代，是物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時代。
圖1-10近50年科技發(fā)展歷程
小結(jié)
本章從物聯(lián)網(wǎng)介紹開始，詳細闡述了RFID技術(shù)的發(fā)展與分類，并將多種RFID技術(shù)進行分類對比，從分類中可以了解到不同的RFID技術(shù)可以應(yīng)用于不同的場景和解決方案，從而引出了超高頻RFID的行業(yè)重要性以及美好的發(fā)展前景，最后的部分簡要介紹了超高頻RFID的常見市場應(yīng)用。希望讀者可以掌握RFID技術(shù)的分類和特點以及不同的應(yīng)用場景，對于解決實際物聯(lián)網(wǎng)項目中的技術(shù)選型問題有較大幫助。
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