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射頻識別技術(shù)與設(shè)計(jì)_第三章RFID標(biāo)準(zhǔn)化7-8第一頁,共152頁。第三章RFID標(biāo)準(zhǔn)化3.1 RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織3.2 RFID標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)3.3 ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)3.4 EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)3.5 UID標(biāo)準(zhǔn)3.6 其他常用標(biāo)準(zhǔn)3.7 中國RFID標(biāo)準(zhǔn)2第二頁,共152頁。&3.1RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織RFID標(biāo)準(zhǔn)化原因RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織3第三頁,共152頁。數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一。
每個(gè)RFID標(biāo)簽都會有一個(gè)唯一的識別碼,如果它的數(shù)據(jù)格式有很多種且互不兼容,那么在閉環(huán)的情況下,對企業(yè)的影響不大;但是在開環(huán)的情況下,使用不同標(biāo)準(zhǔn)的RFID產(chǎn)品將不能通用,這對全球化下的物品流通十分不利。產(chǎn)品互不兼容
各個(gè)國家分配給RFID使用的頻段也各不相同,造成了RFID產(chǎn)品在不同市場和應(yīng)用上的混亂和孤立。尤其在UHF頻段,美國選用902MHz~928MHz,歐盟選用865MHz~868MHz,日本選用950MHz~956MHz,這樣當(dāng)RFID技術(shù)用于全球開放式應(yīng)用(如物流等領(lǐng)域)時(shí),就難以滿足跨地區(qū)、跨國家的操作,這對經(jīng)濟(jì)全球化的物品流通非常不利。RFID標(biāo)準(zhǔn)化原因4第四頁,共152頁。標(biāo)準(zhǔn)化是指對產(chǎn)品、過程或服務(wù)中的現(xiàn)實(shí)和潛在的問題做出規(guī)定,提供可以共同遵守的工作語言。RFID標(biāo)準(zhǔn)化主要目標(biāo)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)及相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用。由于射頻識別技術(shù)主要用于物流管理等行業(yè),一般都需要通過射頻標(biāo)簽來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,因而射頻識別技術(shù)中的數(shù)據(jù)編碼結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)的讀取都需要通過標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行規(guī)范,以保證射頻標(biāo)簽?zāi)軌蛟谌澜绶秶鷥?nèi)跨地域、跨行業(yè)、跨平臺使用。
標(biāo)準(zhǔn)體系的實(shí)質(zhì)就是知識產(chǎn)權(quán),是打包出售知識產(chǎn)權(quán)的高級方式。RFID標(biāo)準(zhǔn)之爭實(shí)質(zhì)上就是物品信息控制權(quán)之爭,關(guān)系著國家安全、RFID戰(zhàn)略實(shí)施和RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本利益。
目前還沒有全球統(tǒng)一的RFID標(biāo)準(zhǔn)體系,處于各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系共存的階段。RFID標(biāo)準(zhǔn)化原因5第五頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)化原因RFID標(biāo)準(zhǔn)的社會影響因素?zé)o線通信管理ETSI歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會、FCC美國聯(lián)邦通信委員會對RFID要求人類健康規(guī)定無線電波的頻率、功率對人類健康的影響個(gè)人隱私需用戶或消費(fèi)者同意數(shù)據(jù)安全需保證信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)安全6第六頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)化原因RFID標(biāo)準(zhǔn)的對象電子標(biāo)簽與讀寫器的空中接口讀寫器與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換協(xié)議RFID標(biāo)簽與讀寫器的性能和一致性測試規(guī)范RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)內(nèi)容和編碼標(biāo)準(zhǔn)7第七頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)化原因推動RFID標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的主要實(shí)體大零售商
沃爾瑪、麥德龍、Tesco等美國國防部
采用EPC編碼作為供應(yīng)商軍需物資的唯一標(biāo)識ETSI
發(fā)布EN302208等標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定UHFRFID設(shè)備的技術(shù)要求和測試方法AIM射頻識別專家組
AIM(國際自動識別技術(shù)協(xié)會)的射頻識別專家組已開始提供物理硬件安裝和現(xiàn)有業(yè)務(wù)整合的認(rèn)證和培訓(xùn)8第八頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織(1)EPCglobal由美國統(tǒng)一代碼協(xié)會UCC和歐洲物品編碼協(xié)會EAN于2003年9月共同成立的一個(gè)中立性非盈利性標(biāo)準(zhǔn)化組織。
EPCglobal授權(quán)EAN/UCC在各國的編碼組織成員負(fù)責(zé)本國的EPC工作,各國編碼組織的主要職責(zé)是管理EPC注冊和標(biāo)準(zhǔn)化工作,在當(dāng)?shù)赝茝VEPC系統(tǒng),提供技術(shù)支持以及培訓(xùn)EPC系統(tǒng)用戶。EPCglobal的主要職責(zé)是在全球范圍內(nèi)對各個(gè)行業(yè)建立和維護(hù)EPC網(wǎng)絡(luò),保證供應(yīng)鏈中各個(gè)環(huán)節(jié)信息的自動實(shí)時(shí)識別采用全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。通過發(fā)展和管理EPC網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)來提高供應(yīng)鏈上貿(mào)易單元信息的透明度和可視性,以此來提高全球供應(yīng)鏈的運(yùn)作效率。9第九頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織(2)EPCglobal
EPCglobal系統(tǒng)是一種基于EAN?UCC編碼的系統(tǒng)。作為產(chǎn)品與服務(wù)流通過程信息的代碼化表示,EAN?UCC編碼具有一整套涵蓋了貿(mào)易流通過程各種有形或無形的產(chǎn)品所需的全球唯一的標(biāo)識代碼,包括貿(mào)易項(xiàng)目、物流單元、位置、資產(chǎn)、服務(wù)關(guān)系等標(biāo)識代碼。EAN?UCC標(biāo)識代碼隨著產(chǎn)品或服務(wù)的產(chǎn)生在流通源頭建立,并伴隨著該產(chǎn)品或服務(wù)的流通貫穿全過程。EAN?UCC標(biāo)識代碼是固定結(jié)構(gòu)、無含義、全球唯一的數(shù)字型代碼,在EPC標(biāo)簽信息規(guī)范1.1中采用64-96位的電子產(chǎn)品編碼;在EPC標(biāo)簽2.0規(guī)范中采用96-256位的電子產(chǎn)品編碼。10第十頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織(3)泛在ID(UID)中心泛在ID中心于2003年3月成立,并得到了日本經(jīng)產(chǎn)省和總務(wù)省的支持,目前包括微軟、索尼、三菱、日立、日電、東芝、夏普、富士通、NTTDoCoMo、KDDI、J-Phone、伊藤忠、大日本印刷、凸版印刷、理光等重量級企業(yè)。
日本泛在ID中心目前已經(jīng)公布了射頻標(biāo)簽超微芯片部分規(guī)格。日本的RFID頻段為高頻、超高頻、微波等頻段,其標(biāo)準(zhǔn)可用于庫存管理、信息的發(fā)送和接收以及產(chǎn)品和零部件的跟蹤管理等。UID的核心是賦予現(xiàn)實(shí)世界中任何物理對象唯一的泛在識別號(Ucode)。11第十一頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織(4)ISO/IEC
國際化標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)/國際電工委員會(IEC)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(TC)或分委員會(SC)制定的。ISO的主要活動是制定國際標(biāo)準(zhǔn),協(xié)調(diào)世界范圍的標(biāo)準(zhǔn)化工作,組織各成員國和技術(shù)委員會進(jìn)行情報(bào)交流,以及與其他國際組織進(jìn)行合作,共同研究有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化問題。IEC的宗旨是,通過各成員國的共同工作,促進(jìn)電氣、電子工程領(lǐng)域中標(biāo)準(zhǔn)化及有關(guān)問題的國際合作,增進(jìn)國際間的相互了解。ISO/IEC通過制定和發(fā)布相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對國際交換環(huán)境中應(yīng)用的各種識別卡(磁卡、IC卡和光卡)技術(shù)的發(fā)展提供了極大的幫助。該組織在制定國際標(biāo)準(zhǔn)過程中,尤其是制定IC卡國際標(biāo)準(zhǔn)過程中充分考慮了市場的需求,積極吸收了各國際行業(yè)協(xié)會的意見,所形成的國際標(biāo)準(zhǔn)得到了廣泛的產(chǎn)品支持,是目前國際化標(biāo)準(zhǔn)組織的標(biāo)準(zhǔn)體系中實(shí)現(xiàn)最好的國際標(biāo)準(zhǔn),已經(jīng)成為直接影響本行業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展方向的重要國際標(biāo)準(zhǔn)。12第十二頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織(5)AIMglobal
自動識別與數(shù)據(jù)采集(AIDC)組織主要負(fù)責(zé)制定通行全球的條形碼標(biāo)準(zhǔn),1999年該組織另外成立了全球自動識別制造商協(xié)會(AIMglobal),目的在于推出RFID標(biāo)準(zhǔn)。AIM的主要研究方向包括條形碼、RFID以及企業(yè)移動計(jì)算。經(jīng)過多年的努力,AIM與制造商一起提出并發(fā)展了許多新興的技術(shù)。在AIM內(nèi)部組織TSC(TechnicalSymbologyCommittee)、全球標(biāo)準(zhǔn)咨詢小組、以及REG(RFIDExpertsGroup)的支持下,AIM創(chuàng)立了許多新的標(biāo)準(zhǔn)。AIMglobal有13個(gè)國家與地區(qū)性的分支,且目前其全球會員數(shù)已快速升至1000多個(gè)。13第十三頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織(6)IP-X
IP-X是以南美、澳大利亞和瑞士等為中性主權(quán)國的第三世界標(biāo)準(zhǔn)組織,其標(biāo)準(zhǔn)主要在南非等國家推行。IP-X標(biāo)準(zhǔn)能使芯片設(shè)計(jì)在多種應(yīng)用環(huán)境下達(dá)到廣泛的技術(shù)可行性,它自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)OEM全套生產(chǎn)線,包括各種射頻識別接口、(單頻/雙頻)標(biāo)簽、(單頻/雙頻)讀取器、設(shè)備管理中間件和射頻識別基礎(chǔ)設(shè)施。這些產(chǎn)品經(jīng)過優(yōu)化,可以兼容IP-X芯片和EPC標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。IP-X的芯片產(chǎn)品目前由瑞士EM微電子制造。14第十四頁,共152頁。&3.2RFID標(biāo)準(zhǔn)化的體系結(jié)構(gòu)RFID標(biāo)準(zhǔn)體系15第十五頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)分類(1)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
定義不同種類的硬件和軟件該如何設(shè)計(jì);提供了讀寫器和電子標(biāo)簽之間的通信協(xié)議;定義讀寫器和主機(jī)系統(tǒng)之間的接口以及數(shù)據(jù)的語法、結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。一致性標(biāo)準(zhǔn)
定義電子標(biāo)簽和讀寫器是否遵循某個(gè)特定標(biāo)準(zhǔn)的測試方法。如印刷質(zhì)量、測試規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)。16第十六頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)分類(2)按內(nèi)容進(jìn)行分類數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)
定義電子標(biāo)簽輸出的數(shù)據(jù)流的含義;說明傳輸數(shù)據(jù)的指令提供數(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)。如編碼格式、語法標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
定義實(shí)現(xiàn)某個(gè)特定應(yīng)用的技術(shù)方法。如船運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品包裝標(biāo)準(zhǔn)。例如,集裝箱裝箱識別系統(tǒng)定義RFID標(biāo)簽應(yīng)該所處的位置和如何附著到箱體上;提供標(biāo)簽、產(chǎn)品封裝和編號方式的詳細(xì)資料。17第十七頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)分類(3)按頻率進(jìn)行分類低頻段
低頻段的頻率范圍為30kHz~300kHz,典型工作頻率有:125kHz、133kHz。低頻標(biāo)簽一般為無源標(biāo)簽,其工作能量通過電感耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。與低頻相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)有:ISO11784/11785、ISO18000-2(125-135kHz),主要應(yīng)用在動物識別、容器識別、工具識別、電子閉鎖防盜(帶有內(nèi)置應(yīng)答器的汽車鑰匙)等方面。18第十八頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)分類(4)按頻率進(jìn)行分類高頻段
高頻段的工作頻率一般為3MHz~30MHz,典型工作頻率為:13.56MHz。相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)有:ISO14443、ISO15693、ISO18000-3(13.56MHz)等,典型應(yīng)用包括:電子車票、電子身份證、電子閉鎖防盜(電子遙控門鎖控制器)等。19第十九頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)分類(5)按頻率進(jìn)行分類超高頻與微波超高頻與微波的典型工作頻率為:433.92MHz、862(902)~928MHz、2.45GHz、5.8GHz。
相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)有:ISO10374、ISO18000-4(2.45GHz)、-5(5.8GHz)、-6(860-930MHz)、-7(433.92MHz)、ANSINCITS256-1999等,典型應(yīng)用包括:移動車輛識別、電子身份證、倉儲物流應(yīng)用、電子閉鎖防盜(電子遙控門鎖控制器)等。20第二十頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)體系(1)21第二十一頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)體系(2)RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
主要定義了不同頻段的空中接口及相關(guān)參數(shù),包括基本術(shù)語、物理參數(shù)、通信協(xié)議和相關(guān)設(shè)備等。22第二十二頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)體系(3)RFID數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)
主要涉及數(shù)據(jù)協(xié)議、數(shù)據(jù)編碼規(guī)則及語法等。包括編碼格式、語法標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)符號、數(shù)據(jù)對象、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)安全等,同時(shí)能夠支持多種編碼格式。23第二十三頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)體系(4)RFID性能標(biāo)準(zhǔn)主要涉及設(shè)備性能及一致性測試方法。主要包括印刷質(zhì)量、設(shè)計(jì)工藝、測試規(guī)范和試驗(yàn)流程等。24第二十四頁,共152頁。RFID標(biāo)準(zhǔn)體系(5)RFID應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
主要涉及特定應(yīng)用領(lǐng)域或特定環(huán)境中RFID的構(gòu)建規(guī)則,其中包括RFID在物流配送、倉儲管理、交通運(yùn)輸、信息管理、動物識別、礦井安全、工業(yè)制造和休閑娛樂等領(lǐng)域的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。25第二十五頁,共152頁。&3.3ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC概述空中接口通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)性能測試和一致性測試標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
26第二十六頁,共152頁。ISO/IEC概述
國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)是世界上最大、最具權(quán)威的非政府性國際標(biāo)準(zhǔn)化專門機(jī)構(gòu)。宗旨是促進(jìn)國際標(biāo)準(zhǔn)的制定,開展有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化的活動,便于國際物資和服務(wù)的交流。國際電工委員會(IEC)是世界上成立最早的國際性電工標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu),工作領(lǐng)域由單純電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的研究,擴(kuò)展到電子、電磁、電工、電氣、電信、能源生產(chǎn)和分配等有電工技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。27第二十七頁,共152頁。ISO/IEC概述根據(jù)1976年ISO和IEC的新協(xié)議,這兩個(gè)組織都是法律上獨(dú)立的組織,IEC負(fù)責(zé)有關(guān)電工和電子領(lǐng)域的國際化標(biāo)準(zhǔn),其他工作由ISO負(fù)責(zé)。隨著RFID在全球的普及,ISO與IEC協(xié)商決定,信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作(如RFID標(biāo)準(zhǔn))由ISO和IEC共同負(fù)責(zé)制定。ISO/IEC已出臺的RFID標(biāo)準(zhǔn)主要關(guān)注基本的模塊構(gòu)建、空中接口、涉及到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其實(shí)施問題。RFID技術(shù)作為一種信息技術(shù),與其有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)可以分為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)、性能標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)方面。28第二十八頁,共152頁。ISO/IEC空中接口通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)
電子標(biāo)簽和讀寫器之間通過相應(yīng)的空中接口協(xié)議才能進(jìn)行相互通信??罩薪涌趨f(xié)議定義了讀寫器與標(biāo)簽之間進(jìn)行命令和數(shù)據(jù)雙向交換的機(jī)制,即讀寫器發(fā)給標(biāo)簽的命令和標(biāo)簽發(fā)給讀寫器的響應(yīng)。29第二十九頁,共152頁。ISO/IEC18000系列標(biāo)準(zhǔn)(1)ISO/IEC18000系列標(biāo)準(zhǔn)是由ISO/IECJTC1SC31負(fù)責(zé)制定的RFID空中接口通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),涵括了有源和無源RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)包括125kHz到2.45GHz的通信頻率,識讀距離由幾里面到幾十米,主要適用于射頻識別技術(shù)在單品管理中的應(yīng)用。30第三十頁,共152頁。ISO/IEC18000系列標(biāo)準(zhǔn)(2)ISO/IEC18000-1
全球認(rèn)可頻率空中接口的一般變量。18000系列標(biāo)準(zhǔn)的第一部分,提供了RFID全球可用頻率的通用通信的框架,同時(shí)也給出了18000系列中空中接口定義的一般參數(shù)。該標(biāo)準(zhǔn)建立了一個(gè)通用系統(tǒng)管理、控制和信息交換的框架,可以用于不同的頻率。31第三十一頁,共152頁。ISO/IEC18000系列標(biāo)準(zhǔn)(3)ISO/IEC18000-2
針對頻率125-134.2kHz。規(guī)定了時(shí)序參數(shù),信號特征,標(biāo)簽和讀寫器之間通信的物理層架構(gòu)、協(xié)議和指令,多標(biāo)簽讀取時(shí)的防碰撞方法。分為類型A和類型B兩種標(biāo)簽,物理層上不同,但支持同樣的協(xié)議和防碰撞機(jī)制。
類型A工作在125kHz全雙工模式下,使用同一個(gè)信道進(jìn)行讀寫器和標(biāo)簽之間的雙向傳輸(FDX)。FDX標(biāo)簽始終由讀寫器提供能量,包括從標(biāo)簽到讀寫器的傳輸。類型B的標(biāo)簽工作在半雙工模式下,工作頻率為134.2kHz,使用兩個(gè)不同的單向信道用于讀寫器到標(biāo)簽和標(biāo)簽到讀寫器的單向數(shù)據(jù)傳輸(HDX)。HDX標(biāo)簽除了標(biāo)簽到讀寫器的傳輸,其它均由讀寫器供電。讀寫器須同時(shí)支持類型A和類型B。32第三十二頁,共152頁。ISO/IEC18000系列標(biāo)準(zhǔn)(4)ISO/IEC18000-3針對頻率13.56MHz,該標(biāo)準(zhǔn)定義了物理層、碰撞管理系統(tǒng)和符合ISO/IEC18000-1要求的物體識別協(xié)議值。該標(biāo)準(zhǔn)有非干擾和非互操作兩種模式,可用于不同的場合。模式1基于ISO/IEC15963,修訂了物品管理,試圖改進(jìn)供貨商之間貨品管理和兼容。模式2允許比模式1更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和內(nèi)存。讀寫器必須支持模式1或模式2,或者能夠支持兩者。33第三十三頁,共152頁。ISO/IEC18000系列標(biāo)準(zhǔn)(5)ISO/IEC18000-4針對頻率2.45GHz,該標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用于貨品管理領(lǐng)域,同時(shí)還定義了前向和反向鏈路參數(shù)。該標(biāo)準(zhǔn)定義了兩種模式,模式1用于被動標(biāo)簽,工作方式為讀寫器先說(ITF);模式2定義電池輔助標(biāo)簽,工作方式為標(biāo)簽先說(TTF)。
模式1的特點(diǎn)為:應(yīng)用于被動反射RFID系統(tǒng);系統(tǒng)使用IFT技術(shù);讀取范圍內(nèi)有一個(gè)或多個(gè)標(biāo)簽,范圍可大于1m;應(yīng)用于很多商業(yè)活動。模式2有以下特點(diǎn):在大范圍、高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)腞FID系統(tǒng)中使用;標(biāo)簽使用電池輔助但可以像TTF一樣操作;空中接口描述對標(biāo)簽電池輔助沒有做到明確說明;可讀寫標(biāo)簽在空中的總數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)284Kbps,只讀標(biāo)簽的傳輸速率為76.8kbps。34第三十四頁,共152頁。ISO/IEC18000系列標(biāo)準(zhǔn)(6)ISO/IEC18000-5針對頻率5.8GHz,用于單品管理應(yīng)用。由于該頻段缺乏商業(yè)應(yīng)用前景,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)終止。35第三十五頁,共152頁。ISO/IEC18000系列標(biāo)準(zhǔn)(7)ISO/IEC18000-6針對頻率860MHz-930MHz。該標(biāo)準(zhǔn)中有三個(gè)類型。類型A的特點(diǎn):
在前向鏈路使用脈沖間隔編碼;讀寫器先工作方式;Aloha防碰撞算法;在反向鏈路使用雙相間隔碼編碼。類型B特點(diǎn):在前向鏈路中使用雙相間隔碼編碼模式和曼徹斯特編碼;讀寫器首先工作;二叉樹防碰撞算法。類型C特點(diǎn):
類型A與類型B的優(yōu)點(diǎn)綜合,與EPCClass1Gen2標(biāo)準(zhǔn)相同。36第三十六頁,共152頁。ISO/IEC18000系列標(biāo)準(zhǔn)(8)ISO/IEC18000-7定義了433.92MHz空中接口通信協(xié)議,用于單品管理應(yīng)用方面,典型的讀取距離超過1m。規(guī)定了時(shí)序參數(shù)、標(biāo)簽與讀寫器之間通信的物理層協(xié)議、多標(biāo)簽同時(shí)讀取時(shí)的防碰撞、數(shù)據(jù)編碼、工作周期等,可用于開發(fā)能獲得FCC許可的讀/寫有源電子標(biāo)簽。這些標(biāo)簽被美國國防部和萬國郵政聯(lián)盟使用,讀寫范圍超過300ft,約合90m。ISO/IEC18000-7有可能成為遠(yuǎn)洋運(yùn)輸集裝箱追蹤管理的全球性“事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)”。37第三十七頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹
由于UHF(860~960MHz)頻段具有讀寫速率快、識別距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、標(biāo)簽小等優(yōu)點(diǎn),因此UHF頻段的相關(guān)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)已成為全球RFID產(chǎn)業(yè)和研究部門關(guān)注的熱點(diǎn)。UHF頻段ISO/IEC18000-6系列標(biāo)準(zhǔn)包括ISO/IEC18000-6TypeA、ISO/IEC18000-6TypeB和ISO/IEC18000-6TypeC3種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。TypeC由EPCClass1Gen2適當(dāng)修改而來。TypeA標(biāo)準(zhǔn)相對來說出現(xiàn)較早,從讀寫速率、性能、準(zhǔn)確性和安全性等方面都不如TypeB和TypeC,在實(shí)際的生產(chǎn)和應(yīng)用當(dāng)中,已經(jīng)逐漸被TypeB和TypeC所取代。38第三十八頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹TypeB與TypeC協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)基本參數(shù)比較39第三十九頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹
TypeC在數(shù)據(jù)速率、調(diào)制方式等多方面都優(yōu)于TypeB,但是從標(biāo)簽容量來看,TypeB存儲數(shù)據(jù)的能力多于TypeC。TypeB的自適應(yīng)二進(jìn)制樹算法和TypeC的時(shí)隙隨機(jī)防碰撞算法則各有其特點(diǎn)。TypeB一般用在閉環(huán)的領(lǐng)域,TypeC一般用于開環(huán)的領(lǐng)域。對于不同的應(yīng)用對象和環(huán)境,需要使用不同的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。40第四十頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹TypeB與TypeC協(xié)議編碼與命令類型TypeB和TypeC協(xié)議都是基于“讀寫器先發(fā)言”的通信機(jī)制,即讀寫器發(fā)出命令幀,標(biāo)簽收到后解碼讀寫器的命令,然后由標(biāo)簽應(yīng)答,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。鏈路與編碼
讀寫器到標(biāo)簽的通信(即前向鏈路)使用開關(guān)控制方式發(fā)送數(shù)據(jù)。射頻場開代表“1”,射頻場關(guān)代表“0”。TypeB協(xié)議前向鏈路采用曼徹斯特編碼的方式,高電平由邏輯“1”到邏輯“0”的轉(zhuǎn)換(下降沿)來表示,低電平由邏輯“0”到邏輯“1”的轉(zhuǎn)換(上升沿)來表示41第四十一頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹TypeB與TypeC協(xié)議編碼與命令類型鏈路與編碼
TypeC采用具有唯一性解碼的PIE編碼,通過脈沖間隔(PulseInterval)長度的不同來區(qū)分邏輯“0”和“1”,并且在任意一個(gè)符合數(shù)據(jù)的中間產(chǎn)生一次相位翻轉(zhuǎn),脈沖寬度大于參考脈沖寬度判為邏輯“1”小于參考脈沖寬度判為邏輯“0”。參考脈沖寬度為邏輯“0”和“1”脈沖寬度之和的一半。42第四十二頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹TypeB與TypeC協(xié)議編碼與命令類型鏈路與編碼
TypeB與TypeC的返向鏈路都采用FM0編碼,也稱之為雙相間隔編碼。如果電平從位窗的起始處發(fā)生翻轉(zhuǎn),則表示邏輯“1”。如果電平除了在位窗的起始處翻轉(zhuǎn),還在中間發(fā)生翻轉(zhuǎn),則表示邏輯“0”。43第四十三頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹TypeB與TypeC協(xié)議編碼與命令類型命令類型與格式TypeB與TypeC協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的命令集劃分方式不同,但本質(zhì)上沒有很大區(qū)別。TypeB的命令可以分為4個(gè)功能組:選擇命令、識別命令、數(shù)據(jù)傳輸命令和多卡處理命令。TypeC的命令可以分為3個(gè)功能組:選擇命令、清點(diǎn)命令和訪問命令。由于命令有很多,只分析常用的具有代表性的強(qiáng)制命令。強(qiáng)制命令即符合ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的所有標(biāo)簽和讀寫器應(yīng)支持的命令。44第四十四頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹TypeB與TypeC協(xié)議編碼與命令類型命令類型與格式TypeB的GROUPSELECT命令格式
TypeB的GROUPSELECT命令根據(jù)某種條件在射頻場中選擇一組標(biāo)簽,進(jìn)行識別或讀寫數(shù)據(jù)。
TypeB的所有命令位數(shù)都為8位,數(shù)據(jù)字段固定為64位。45第四十五頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹TypeB與TypeC協(xié)議編碼與命令類型命令類型與格式TypeC的Select命令格式
TypeC的Select命令用于選擇標(biāo)簽群以便對標(biāo)簽進(jìn)行清點(diǎn)和訪問,該命令可以確認(rèn)或取消適用于4個(gè)通話的標(biāo)簽的SL標(biāo)記。TypeC命令位數(shù)采用Huffman編碼的方式,采用指針和長度的方式操作數(shù)據(jù),這樣可以提高傳輸效率。46第四十六頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹TypeB與TypeC協(xié)議編碼與命令類型命令與編碼評價(jià)曼徹斯特編碼是早期的編碼標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)起來較為容易,但是編碼效率較低,一般情況下脈沖量是數(shù)據(jù)量的兩倍,具有唯一性。PIE編碼具有極性翻轉(zhuǎn)特性,使得編碼數(shù)據(jù)同曼徹斯特編碼一樣無二義性,且物理上實(shí)現(xiàn)容易,傳輸效率高。命令是讀寫器和標(biāo)簽之間通信的手段,所以在命令的傳輸過程中盡量的縮短命令的長度,但是又不能改變命令的功能。TypeB的所有命令位數(shù)都8位,而TypeC命令位數(shù)采用可變字長前綴編碼,這樣使用頻率較高的命令的命令碼位數(shù)較少。另外,TypeC的數(shù)據(jù)傳輸采用指針和長度的方式,優(yōu)于固定長度方式,它以最短的長度傳輸最多的有效數(shù)據(jù),提高了傳輸效率。47第四十七頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹TypeB與TypeC協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的防沖突機(jī)制
當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入射頻場時(shí),從POWER-OFF狀態(tài)進(jìn)入READY狀態(tài),讀寫器用GROUPSELECT命令使部分或所有在射頻場中的標(biāo)簽參與沖突仲裁。這時(shí)標(biāo)簽由READY狀態(tài)進(jìn)入ID狀態(tài),同時(shí)把內(nèi)部計(jì)數(shù)器清“0”。這時(shí),所有處于ID狀態(tài)的標(biāo)簽執(zhí)行下列流程進(jìn)行沖突仲裁。TypeB自適應(yīng)二進(jìn)制樹防沖突機(jī)制48第四十八頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹TypeB與TypeC協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的防沖突機(jī)制1)、所有處于ID狀態(tài)并且內(nèi)部計(jì)數(shù)器為“0”的標(biāo)簽將發(fā)送它們的UID給讀寫器。2)、如果有一個(gè)以上的標(biāo)簽發(fā)送UID,讀寫器將收到錯(cuò)誤的響應(yīng),然后發(fā)送FAIL命令。3)、當(dāng)標(biāo)簽接收到FAIL命令后,首先查看自己的內(nèi)部計(jì)數(shù)器,如果計(jì)數(shù)器不為“0”,則把計(jì)數(shù)器加“1”。如果計(jì)數(shù)器為“0”,標(biāo)簽將生成一個(gè)“1”或“0”的隨機(jī)數(shù),隨機(jī)數(shù)是“1”,則計(jì)數(shù)器加“1”;隨機(jī)數(shù)是“0”,則計(jì)數(shù)器不變,并再次發(fā)送它們的UID。這時(shí)可能會出現(xiàn)以下四種可能情況。4)、如果有一個(gè)以上的標(biāo)簽發(fā)送它們的UID,則重復(fù)2)操作。49第四十九頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹TypeB與TypeC協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的防沖突機(jī)制5)、如果所有的標(biāo)簽都隨機(jī)產(chǎn)生“1”,這時(shí)讀寫器就接收不到任何響應(yīng),它就會發(fā)送SUCCESS命令。所有標(biāo)簽的計(jì)數(shù)器減“1”,然后計(jì)數(shù)器為“0”的標(biāo)簽繼續(xù)發(fā)送UID,接著重復(fù)2)操作。6)、如果只有一個(gè)標(biāo)簽發(fā)送它的UID,那么讀寫器將發(fā)送包含此UID的DATAREAD命令。標(biāo)簽正確接收后,就從ID狀態(tài)進(jìn)入DATAEXCHANGE狀態(tài),并發(fā)送數(shù)據(jù)。然后讀寫器將發(fā)送SUCCESS命令。如果這時(shí)只剩一個(gè)標(biāo)簽,則重復(fù)5)操作。如果這時(shí)還有多個(gè)標(biāo)簽,則重復(fù)2)操作。7)、如果只有一個(gè)標(biāo)簽發(fā)送UID,但是沒有被正確接收,那么讀寫器將發(fā)送RESEND命令。這時(shí)標(biāo)簽就會重新發(fā)送它的UID,如果正確接收,則重復(fù)6)操作;如果若干次錯(cuò)誤,就假定有多個(gè)標(biāo)簽,則重復(fù)2)操作。50第五十頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹TypeB與TypeC協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的防沖突機(jī)制TypeB的自適應(yīng)二進(jìn)制樹防沖突機(jī)制把標(biāo)簽作為二進(jìn)制樹的結(jié)點(diǎn),經(jīng)過FAIL命令后,隨機(jī)產(chǎn)生器產(chǎn)生二進(jìn)制樹的“0”、“1”分支,而標(biāo)簽內(nèi)部計(jì)數(shù)器的值則為結(jié)點(diǎn)在樹中的層數(shù)。
整個(gè)沖突仲裁過程其實(shí)是:1)、通過FAIL命令和標(biāo)簽的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器構(gòu)建一棵二進(jìn)制樹;2)、在隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器為“1”的分支中,用內(nèi)部計(jì)數(shù)器來標(biāo)識標(biāo)簽結(jié)點(diǎn)的層數(shù);3)、從層數(shù)最小的標(biāo)簽結(jié)點(diǎn)開始遍歷,當(dāng)獲得標(biāo)簽結(jié)點(diǎn)的UID后,就從二進(jìn)制樹刪除該結(jié)點(diǎn);4)、通過SUCCESS命令把標(biāo)簽結(jié)點(diǎn)的層數(shù)減“1”,然后就構(gòu)成一棵新的二進(jìn)制樹;5)、直到所有的結(jié)點(diǎn)都識別完,也就完成了沖突仲裁。51第五十一頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹TypeB與TypeC協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的防沖突機(jī)制TypeC標(biāo)準(zhǔn)提出一種新的隨機(jī)時(shí)隙防沖突機(jī)制(SR),其本質(zhì)上跟TypeA采用的幀時(shí)隙Aloha機(jī)制一樣,幀長度為2Q,但是TypeC可以根據(jù)Q值動態(tài)的操作當(dāng)前的識別周期。TypeC隨機(jī)時(shí)隙防沖突防沖突機(jī)制52第五十二頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹TypeB與TypeC協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的防沖突機(jī)制隨機(jī)時(shí)隙防沖突機(jī)制的標(biāo)簽識別過程如下:1)、讀寫器選擇4個(gè)會話(S1、S2、S3、S4)中的一個(gè)來清點(diǎn)標(biāo)簽。在清點(diǎn)周期范圍內(nèi),有且只有一個(gè)會話。2)、讀寫器發(fā)送Query命令來啟動清點(diǎn)周期,參數(shù)Q包含于Query命令中。3)、標(biāo)簽收到Query命令后,在(0~2Q-1)范圍內(nèi)挑選一個(gè)隨機(jī)值,將該值載入時(shí)隙計(jì)數(shù)器,如果隨機(jī)數(shù)為“0”,它將用RN16(16位隨機(jī)數(shù))響應(yīng)。53第五十三頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹TypeB與TypeC協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的防沖突機(jī)制4)、如果只有一個(gè)標(biāo)簽響應(yīng)讀寫器,說明當(dāng)前Q的值設(shè)置比較合理,則該標(biāo)簽被讀寫器識別,接著執(zhí)行操作5)。如果沒有標(biāo)簽響應(yīng)或者沖突,則執(zhí)行操作6)。5)、讀寫器發(fā)送ACK命令,標(biāo)簽用EPC等數(shù)據(jù)響應(yīng)讀寫器。6)、根據(jù)不同的情況去調(diào)整Q的值,然后發(fā)出Query或QueryAdjust命令去識別剩下的標(biāo)簽。54第五十四頁,共152頁。ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)介紹TypeB與TypeC協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的防沖突機(jī)制TypeC的隨機(jī)時(shí)隙防沖突的機(jī)制本質(zhì)上是采用劃分時(shí)隙的手段來實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽的防沖突。在每個(gè)清點(diǎn)周期內(nèi),通過多次嘗試調(diào)整Q值的大小,使標(biāo)簽達(dá)到比較好的響應(yīng)效果,算法本身也具有自適應(yīng)的能力。Q值的調(diào)整本身和常量C有一定的關(guān)系,所以C值選定也可能影響算法的效率。雖然并不能產(chǎn)生最優(yōu)解,但是從效率上來說,比先前的幀時(shí)隙Aloha算法效率要高的多。自適應(yīng)二進(jìn)制樹防沖突機(jī)制有一定的缺點(diǎn),當(dāng)?shù)却R別的標(biāo)簽數(shù)量較多時(shí),由于頻繁出現(xiàn)沖突,并且每次沖突只產(chǎn)生兩個(gè)分支,效率較低。隨機(jī)時(shí)隙防沖突機(jī)制具有算法簡單,便于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn),但是由于該機(jī)制的時(shí)隙是隨機(jī)分配的,具有一定的不確定性,可能有些標(biāo)簽在相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)無法識別,這說明該機(jī)制算法有待進(jìn)一步改進(jìn)。55第五十五頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹ISO/IEC15693是疏耦合射頻卡(VICC)的國際標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)由物理特性、空中接口與初始化、防碰撞和傳輸協(xié)議、命令擴(kuò)展和安全特性4個(gè)部分組成。第一部分主要規(guī)定了VICC的物理特性,包括機(jī)械特性,物理尺寸,抗紫外線、X射線以及電磁射線的能力,抗彎曲性能等。下面主要介紹第2部分和第3部分。56第五十六頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹VCD(閱讀器)通過耦合天線將功率傳輸?shù)絍ICC(標(biāo)簽),工作場頻率為13.56MHz±7kHz。VICC應(yīng)按預(yù)期在Hmin和Hmax之間持續(xù)工作。最小工作場為Hmin,值為150mA/m,最大工作場為Hmax,值為5A/m。
采用ASK調(diào)制,在VCD和VICC之間產(chǎn)生通信。使用兩個(gè)調(diào)制指數(shù),10%和100%,調(diào)制指數(shù)由VCD決定,VICC應(yīng)對兩者都能夠解碼??罩薪涌谂c初始化57第五十七頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹空中接口與初始化58第五十八頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹空中接口與初始化數(shù)據(jù)編碼采用脈沖位置調(diào)制,VICC支持兩種數(shù)據(jù)編碼模式。數(shù)據(jù)編碼模式:256取1Pulse的位置表示傳輸數(shù)據(jù)字節(jié)的值,該值在0-255之間每個(gè)值的持續(xù)時(shí)間為18.88us(256/fc,fc是載波頻率),整個(gè)字節(jié)的傳輸時(shí)間為4.833ms。59第五十九頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹空中接口與初始化數(shù)據(jù)編碼模式:4取1
使用4取1脈沖位置調(diào)制模式,這種位置一次決定2個(gè)位。4個(gè)連續(xù)的位對構(gòu)成1個(gè)字節(jié),首先傳送最低的位對。數(shù)據(jù)速率為26.48kbits/s(fC/512)。60第六十頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹空中接口與初始化VCD到VICC幀。幀由幀起始(SOF)和幀結(jié)束(EOF)來分隔,SOF序列有兩種模式,分別是是256取1編碼和4取1編碼。256取1模式的開始幀4取1模式的開始幀61第六十一頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹空中接口與初始化負(fù)載調(diào)制VICC應(yīng)能經(jīng)電感耦合區(qū)域與VCD通信,在該區(qū)域中,所加載的載波頻率能產(chǎn)生頻率為fs的副載波。該副載波應(yīng)能通過切換VICC中的負(fù)載來產(chǎn)生。由VCD通訊協(xié)議報(bào)頭的第一位選擇使用一種或兩種副載波。當(dāng)使用一種副載波,副載波負(fù)載調(diào)制頻率fS1應(yīng)為fC/32(約423.75kHz)。當(dāng)使用兩種副載波,頻率fS1應(yīng)為fC/32(約423.75kHz),頻率fS2應(yīng)為fC/28(約484.28kHz)。62第六十二頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹空中接口與初始化數(shù)據(jù)速率由VCD通訊協(xié)議報(bào)頭的第二位選擇使用何種速率VICC應(yīng)支持下表的數(shù)據(jù)速率。63第六十三頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹防碰撞與傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)元素的定義唯一標(biāo)示符(UID)VICC由一個(gè)64位(bits)的唯一標(biāo)識符唯一標(biāo)識。在VCD和VICC之間防沖突和一對一交換期間,用來定位每個(gè)唯一特別的VICC。1-48位是制造商制定的48位唯一標(biāo)示符,49-56位是IC制造商代碼,57-64的碼制為E0H。應(yīng)用族標(biāo)識符(AFI)AFI(Applicationfamilyidentifier)代表由VCD鎖定的應(yīng)用類型,VICCs只有滿足所需的應(yīng)用準(zhǔn)則才能從出現(xiàn)的VICCs中被挑選出。AFI被編碼在一個(gè)字節(jié)里,由兩個(gè)半字節(jié)組成,高位半字節(jié)用于編碼一個(gè)特定的或所有應(yīng)用族,AFI的低位半字節(jié)用于編碼一個(gè)特定的或所有應(yīng)用子族。子族不同于0的編碼有其自己的所有權(quán)。64第六十四頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹防碰撞與傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)元素的定義數(shù)據(jù)存儲格式標(biāo)識符(DSFID)數(shù)據(jù)存儲格式標(biāo)識符指出數(shù)據(jù)在VICC內(nèi)存中怎樣構(gòu)成。DSFID被相應(yīng)的命令編程和鎖定。DSFID被編碼在一個(gè)字節(jié)里。DSFID允許即時(shí)知道數(shù)據(jù)的邏輯組織。假如VICC不支持DSFID的編程,VICC將以值“0”作為應(yīng)答。CRC初始登記內(nèi)容應(yīng)該全是1:FFFF。在每一幀內(nèi)EOF前的兩字節(jié)CRC附加于每一次請求和應(yīng)答。CRC的計(jì)算作用于SOF后的所有字節(jié),但不包括CRC域。當(dāng)收到來自VCD的一次請求,VICC將校對CRC的值是否有效。假如無效,VICC將丟掉該幀,并不作回答(調(diào)制)。65第六十五頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹防碰撞與傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)元素的定義VICC內(nèi)存結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的命令假定物理內(nèi)存以固定大小的塊(或頁)出現(xiàn)。可尋址的塊達(dá)到256個(gè),塊大小可至256位(bits),這可導(dǎo)致最大的內(nèi)存容量達(dá)到8KBytes(64KBits)。塊安全狀態(tài)在響應(yīng)一次VCD請求時(shí),塊安全狀態(tài)作為參數(shù)由VICC返回。塊安全狀態(tài)編碼成一個(gè)字節(jié)。66第六十六頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹防碰撞與傳輸協(xié)議協(xié)議描述傳輸協(xié)議(或協(xié)議)定義了VCD和VICC之間指令和數(shù)據(jù)雙向交換的機(jī)制。協(xié)議基于一次交換,一次交換包括VCD的一次請求和接著的VICC的一次響應(yīng)。請求和響應(yīng)以幀的形式構(gòu)成,每幀傳輸?shù)奈粩?shù)為字節(jié)的整數(shù)倍數(shù),低字節(jié)、低位先傳輸。67第六十七頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹防碰撞與傳輸協(xié)議協(xié)議描述請求幀由SOF(幀開始)、標(biāo)志、命令編碼、強(qiáng)制和可選參數(shù)、數(shù)據(jù)、CRC、EOF(幀結(jié)束)等域組成。請求幀為8位。68第六十八頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹防碰撞與傳輸協(xié)議協(xié)議描述
應(yīng)答幀由SOF、標(biāo)志、強(qiáng)制和可選的參數(shù)、數(shù)據(jù)、CRC、EOF等域組成。應(yīng)答幀的標(biāo)志域?yàn)?位。出錯(cuò)時(shí),應(yīng)答幀由SOF、標(biāo)志(8位)、錯(cuò)誤碼(8位)、CRC(16位)和EOF等域組成。69第六十九頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹防碰撞與傳輸協(xié)議防碰撞ISO/IEC15963防碰撞技術(shù)采用時(shí)隙ALOHA算法。操作過程如下:1)、發(fā)送一次目錄請求,在一幀內(nèi),由EOF結(jié)束。slots的數(shù)量是16。2)、VICC1在slot0發(fā)送其響應(yīng)。它是唯一發(fā)送響應(yīng)的VICC,因此不會發(fā)生沖突,VCD收到它的UID并為其注冊。3)、VCD發(fā)送一個(gè)EOF,意思是接通到下一slot。4)、在slot1,兩個(gè)VICCs2和3傳輸它們的響應(yīng),產(chǎn)生一次沖突。5)、VCD發(fā)送一個(gè)EOF,意思是接通至下一個(gè)slot。6)、在slot2,沒有VICC傳輸響應(yīng)。因此VCD不檢測一個(gè)VICCSOF,而是通過發(fā)送一個(gè)EOF接通至下一個(gè)slot。70第七十頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹防碰撞與傳輸協(xié)議防碰撞7)、在slot3,來自VICC4和5的響應(yīng)會引起另一次沖突。8)、VCD決定發(fā)送一個(gè)尋址請求(例如一個(gè)讀塊請求)給VICC1,其UID已被正確接收。9)、所有的VICCs檢測到SOF,將退出防沖突序列。它們處理這個(gè)請求,因?yàn)檎埱蟮刂肥桥浣oVICC1的,只有VICC1可傳輸其響應(yīng)。10)、所有的VICC準(zhǔn)備接收下一個(gè)請求。假如它是一個(gè)目錄命令,slot編寫序列號方式從0開始。71第七十一頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹防碰撞與傳輸協(xié)議時(shí)間規(guī)范時(shí)間t1當(dāng)某一VICC檢測到一個(gè)有效VCD請求EOF,或在處理目錄請求過程中轉(zhuǎn)換到下一個(gè)時(shí)隙之前,它將等待一個(gè)時(shí)間t1。t1從檢測到VCD發(fā)送的EOF上升沿開始,VCD至VICC的EOF同步是必須的。T1的額定值是320.9us,范圍是318.6-323.3us。時(shí)間t2t2處于目錄處理過程。當(dāng)VCD開始接收一個(gè)或多個(gè)VICC響應(yīng)時(shí),它將等待VICC響應(yīng)和完整接收,并等待一個(gè)額外時(shí)間t2,然后發(fā)送EOF,啟動下一個(gè)時(shí)隙。T2的最小值是309.2us,它開始于收到來自VICC的EOF。
72第七十二頁,共152頁。ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)介紹防碰撞與傳輸協(xié)議時(shí)間規(guī)范時(shí)間t3在一個(gè)目錄過程中,當(dāng)某個(gè)時(shí)隙無VICC應(yīng)答出現(xiàn)是,VCD在發(fā)送后續(xù)EOF啟動下一個(gè)時(shí)隙之前,它需要等待一個(gè)時(shí)間t3。t3開始于啟動該時(shí)隙的EOF的上升沿,t3的最小值依賴于VICC向VCD傳輸數(shù)據(jù)的副載波調(diào)制和數(shù)據(jù)傳輸速率,t3的值大于323.3us。73第七十三頁,共152頁。ISO/IEC14443標(biāo)準(zhǔn)介紹該標(biāo)準(zhǔn)分為物理特性、空中接口和初始化、防沖突和傳輸協(xié)議、擴(kuò)展命令集和安全特性4個(gè)部分,載波頻率為13.56MHz。從接近式耦合設(shè)備(PCD)向接近式卡(PICC)傳送信號時(shí),TYPEA采用改進(jìn)的Miller編碼方式,調(diào)制深度為100%的ASK信號;TYPEB則采用NRZ編碼方式,調(diào)制深度為10%的ASK信號。從PICC向PCD傳送信號時(shí),二者均通過調(diào)制載波傳送信號,副載波頻率皆為847kHz。TYPEA采用開關(guān)鍵控(On-Offkeying)的Manchester編碼;TYPEB采用BPSK的NRZ-L編碼。采用的載波頻率為13.56MHz,目前的二代身份證標(biāo)準(zhǔn)中采用的就是ISO/IEC14443TYPEB協(xié)議。74第七十四頁,共152頁。ISO/IEC數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC15961標(biāo)準(zhǔn)
側(cè)重應(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,可以對電子標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取、寫入、修改、刪除等操作ISO/IEC15962標(biāo)準(zhǔn)
規(guī)定數(shù)據(jù)的編碼、壓縮、邏輯內(nèi)存映射格式以及如何將標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用程序有意義的方式。提供了一套數(shù)據(jù)壓縮的機(jī)制,充分利用電子標(biāo)簽中有限數(shù)據(jù)存儲空間以及空中通信能力。75第七十五頁,共152頁。ISO/IEC電子標(biāo)簽唯一標(biāo)識標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC15963標(biāo)準(zhǔn)
規(guī)定了電子標(biāo)簽唯一標(biāo)識的編碼標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)兼容ISO/IEC7816-6、ISO/TS14816、EAN.UCC標(biāo)準(zhǔn)編碼體系、INCITS256以及保留對未來擴(kuò)展。76第七十六頁,共152頁。ISO/IEC18046標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC18047標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC10373標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC性能測試和一致性測試標(biāo)準(zhǔn)77第七十七頁,共152頁。ISO/IEC18046標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定標(biāo)簽檢測參數(shù)、檢測速度、標(biāo)簽形狀、標(biāo)簽檢測方向、單個(gè)標(biāo)簽檢測及多個(gè)標(biāo)簽檢測方法等。規(guī)定讀寫器性能參數(shù)及其檢測方法,包括讀寫器檢測參數(shù)、識讀范圍、識讀速率、讀數(shù)據(jù)速率、寫數(shù)據(jù)速率等檢測方法。在ISO/IEC18046附件中,規(guī)定了測試條件,全電波暗室、半電波暗室以及開闊場三種測試場。ISO/IEC性能測試和一致性測試標(biāo)準(zhǔn)78第七十八頁,共152頁。ISO/IEC18047標(biāo)準(zhǔn)確定射頻識別設(shè)備(標(biāo)簽和讀寫器)一致性的方法進(jìn)行定義,也稱空中接口通信測試方法。測試方法只要求被實(shí)現(xiàn)和被檢測的命令功能以及任何功能選項(xiàng)。與ISO/IEC18000系列標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)。ISO/IEC性能測試和一致性測試標(biāo)準(zhǔn)79第七十九頁,共152頁。ISO/IEC10373標(biāo)準(zhǔn)密耦合IC卡的測試方法
規(guī)定了ISO10536的IC卡的物理接口和讀寫器的功能測試方法。測試工具有線圈和電容耦合面,后者可以求出IC卡與讀寫器之間的能量和數(shù)據(jù)傳輸值。規(guī)定了ISO14443-2的非接觸近耦合IC卡的物理接口和讀寫器功能測試方法。測試工具有用于測試負(fù)載調(diào)制的校驗(yàn)線圈、試驗(yàn)結(jié)構(gòu)以及基準(zhǔn)卡(基準(zhǔn)PICC)。ISO/IEC性能測試和一致性測試標(biāo)準(zhǔn)80第八十頁,共152頁。ISO/IEC性能測試和一致性測試標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC10373標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定ISO15693-2IC卡的物理接口和讀寫器的功能測試。測試工具和方法與近耦合IC卡的測試相符。但基準(zhǔn)卡結(jié)構(gòu)中的副載波頻率不同以及工作中的場強(qiáng)不同。81第八十一頁,共152頁。動物識別標(biāo)準(zhǔn)道路交通信息學(xué)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)物流供應(yīng)鏈應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)82第八十二頁,共152頁。動物識別標(biāo)準(zhǔn)ISO11784標(biāo)準(zhǔn)
規(guī)定動物射頻識別碼的編碼結(jié)構(gòu)為64位。第一位代表做動物識別用或非動物識別用,16-26位代表使用國家代碼,27-64位代表各國家自行定義的國內(nèi)識別代碼。ISO11785標(biāo)準(zhǔn)
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸方法和讀寫器規(guī)范,以便激活電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)載體。ISO/IEC應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)83第八十三頁,共152頁。動物識別標(biāo)準(zhǔn)ISO14223標(biāo)準(zhǔn)
包括空中接口、編碼和命令結(jié)構(gòu)、應(yīng)用3個(gè)部分,是ISO11784/11785的擴(kuò)展版本。規(guī)定了動物射頻識別讀寫器和高級標(biāo)簽的空中接口標(biāo)準(zhǔn),可以讓動物數(shù)據(jù)直接存儲在標(biāo)簽上,具備的防碰撞算法和抗干擾特性。ISO/IEC應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)84第八十四頁,共152頁。道路交通信息學(xué)標(biāo)準(zhǔn)ISO14813標(biāo)準(zhǔn)
主要介紹智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)的參考模型結(jié)構(gòu);定義了ITS的基礎(chǔ)服務(wù)以及應(yīng)用范圍;介紹ITS核心參考模型,描述了抽象的面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)結(jié)構(gòu);參考模型指南等等。ISO14819標(biāo)準(zhǔn)
ISO14819交通和旅游信息標(biāo)準(zhǔn)(TTI)的信息是通過交通信息的編碼來完成的。編碼及解碼都由ALERT-C協(xié)議完成。ISO/IEC應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)85第八十五頁,共152頁。道路交通信息學(xué)標(biāo)準(zhǔn)ISO14904標(biāo)準(zhǔn)
道路運(yùn)輸和交通信息通信自動收費(fèi)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了交換機(jī)之間的清空界面規(guī)范,給出了用于接口中的通用信息和數(shù)據(jù)元素的結(jié)構(gòu)。ISO/IEC應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)86第八十六頁,共152頁。集裝箱運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)ISO6346標(biāo)準(zhǔn)
集裝箱編碼、ID和標(biāo)識符號標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了集裝箱尺寸、類型等參數(shù)的數(shù)據(jù)編碼方式。ISO10374標(biāo)準(zhǔn)
集裝箱自動識別標(biāo)準(zhǔn),基于微波電子標(biāo)簽的集裝箱自動識別系統(tǒng)。ISO/IEC應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)87第八十七頁,共152頁。集裝箱運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)ISO18185標(biāo)準(zhǔn)
集裝箱電子關(guān)封標(biāo)準(zhǔn)草案(海、陸、空),被海關(guān)用于監(jiān)控集裝箱裝卸狀況,包含7個(gè)部分,分別是空中接口通信協(xié)議、應(yīng)用要求、環(huán)境特性、數(shù)據(jù)保護(hù)、傳感器、信息交換和物理層特性。ISO/IEC應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)88第八十八頁,共152頁。物流供應(yīng)鏈應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)按照應(yīng)用要求、貨運(yùn)集裝箱、裝載單元、運(yùn)輸單元、產(chǎn)品包裝、單品五級物流單元,制定了六個(gè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)ISO17358
應(yīng)用要求
是供應(yīng)鏈RFID的應(yīng)用要求標(biāo)準(zhǔn),定義了供應(yīng)鏈物流單元各個(gè)層次的參數(shù),定義了環(huán)境標(biāo)識和數(shù)據(jù)流程。ISO17363~17367系列標(biāo)準(zhǔn)
分別對貨運(yùn)集裝箱、可回收運(yùn)輸單元、運(yùn)輸單元、產(chǎn)品包裝、產(chǎn)品標(biāo)簽的RFID應(yīng)用進(jìn)行了規(guī)范。ISO/IEC應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)89第八十九頁,共152頁。&3.4EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)EPC基本概念
EPC編碼體系EPC標(biāo)簽與空中接口通信協(xié)議讀寫器與讀寫器協(xié)議
90第九十頁,共152頁。EPC基本概念
EPC統(tǒng)一了對全球物品的編碼方法,直至編碼至單個(gè)物品。EPC規(guī)定了將此編碼以數(shù)字信息的形式存儲在附著在物品上的應(yīng)答器(即標(biāo)簽)中。閱讀器通過無線空中接口讀取標(biāo)簽中的EPC碼,并經(jīng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳至信息控制中心,進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理、存儲、顯示和交互。
基于RFID技術(shù)的電子產(chǎn)品編碼(EPC)新技術(shù),給商品識別、存儲、流動、銷售各環(huán)節(jié)帶來了巨大變革。91第九十一頁,共152頁。EPC基本概念EPC的特點(diǎn)開放的結(jié)構(gòu)體系
采用全球最大的公用的Internet網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),這就有效地避免了系統(tǒng)的復(fù)雜性,同時(shí)也大大降低了系統(tǒng)的成本,并且還有利于系統(tǒng)的增值。靈活的可持續(xù)發(fā)展的體系EPC系統(tǒng)是一個(gè)靈活的、開放的、可持續(xù)發(fā)展的體系,可在不替換原有體系的情況下做到系統(tǒng)升級。92第九十二頁,共152頁。EPC基本概念EPC的特點(diǎn)
獨(dú)立的平臺與高度的互動性
EPC系統(tǒng)識別的對象是一組十分廣泛的實(shí)體,因而不可能有哪一種技術(shù)適用于所有識別對象。同時(shí),不同地區(qū)、不同國家的射頻識別技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同。因此,開放的結(jié)構(gòu)體系必須具有獨(dú)立的平臺和高度的互操作性。EPC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建在Internet網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上,并且可以與Internet網(wǎng)絡(luò)所有可能的組成部分協(xié)同工作。93第九十三頁,共152頁。EPC基本概念EPC系統(tǒng)體系框架EPC物理對象交換
定義了EPC物理對象交換標(biāo)準(zhǔn),保證當(dāng)用戶將一種物理對象提交給另一用戶時(shí),后者將能夠確定該物理對象有EPC代碼并能較好地對其進(jìn)行說明。EPC基礎(chǔ)設(shè)施
定義用來收集和記錄EPC數(shù)據(jù)的主要設(shè)施部件接口標(biāo)準(zhǔn),因而允許用戶使用互操作部件來構(gòu)建內(nèi)部系統(tǒng)。94第九十四頁,共152頁。EPC基本概念EPC系統(tǒng)體系框架EPC數(shù)據(jù)交換
定義了EPC數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn),為用戶提供了一種點(diǎn)對點(diǎn)共享EPC數(shù)據(jù)的方法,并提供了用戶訪問EPCglobal核心業(yè)務(wù)和其它相關(guān)共享業(yè)務(wù)的機(jī)會。
用戶通過相互交換數(shù)據(jù),來提高自身擁有的運(yùn)動物品的可見性,進(jìn)而從EPCglobal網(wǎng)絡(luò)中受益。95第九十五頁,共152頁。EPC基本概念EPC系統(tǒng)體系框架標(biāo)準(zhǔn)活動種類相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)EPC物理對象交換UHFClass0Gen1射頻協(xié)議UHFClass1Gen1射頻協(xié)議高頻Class1Gen1標(biāo)簽協(xié)議Class1Gen2超高頻空中接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)Class1Gen2超高頻RFID一致性要求規(guī)范EPC標(biāo)簽數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)90MHzClass0射頻識別標(biāo)簽規(guī)范13.56MHzISM射頻Class1射頻識別標(biāo)簽接口規(guī)范860-930MHzClass1射頻識別標(biāo)簽射頻與邏輯通信接口規(guī)范96第九十六頁,共152頁。EPC基本概念EPC系統(tǒng)體系框架標(biāo)準(zhǔn)(續(xù))活動種類相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)EPC基礎(chǔ)設(shè)施EPCglobal體系框架應(yīng)用水平事件規(guī)范讀寫器協(xié)議讀寫器管理規(guī)范標(biāo)簽數(shù)據(jù)解析協(xié)議EPC數(shù)據(jù)交換EPCIS數(shù)據(jù)規(guī)范EPCIS查詢接口規(guī)范對象名解析業(yè)務(wù)規(guī)范EPCIS數(shù)據(jù)獲取接口規(guī)范EPCIS發(fā)現(xiàn)協(xié)議用戶認(rèn)證協(xié)議97第九十七頁,共152頁。EPC基本概念EPC系統(tǒng)體系框架標(biāo)準(zhǔn)900MHzClass0射頻識別標(biāo)簽規(guī)范
定義900MHzClass0的通信協(xié)議和通信接口,指明該頻段的射頻通信要求和標(biāo)簽要求,并給出了該頻段通信所需的基本算法。13.56MHzISM頻段Class1射頻識別標(biāo)簽接口規(guī)范
定義13.56MHzISM頻段Class1的通信協(xié)議和通信接口,指明該頻段的射頻通信要求和標(biāo)簽要求,并給出了該頻段通信所需的基本算法。98第九十八頁,共152頁。EPC基本概念EPC系統(tǒng)體系框架標(biāo)準(zhǔn)860-930MHzClass1射頻識別標(biāo)簽射頻與邏輯通信接口規(guī)范
定義860-930MHzClass1的通信協(xié)議和通信接口,指明該頻段的射頻通信要求和標(biāo)簽要求,并給出了該頻段通信所需的基本算法。Class1Gen2超高頻RFID一致性要求規(guī)范
給出860~960MHz頻段的Class1Gen2超高頻RFID協(xié)議,包括讀寫器和標(biāo)簽之間在物理交互上的協(xié)同要求,以及讀寫器和標(biāo)簽操作流程與命令上的協(xié)同要求。99第九十九頁,共152頁。EPC基本概念EPC系統(tǒng)體系框架標(biāo)準(zhǔn)EPCglobal體系框架
定義和描述了EPCglobal體系框架,由硬件、軟件和數(shù)據(jù)接口的交互標(biāo)準(zhǔn)以及EPCglobal核心業(yè)務(wù)組成的集合,代表了所有通過使用EPC代碼來提升供應(yīng)鏈運(yùn)行效率的業(yè)務(wù)。Class1Gen2超高頻空中接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)
定義了被動式反向散射、讀寫器先激勵(lì)(InterrogatorTalksFirst,ITF)、工作在860~960MHz頻段內(nèi)的射頻識別系統(tǒng)的物理與邏輯要求。該系統(tǒng)包含讀寫器與標(biāo)簽兩大部分。100第一百頁,共152頁。EPC基本概念EPC系統(tǒng)體系框架標(biāo)準(zhǔn)EPC標(biāo)簽數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定義了系列編碼方案,包括:EAN/UCC全球貿(mào)易項(xiàng)目代碼(GTIN)EAN/UCC系列貨運(yùn)包裝箱代碼(SSCC)EAN/UCC全球位置碼(GLN)EAN/UCC全球可回收資產(chǎn)標(biāo)識(GRAI)EAN/UCC全球單個(gè)資產(chǎn)標(biāo)識(GIAI)EAN/UCC全球服務(wù)關(guān)系代碼(GSRN)和通用標(biāo)識符(GID)通用標(biāo)識符增加了美國國防部結(jié)構(gòu)頭和UR(IUniformResourceIdentifier,統(tǒng)一資源標(biāo)識)的十六進(jìn)制表示方101第一百零一頁,共152頁。EPC基本概念EPC系統(tǒng)體系框架標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用水平事件規(guī)范
定義了某種接口的參數(shù)與功能,通過該接口,用戶可以獲取過濾后的、整理過的電子產(chǎn)品代碼數(shù)據(jù)。電子標(biāo)簽
指明了域名服務(wù)系統(tǒng)如何用來定位與給定電子產(chǎn)品碼GTIN部分相關(guān)的權(quán)威數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)。其目標(biāo)群體是對象名解析業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)者和應(yīng)用者。102第一百零二頁,共152頁。EPC編碼體系
EPC編碼是EPC系統(tǒng)的重要組成部分,對實(shí)體及實(shí)體的相關(guān)信息進(jìn)行代碼化,通過統(tǒng)一的、規(guī)范化的編碼來建立全球通用的信息交換語言。EPC編碼是EAN/UCC在原有全球統(tǒng)一編碼體系基礎(chǔ)上提出的,是新一代全球統(tǒng)一標(biāo)識的編碼體系,是對現(xiàn)行編碼體系的拓展和延伸。EPC編碼體系是新一代與GTIN兼容的編碼標(biāo)準(zhǔn),也是EPC系統(tǒng)的核心與關(guān)鍵。EPC的目標(biāo)是為物理世界的對象提供惟一的標(biāo)識,從而達(dá)到通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來標(biāo)識和訪問單個(gè)物體的目標(biāo),就如在互聯(lián)網(wǎng)中使用IP地址來標(biāo)識和通信一樣。103第一百零三頁,共152頁。EPC編碼體系
EPC編碼并不取代現(xiàn)行的條形碼標(biāo)準(zhǔn),而是由現(xiàn)行的條形碼標(biāo)準(zhǔn)逐漸過渡到EPC標(biāo)準(zhǔn)或者是在未來的供應(yīng)鏈中EPC和EAN/UCC系統(tǒng)共存。EPC是存儲在射頻標(biāo)簽中的惟一信息,且已經(jīng)得到UCC和EAN兩個(gè)主要國際標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)督機(jī)構(gòu)的支持。EPC中碼段的分配是由EAN/UCC來管理的。在我國,EAN/UCC系統(tǒng)中GTIN編碼是由中國物品編碼中心負(fù)責(zé)分配和管理。同樣,中國物品編碼中心(ANCC)也已啟動EPC服務(wù)來滿足國內(nèi)企業(yè)使用EPC的需求。104第一百零四頁,共152頁。EPC編碼體系EPC編碼規(guī)則惟一性足夠的編碼容量:EPC編碼的位數(shù)從足夠大,擁有足夠的地址空間來標(biāo)識所有的對象。組織保證:EPCglobal通過全球各國編碼組織來負(fù)責(zé)分配本國的EPC代碼,并建立相應(yīng)的管理制度使用周期:對一般實(shí)體對象,使用周期和實(shí)體對象的生命周期一致。對特殊的產(chǎn)品,EPC代碼的使用周期是永久的。比特?cái)?shù)唯一編碼數(shù)對象236.0×106/年汽車295.8×108使用中計(jì)算機(jī)336.0×109人口105第一百零五頁,共152頁。EPC編碼體系EPC編碼規(guī)則永久性
產(chǎn)品代碼一經(jīng)分配,就不再更改,并且是終身的。簡單性
編碼既簡單同時(shí)又能提供實(shí)體對象的惟一標(biāo)識??蓴U(kuò)展性
EPC編碼留有備用空間,具有可擴(kuò)展性,確保了EPC系統(tǒng)的升級和可持續(xù)發(fā)展。106第一百零六頁,共152頁。EPC編碼體系EPC編碼規(guī)則保密性與安全性
與安全和加密技術(shù)相結(jié)合,EPC編碼具有高度的保密性和安全性。無含義
為了保證代碼有足夠的容量以適應(yīng)產(chǎn)品頻繁更新?lián)Q代的需要,最好采用無含義的順序碼。107第一百零七頁,共152頁。EPC編碼體系EPC編碼結(jié)構(gòu)編碼方案編碼類型版本號域名管理對象分類序列號EPC-64I型22141724II型2151334III型2261323EPC-96I型8282436EPC-256I型83256160II型86456128III型81285664108第一百零八頁,共152頁。EPC編碼體系EPC編碼結(jié)構(gòu)
EPC代碼是由一個(gè)版本號加上另外三段數(shù)據(jù)(依次為域名管理、對象分類、序列號)組成的一組數(shù)字。
版本號用于標(biāo)識EPC編碼的版本次序,它使得EPC隨后的碼段可以有不同的長度;
域名管理是描述與此EPC相關(guān)的生產(chǎn)廠商的信息,例如可口可樂公司;
對象分類記錄產(chǎn)品精確類型的信息,例如美國生產(chǎn)的330ml罐裝減肥可樂;
序列號惟一標(biāo)識貨品,精確地指明EPC代碼標(biāo)識的是哪一罐330ml罐裝減肥可樂。109第一百零九頁,共152頁。EPC編碼體系EPC編碼類型(EPC-96,EPC-64,EPC-256)EPC-96碼
I型
EPC-96I型的設(shè)計(jì)目的是成為一個(gè)公開的物品標(biāo)識代碼,類似于目前的統(tǒng)一產(chǎn)品代碼(UPC),或者UCC/EAN的運(yùn)輸集裝箱代碼。
域名管理負(fù)責(zé)在其范圍內(nèi)維護(hù)對象分類代碼和序列號。必須保證對ONS可靠的操作,并負(fù)責(zé)維護(hù)和公布相關(guān)的產(chǎn)品信息。域名管理的區(qū)域占據(jù)28個(gè)數(shù)據(jù)位,允許大約2.68億家制造商。這超出了UPC-12的十萬個(gè)和EAN-13的一百萬個(gè)的制造商容量。110第一百一十頁,共152頁。EPC編碼體系EPC編碼類型(EPC-96,EPC-64,EPC-256)EPC-96碼
I型
對象分類字段在EPC-96代碼中占24位。這個(gè)字段能容納當(dāng)前所有的UPC庫存單元的編碼。
序列號字段則是單一貨品識別的編碼。EPC-96序列號對所有的同類對象提供36位的惟一辨識號,其容量為=68719476736。與產(chǎn)品代碼相結(jié)合,該字段將為每個(gè)制造商提供1.1×1028個(gè)惟一的項(xiàng)目編號—超出了當(dāng)前所有已標(biāo)識產(chǎn)品的總?cè)萘俊?11第一百一十一頁,共152頁。EPC標(biāo)簽與空中接口通信協(xié)議EPC標(biāo)簽的分類(1)Class0EPC標(biāo)簽
滿足物流,供應(yīng)鏈管理中,比如超市的結(jié)賬付款、超市貨架掃描、集裝箱貨物識別、貨物運(yùn)輸通道以及倉庫管理等基本應(yīng)用功能的標(biāo)簽。Class0EPC標(biāo)簽的主要功能包括:必須包含EPC代碼、24位自毀代碼以及CRC代碼;可以被讀寫器讀取;可以被重疊讀?。豢梢宰詺?;存儲器不可以由讀寫器進(jìn)行寫入。112第一百一十二頁,共152頁。EPC標(biāo)簽與空中接口通信協(xié)議EPC標(biāo)簽的分類(2)Class1EPC標(biāo)簽
又稱身份標(biāo)簽,是一種無源的、后向散射式標(biāo)簽,除了具備Class0EPC標(biāo)簽的所有特征外,還具有一個(gè)電子產(chǎn)品代碼標(biāo)識符和一個(gè)標(biāo)簽標(biāo)識符,Class1EPC標(biāo)簽具有自毀功能,能夠使得標(biāo)簽永久失效,此外,還有可選的密碼保護(hù)訪問控制和可選的用戶內(nèi)存等特性。113第一百一十三頁,共152頁。EPC標(biāo)簽與空中接口通信協(xié)議EPC標(biāo)簽的分類(3)Class2EPC標(biāo)簽也是一種無源的、后向散射式標(biāo)簽,除了具備Class1EPC標(biāo)簽的所有特征外,還包括擴(kuò)展的TID(TagIdentifier,標(biāo)簽標(biāo)識符)、擴(kuò)展的用戶內(nèi)存、選擇性識讀功能。Class2EPC標(biāo)簽在訪問控制中加入了身份認(rèn)證機(jī)制,并將定義其他附加功能。114第一百一十四頁,共152頁。EPC標(biāo)簽與空中接口通信協(xié)議EPC標(biāo)簽的分類(4)Class3EPC標(biāo)簽一種半有源的、后向散射式標(biāo)簽,它除了具備Class2EPC標(biāo)簽的所有特征外,還具有完整的電源系統(tǒng)和綜合的傳感電路,其中,片上電源用來為標(biāo)簽芯片提供部分邏輯功能。115第一百一十五頁,共152頁。EPC標(biāo)簽與空中接口通信協(xié)議EPC標(biāo)簽的分類(5)Class4EPC標(biāo)簽一種有源的、主動式標(biāo)簽,除了具備Class3EPC標(biāo)簽的所有特征外,還具有標(biāo)簽到標(biāo)簽的通信功能、主動式通信功能和特別組網(wǎng)功能。116第一百一十六頁,共152頁。EPC標(biāo)簽與空中接口通信協(xié)議EPC空中接口通信協(xié)議-EPCGen2PIE編碼基帶FM0編碼密勒編碼調(diào)制副載波調(diào)制技術(shù)差錯(cuò)控制編碼技術(shù)數(shù)據(jù)加密概率/分槽防沖突算法117第一百一十七頁,共152頁。EPC標(biāo)簽與空中接口通信協(xié)議EPC空中接口通信協(xié)議-EPCGen2
PIE編碼是Gen-2標(biāo)準(zhǔn)前向鏈路通信時(shí)采用的數(shù)據(jù)編碼方式。它通過脈沖間隔(PulseInterval)的不同長度來區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)0和1,且在任一符合數(shù)據(jù)的中間產(chǎn)生一次相位翻轉(zhuǎn)。118第一百一十八頁,共152頁。EPC標(biāo)簽與空中接口通信協(xié)議EPC空中接口通信協(xié)議-EPCGen2
基帶FM0編碼是Gen-2標(biāo)準(zhǔn)反向鏈路通信時(shí)可選的兩種數(shù)據(jù)編碼方式之一。它采用雙相位空間編碼,在每一個(gè)符號邊界,信號相位必須發(fā)生翻轉(zhuǎn)。119第一百一十九頁,共152頁。EPC標(biāo)簽與空中接口通信協(xié)議EPC空中接口通信協(xié)議-EPCGen2
密勒編碼也是反向鏈路通信的編碼方式。不同于基帶FM0編碼的是,僅在二個(gè)連續(xù)符號0間才發(fā)生相位翻轉(zhuǎn),其他數(shù)據(jù)符號組合(01/10/11)不發(fā)生相位翻轉(zhuǎn),發(fā)射波形為基帶波形乘上M倍符號速率的方波信號。120第一百二十頁,共152頁。EPC標(biāo)簽與空中接口通信協(xié)議EPC空中接口通信協(xié)議-EPCGen2調(diào)制技術(shù)Gen-2標(biāo)準(zhǔn)前向鏈路通信時(shí)采用雙邊帶/單邊帶/相位翻轉(zhuǎn)幅度鍵控方式(即DSB/SSB,PRASK)。Gen-2標(biāo)準(zhǔn)反向鏈路采用后向散射(backscatter)幅度鍵控/相移鍵控(即ASK/PSK)。后向散射是通過芯片端口阻抗的變化因而改變天線的反射系數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。
幅度鍵控的載波幅度受到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制而取不同值,采用包絡(luò)檢波,實(shí)現(xiàn)簡單,適合電子標(biāo)簽特點(diǎn)。相移鍵控用需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)值來調(diào)制載波相位,如用180相移表示1,用0相移表示0。相移鍵控調(diào)制技術(shù)抗干擾性能好,相位的變化可作為定時(shí)信息來同步發(fā)送機(jī)和接收機(jī)時(shí)鐘。121第一百二十一頁,共152頁。EPC標(biāo)簽與空中接口通信協(xié)議EPC空中接口通信協(xié)議-EPCGen2差錯(cuò)控制編碼RFID工作在ISM頻段,各種無線干擾、電子標(biāo)簽之間以及閱讀器之間的相互干擾影響RFID設(shè)備的正常工作,而電子標(biāo)簽特點(diǎn)決定了不能采用比較復(fù)雜的前向糾錯(cuò)編碼技術(shù)。Gen-2標(biāo)準(zhǔn)采用了檢錯(cuò)能力很強(qiáng)的循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼—CRC-16。122第一百二十二頁
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