第十章 RFID标准

1、第十章 物联网RFID标准 Internet Internet之所以能够在全球范围内实现软之所以能够在全球范围内实现软 硬件以及信息资源共享，是因为实现了各种网硬件以及信息资源共享，是因为实现了各种网 络设备的软硬件及数据交换标准的统一。随着络设备的软硬件及数据交换标准的统一。随着 物联网的迅猛全球化和国际射频识别日趋激烈物联网的迅猛全球化和国际射频识别日趋激烈 的竞争，物联网的竞争，物联网RFIDRFID标准体系已经成为各个企标准体系已经成为各个企 业和国家参与国际竞争的重要手段。业和国家参与国际竞争的重要手段。 10.1 RFID标准概述 标准化标准化是指对产品、过程或者服务中现实和潜在的

2、问题做出规是指对产品、过程或者服务中现实和潜在的问题做出规 定，提供可共同遵守的工作语言，以利于技术合作，同时防止贸易定，提供可共同遵守的工作语言，以利于技术合作，同时防止贸易 壁垒。通过制定、发布和实施壁垒。通过制定、发布和实施RFIDRFID标准，可以解决编码通信、空中标准，可以解决编码通信、空中 接口和数据共享等问题，以最大程度地促进接口和数据共享等问题，以最大程度地促进RFIDRFID技术及相关系统的技术及相关系统的 应用。应用。 nRFID国际标准化机构 1.ISO/IEC RFIDRFID技术在国际标准化组织的分类中属于信息技术中的自动识技术在国际标准化组织的分类中属于信息技术中的

3、自动识 别别 与数据采集领域（与数据采集领域（AIDCAIDC），由国际标准化组织），由国际标准化组织ISOISO和国际电工委员会和国际电工委员会 IEC IEC 负责制定。负责制定。 10.1 RFID标准概述 1.ISO/IEC ISO ISO和和IECIEC专门为专门为AIDCAIDC技术成立了技术标准组（技术成立了技术标准组（JTC-1JTC-1），），19961996年年 又成立了又成立了SC31SC31分委员会，负责自动识别和数据采集技术的标准化制分委员会，负责自动识别和数据采集技术的标准化制 定工作定工作，ISO/IECISO/IEC目前已下设目前已下设6 6个工作组：个工作组：

4、 WG1WG1负责数据载体，负责数据载体，WG2WG2负责数据结构，负责数据结构，WG4WG4负责物品管理的负责物品管理的RFIDRFID 技术，技术，WG5WG5负责实时定位系统，负责实时定位系统，WG6WG6负责移动物品识别和管理，负责移动物品识别和管理，WG7WG7负负 责物品管理的安全性。责物品管理的安全性。 还有一些其他的还有一些其他的ISOISO技术委员会也涉及到部分技术委员会也涉及到部分RFIDRFID的相关标准，的相关标准， 如如ISO/IEC TC-104ISO/IEC TC-104货运集装箱标准化技术委员会公布了一个货运集装箱标准化技术委员会公布了一个RFIDRFID用用

5、于海运集装箱的标准，于海运集装箱的标准，ISO TC-122ISO TC-122包装标准化技术委员会和包装标准化技术委员会和TC-104yTC-104y 的联合工作组也正在开发一系列的联合工作组也正在开发一系列RFIDRFID供应链管理的应用标准。和其供应链管理的应用标准。和其 他非强制的标准一样，他非强制的标准一样，ISOISO标准是否被采用也取决于市场的需求。标准是否被采用也取决于市场的需求。 10.1 RFID标准概述 2.EPCglobal EPCglobal EPCglobal是由美国统一代码协会（是由美国统一代码协会（UCCUCC）和国际物品编码协会）和国际物品编码协会 （EANE

6、AN）共同成立的非营利性组织，其主要职责是在全球范围内对）共同成立的非营利性组织，其主要职责是在全球范围内对 各各 个行业建立和维护个行业建立和维护EPCglobalEPCglobal网络，保证物联网各环节信息的自动网络，保证物联网各环节信息的自动 识识 别，并采用全球统一标准。别，并采用全球统一标准。 EPCglobalEPCglobal制定了标准开发过程规范，规范了制定了标准开发过程规范，规范了EPCglobalEPCglobal各部门各部门 的职责以及标准开发的业务流程，对递交的标准草案进行多方审的职责以及标准开发的业务流程，对递交的标准草案进行多方审 核，确保制定的标准具有很强的竞争力

7、。核，确保制定的标准具有很强的竞争力。 目前目前EPCglobalEPCglobal提供的服务主要有：提供的服务主要有： 1) 1) 分配、维护和注册分配、维护和注册EPCEPC管理者代码；管理者代码； 2) 2) 对用户提供对用户提供EPCEPC技术和技术和EPCEPC网络相关内容的教育和培训；网络相关内容的教育和培训； 3) 3) 参与参与EPCEPC商业应用案例实施和商业应用案例实施和EPCglobalEPCglobal网络标准的制定；网络标准的制定； 4) 4) 参与参与EPCglobalEPCglobal网络、网络组成、研究开发和软件系统等网络、网络组成、研究开发和软件系统等 的的

8、规范的制定和实施；规范的制定和实施； 10.1 RFID标准概述 3.其他组织 其它其它RFIDRFID标准化组织还包括各种区域、国家、行业等标准组织。标准化组织还包括各种区域、国家、行业等标准组织。 日本的泛在中心制定日本的泛在中心制定RFID UIDRFID UID标准的思路类似标准的思路类似EPCglobalEPCglobal，目标，目标 也是构建一个完整的标准体系，即从编码体系、空中接口协议到泛在也是构建一个完整的标准体系，即从编码体系、空中接口协议到泛在 网络体系结构，但在很多细节方面与网络体系结构，但在很多细节方面与EPCEPC系统还是有差异。系统还是有差异。 韩国利用国内移动通信

9、的发展优势，把韩国利用国内移动通信的发展优势，把RFIDRFID和移动通信结合起和移动通信结合起 来，并从来，并从20002000年开始在系统架构、编码格式、空中接口、安全隐私等年开始在系统架构、编码格式、空中接口、安全隐私等 方面开展相关的标准化工作，以此为突破口，主导国际标准的制定。方面开展相关的标准化工作，以此为突破口，主导国际标准的制定。 与与RFIDRFID应用相关的国际标准化机构：国际电信联盟（应用相关的国际标准化机构：国际电信联盟（ITU)ITU)、 世界邮联（世界邮联（UPUUPU）等；区域性标准化机构，如欧洲标准化委员会（）等；区域性标准化机构，如欧洲标准化委员会（CENCE

10、N） 等；国家标准化机构，如等；国家标准化机构，如BSIBSI（英国标准协会）等；行业组织，如（英国标准协会）等；行业组织，如 ATAATA（世界海关组织暂准进口协议）等。（世界海关组织暂准进口协议）等。 10.1 RFID标准概述 nRFID标准体系 10.1 RFID标准概述 RFIDRFID标准的主要内容包括以下几个方面标准的主要内容包括以下几个方面: : 1）技术标准 主要包括接口和通信技术，如空中接口、防碰撞方法、中间件主要包括接口和通信技术，如空中接口、防碰撞方法、中间件 技术和传输协议等，例如：技术和传输协议等，例如： ISO 18000:ISO 18000:定义了询问者与标签之

11、间在不同频率上的空中接口。定义了询问者与标签之间在不同频率上的空中接口。 PC Gen2:PC Gen2:定义了频率在定义了频率在860860960960MHzMHz之间的空中接口标准。之间的空中接口标准。 2）数据内容标准 主要指数据结构、编码格式和数据安全等相关内容。主要指数据结构、编码格式和数据安全等相关内容。ISO/IEC ISO/IEC 1596115961、1596215962与与1596315963标准规定了信息交换过程中的数据协议，它们标准规定了信息交换过程中的数据协议，它们 独立于独立于ISO 18000ISO 18000系列空中接口通信协议。系列空中接口通信协议。 10.1

12、 RFID标准概述 3）性能标准 狭义的狭义的RFIDRFID系统系统是指由承载了唯一编码的是指由承载了唯一编码的RFIDRFID标签通过天线与标签通过天线与 读写器实现通信，因此读写器实现通信，因此RFIDRFID标签、读写器和天线就构成了完成自动标签、读写器和天线就构成了完成自动 识别与数据采集的有机整体。要实现系统的目标功能，系统各部分识别与数据采集的有机整体。要实现系统的目标功能，系统各部分 之间必须满足一致性要求，从而实现不同厂家生产设备之间的互通之间必须满足一致性要求，从而实现不同厂家生产设备之间的互通 性和互操作性。因此，性和互操作性。因此，SC31 WG3SC31 WG3制定了

13、性能测试和一致性测试的方制定了性能测试和一致性测试的方 法及标准，并作为法及标准，并作为RFIDRFID测试工作的基础。测试工作的基础。 ISO/IEC 18046ISO/IEC 18046定义了定义了RFIDRFID设备的性能检测方法，包括对标签参设备的性能检测方法，包括对标签参 数、速度、标签阵列、方向、单标签检测及多标签检测等标签性能数、速度、标签阵列、方向、单标签检测及多标签检测等标签性能 的检测方法，以及对读取距离、读取率、单标签和多标签读取等读的检测方法，以及对读取距离、读取率、单标签和多标签读取等读 写器性能的检测方法。写器性能的检测方法。 IS0/IEC 18047IS0/IE

14、C 18047定义了定义了RFIDRFID设备的一致性测试方法，也称空中接设备的一致性测试方法，也称空中接 口通信协议测试方法。口通信协议测试方法。 10.1 RFID标准概述 IS0/IEC 18047IS0/IEC 18047分为以下几个部分分为以下几个部分: : ISO/IEC 180472 ISO/IEC 180472：125125134134kHzkHz，对应，对应ISO 180002ISO 180002； ISO/IEC 180473ISO/IEC 180473：13.5613.56MHzMHz，对应，对应ISO 180003ISO 180003； ISO/IEC 180474IS

15、O/IEC 180474：2.452.45GHzGHz，对应，对应ISO 180004ISO 180004； ISO/IEC 180476ISO/IEC 180476：860860960960MHzMHz，对应，对应ISO 18000-6ISO 18000-6； ISO/IEC 180477ISO/IEC 180477：433433MHzMHz，对应，对应ISO 180007ISO 180007。 10.1 RFID标准概述 4）应用标准 RFIDRFID涉及了众多的具体应用，各种不同的应用涉及不同的行涉及了众多的具体应用，各种不同的应用涉及不同的行 业，因此标准还需要涉及有关行业的规范，典型

16、标准包括有：业，因此标准还需要涉及有关行业的规范，典型标准包括有： ISO 10374ISO 10374：货运集装箱标准（自动识别）。：货运集装箱标准（自动识别）。 ISO 18185ISO 18185：货运集装箱的电子封条的射频通信协议。：货运集装箱的电子封条的射频通信协议。 ISO 11784ISO 11784：动物的射频识别：动物的射频识别编码结构。编码结构。 ISO 11785ISO 11785：动物的射频识别：动物的射频识别技术准则。技术准则。 ISO 142231ISO 142231：动物的射频识别：动物的射频识别高级标签的空中接口。高级标签的空中接口。 ANSI MH 10.8.

17、4ANSI MH 10.8.4：可回收容器的：可回收容器的RFIDRFID标准。标准。 AIAGB11AIAGB11：轮胎电子标签标准（汽车工业性动组）。：轮胎电子标签标准（汽车工业性动组）。 ISO 122/104 JWGISO 122/104 JWG：RFIDRFID的供应链应用。的供应链应用。 10.1 RFID标准概述 nRFID标准多元化的原因 RFIDRFID的国际标准比较多，主要基于技术因素和利益因素两方面的国际标准比较多，主要基于技术因素和利益因素两方面. . 1.技术因素 1）RFID的工作频率和信息传输方式 RFIDRFID的工作频率分布在低频至微波的各个频段中，技术差异很

18、的工作频率分布在低频至微波的各个频段中，技术差异很 大。例如，大。例如，125125kHzkHz的电路、天线设计与的电路、天线设计与2.452.45GHzGHz的电路、天线设计的电路、天线设计 就有很大的不同。即使对于相同的频率，由于基带信号和调制方式就有很大的不同。即使对于相同的频率，由于基带信号和调制方式 的不同，也会形成不同的技术标准。例如，对于的不同，也会形成不同的技术标准。例如，对于13.5613.56MHzMHz的工作频的工作频 率，率，ISO/IEC 14443ISO/IEC 14443标准有标准有TYPE ATYPE A和和TYPE BTYPE B两种方式。两种方式。 10.1

19、 RFID标准概述 2）作用距离 作用距离的差异也是标准不同的主要原因。作用距离不同产生作用距离的差异也是标准不同的主要原因。作用距离不同产生 的差异主要表现在以下几个方面：应答器的工作方式分有源工作方的差异主要表现在以下几个方面：应答器的工作方式分有源工作方 式和无源工作方式两种；式和无源工作方式两种；RFIDRFID系统的工作原理不同，近距离采用电系统的工作原理不同，近距离采用电 感耦合方式，远距离采用基于微波的反射散射耦合方式；载波功率感耦合方式，远距离采用基于微波的反射散射耦合方式；载波功率 的差异。例如，同为的差异。例如，同为13.5613.56MHzMHz工作频率的工作频率的ISO

20、/IEC 14443ISO/IEC 14443标准和标准和 ISO/IEC 15693ISO/IEC 15693标准，由于后者作用距离较远，所以其阅读器输出的标准，由于后者作用距离较远，所以其阅读器输出的 载波功率较大（但不能超出载波功率较大（但不能超出EMIEMI有关标准的规定）。有关标准的规定）。 3）应用目标的不同 RFIDRFID的应用很广泛，针对不同应用，其存储的数据代码、的应用很广泛，针对不同应用，其存储的数据代码、 外形需求、频率选择、作用距离以及复杂度等都会有很大的差异。外形需求、频率选择、作用距离以及复杂度等都会有很大的差异。 例如，动物识别和货物识别、高速公路的车辆识别计费

21、和超市货物例如，动物识别和货物识别、高速公路的车辆识别计费和超市货物 的识别计费等，它们之间都存在较大的不同。的识别计费等，它们之间都存在较大的不同。 10.1 RFID标准概述 4）技术的发展 随着信息技术的进步和制造业的进步，随着信息技术的进步和制造业的进步，RFIDRFID标准需要不断融入标准需要不断融入 这些新进展，以形成与时俱进的标准。这些新进展，以形成与时俱进的标准。 2.利益因素 尽管标准是开放的，但标准中的技术专利会给相应的国家、集团尽管标准是开放的，但标准中的技术专利会给相应的国家、集团 以及企业等带来巨大的市场效应和经济效益，因此标准的多元化之以及企业等带来巨大的市场效应和

22、经济效益，因此标准的多元化之 争也是这些利益之争的必然反映。争也是这些利益之争的必然反映。 10.2 ISO/IEC的相关标准 nISO/IEC的标准体系 ISO/IECISO/IEC已出台的已出台的RFIDRFID标准主要关注基本的模块构建、空中接口标准主要关注基本的模块构建、空中接口 和涉及的数据结构以及它们的实施问题。具体可以分为技术标准、和涉及的数据结构以及它们的实施问题。具体可以分为技术标准、 数据结构标准、性能标准及应用标准四个方面。数据结构标准、性能标准及应用标准四个方面。 l数据标准数据标准（如编码标准（如编码标准ISO/IEC15691ISO/IEC15691、数据协议、数据

23、协议ISO/IEC 15692ISO/IEC 15692、 ISO/IEC 15693ISO/IEC 15693，解决了应用程序、标签和空中接口的多样性要，解决了应用程序、标签和空中接口的多样性要 求，提供一套通用的通信机制）求，提供一套通用的通信机制） l空中接口标准空中接口标准（ISO/IEC 18000ISO/IEC 18000系列）系列） l测试标准测试标准（性能测试（性能测试ISO/IEC 18047ISO/IEC 18047和一致性测试标准和一致性测试标准ISO/IEC ISO/IEC 1804618046） l实时定位实时定位（RTLS)RTLS)（ISO/IEC 24730IS

24、O/IEC 24730系列应用接口与空中接口通信系列应用接口与空中接口通信 标准）方面的标准。标准）方面的标准。 10.2 ISO/IEC的相关标准 10.2 ISO/IEC的相关标准 n非接触式IC卡国际标准（ISO/IEC 14443） 目前目前RFIDRFID非接触式智能卡常用的三个非接触式智能卡常用的三个ISOISO标准：标准：ISO/IEC 14443ISO/IEC 14443、 ISO/IEC 15693ISO/IEC 15693和和ISO/IEC 10536ISO/IEC 10536。目前。目前ISO 14443ISO 14443以以13.5613.56MHzMHz交变交变 信号

25、为载波频率，应用较为广泛。信号为载波频率，应用较为广泛。 ISO/IEC 14443ISO/IEC 14443是近耦合非接触式是近耦合非接触式ICIC卡的国际标准，可用于身份卡的国际标准，可用于身份 证和各种智能卡、存储卡等。证和各种智能卡、存储卡等。ISO/IEC 14443ISO/IEC 14443标准由四部分组成，即标准由四部分组成，即 ISO/IEC 144431/2/3/4ISO/IEC 144431/2/3/4。 标准卡的类型阅读器作用距离 ISO/IEC 10536密耦合（CICC）CCD紧靠 ISO/IEC 14443近耦合（PICC）PCD6464T Ts s（T Ts s为

26、副载波周期）。然后，在为副载波周期）。然后，在TR1TR1时间内，时间内，PICCPICC产生产生 相位为相位为q q0 0的副载波（在此期间相位不变），的副载波（在此期间相位不变），TRTR0 08080T Ts s。副载波的初始。副载波的初始 相位定义为逻辑相位定义为逻辑1 1，所以第一次相位转变（相位为，所以第一次相位转变（相位为0 0+180+180）表示从）表示从 逻辑逻辑1 1转变到逻辑转变到逻辑0 0。副载波相位变化和数位表示如图所示。副载波相位变化和数位表示如图所示。 副载波相位变化和数位表示 10.2 ISO/IEC的相关标准 3ISO/IEC 144433防初始化和防冲突

27、ISO/IEC 144433ISO/IEC 144433标准中提供了标准中提供了A A型和型和B B型两种不同的防碰撞协型两种不同的防碰撞协 议。议。TYPE ATYPE A采用位检测防碰撞协议，采用位检测防碰撞协议，TYPE BTYPE B通过一组命令来管理防通过一组命令来管理防 碰撞过程，防碰撞方案是以时隙为基础的。碰撞过程，防碰撞方案是以时隙为基础的。 4.ISO/IEC 144434传输协议 ISO/IEC14443ISO/IEC14443的这一部分规定了非接触的半双工的块传输协的这一部分规定了非接触的半双工的块传输协 议，并定义了激活和停止协议的步骤。这部分传输协议同时适用于议，并定

28、义了激活和停止协议的步骤。这部分传输协议同时适用于A A 型卡和型卡和B B型卡。以型卡。以TYPE ATYPE A为例，其为例，其PICCPICC激活过程如下图所示。激活过程如下图所示。 当系统完成了当系统完成了ISO/IEC 14443-3ISO/IEC 14443-3中定义的请求、防碰撞和选择操中定义的请求、防碰撞和选择操 作，并由作，并由PICCPICC发回发回SAKSAK应答后，应答后，PCDPCD检查检查SAKSAK字节，以核实字节，以核实PICCPICC是否支是否支 持对持对ATSATS的使用。若的使用。若SAKSAK说明不支持说明不支持ISO/IEC 14443-4ISO/IE

29、C 14443-4协议，则协议，则PCDPCD应应 发送发送HALTHALT命令使命令使PICCPICC进入进入HaltHalt状态。若状态。若SAKSAK说明支持说明支持ISO/IEC 14443-ISO/IEC 14443- 4 4协议，则协议，则PCDPCD发送发送RATSRATS（请求（请求ATSATS）命令，）命令，PICCPICC接收到接收到RATSRATS后以后以ATSATS 回应。若回应。若PICCPICC在在ATSATS中表明支持中表明支持PPSPPS并且参数可变，则并且参数可变，则PCDPCD发送发送PPSPPS请请 求命令，求命令，PICCPICC以以PPSPPS响应作为

30、应答，然后开始交换传输数据响应作为应答，然后开始交换传输数据。 10.2 ISO/IEC的相关标准 10.2 ISO/IEC的相关标准 n空中接口通信协议标准（ISO/IEC 18000） ISO/IEC 18000ISO/IEC 18000系列标准定义了系列标准定义了RFIDRFID标签和读写器之间的信号形标签和读写器之间的信号形 式、编式、编/ /解码规范、多标签碰撞协议以及命令格式等内容，为所有解码规范、多标签碰撞协议以及命令格式等内容，为所有RFIDRFID 设备的空中接口通信提供了全面的指导。该标准具有广泛的通用性，设备的空中接口通信提供了全面的指导。该标准具有广泛的通用性， 覆盖了

31、覆盖了RFIDRFID应用的常用频段，如应用的常用频段，如125125134.2kHz134.2kHz、13.56MHz13.56MHz、433MHz433MHz 、860860960MHz960MHz、2.45GHz2.45GHz、5.8GHz5.8GHz等，据前面介绍可知，等，据前面介绍可知，ISO/IEC ISO/IEC 1800018000标准系列包括标准系列包括ISO/IEC 180001ISO/IEC 1800017 7共共7 7个部分。个部分。 （1 1）ISO/IEC 180001ISO/IEC 180001提供基本的信息定义和系统描述，定义了提供基本的信息定义和系统描述，定义

32、了 所有所有ISO/IEC 18000 ISO/IEC 18000 系列标准中空中接口定义所要用到的参数，同系列标准中空中接口定义所要用到的参数，同 时还列出了所有相关的技术参数及各种通信模式，如工作跳频速率、时还列出了所有相关的技术参数及各种通信模式，如工作跳频速率、 占用频道带宽、最大发射功率、杂散发射、调制方式、调制指数、占用频道带宽、最大发射功率、杂散发射、调制方式、调制指数、 数据编码、比特速率、标签唯一标识符（数据编码、比特速率、标签唯一标识符（UIDUID）、读写处理时间、错）、读写处理时间、错 误检测、存储容量、防冲突类型等。误检测、存储容量、防冲突类型等。 10.2 ISO/

33、IEC的相关标准 同时，它还为标准的其他六个部分详细给出了该通信频率和模同时，它还为标准的其他六个部分详细给出了该通信频率和模 式下的具体参数值，为后续的各部分标准设定了一个框架与规则。式下的具体参数值，为后续的各部分标准设定了一个框架与规则。 （2 2）ISO/IEC 180002ISO/IEC 180002定义了定义了125125134.2134.2kHzkHz的空中接口通信的空中接口通信 协议参数，规定时序参数、信号特性、标签与读写器之间通信的物协议参数，规定时序参数、信号特性、标签与读写器之间通信的物 理层架构、协议和指令，以及多标签读取时的防碰撞方法。此标准理层架构、协议和指令，以及

34、多标签读取时的防碰撞方法。此标准 的标签分为两个类型的标签分为两个类型Type-AType-A和和Type-BType-B，它们在物理层上存在不同，它们在物理层上存在不同， 但是支持相同的协议和防碰撞机制。但是支持相同的协议和防碰撞机制。 Type-AType-A标签工作在标签工作在125125kHzkHz的双工通信模式下，使用同一信道进的双工通信模式下，使用同一信道进 行读写器和标签之间的双向传输；行读写器和标签之间的双向传输； Type-BType-B标签工作在半双工模式下，其工作频率为标签工作在半双工模式下，其工作频率为134.2134.2kHzkHz，它，它 使用两个不同的单向信道进行

35、读写器到标签的和标签到读写器的单使用两个不同的单向信道进行读写器到标签的和标签到读写器的单 向数据传输，这些协议保证读写器能与向数据传输，这些协议保证读写器能与Type-AType-A和和Type-BType-B电子标签进电子标签进 行通信的能力，并使得兼容的读写器和标签之间也能够实现通信。行通信的能力，并使得兼容的读写器和标签之间也能够实现通信。 10.2 ISO/IEC的相关标准 （3 3）ISO/IEC 180003ISO/IEC 180003定义了定义了13.5613.56MHzMHz空中接口通信协议参空中接口通信协议参 数，它定义了物理层、防碰撞管理系统和符合数，它定义了物理层、防碰

36、撞管理系统和符合ISO/IEC 180001ISO/IEC 180001要要 求的物体识别协议值，规定了时序参数、信号特性、标签与读写器求的物体识别协议值，规定了时序参数、信号特性、标签与读写器 之间通信的物理层架构、协议和指令，以及多标签读取时的防碰撞之间通信的物理层架构、协议和指令，以及多标签读取时的防碰撞 方法方法, ,这些协议保证兼容的读写器和标签之间能够实现通信。这些协议保证兼容的读写器和标签之间能够实现通信。 （4 4）ISO/IEC 180004ISO/IEC 180004定义了定义了2.452.45GHzGHz的空中接口通信协议参的空中接口通信协议参 数，规定了时序参数、信号特

37、性、标签与读写器之间通信的物理层数，规定了时序参数、信号特性、标签与读写器之间通信的物理层 架构、协议和指令，以及多标签读取时的防碰撞方法，这些协议保架构、协议和指令，以及多标签读取时的防碰撞方法，这些协议保 证兼容的读写器和标签之间能够实现通信。同时它还定义了前向和证兼容的读写器和标签之间能够实现通信。同时它还定义了前向和 反向链路参数，包括工作频率、信道带宽、最大功率、数据编码、反向链路参数，包括工作频率、信道带宽、最大功率、数据编码、 数据传输速率、跳频速度、跳频、扩频序列和码片传输速率。它主数据传输速率、跳频速度、跳频、扩频序列和码片传输速率。它主 要应用于货品管理领域。要应用于货品管

38、理领域。 10.2 ISO/IEC的相关标准 （5 5）ISO/IEC 180006ISO/IEC 180006定义了定义了860860960960MHzMHz的空中接口通信的空中接口通信 协议参数，规定了时序参数、信号特性、标签与读写器之间通信的协议参数，规定了时序参数、信号特性、标签与读写器之间通信的 物理层架构、协议和指令，以及多标签读取时的防碰撞方法，这些物理层架构、协议和指令，以及多标签读取时的防碰撞方法，这些 协议保证兼容的读写器和标签之间能够实现通信。目前该协议中包协议保证兼容的读写器和标签之间能够实现通信。目前该协议中包 括括Type-AType-A、Type-BType-B和

39、和Type-CType-C三种方案设计。从技术上说，这三个方三种方案设计。从技术上说，这三个方 案的差别主要体现在案的差别主要体现在RFIDRFID标签的逻辑设计中，在读写器端可以比较标签的逻辑设计中，在读写器端可以比较 容易地实现多协议兼容。容易地实现多协议兼容。 10.2 ISO/IEC的相关标准 Type-AType-A、Type-BType-B和和Type-CType-C三种方案设计三种方案设计: : Type-A Type-A使用脉冲间隔编码（使用脉冲间隔编码（PIEPIE），读写器首先工作，采用），读写器首先工作，采用 ALOHAALOHA防碰撞算法，反向链路使用双相间隔码编码，数

40、据传输速率为防碰撞算法，反向链路使用双相间隔码编码，数据传输速率为 33/4033/40kbit/skbit/s，频宽为，频宽为860860960960MHzMHz，该方案支持的存储容量较，该方案支持的存储容量较 大，但是防碰撞能力较弱，且数据结构较复杂，指令类型多；大，但是防碰撞能力较弱，且数据结构较复杂，指令类型多； Type-BType-B的特点是在前向链路使用双向线路编码模式以及的特点是在前向链路使用双向线路编码模式以及 ManchesterManchester加密，读写器首先工作，采用二叉树防碰撞算法，数据加密，读写器首先工作，采用二叉树防碰撞算法，数据 传输速率为传输速率为8/48

41、/4kbpskbps，频宽为，频宽为860860930930MHzMHz，该方案支持的存储容，该方案支持的存储容 量较小，但是防碰撞能力较强，数据结构和指令简单；量较小，但是防碰撞能力较强，数据结构和指令简单； Type-CType-C方案来源于方案来源于EPCglobalEPCglobal的的UHF Class 1 Gen 2 RFIDUHF Class 1 Gen 2 RFID标签规标签规 范，该方案的性能特性处于范，该方案的性能特性处于Type-AType-A和和Type-BType-B二者之间，具有较好的二者之间，具有较好的 普适性，因此目前所占的市场份额也最大。普适性，因此目前所占的

42、市场份额也最大。 10.2 ISO/IEC的相关标准 （6 6）ISO/IEC 180007ISO/IEC 180007定义了有源定义了有源433433MHzMHz的空中接口通信协议的空中接口通信协议 参数，用于单品应用管理方面，其典型读取距离超过参数，用于单品应用管理方面，其典型读取距离超过1 1m m。它规定了。它规定了 时序参数、信号特性、标签与读写器之间通信的物理层架构、协议时序参数、信号特性、标签与读写器之间通信的物理层架构、协议 和指令，以及多标签读取时的防碰撞方法、数据编码和工作周期和指令，以及多标签读取时的防碰撞方法、数据编码和工作周期 等，可用于开发能获得等，可用于开发能获得

43、FCCFCC许可的读许可的读/ /写有源电子标签，这些协议保写有源电子标签，这些协议保 证兼容的读写器和标签之间能够实现通信。证兼容的读写器和标签之间能够实现通信。ISO/IEC 180007ISO/IEC 180007可能可能 成为远洋运输集装箱追踪管理的全球性成为远洋运输集装箱追踪管理的全球性“事实标准事实标准”。 ISO/IEC 18000ISO/IEC 18000系列标准中并没有规定相关频段读写器的具体工作系列标准中并没有规定相关频段读写器的具体工作 频率、发射功率、频道占有带宽、信道数量、杂散发射、跳频速率频率、发射功率、频道占有带宽、信道数量、杂散发射、跳频速率 等技术指标，这完全

44、取决于各国的无线电管理政策。等技术指标，这完全取决于各国的无线电管理政策。 10.3 EPC的相关标准 nEPCglobal的RFID标准体系 EPCglobalEPCglobal的的RFIDRFID标准体系框架包含硬件、软件和数据的标准，标准体系框架包含硬件、软件和数据的标准， 以及由以及由EPCglobalEPCglobal运营的网络共享服务标准等多个方面的内容。其目运营的网络共享服务标准等多个方面的内容。其目 的是从宏观层面列举的是从宏观层面列举EPCglobalEPCglobal硬件、软件、数据标准以及它们之间硬件、软件、数据标准以及它们之间 的联系，定义网络共享服务的顶层架构，并指导

45、最终用户和设备生的联系，定义网络共享服务的顶层架构，并指导最终用户和设备生 产商实施产商实施EPCEPC网络服务。网络服务。 EPCglobalEPCglobal标准框架以下三个层次：标准框架以下三个层次： 数据识别层数据识别层的标准包括的标准包括RFIDRFID标签数据标准和协议标准，主要关注标签数据标准和协议标准，主要关注 不同编码系统标准如何在不同编码系统标准如何在EPCEPC标签上实现应用，目的是确保供应链上标签上实现应用，目的是确保供应链上 的不同企业间数据格式和说明的统一性。的不同企业间数据格式和说明的统一性。 10.3 EPC的相关标准 数据获取层数据获取层的标准包括读写器协议标

46、准、读写器管理标准、读的标准包括读写器协议标准、读写器管理标准、读 写器组网和初始化标准，以及中间件标准等，定义了收集和记录写器组网和初始化标准，以及中间件标准等，定义了收集和记录EPCEPC 数据的主要基础设施组件，并允许最终用户使用具有互操作性的设数据的主要基础设施组件，并允许最终用户使用具有互操作性的设 备建立备建立RFIDRFID应用。其中读写器协议主要注重中间件和读写器之间的应用。其中读写器协议主要注重中间件和读写器之间的 通信，而读写器管理主要涉及多个读写器如何实现协同工作。通信，而读写器管理主要涉及多个读写器如何实现协同工作。 数据交换层数据交换层的标准包括的标准包括EPCEPC

47、信息服务标准（信息服务标准（EPCISEPCIS）、核心业务）、核心业务 词汇标准（词汇标准（CBVCBV）、对象名解析服务标准（）、对象名解析服务标准（ONSONS）、发现服务标准、）、发现服务标准、 安全认证标准以及谱系标准等，提高了广域环境下物流信息的可视安全认证标准以及谱系标准等，提高了广域环境下物流信息的可视 性，目的是为最终用户提供可以共享的性，目的是为最终用户提供可以共享的EPCEPC数据，并实现数据，并实现EPCEPC网络服网络服 务的接入。务的接入。 10.3 EPC的相关标准 EPCglobal EPCglobal制定的制定的RFIDRFID标准，包括数据的采集、信息的发布

48、、信标准，包括数据的采集、信息的发布、信 息资源的组织管理、信息服务的发现等方面，除此之外部分实体单息资源的组织管理、信息服务的发现等方面，除此之外部分实体单 元实际上也可能组成分布式网络，如读写器、中间件等，为了实现元实际上也可能组成分布式网络，如读写器、中间件等，为了实现 读写器和中间件的远程配置、状态监视、性能协调等功能，便产生读写器和中间件的远程配置、状态监视、性能协调等功能，便产生 了管理接口。了管理接口。 EPCglobalEPCglobal主要标准如下：主要标准如下： 1）EPC标签数据规范 此规范规定了此规范规定了EPCEPC编码结构，包括所有编码方式的转换机制等。编码结构，包

49、括所有编码方式的转换机制等。 2）空中接口协议 空中接口协议规范了电子标签与读写器之间命令和数据的交空中接口协议规范了电子标签与读写器之间命令和数据的交 互，它与互，它与ISO/IEC 180003ISO/IEC 180003、180006180006标准对应，其中标准对应，其中UHF G1G2UHF G1G2已已 经成为经成为ISO/IEC 180006CISO/IEC 180006C标准。标准。 10.3 EPC的相关标准 3）RP读写器数据协议 RPRP读写器数据协议提供读写器与主机（主机是指中间件或应用读写器数据协议提供读写器与主机（主机是指中间件或应用 程序）间的数据与命令交互接口，

50、与程序）间的数据与命令交互接口，与ISO/IEC 15961ISO/IEC 15961、1596215962类似。类似。 其目标是主机能够独立于读写器、读写器与标签之间的接口协议，其目标是主机能够独立于读写器、读写器与标签之间的接口协议， 也即适用于智能程度不同的也即适用于智能程度不同的RFIDRFID读写器、条形码读写器，适用于多读写器、条形码读写器，适用于多 种种RFIDRFID空中接口协议和条形码接口协议。该协议定义了一个通用功空中接口协议和条形码接口协议。该协议定义了一个通用功 能集合，但并不要求所有的读写器实现这些功能，分为三层功能：能集合，但并不要求所有的读写器实现这些功能，分为三

51、层功能： 读写器层规定了读写器与主计算机交换的消息格式和内容，它读写器层规定了读写器与主计算机交换的消息格式和内容，它 是读写器协议的核心，并定义了读写器所执行的功能；是读写器协议的核心，并定义了读写器所执行的功能； 消息层规定了消息如何组帧、转换以及在专用的传输层传送，消息层规定了消息如何组帧、转换以及在专用的传输层传送， 规定安全服务（比如身份鉴别、授权、消息加密及完整性检验），规定安全服务（比如身份鉴别、授权、消息加密及完整性检验）， 同时规定了网络连接的建立、初始化建立同步的消息、初始化安全同时规定了网络连接的建立、初始化建立同步的消息、初始化安全 服务等；服务等； 传输层对应网络设备

52、的传输层，读写器数据协议位于数据平传输层对应网络设备的传输层，读写器数据协议位于数据平 面。面。 10.3 EPC的相关标准 4）LLRP低层读写器协议 此协议为用户控制和协调读写器的空中接口协议参数提供了通此协议为用户控制和协调读写器的空中接口协议参数提供了通 用接口规范。它与空中接口协议密切相关，可以配置和监视用接口规范。它与空中接口协议密切相关，可以配置和监视ISO/IEC ISO/IEC 180006 Type-C180006 Type-C中防碰撞算法的时隙帧数、中防碰撞算法的时隙帧数、Q Q参数、发射功率、接参数、发射功率、接 收灵敏度、调制速率等；可以控制和监视选择命令、识读过程、

53、会收灵敏度、调制速率等；可以控制和监视选择命令、识读过程、会 话过程等；在密集读写器环境下，通过调整发射功率、发射频率和话过程等；在密集读写器环境下，通过调整发射功率、发射频率和 调制速率等参数，可以大大消除读写器之间的干扰。它是读写器协调制速率等参数，可以大大消除读写器之间的干扰。它是读写器协 议的补充，负责读写器性能的管理和控制，使得读写器协议专注于议的补充，负责读写器性能的管理和控制，使得读写器协议专注于 数据交换。低层读写器协议位于控制平面。数据交换。低层读写器协议位于控制平面。 5）RM读写器管理协议 RMRM读写器管理协议位于读写器与读写器管理之间的交互接口，读写器管理协议位于读写

54、器与读写器管理之间的交互接口， 它规范了访问读写器配置的方式，比如天线数等；规范了监控读写它规范了访问读写器配置的方式，比如天线数等；规范了监控读写 器运行状态的方式，如读到的标签数、天线的连接状态等；还规范器运行状态的方式，如读到的标签数、天线的连接状态等；还规范 了了RFIDRFID设备的简单网络管理协议设备的简单网络管理协议SNMPSNMP和管理系统库和管理系统库MIBMIB。读写器管理。读写器管理 协议位于管理平面。协议位于管理平面。 10.3 EPC的相关标准 6）ALE应用层事件标准 ALEALE应用层事件标准提供一个或多个应用程序向一台或多台读写应用层事件标准提供一个或多个应用程

55、序向一台或多台读写 器发出对器发出对EPCEPC数据请求的方式。通过该接口，用户可以获取过滤后、数据请求的方式。通过该接口，用户可以获取过滤后、 整理过的整理过的EPCEPC数据。数据。ALEALE是基于面向服务的架构（是基于面向服务的架构（SOASOA），它可以对），它可以对 服务接口进行抽象处理，就像服务接口进行抽象处理，就像SQLSQL对关系数据库的内部机制进行抽象对关系数据库的内部机制进行抽象 处理一样。应用可以通过处理一样。应用可以通过ALEALE查询引擎，而不必关心网络协议或者设查询引擎，而不必关心网络协议或者设 备的具体情况。备的具体情况。 7）EPCIS捕获接口协议 EPCIS

56、EPCIS捕获接口协议提供一种传输捕获接口协议提供一种传输EPCISEPCIS事件的方式，包括事件的方式，包括EPCISEPCIS 仓库、网络仓库、网络EPCISEPCIS访问程序以及伙伴访问程序以及伙伴EPCISEPCIS访问程序。访问程序。 8）EPCIS询问接口协议 EPCISEPCIS询问接口协议提供询问接口协议提供EPCISEPCIS访问程序从访问程序从EPCISEPCIS仓库或仓库或EPCIS EPCIS 捕捕 获的应用中得到获的应用中得到EPCISEPCIS数据的方法等。数据的方法等。 10.3 EPC的相关标准 9）EPCIS发现接口协议 提供锁定所有可能含有某个提供锁定所有可

57、能含有某个EPCEPC相关信息的相关信息的EPCISEPCIS服务的方法。服务的方法。 10）TDT标签数据转换框架 提供了一个可以在提供了一个可以在EPCEPC编码之间转换的文件，它可以使终端用户编码之间转换的文件，它可以使终端用户 的基础设施部件自动得知新的的基础设施部件自动得知新的EPCEPC格式。格式。 11）用户验证接口协议 用于验证一个用于验证一个EPCglobalEPCglobal用户的身份等，该标准正在制定。用户的身份等，该标准正在制定。 1212）物理标记语言）物理标记语言PMLPML。用来描述物品静态和动态信息，包括物品位。用来描述物品静态和动态信息，包括物品位 置信息、环

58、境信息、组成信息等。置信息、环境信息、组成信息等。PMLPML是基于为人们广为接受的可扩是基于为人们广为接受的可扩 展标识语言（展标识语言（XMLXML）发展而来的，其目标是为物理实体的远程监控和）发展而来的，其目标是为物理实体的远程监控和 环境监控提供一种简单通用的描述语言，可广泛应用在存货跟踪、环境监控提供一种简单通用的描述语言，可广泛应用在存货跟踪、 自动处理事务、供应链管理、机器控制和物对物通信等方面。自动处理事务、供应链管理、机器控制和物对物通信等方面。 10.3 EPC的相关标准 nEPCglobal与ISO/IEC RFID标准之间的关系 首先，从首先，从ISOISO制订的制订的

59、RFIDRFID标准内容来说，标准内容来说，RFIDRFID应用标准是建立在应用标准是建立在 RFIDRFID编码、空中接口协议、读写器协议等基础标准之上，针对不同编码、空中接口协议、读写器协议等基础标准之上，针对不同 使用对象，确定了使用条件、标签尺寸、标签粘贴位置、数据内容使用对象，确定了使用条件、标签尺寸、标签粘贴位置、数据内容 格式、使用频段等方面特定应用要求的具体规范，同时也包括数据格式、使用频段等方面特定应用要求的具体规范，同时也包括数据 的完整性、人工识别等其他一些要求。也就是说，的完整性、人工识别等其他一些要求。也就是说，RFIDRFID在不同的行在不同的行 业领域内的应用标准

60、是不同的，由其下属不同的子委员会完成的。业领域内的应用标准是不同的，由其下属不同的子委员会完成的。 与与ISOISO通用性通用性RFIDRFID标准相比，标准相比，EPCglobalEPCglobal标准体系只是面向物流标准体系只是面向物流 供应链领域，可以看成是一个单独的行业应用标准。供应链领域，可以看成是一个单独的行业应用标准。EPCglobalEPCglobal的目的目 标是解决供应链的透明性和追踪性，透明性和追踪性是指供应链各标是解决供应链的透明性和追踪性，透明性和追踪性是指供应链各 环节中所有合作伙伴都能够了解单件物品的相关信息，如位置、生环节中所有合作伙伴都能够了解单件物品的相关信