RFID原理及应用：第9讲 RFID标准

1、 一、RFID标准 ISO/IEC相关标准 EPC Global相关标准 泛在ID中心相关标准 国内相关标准二、ISO14443协议三、ISO15693协议四、ISO18000-6协议第9讲 RFID的标准三流的企业卖产品二流的企业卖 一流的企业卖技术标准 国家标准GB/T3935.11996标准化基本术语第一部分对标准进行了如下定义：“标准是对重复性事物和概念所做的统一规定。它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。”标准体系的实质就是知识产权，是打包出售知识产权的高级形式。1999年6月，6C(由日立、松下、JV

2、C、三菱、东芝、时代华纳6大掌握DVD核心专利技术巨头组成的专利联盟组织)宣布“DVD专利联合许可”声明，要求世界上所有生产DVD的厂商必须向他们购买“专利许可”。2002年4月19日，6C与中国电子音响工业协会达成协议，我国公司每出口1台DVD，将支付4美元专利使用费。据不完全统计，中国每生产一台DVD机所要交纳的专利费已超20美元，每年DVD专利费交纳近20亿美元（2007年）。 MPEG专利技术管理公司旗下的MPEG-4、H.264、DVB-T等专利组合也都将展开对中国家电产品的专利收费谈判，这些专利组合覆盖范围很广，涉及数字电视、CRT电视、MP3、影音传输等各个领域。标准之争2007

3、年3月，Lucent、Zenith、汤姆逊、索尼在内的多家ATSC专利所有人也开始向中国彩电企业发出了具体的ATSC专利清单，根据当时的计算，每台彩电出口要交纳的专利费用将超过23美元。同一年，欧洲DVB-T标准的专利权人陆续发函给数字电视制造商长虹、康佳、Coship、DVN等，要求这些企业就每个使用DVB-T专利的产品支付2.5美元的专利费，付费周期要回溯年，即从2000年开始制造的产品都要支付专利使用费。1991 年ARM 公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。 ARM自己不制造芯片，只将芯片的设计方案授权给其他公司，由它们来生产，每个厂商得到的都是一套独一无二的 ARM相关技

4、术及服务。利用这种合伙关系，ARM很快成为许多全球性RISC（reduced instruction set computer，精简指令集计算机）标准的缔造者。 标准之争 对于一个国家来说，没有完备的技术标准体系，就如同一座不设防的城，根本没有技术壁垒可言！RFID标准概述促进作用协调作用优化作用限制与垄断1、标准的作用通过RFID产业标准化，可以使不同企业生产的产品相互兼容，促进全球产业分工，促进新技术普及。标准的建立可以提高技术的可信度，符合标准的产品可以有很好的兼容性，减少了用户的技术风险。通过协调标准，取代那些杂乱无章的标准，减少各国之间的贸易壁垒，为贸易自由化铺平道路。标准化的过程实

5、际上是一个技术优化的过程。标准可以用来限制竞争对手，从事联合开发的行业寡头通过推出行业标准来控制竞争规则，这些标准中包含了大量的知识产权，导致其他企业要进入该行业标准，必须要支付高额的知识产权费用。标准可以用来构筑技术贸易壁垒，在激烈的竞争中，各国利用标准的不同来保护本国的民族工业，或者利用提高标准技术水平的办法来阻止进口。标准采用过早，有可能会制约技术的发展和进步；采用过晚，可能会限制技术的应用范围。2、RFID标准涉及的内容技术（接口和通信技术，如空中接口、防碰撞方法、中间件技术、通信协议）一致性（数据结构、编码格式及内存分配 ）电池辅助及与传感器的融合，例如，实现温度和应变传感器的声表面

6、波标签已经和RFID技术相结合。应用（如不停车收费系统、身份识别、动物识别、物流、追踪、门禁等，应用往往涉及有关行业的规范 ）RFID技术标准基本结构和RFID技术相关的标准 无线通信管理 频谱分布、功率、电磁兼容等内容 人类健康的有关标准和规范 国际非电离辐射保护委员会（ICNIRP）所提出的标准和规范 数据安全的有关标准和规范 经济合作与发展组织（OECD）隐私问题 目前，很多用于物品识别的应答器（电子标签）都能支持KILL命令 11目前，RFID还未形成统一的全球化标准，市场为多种标准并存的局面，但随着全球物流行业RFID大规模应用的开始，RFID标准的统一已经得到业界的广泛认同。RFI

7、D系统主要由数据采集和后台数据库网络应用系统两大部分组成。目前已经发布或者是正在制定中的标准主要是与数据采集相关的，其中包括电子标签与读写器之间的空气接口、读写器与计算机之间的数据交换协议、RFID标签与读写器的性能和一致性测试规范、以及RFID标签的数据内容编码标准等。后台数据库网络应用系统目前并没有形成正式的国际标准，只有少数产业联盟制定了一些规范，现阶段还在不断演变中。RFID标准争夺的核心主要在RFID标签的数据内容编码标准这一领域。目前，形成了五大标准组织，分别代表了国际上不同团体或者国家的利益。 3、RFID标准多元化的原因 （1）技术因素 1）RFID的工作频率 RFID的工作频

8、率分布在低频至微波的多个频段中，频率不同，其技术差异很大。 2）作用距离 作用距离的差异也是标准不同的主要原因。其主要表现为 （1）应答器工作方式有无源工作方式和有源工作方式两种。 （2）RFID系统的工作原理不同，近距离为电感耦合方式，远距离为反向散射耦合方式。 （3）载波功率的差异。例如，同为13.56MHz工作频率的ISO/IEC 14443标准和ISO/IEC 15693标准，由于后者的作用距离较远，所以其阅读器输出的载波功率较大（但不能超出EMI有关标准的规定）。 （4）应用目标不同。 （5）RFID的应用面很宽，不同的应用目的，其存储的数据代码、外形需求、频率选择、复杂度等都会有很

9、大的差异。 （6）技术的发展。由于新技术的出现和制造业的进步，使得标准需要不断融入这些新进展，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也会给相应的国家、集团、公司带来巨大的市场和经济效益，因此标准的多元化与标准之争也是国家、集团、公司利益之争的必然反映。标准化还不健全会影响到射频技术的采用吗？ 这并没有影响到射频技术项目的进行，不过，标准化的进一步完善将对射频技术的使用推广发挥更大的作用。 主要的标准之一：ISO/IEC RFID标准体系ISO（国际标准化组织）ISO是公认的全球非营利性工业标准组织，和国际电工委员会（IEC）有密切的联系，ISO和IEC作为整

10、体，担负着制定全球国际标准的任务，是世界上历史最长、涉及领域做多的国际标准制定组织。ISO/IEC对各个频段的RFID都颁布了标准。 ISO/IEC 18000的主要空中接口技术指标 技术指标工作模式频率调制方式数据编码数据传输速率/（kbps）UID长度差错检测标签识别数目ISO/IEC 180002TYPE A125kHz4kHzASKPIE, Manchester4.264CRC16264TYPE B134.2kHz8kHzASK, FSKPIE, NRZ8.2, 7.764CRC16264ISO/IEC 18000-3Mod 113.56kHz7kHzASK, PPMMancheste

11、r1.65,26.486.6226.4864CRC16264Mod 213.56kHz7kHzPJM, BPSKMFM105.9464CRC16CRC3232000ISO/IEC 18000-4Mod 124002483.5MHzASKManchester, FM004064CRC16250Mod 224002483.5MHzGMSK,CW,DifferentialBPSKShortened Fire,Manchester76.8,38432用不同的CRC检测由系统安装配确定ISO/IEC 18000-6TYPE A860969MHzASKPIE，FM03364CRC16250TYPE B86

12、0969MHzASKManchester, FM0，Bi-phase10，4064CRC16250ISO/IEC 18000-7433.92MHzFSKManchester27.732CRC163000ISO/IEC14443标准非接触式IC卡的分类（读写器发射距离）：CICC卡（Close-Couple ICC）密耦合PICC卡（Proximity ICC)近耦合VICC卡（Vicinity ICC）疏耦合IC卡读写器国际标准读写距离CICCCCDISO/IEC 10536紧靠PICCPCDISO/IEC 1444310cmVICCVCDISO/IEC 1569350cm非接触式IC的概述1

13、、国际标准ISO/IEC 14443 近耦合非接触式IC卡的国际标准用于身份证和各种智能卡、存储卡ISO/IEC 14443标准由四部分组成，即ISO/IEC 14443-1/2/3/4 物理特性 频谱功率和信号接口 初始化和防碰撞算法 通讯协议 22（1） ISO/IEC 14443-1物理特性 规定了非接触式IC卡的机械性能。物理特性与尺寸应符合ISO/IEC7810。还提出电磁场、X射线、工作温度、机械形变等技术要求。（2）ISO/IEC 14443-2 射频能量 PCD的RF射频场激活PICC；PICC等待PCD的命令；PCD发出命令；PICC发出应答。操作顺序能量传送 读写器PCD产

14、生耦合到PICC的RF电磁场，用来传送能量和通信（经过调制和解调）。 PICC获得能量后，将其转换成直流电压。 RF场的频率： fc=13.56 MHz 7kHzRF场的磁场强度：H=1.5A/m7.5A/m 在制造商指定的工作范围内读写器PCD产生的磁场强度至少为1.5A/m，且不能超过7.5A/m。信号接口 注：一张IC卡只需选择两种方法之一。符合标准的阅读器必须同时支持这两种传输方式，以便支持所有的IC卡。 优点是信息区别明显，受干扰的机会少，反应速度快，不容易误操作；缺点是在需要持续不断的提高能量到非接触卡时，能量有可能会出现波动。信息“1”的信号幅度大，即信号强，信息“0”的信号幅度

15、小，即信号弱。这种方式的优点是持续不断的信号传递，不会出现能量波动的情况。载波频率13.56MHz，副载波频率为847kHz（1/16fc）TYPE A 的pause波形为保证对PICC的不间断的能量供应，载波间隙的时间为23sTYPE B的调制波形PICC PCD采用BPSK调制TYPEA和TYPEB有以下不同：TYPEB接收信号时，不会因能量损失而使芯片内部逻辑及软件工作停止。在NPAUSE到来，TYPEA的芯片得不到时钟，而TYPEB用10ASK，卡片可以从读写器获得持续的能量；TYPEB时容易稳压，所以比较安全可靠。TYPEA卡采用100调制方式，在调制发生时候无能量传输，仅仅靠卡片内

16、部电容维持，所以卡片的通讯必须达到一定的速率，在电容电量耗完之前结束本次调制，否则卡片会复位。负载波采用BPSK调制技术，TYPEB较TYPEA方案降低了6dB的信号燥声，抗干扰能力更强。外围电路设计简单。读写机具到卡及卡到读写机具的编码方式均采用NRZ方案，电路设计对称，设计时可使用简单的UARTS，TYPEB更容易实现。 TypeA：以PHILIPS公司为代表，包括SIEMENS、HITACHI、GEMPLUS、G&D和Schlumberger等公司 TypeB：以ST（意法半导体）、MOTOROLA、ATMEL、韩国SAMSUNG和日本的NEC等公司为代表。 （4）ISO/IEC 144

17、43-4传输协议 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A型卡和B型卡。（3）初始化与防冲突（14443-3）-4.3节已介绍 TYPE A型PICC激活过程TYPE B型PICC激活过程半双工分组传输协议解除激活336 RFID的ISO IEC标准ISO/IEC的RFID标准简介 PCD激活TYPE A 型PICC 34RATS（请求ATS）PCD可接收的FSD（最大帧长）CID（卡标识符），即对PICC寻址的逻辑号高4位：FSDI低4位：CIDATSATS响应的长度，包括TL，但不包括CRC。ATS的最大长度不能超过FSD的大小。DR=2时，

18、比特率为212kbpsDR=4时，比特率为424kbps高4位：帧等待时间FWT，即PCD发送的帧和PICC发送的应答帧之间的最大延时。PCD可用FWT检测协议错误或未应答的PICC。若在FWT时间内，PCD未从PICC接收到响应，则重发帧。低4位：启动帧的保护时间SFGI，即PICC在发送ATS后，到准备接受下一帧之前所需要的特殊保护时间。可选项，大小取决于ATS的最大长度FSC为PICC可接收的最大帧长，FSCI和FSDI定义的最大帧长相同。确定PCD至PICC和PICC至PCD的传输速率。PPS（协议和参数选择）表明可选字节PPS1是否出现。B5=1表示后面出现PPS1字节PPS响应PI

19、CC接收到PPS请求后的应答同PPS请求的PPSS字节相同PCD激活TYPE B型PICC 4.3.2节 P116TYPE B类型卡片具有使用更少的命令，更快的响应速度来实现防冲突和选择卡片的能力。TYPE A的防冲突需要卡片上较高和较精确的时序，因此需要在卡和读写器中分别加更多硬件，而TYPE B的防冲突更容易实现。目前TYPE A和TYPE B孰优孰劣尚在争议中。TYPE A的产品(Mifare卡)具有更高的市场普及率；但是TYPE B应该在安全性、高速率和适应性方面有更好的前景，代表产品如二代身份证。半双工分组传输协议定义了半双工传输协议的结构，该协议用于 由PCD发送的数据传输。协议采

20、用OSI参考模型的四层：物理层交换字节遵循14443-3；数据链路层交换分组；会话层结合数据链路层；应用层处理命令，在任一方向至少交换一个分组或分组链。1. 分组格式开始字段信息字段结尾字段PCB（CID）（NAD）INFEDC分组格式开始字段信息字段结尾字段（1）开始字段该字段是必备的，最多由3个字节构成。协议控制字节PCB （protocol control byte）（必备）；卡标识符CID（Card Identifier）（可选）；结点地址字段NAD （Nade Address）（可选）；开始字段信息字段结尾字段PCB（CID）（NAD）INFEDC PCB 协议控制字节，包含三种基本

21、分组类型信息分组I-block：传输应用层所用的信息；接受准备分组R block：包含确认（ACK）、否认（NAK）信息，与最后接收的分组有关；管理分组S block：用于在PCD和PICC之间交换控制信息、INF字段是否存在有赖于它的控制； PCB 的编码（1）信息分组I-block注：I-block包含一分组号（1位），起始值对PCD为0，对PICC为1。如确认已接收到一个I-block或一个R-block，分组号将改变。 PCD检查每一次接收到的I-block或R-block的号码，假如该block的号码与期望号不相等，则重发最后一个分组。（2）接收信息R-block（3）管理分组S-b

22、lock在PCD和PICC间交换控制信息 CID 访问指定的PICC （可选）开始字段信息字段结尾字段PCB（CID）（NAD）INFEDC该PICC的标识符在卡激活时指定；CID的编码：0000b4b3b2b1，其中 b4b1 为标识符；PICC激活时固定不变；当PICC进入HALT状态时，CID失效。NAD 结点地址（可选）开始字段信息字段结尾字段PCB（CID）（NAD）INFEDC在PCD和PICC间建立逻辑连接；NAD的编码：0 b7 b6 b5 0 b3 b2 b1 其中b7 b6 b5为目标结点地址、 b3 b2 b1为 源结点地址；该字段包含发送分组的错误检测码EDC （Err

23、or Detection Code）， 规定使用循环冗余校验码CRC（Cyclic Redundancy check）。（2）信息字段信息字段是可选的。如有INF，在I-block中，为应用数据； 在S-block中，为状态数据；（3）结束字段 （1）帧等待时间FWT（Frame waiting time）2. 等待时间FWT用以检查错误或PICC无应答。超过FWT，卡无应答，PCD收回发送权；PICC可用S-block请求扩展等待时间WTX；扩展后FWT为临时值FWTt。FWTt FWTWTXM其中WTXM为等待时间扩展倍增因子（2）帧保护时间FGT接收分组与发送分组间的最小延迟。FGTtF

24、WTFGTtPCD发送PICC发送PCD发送协议操作PICC在激活之后，PCD获得发送权。无论PCD或PICC在发送一分组后，将处于接收方式。当PCD或PICC接收一分组或FWT超时，将获得发送权。多卡激活 PCD在激活状态可同时处理几张卡，可直接在几张卡之间接通而不需为解除当前已激活的卡和激活新卡多花时间。 在关闭场之前，所有激活的卡都应处于HALT状态。链接链接功能允许PCD或PICC发送的信息长度比FSD或FSC规定的最大分组长度还要长。如FCD或FICC要发送的信息长度长于1个分组的最大值，将信息分成几组。每组长度各自等于FSD或FSC，并利用链接功能。发送（）0123456789AB

25、CDEFPCB10HINF0123456EDCPCB11HINF789ABCDEDCPCB00HINFEFEDCPCB80HEDCPCB81HEDC0123456789ABCDEF接收（）I（1）0I（1）1I（0）0R（ACK）0R（ACK）12、解除激活序列当PCD与PICC之间的交易完成后，PICC应处于HALT状态。PCD将发送S（HALT请求）block将PICC置于HALT状态。PICC发送S（HALT应答）后，并且PCD从PICC接到一个有效S（HALT应答）后，PICC进入HALT状态，并释放CID。补充：ISO14443 标准中的非接触型智能卡Type C Type C由日本

26、索尼公司研制。其Feilica非接触式智能卡（也称“八达卡”）及RC-S 系列读写器成功地应用于香港的地铁运营系统。新加坡MRT（地铁）/LRT（轻轨）/BUS 等公共交通系统（EasyLink）等也将/正在使用SONY 公司的非接触式智能卡技术，作为交通一卡通使用。SONY 公司的非接触智能卡技术在整个非接触式智能卡技术领域中独树一帜。其独特的天线结构和技术，使其读写器的卡片读写距离可以非常稳定地达到10cm 以上。其天线结构中镶嵌的特殊材料（铁氧体等材料）使其整个天线电磁场的读写距离非常均匀，没有“死区”现象出现。SONY 非接触智能卡还有一个非常重要的特性，即数据写操作挫败时的数据忧恢复

27、功能。在对卡片读写操作时，为了保证在同一时间内，多个数据块的写入操作仅用一个写操作命令，因此当写入这些数据块时，写入数据块中任何一小部分如果出现写入失败的话，所有的数据块内容将会自动返回到以前的状态，也即数据被写入之前的状态（内容）。此时所有旧的数据仍然保留，新的准备写入的数据（已经出错的数据）将被丢弃。ISO/IEC15693标准非接触式IC卡的分类（读写器发射距离）：CICC卡（Close-Couple ICC）密耦合PICC卡（Proximity ICC)近耦合VICC卡（Vicinity ICC）疏耦合IC卡读写器国际标准读写距离CICCCCDISO/IEC 10536紧靠PICCPC

28、DISO/IEC 1444310cmVICCVCDISO/IEC 1569350cm非接触式IC的概述典型应用领域及产品人员通道人员通道是ISO15693标准最具代表性的产品，典型标签读写距离120cm以上，目前广泛应用于个人身份识别、会议签到、图书馆管理、门禁控制、物品跟踪、物品防伪等领域智能书架利用RFID技术实现在架图书单品级物品识别，可完成馆藏图书监控、清点、图书查询定位，错架统计等功能。智能书架系统具有检测速度快、定位准确等特点。可应用于图书、档案、文件管理等领域。仓储物资管理面向物流、电力、制造业、医药、批发零售等各行业物流配送中心和仓库ISO/IEC 15693 疏耦合射频卡（V

29、ICC）的国际标准物理特性（机械特性，物理尺寸，抗紫外线、X射线和电磁射线能力，弯曲和扭曲性能 ）空中接口与初始化防碰撞和传输协议命令扩展和安全特性VCD VICC工作频率13.56MHz7KHz。调制采用ASK方式，有两种调制度10%和100%。由Reader来决定调制度，Tag要能够解调两种调制度。10%的幅度调制的载波 100%的幅度调制的载波 数据编码采用脉冲位置调制方式(pulse position modulation),两种编码格式数据在传输时以SOF(preamble)开头，以EOF结尾。 256中出1一个单字节的值由槽(pause)的位置表示。槽的位置在连续的256个时间周期

30、中的某一处，其中的时间周期为18.88us(256/fc)，这决定了字节的值。数据率是1.65kbps(fc/8192)。一个时间周期的细节 数据为11100001B（225）4中出1 脉冲位置一次决定了2位。连续4个形成了一个字节。数据率是26.84kbps(fc/512)。数据编码采用脉冲位置调制方式(pulse position modulation)数据为：11100001B（225）VICC VCDVICC经电感耦合与VCD通信，其副载波应能通过切换VICC中的负载来产生。由VCD通讯协议报头的第一位选择使用一种或两种副载波。VICC要能支持这两种模式。 使用一种副载波时，负载调制副

31、载波的频率fs1是fc/32(423.75kHz) 使用两种副载波时，频率fs1是fc/32(423.75kHz)，频率fs2是fc/28(484.28kHz) 当两种副载波并存时，他们之间的相位应当连续。编码采用曼彻斯特编码防碰撞 ISO15693标准采用时隙ALOHA算法时隙数为16的典型防碰撞处理过程 69VCD发送目录命令的请求帧，时隙数设置为16。VICC1在时隙0返回应答，因只有这一个VICC应答，故不存在碰撞，它的UID被VCD接收存储。VCD发送EOF，指示下一个时隙开始。在时隙1，VICC2和VICC3进行应答，发生了碰撞。VCD检测到碰撞，并记录该时隙发生了碰撞。VCD再发

32、送EOF，进入时隙2。在时隙2，无VICC应答，VCD未检测到VICC的应答的SOF，因此VCD通过发送EOF，进入时隙3。在时隙3，VICC4和VICC5应答，产生了碰撞。VCD决定发送寻址请求（例如读块请求）给VICC1（VICC1的UID已被UCD正确接收）。所有VICC都检测到对VICC1请求的SOF，它们都处理这个请求，但只有UID匹配的VICC1才返回应答，其他的VICC则退出防碰撞序列。所有VICC准备接收下一个请求。如果又是一个目录命令的请求，则又从时隙0开始按上面步序执行。70传输协议 唯一标识符（UID） ：由制造商永久地设定 应用族标识符（AFI） ：由VCD锁定的应用类

33、型 数据存储格式标识符（DSFID） ：指出了数据在VICC内存中的结构 CRC ：初始值为FFH VICC内存结构 ：可寻址块达256个，块大小可至256位，最大内存容量可达64 kb（8 kB）。 块安全状态 ：由VICC作为对VCD请求的响应参数返回 71VICC状态 断电（Power-Off）、就绪（Ready）、静默（Quiet）、选择（Selected）4种状态 72命令类型ISO/IEC18000-6ISO/IEC 18000-6标准规定了频率为860MHz960MHz的射频识别系统的空中接口协议，分为类型A和类型B2005年6月，ISO/IEC在新加坡会议上确定将EPC Cla

34、ss1 Gen2标准做适当的修改，列为ISO/IEC 18000-6的类型C强制命令Next_slot ：确认已被识别的应答器；指示所有处于循环激活状态的应答器对它们的时隙计数器加1并进入下一个时隙 Standby_round ：确认来自一个应答器的有效应答，并指示该应答器进入选择状态，阅读器可以发送选择标志为1的读写命令等对此应答器进行操作；指示所有处于循环激活状态的应答器进入循环准备状态，等待NEXT SLOT，NEW SLOT或CLOSE SLOT命令的到来，重新进入循环激活状态进入新的循环 Reset_to_ready：指示所有识别卡进入就绪状态。Init_round_all:在功能上

35、与AFI 置为00 的lnit_round 命令等效。77可选的命令Init_roundClose_slot：指示所有处于Round_active 状态的识别卡，通过给它们的时段计数器增量，转到下一个时段，New_round：它指示不在静默状态也不在被选中状态的识别卡进入新的一轮，将它们的时段计数器复位为1，进入Round_active状态，(在就绪状态的识别卡不进入新的一轮)；指示在被选中状态的识别卡进入静默状态。在就绪状态或静默状态的识别卡应当保持原来的状态。Select：指示由SUID指定的识别卡从任何其它状态进入被选中状态，（随后能够向这个识别卡发送诸如读和写等各种命令）；指示所有处于

36、Round_active状态SUID不匹配的识别卡，进入Round_standby状态，对这些识别卡，它们被暂停参与这一轮。Read_blocks：识别卡一旦收到Read_blocks 命令，该识别卡应回应所要求的数据及数据块锁定状态。数据块从00到FF编号（0 至255）。Get_system_information：允许从识别卡检索系统信息值，如DSFID、AFI、识别卡存储容量、识别卡类型等。Begin_round：在冲突仲裁期间当轮到这些识别卡回应时，它们提供首32、64、96 或128 位用户数据。Write_single_block：对要求的数据块写入包含在该命令中的数据，并在响应

37、中报告操作成功。Write_multiple_blockss：Lock_blocks：识别卡应当永久性地锁定所请求的数据块。写AFI：识别卡应将AFI/ASF值写入它的存储器。锁定AFI：应将AFI/ASF 值永久性地锁入它的存储器。Write_DSFID：将DSFID 值写入它的存储器。Lock_DSFID：将DSFID 值永久地锁定在存储器。Get_blocks_lock_status：识别卡应发回所请求的数据块的锁定状态。定制的命令定制的命令的格式是通用的，允许由每个识别卡IC生产厂确定明确的定制命令码定制的命令编码是定制命令码和识别卡IC生产厂码的组合。定义定制的命令的参数和状态转换流

38、程，是识别卡生产厂的责任。专有的命令这些命令的格式未在ISO/IEC18000的本部分标准中定义。识别卡的状态图TYPE A的防碰撞（动态时隙ALOHA算法）1启动防碰撞过程 ：阅读器发出INIT ROUND命令启动防碰撞过程，在命令中给出循环空间大小 2参与防碰撞过程的应答器对命令的处理 3阅读器发出INIT ROUND命令后出现的三种可能情况 阅读器在一个时隙中没有检测到应答帧时，它发出CLOSE SLOT命令。阅读器检测到碰撞或错误的CRC时，在确认无应答器仍在传输应答的情况下，发出CLOSE SLOT命令。阅读器接收到一个应答器无差错的应答帧时，它发送NEXT SLOT命令，命令中包括

39、该应答器的签名，对此已被识别的应答器进行确认，使它进入静默状态以便循环的继续 4接收到CLOSE SLOT命令或NEXT SLOT而签名不匹配的参与循环的应答器将自己的时隙计数器加1并和所选择的随机数比较以决定该时隙是否发回应答帧，并根据本次循环时的时隙延迟标志决定发回应答帧的时延 防碰撞83TYPE A的防碰撞过程5阅读器按第（3）步中的三种情况处理，直至该循环结束（达到了循环空间预置值） 6一个循环结束后，如果在INIT ROUND命令或CLOSE SLOT命令中重复循环标志位置为1，则自动开始一个新的循环。如果重复循环标志位为0，阅读器可以决定用新的INIT ROUND命令或NEW RO

40、UND命令继续进行循环以完成防碰撞过程 7在一次循环中，阅读器可以通过发送STANDBY ROUND命令来确认签名匹配的应答器的有效应答，并指示该应答器进入选择状态，同时让签名不匹配的应答器进入循环准备状态，以便在后续命令来到时将循环继续。 84TYPE BTYPE B防碰撞流程 二进制树防碰撞算法85主要的标准之二：EPCglobal RFID标准体系 EPCglobal以欧美跨国列强为阵营，是当今世界最大的RFID标准组织。该组织的前身为北美UCC产品统一编码组织和欧洲EAN产品标准组织，合并后称为EPCglobal，其核心成员包括美国的沃尔玛、德国的麦德龙、硅谷的思科、欧洲的吉列公司等世

41、界500强企业。 EPCglobal标准体系是面向物流供应链领域，可以看成是一个应用标准。EPCglobal的目标是解决供应链的透明性和追踪性。 在空中接口协议方面，目前 EPCglobal的策略尽量与ISO兼容，如C1Gen2 UHF RFID标准递交ISO将成为ISO 18000 6C标准。 EPCglobal 目前专注于UHF 860930MHz。物联网标准是EPCglobal所特有的 美国的沃尔玛、IBM、微软、英国的Tesco、荷兰的飞利浦、日本的DNP等数百家企业都是EPCglobal的成员。EPCglobal标准列表（1）为了追踪某产品，EPC标签中应包括哪些信息？ （2）EPC

42、是如何追踪某产品的生产全程？ 1999年美国麻省理工学院(MIT)成立了自动识别技术中心(Auto-ID)，提出EPC概念，其后四个世界著名研究性大学:英国剑桥大学、澳大利亚的阿德雷德大学、日本Keio大学、上海复旦大学相继加入参与研发EPC，并得到了100多个国际大公司的支持，其研究成果已在一些公司中试用，如宝洁公司、Tesco公共股份有限公司等。关于编码方案，目前已有EPC-96型、EPC-64型、型、型等，并得到了国际EAN和UCC的支持。自2001年以来国际上不仅已经有许多大公司实施EPC方案，而且AUTO-ID中心的目标是到2003年第四季度向市场推出商用硬件和软件，让公司尽早部署配

43、置AUTO-ID中心制定的开放式RFID系统。据预测到2005年EPC标签的成本将降到1美分，而从2005至2010年全球将大规模采用EPC。一、EPC的产生国际物品编码协会美国统一代码委员会EPC在全球的发展全世界广泛使用的全球统一标识系统（EAN.UCC系统）的主管机构国际物品编码协会（EAN/UCC）于2003年收购了Auto ID Labs的EPC技术，从而使EPC纳入全球统一标识系统。2003年11月1日，国际物品编码协会（EAN/UCC）成立了EPCglobal ，同时，Auto ID Center于2003年11月1日更名为Auto-ID Lab,为EPCglobal提供技术支持

44、。2007年4月16日，EPCglobal发布了一项开创性标准-EPCIS（产品电子代码信息服务）标准 。当企业开始应用EPCIS标准共享产品数据以改善整个供应链下可控环境的效率时，该技术的真实潜力才能实现。”EPCglobal组织机构 94http:/EPC在我国的发展参与EPC研究的有中国物品编码中心、AIM CHINA等非营利机构以及Auto-ID中国实验室等科研机构，目前已经取得了一些初步的成果，EPC处于宣传和推广的起步阶段。作为EPC系统的关键之一的射频识别技术的研究，中国物品编码中心早在1996年就开始了。1999年，中国物品编码中心完成了原国家技术监督局的科研项目新兴射频识别技

45、术研究，制定了射频识别技术规范。2002年中国物品编码中心开始积极跟踪国际EPC的发展动态，2003年完成了EPC产品电子代码课题的研究，出版了条码与射频标签应用指南一书。 中国物品编码中心(ANCC)是经国务院批准，负责统一组织、协调和管理我国条码及物品编码工作的专门机构。 完成EPC注册管理流程的制定，并开始发展EPC成员； 组织有关部门加强EPC硬软件技术研究； 根据EPCglobal的标准研究和制定适合我国国情的EPC标准； 加强EPC实验室研究； 联系企业建立应用试点； 开发了EPCglobal China网站； 出版了EPC与物联网及EPC技术基础教程等书籍； 承办亚太地区EPC全

46、球巡回培训首站的工作； EPC在我国的发展2003年12月23日，在北京举行第一届中国EPC联席会。此次会议，统一了EPC产品电子代码和物联网的概念，协调了各方的关系，将EPC技术纳入标准化、规范化的管理，为EPC在我国的快速、有序的发展奠定了坚实的基础。2004年4月22日，EPCglobal China在北京成立，其主要职责是：负责统一管理、统一注册、统一赋码和统一组织实施我国的EPC系统推广应用工作及EPC标准化研究工作。 定义：EPC（Electronic Product Code）即电子产品编码，是一种编码系统。它建立在EAN.UCC（即全球统一标识系统）条形编码的基础之上，并对该条

47、形编码系统做了一些扩充，用以实现对单品进行标识。物件的身份证号码二、EPC的定义注意：EPC的载体是RFID电子标签，并借助互联网来实现信息的传递。EPC旨在为每一件单品建立全球的、开放的标识标准，实现全球范围内对单件产品的跟踪与追溯，从而有效提高供应链管理水平、降低物流成本。EPC编码具全球唯一、包容及延展性，除编立新号码外，亦可涵盖既存的编码方案一连串结构化编号用以识别货物、位置、服务、资产等有形无形的物体EPC标签除储存识别码之外，级别较高之标签可储存使用者所定义的资料（1）为了追踪某产品，EPC标签中应包括哪些信息？ 条形码全球贸易项目代码（GTIN），为全球贸易提供唯一标识的一种代码

48、，有四种编码结构：EANUCC-13（EAN 13）、EANUCC-8（EAN 8）、UCC-12以及EANUCC-14。 101EPC编码与条形码的关系EPC编码是EAN.UCC在原有全球统一编码体系基础上提出的，是新一代全球统一标识编码体系，是对现行编码体系的一个补充。EPC编码和条形码有一定的对应关系，EPC编码和GTIN与SSCC之间可以通过一定的规则进行相互转换。EPC并没有取代现行的条码标准，而是由现行的条码标准逐渐过渡到EPC标准或者是在未来的供应链中由EPC和EAN.UCC系统共存。根据EAN.UCC体系，EPC编码体系也分为6种：（1）SGTIN：系列化全球贸易标识代码（Se

49、rialized Global Trade Identification Number）。（2）SGLN：系列化全球位置码（Serialized Global Location Number）。（3）SSCC：系列货运包装箱代码（Serial Shipping Container Code）。（4）GRAI：全球可回收资产标识符（Global Returnable Asset Identifier）。（5）GIAI：全球个人资产标识符（Global Individual Asset Identifier）。（6）GSRN：全球服务关系代码（Global Service Relation Num

50、ber）EPC编码目前，EPC编码有64位、96位和256位三种。 EPC编码由版本号、域名管理、对象分类和序列号四个字段组成。版本号字段标识EPC的版本号，它给出EPC编码的长度,使得EPC随后的码段可以有不同的长度；域名管理字段标识相关的生产厂商信息,例如“可口可乐公司” ；对象分类字段编码物品精确类型,例如：“美国生产的330ml罐装无糖可乐” ；序列号用于编码出唯一物品,例如，会精确的告诉我们所说的究竟是哪一罐330ml罐装无糖可乐。 为了保证所有物品都有一个EPC 并使其载体标签成本尽可能降低，建议采用96 位104EPC编码结构中各字段的长度（位） EPC-64 TYPE I：21

51、位被分配给了具体的EPC域名管理编码，17位被用于标识产品具体的分类信息，最后的24位序列具体地标识了具体的产品的个体。 105General Identifier (GID-96位元)2.68亿个公司1千6百万个物件680 亿个单一品项够用了EPC编码的性能唯一性：足够的编码容量和组织保证可以保证对某一个物品实现唯一编码简单性：编码简单且能实现物品的唯一标识，不包含物品的其他相关信息 可扩展性：为未来的发展提供了充足的备用空间安全性：EPC编码和加密、认证技术相结合 107三、EPC系统 EPC系统的组成EPC系统是在计算机互联网（Internet）的基础上，利用RFID、EPC编码、数据通

52、信等技术，构造的一个覆盖全球万事万物的实物互联网（Internet of Things）。 旨在提高现代物流、供应链管理水平、降低成本，被誉为是一项具有革命性意义的现代物流信息管理新技术。108EPC系统的组成装载有EPC编码，它应附着在物品上用于读或读写EPC标签，并能连接于本地网络之中。连接阅读器和应用程序的软件，亦称为中间件，它是物联网中的核心技术，可认为是该网络的神经系统，故称为Savant。类似于Internet中的域名解析服务（DNS），它给Savant指明了EPCIS存储产品有关信息110EPC系统工作流程 识读器从标签上识读出EPC标签的编码信息。分布式Savant软件系统处理

53、和管理由识读器读取的EPC标签信息。Savant将EPC传给ONS。ONS指示Savant到一个保存产品文件的PML服务器的IP地址。PML服务器利用PML技术把产品信息传到供应链上。1、EPC标签标签中存储的唯一信息是EPC编码标签通常是被动式标签，其空中接口采用EPC空中接口或ISO/IEC 18000标准5类功能级别：Class 0、Class 1、Class 2、Class 3、Class 4112Class 0：必须包含EPC码、自毁代码和CRC码；可以读但不可以写Class 1：无源、反向散射式标签。具有标签识别（TID）、加密、字号等特征；具有可一次写入的用户存储器。Class

54、2：初具有Class 1的特性，还具有扩展TID、认证的访问控制、可改写的用户存储器以及规定的附加特性等功能。Class 3：半被动反向散射式标签，除具有Class 2的特性外，标签带有电池，还集成有传感器电路Class 4：主动式标签，除具有Class 3的性能外，还具有标签-标签通信和构建特殊的多跳移动无线网络的功能。EPC标签的功能级别Class描述的是标签的基本功能，譬如说它里面存储器情况或有无电池。 Gen是指标签规范的主要版本号。通常所说的第二代EPC，实际上是第二代EPC Class 1，这表明它是规范的第二个主要版本，针对拥有一次写入内存的标签。 Class与Gen114EPC

55、 Gen 1对于GEN1有class0和class1两个标准 2006年Adi Shamir，Weizmann 科学学院的计算机教授，宣布他和他的一个同事Yossi Ore，找到EPC Class 1 Gen 1 无源标签的破解密码并成功地将它杀死。EPC Gen 2 指符合题为“EPC Radio-Frequency Identity Protocols/Class 1 Generation-2 UHF/RFID/Protocol for Communications at 860 MHz960 MHz”规范的标签Gen2和Gen1的不同GEN2电子标签所包含的内容与GEN1电子标签的内容不

56、同 频率上的不同。GEN1标准中class1主要应用的频率范围是860930MHz，而对于GEN2标准将频率范围扩大，所应用的频率范围是860960MHz GEN2具有更好的兼容性。GEN2标准主要是对ISO-180006A和ISO-180006B以及GEN1的class0、class1的兼容和扩展。并在频率选择、防冲突算法、物理层数据编码技术、调制方式等技术上做了改进。 标签具有更好的加密功能，可以保证信息在读取的过程中不会被扩散出去。在GEN2中的write、lock、kill、read指令都有32位密码保护，但是对于GEN1的write指令是采用8位密码保护。 识读速率。对于GEN2标准

57、的电子标签可以实现1500张/秒的，是GEN1标准的电子标签的识读速率的10倍。 尺寸。GEN2电子标签的尺寸是GEN1的1/2甚至是1/3。 116EPC Gen 3开发中2、EPC阅读器应该具有下述功能和特征：空中接口功能 阅读器防碰撞 与计算机网络的连接 118EPC阅读器结构可以采用微控制器（MCU）或数字信号处理器（DSP）。网络接口应具有支持以太网、无线局域网（IEEE 802.11）等网络联接方式空中接口电路包括收发两个通道，包含编码、调制、解调、解码等功能，射频功率由天线辐射，并接收从标签返回的信息，空中接口电路是阅读器和标签之间交换信息的纽带。119 核心功能是屏蔽不同厂家的

58、RFID阅读器等硬件设备、应用软件系统以及数据传输格式之间的异构性，从而可以实现不同的硬件（阅读器等）与不同应用软件系统间的无缝连接与实时动态集成。 3、Savant120分布式结构 Savant 与大多数的企业管理软件不同，它不是一个拱形结构的应用程序。而是利用了一个分布式的结构，以层次化进行组织、管理数据流。Savant 将被利用在商店、分销中心、地区办公室、工厂，甚至有可能在卡车或货运飞机上应用。每一个层次上的Savant 系统将收集、存储和处理信息，并与其他的Savant系统进行交流。例如，一个运行在商店里的Savant 系统可能要通知分销中心还需要更多的产品，在分销中心运行的Sava

59、nt 系统可能会通知商店的Savant 系统一批货物已于一个具体的时间出货了。Savant 系统需要完成的主要任务是数据校对、解读器协调、数据传送、数据存储和任务管理。3、Savant数据校对 处在网络边缘的Savant 系统，直接与解读器进行信息交流，它们会进行数据校对。并非每个标签每次都会被读到，而且有时一个标签的信息可能被误读，Savant 系统能够利用算法校正这些错误。解读器协调 如果从两个有重叠区域的解读器读取信号，它们可能读取了同一个标签的信息，产生了相同且多余的产品电子码。Savant 的一个任务就是分析已读取的信息并且删掉这些冗余的产品编码。数据传送 在每一层次上，Savant

60、 系统必须要决定什么样的信息需要在供应链上向上传递或向下传递。例如，在冷藏工厂的Savant 系统可能只需要传送它所储存的商品的温度信息就可以了。3、Savant数据存储 现有的数据库不具备在一秒钟内处理超过几百条事务的能力，因此Savant系统的另一个任务就是维护实时存储事件数据库(RIED)。本质上来讲，系统取得实时产生的产品电子码并且智能地将数据存储，以便其他企业管理的应用程序有权访问这些信息，并保证数据库不会超负荷运转。任务管理 无论Savant 系统在层次结构中所处的等级是什么，所有的Savant 系统都有一套独具特色的任务管理系统(TMS)，这个系统使得他们可以实现用户自定义的任务