解析RFIDISO系列标准(2022新)

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目

录ISO/IEC的相关标准概述01ISO/IEC18000标准系列0201ISO/IEC的相关标准概述ISO是公认的全球非营利性工业标准组织。与EPCglobal只专注于860～960MHz频段不同，ISO/IEC对各个频段的RFID都颁布了标准。ISO/IEC组织下的多个分技术委员会从事RFID标准的研究。ISO/IEC的相关标准概述ISO/IECJTC1/SC31，即AIDC自动识别和数据采集分技术委员会，其正在制定或已颁布的标准有不同频率下自动识别和数据采集通信接口的参数标准，即ISO/IEC18000系列标准。ISO/IEC的相关标准概述ISO/IECJTC1/SC17，即识别卡与身份识别技术委员会，其正在制定或已颁布的标准主要有ISO/IEC14443系列，我国的第二代身份证采用的就是该标准。此外，ISOTC104/SC4识别和通信分技术委员会制定了集装箱电子封装标准等。ISO/IECJTC1/SC31ISO/IECJTC1/SC17ISO/IEC的相关标准概述ISO/IEC已出台的RFID标准（如图3-1所示）主要关注基本的模块构建、空中接口和涉及的数据结构及其实施问题。它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4个方面。目前我国常用的RFID标准主要为用于非接触智能卡的两个ISO标准：ISO14443和ISO15693。ISO14443和ISO15693标准于1995年开始实行，其完成则是在2000年之后，两者皆以13.56MHz交变信号为载波频率。ISO15693的读写距离较远，而ISO14443的读写距离稍近，但应用较广泛。目前的第二代身份证采用的是ISO14443TYPEB协议。ISO/IEC的相关标准概述ISO标准ISO14443ISO15693读写距离稍近读写距离较远ISO14443定义了TYPEA、TYPEB两种类型协议，通信速率均为106kbps，其不同之处在于载波的调制深度及位的编码方式。TYPEA采用开关键控（On-Off-keying）的曼彻斯特编码，TYPEB采用NRZ-L的BPSK编码。TYPEB与TYPEA相比，具有传输能量不中断、速度更高、抗干扰能力较强的优点。ISO/IEC的相关标准概述采用开关键控（On-Off-keying）的曼彻斯特编码TYPEA采用NRZ-L的BPSK编码TYPEBRFID的核心是防碰撞技术，这也是RFID和接触式IC卡的主要区别。ISO14443规定了TYPEA和TYPEB的防碰撞机制。两者的防碰撞机制原理不同，前者基于位碰撞协议，而后者则通过通信系列命令序列完成防碰撞。ISO15693则采用轮询机制、分时查询的方式完成防碰撞机制。防碰撞机制使得同时处于读写区内的多张卡的正确操作成为可能，既方便了操作，也提高了操作的速度。ISO技术委员会及联合工作组TC104/SC4主要处理有关ISO/IEC贸易应用方面的问题，如针对货运集装箱及包装制定了RFID电子封条（ISO18185）、集装箱标签（ISO10374）和供应链标签（ISO17363）等标准。ISO/IEC的相关标准概述02ISO/IEC18000标准系列UHF频段空中接口标准的ISO/IEC18000标准系列UHF频段空中接口标准的ISO/IEC18000标准系列是由ISO/IECJTC1/SC31负责制定的RFID空中接口通信协议，它涵盖了125kHz～2.45GHz的通信频率，其识读距离为几厘米至几十米，主要适合用于RFID技术在单品管理中的应用。

ISO/IEC18000标准系列主要包括ISO/IEC18000—1～18000—7共7个部分。如图3-2所示为ISO/IEC18000系列的标准内容。1．ISO/IEC18000—1ISO/IEC18000—1定义了所有ISO/IEC18000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数据及各种通信模式，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、数据编码、比特速率、标签唯一标识符（UID）、读处理时间、写处理时间、错误检测、存储容量、防冲突类型、标签识读数目等。同时，它还在标准的其他5个部分中详细给出了在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和规则，并提供了有关射频法规方面的信息和结构框架示例，这样更有利于简化、增加或修订标准内容的工作。UHF频段空中接口标准的ISO/IEC18000标准系列UHF频段空中接口标准的ISO/IEC18000标准系列2．ISO/IEC18000—2ISO/IEC18000—2定义了工作频率在135kHz以下时读写器和标签之间的通信空中接口参数，还定义了协议、命令及在多个标签中某一个标签的检测和通信方法（防碰撞），防碰撞方法可选。TYPEATYPEB标签工作在半双工模式下，其工作频率为134.2Hz，它使用两个不同的单向信道进行读写器到标签和标签到读写器的单向数据传输（HDX）。HDX标签除了标签到读写器的传输外，其他都由读写器供电。TYPEB类型TYPEA标签工作在125kHz双工模式下，它使用同一个信道进行读写器和标签之间的双向传输（FDX）。FDX标签始终由读写器提供能量，包括从标签到读写器的传输。2．ISO/IEC18000—2HDX标签除了标签到读写器的传输外，其他都由读写器供电。为了和这个标准兼容，标签必须是TYPEA或TYPEB。另外，读写器必须同时支持TYPEA和TYPEB，这样在存货阶段，读写可以在TYPEA和TYPEB之间进行通信。UHF频段空中接口标准的ISO/IEC18000标准系列3．ISO/IEC18000—3ISO/IEC18000—3提供了工作频率为13.56MHz的通信空中接口参数。它定义了物理层、碰撞管理系统和符合ISO/IEC18000—1要求的物体识别协议值。这个标准有非干扰、非互操作两种模式，可用于不同的场合。UHF频段空中接口标准的ISO/IEC18000标准系列非干扰模式非互操作模式01ISO/IEC18000—303读写器必须支持非干扰模式或非互操作模式，或者两者都支持。3．ISO/IEC18000—3非干扰模式基于ISO15693，修订了物品管理，试图改进供货商之间货物管理的兼容。它具有以下参数：读写器到标签的数据传输速率为1.65kbps或26.48kbps；标签到读写器的数据传输速率为26.48kbps。UHF频段空中接口标准的ISO/IEC18000标准系列非互操作模式允许比非干扰模式有更高的数据传输速率和内存（PJM或相位调制方法）。它具有以下参数：读写器到标签的数据传输速率为423.75kbps；标签到读写器的数据传输速率为105.9375kbps，8个信道。非互操作模式非干扰模式4．ISO/IEC18000—4ISO/IEC18000—4定义了工作频率为2.45GHz的空中接口的通信协议，它主要应用于货品管理领域。同时它还定义了前向和反向链路的参数，其技术参数包括工作频率、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。该标准定义了两种模式：UHF频段空中接口标准的ISO/IEC18000标准系列用于被动标签，其工作方式为读写器先说（ITF）非干扰模式第二种模式定义了电池辅助标签，其工作方式为标签先说（TIF）。非互操作模式4．ISO/IEC18000—4UHF频段空中接口标准的ISO/IEC18000标准系列应用于被动反向散射RFID系统，且该系统使用了ITF技术；读取范围内有一个或多个标签；范围很广，可用于很多商业活动。在大范围、高速数据传输的RFID系统中应用；标签使用电池辅助但可像TTF一样操作；空中接口描述对标签的电池辅助没有做明确说明；范围大于300ft（ft为英尺）；可读写标签在空中接口的总数据传输速率达284kbps，只读标签的传输速率为76.8kbps。(1）模式1有以下特点：（2）模式2有以下特点：5．ISO/IEC18000—5该标准定义了RFID设备的空中接口工作在5.8GHz频率下的通信协议，用于单口管理应用。由于该频段缺乏商业前景，所以这个标准已经终止。UHF频段空中接口标准的ISO/IEC18000标准系列6．ISO/IEC18000—6ISO/IEC18000—6有三种类型。类型A的特点为：使用脉冲间隔编码（PulseIntervalEncoding，PIE）；读写器首先工作方式；ALODA防碰撞算法；在反向链路使用双相间隔码编码（Bi-PhaseSpaceEncoding）；数据传输速率为33/40kbps；频宽为860～960MHz。类型B的特点为：在前向链路使用双向线路编码模式和Manchester加密；读写器首先工作；二叉树防碰撞算法；数据传输速率为8/4kbps；频宽为860～930MHz。类型C和EPCClass1Gen2Standard相同。UHF频段空中接口标准的ISO/IEC18000标准系列7．ISO/IEC18000—7ISO/IEC18000—7定义了工作在433.92MHz频率下的有源RFID设备的空中接口通信协议，用于单品管理应用方面，其典型读取距离超过1m。它还规定了时序参数、标签与读写器之间通信的物理层协议、多标签同时读取时的防碰撞、数据编码、工作周期等，可用于开发能获得FCC许可的读/写有源电子标签。这些标签被美国国防部使用，读写范围超过300ft，约合90m。ISO/IEC18000—7有可能成为远洋运输集装箱追踪管理的全球性“事实标准”。表3-1列出了ISO/IEC18000的主要空中接口技术指标。UHF频段空中接口标准的ISO/IEC18000标准系列表3-1ISO/IEC18000的主要空中接口技术指标UHF频段空中接口标准的ISO/IEC18000标准系列

技术指标工作模式RF工作场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/IEC18000—2TYPEA125kHz±4kHzASKPIE,Manchester4.264CRC—16264TYPEB134.2kHz±8kHzASK,FSKPIE,NRZ8.2,7.764CRC—16264ISO/IEC18000-3Mod113.56kHz±7kHzASK,PPMManchester1.65,26.486.6226.4864CRC—16264Mod213.56kHz±7kHzPJM,BPSKMFM105.9464CRC—16CRC—32>32000ISO/IEC18000-4Mod12400～2483.5MHzASKManchester,FM00～4064CRC—16≥250Mod22400～2483.5MHzGMSK,CW,DifferentialBPSKShortenedFire,Manchester76.8,38432用不同的CRC检测由系统安装配确定ISO/IEC18000-6TYPEA860～969MHzASKPIE，FM03364CRC—16≥250TYPEB860～969MHzASKMa