RFID相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介

    由于RFID的應(yīng)用牽涉到眾多行業(yè)，因此其相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)盤根錯(cuò)節(jié)，非常復(fù)雜。從類別看，RFID標(biāo)準(zhǔn)可以分為以下四類：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（如RFID技術(shù)、 IC卡標(biāo)準(zhǔn)等）；數(shù)據(jù)內(nèi)容與編碼標(biāo)準(zhǔn)（如編碼格式、語(yǔ)法標(biāo)準(zhǔn)等）；性能與一致性標(biāo)準(zhǔn)（如測(cè)試規(guī)范等）；應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)（如船運(yùn)標(biāo)簽、產(chǎn)品包裝標(biāo)準(zhǔn)等）。

具體來(lái)講，RFID相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)涉及電氣特性、通信頻率、數(shù)據(jù)格式和元數(shù)據(jù)、通信協(xié)議、安全、測(cè)試、應(yīng)用等方面。
與RFID技術(shù)和應(yīng)用相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)主要有：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）、國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）、世界郵聯(lián)（UPU）。此外還有其他的區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)（如EPC
global、UID
Center、CEN）、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)（如BSI、ANSI、DIN）和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（如ATA、AIAG、EIA）等也制定與RFID相關(guān)的區(qū)域、國(guó)家、或產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)，并通過(guò)不同的渠道提升為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
 

主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系
目前RFID存在三個(gè)主要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，總部設(shè)在美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）的Auto-ID Center（自動(dòng)識(shí)別中心）、日本的Ubiquitous
ID Center （泛在ID中心，UIC）和ISO標(biāo)準(zhǔn)體系。
EPC Global
EPC
Global是由美國(guó)統(tǒng)一代碼協(xié)會(huì)（UCC）和國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)（EAN）于2003年9月共同成立的非營(yíng)利性組織，其前身是1999年10月1日在美國(guó)麻省理工學(xué)院成立的非營(yíng)利性組織Auto-ID中心。

Auto-ID中心以創(chuàng)建“物聯(lián)網(wǎng)”(Internet of
Things)為使命，與眾多成員企業(yè)共同制訂一個(gè)統(tǒng)一的開放技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。旗下有沃爾瑪集團(tuán)、英國(guó)Tesco等100多家歐美的零售流通企業(yè)，同時(shí)有IBM、微軟、飛利浦、Auto-IDLab等公司提供技術(shù)研究支持。

目前EPC
Global已在加拿大、日本、中國(guó)等國(guó)建立了分支機(jī)構(gòu)，專門負(fù)責(zé)EPC碼段在這些國(guó)家的分配與管理、EPC相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定、EPC相關(guān)技術(shù)在本國(guó)的宣傳普及以及推廣應(yīng)用等工作。

EPC Global“物聯(lián)網(wǎng)”體系架構(gòu)由EPC編碼、EPC標(biāo)簽及RFID讀寫器、EPC中間件、ONS服務(wù)器和EPCIS服務(wù)器等部分構(gòu)成。
EPC賦予物品惟一的電子編碼，其位長(zhǎng)通常為64位或96位，也可擴(kuò)展為256位。對(duì)不同的應(yīng)用規(guī)定有不同的編碼格式，主要存放企業(yè)代碼、商品代碼和序列號(hào)等。最新的GEN2標(biāo)準(zhǔn)的EPC編碼可兼容多種編碼。

EPC中間件對(duì)讀取到的EPC編碼進(jìn)行過(guò)濾和容錯(cuò)等處理后，輸入到企業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中。它通過(guò)定義與讀寫器的通用接口（API）實(shí)現(xiàn)與不同制造商的RFID讀寫器兼容。

ONS服務(wù)器根據(jù)EPC編碼及用戶需求進(jìn)行解析，以確定與EPC編碼相關(guān)的信息存放在哪個(gè)EPCIS服務(wù)器上。
EPCIS服務(wù)器存儲(chǔ)并提供與EPC相關(guān)的各種信息。這些信息通常以PML的格式存儲(chǔ)，也可以存放于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中。
Ubiquitous ID
日本在電子標(biāo)簽方面的發(fā)展，始于20世紀(jì)80年代中期的實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)TRON。T-Engine是其中核心的體系架構(gòu)。
在T－Engine論壇領(lǐng)導(dǎo)下，泛在ID中心于2003年3月成立，并得到日本政府經(jīng)產(chǎn)省和總務(wù)省以及大企業(yè)的支持，目前包括微軟、索尼、三菱、日立、日電、東芝、夏普、富士通、NTT
DoCoMo、KDDI、J-Phone、伊藤忠、大日本印刷、凸版印刷、理光等重量級(jí)企業(yè)。
泛在ID中心的泛在識(shí)別技術(shù)體系架構(gòu)由泛在識(shí)別碼（uCode）、信息系統(tǒng)服務(wù)器、泛在通信器和ucode解析服務(wù)器等四部分構(gòu)成。
uCode采用128位記錄信息，提供了340×1036編碼空間，并可以以128位為單元進(jìn)一步擴(kuò)展至256、384或512位。uCode能包容現(xiàn)有 編碼體系的元編碼設(shè)計(jì)，可以兼容多種編碼，包括JAN、UPC、ISBN、IPv6地址，甚至電話號(hào)碼。uCode標(biāo)簽具有多種形式，包括條碼、射頻標(biāo) 簽、智能卡、有源芯片等。泛在ID中心把標(biāo)簽進(jìn)行分類，設(shè)立了9個(gè)級(jí)別的不同認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。

信息系統(tǒng)服務(wù)器存儲(chǔ)并提供與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(gè)信息系統(tǒng)服務(wù)器上。uCode解析服務(wù)器的通信協(xié)議為uCodeRP和eTP，其中eTP是基于eTron（PKI）的密碼認(rèn)證通信協(xié)議。

泛在通信器主要由IC標(biāo)簽、標(biāo)簽讀寫器和無(wú)線廣域通信設(shè)備等部分構(gòu)成，用來(lái)把讀到的uCode送至uCode解析服務(wù)器，并從信息系統(tǒng)服務(wù)器獲得有關(guān)信息。
ISO標(biāo)準(zhǔn)體系
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）以及其他國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)如國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）、國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）等是RFID國(guó)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(huì)（TC）或分技術(shù)委員會(huì)（SC）制定的。

RFID主要標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介
RFID系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集和后臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)兩大部分組成。目前已經(jīng)發(fā)布或者正在制定中的標(biāo)準(zhǔn)主要是與數(shù)據(jù)采集相關(guān)的，主要有電子標(biāo)簽與讀寫器之間的空氣接 口、讀寫器與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換協(xié)議、電子標(biāo)簽與讀寫器的性能和一致性測(cè)試規(guī)范,以及電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)內(nèi)容編碼標(biāo)準(zhǔn)等。后臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)目前并沒有形成正式的 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，只有少數(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟制定了一些規(guī)范，現(xiàn)階段還在不斷演變中。

電子產(chǎn)品編碼標(biāo)準(zhǔn)
RFID是一種只讀或可讀寫的數(shù)據(jù)載體，它所攜帶的數(shù)據(jù)內(nèi)容中最重要的是惟一標(biāo)識(shí)號(hào)。因此，惟一標(biāo)識(shí)體系以及它的編碼方式和數(shù)據(jù)格式，是我國(guó)電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)重要組成部分。

惟一標(biāo)識(shí)號(hào)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，例如我國(guó)的公民身份證號(hào)、組織機(jī)構(gòu)代碼、全國(guó)產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一代碼擴(kuò)展碼、電話號(hào)、車輛識(shí)別代號(hào)、國(guó)際證券號(hào) 等。盡管國(guó)家多個(gè)部委在惟一標(biāo)識(shí)領(lǐng)域開展了一系列的相關(guān)研究工作，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的惟一標(biāo)識(shí)體系總體上處于發(fā)展的起步階段，正在逐步完善中。

1.產(chǎn)品電子代碼 EPC
EPC是由EPC global組織、各應(yīng)用方協(xié)調(diào)一致的編碼標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有實(shí)體對(duì)象（包括零售商品、物流單元、集裝箱、貨運(yùn)包裝等）的惟一有效標(biāo)識(shí)。

EPC由一個(gè)版本號(hào)加上域名管理者、對(duì)象分類、序列號(hào)三段數(shù)據(jù)組成的一組數(shù)字。其中EPC的版本號(hào)標(biāo)識(shí)EPC的長(zhǎng)度或類型；域名管理者是描述與此EPC相關(guān)生產(chǎn)廠商的信息；對(duì)象分類記錄產(chǎn)品精確類型的信息；序列號(hào)用于惟一標(biāo)識(shí)貨品單件。

EPC與目前應(yīng)用最成功的商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EAN.UCC全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)是兼容，成為EAN.UCC系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，是EAN.UCC系統(tǒng)的延續(xù)和拓展，是EPC系統(tǒng)的核心與關(guān)鍵。

2.EAN.UCC
EAN國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)成立于1977年，是基于比利時(shí)法律規(guī)定建立的一個(gè)非營(yíng)利性國(guó)際組織，總部設(shè)在比利時(shí)首都布魯塞爾。EAN目的是建立一套國(guó)際通行 的全球跨行業(yè)的產(chǎn)品、運(yùn)輸單元、資產(chǎn)、位置和服務(wù)的標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)體系和通信標(biāo)準(zhǔn)體系，即“全球商業(yè)語(yǔ)言——EAN.UCC系統(tǒng)”。國(guó)際EAN的前身是歐洲物品 編碼協(xié)會(huì)，現(xiàn)主要負(fù)責(zé)除北美以外的EAN.UCC系統(tǒng)的統(tǒng)一管理及推廣工作。目前，其會(huì)員遍及90多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，全世界已有約90萬(wàn)家公司、企業(yè)通過(guò)各 國(guó)或地區(qū)的編碼組織加入到EAN.UCC系統(tǒng)中來(lái)。近幾年，國(guó)際EAN加強(qiáng)了與美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)（UCC）的合作，先后兩次達(dá)成EAN/UCC聯(lián)盟協(xié) 議，以共同開發(fā)、管理EAN.UCC系統(tǒng)。

3.GB 18937 (NPC)
強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB
18937《全國(guó)產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)代碼編制規(guī)則》規(guī)定了全國(guó)產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一代碼（NPC）的適用范圍、代碼結(jié)構(gòu)及其表現(xiàn)形式，由國(guó)務(wù)院標(biāo)準(zhǔn)化行政主管部門于2003年2月2日頒布，2003年4月16日正式實(shí)施。

全國(guó)產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一代碼是按照《全國(guó)產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)代碼編制規(guī)則》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求編制的全國(guó)產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)代碼，目前已經(jīng)用于電子設(shè)備、食品、建材、汽車、石油化工、農(nóng)業(yè)、專業(yè)服務(wù)等領(lǐng)域。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)海量賦碼對(duì)象進(jìn)行賦碼的一般規(guī)律，全國(guó)產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一代碼按照全數(shù)字、最長(zhǎng)不超過(guò)十四位、便于維護(hù)機(jī)構(gòu)維護(hù)和管理的原則設(shè)計(jì)，由十三位數(shù)字本體代碼和一位數(shù)字校驗(yàn)碼組成，其中本體代碼采用序列順序碼或順序碼。

通信標(biāo)準(zhǔn)
RFID的無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)中最受注目的是ISO/IEC
18000系列協(xié)議，涵蓋了從125KHz到2.45GHz的通信頻率，識(shí)讀距離由幾厘米到幾十米，其中主要是無(wú)源標(biāo)簽但也有用于集裝箱的有源標(biāo)簽。
近距離無(wú)線通信（NFC）是一項(xiàng)讓兩個(gè)靠近（近乎接觸）的電子裝置以13.56MHz頻率通信的RFID應(yīng)用技術(shù)。由諾基亞、飛利普和索尼創(chuàng)辦的近距離無(wú)線通信論壇（NFC
Forum）起草了相關(guān)的通信和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，讓消費(fèi)類電子設(shè)備（尤其是手機(jī)）與其他的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品或電腦外設(shè)進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交換。該標(biāo)準(zhǔn)還與ISO/IEC
14443和ISO/IEC 15693非接觸式IC卡兼容。目前，已經(jīng)有支持NFC功能的手機(jī)面世，可以用手機(jī)來(lái)閱讀兼容ISO/IEC 14443
Type A或Sony FeliCa 的非接觸式IC卡或電子標(biāo)簽。
超寬帶無(wú)線技術(shù)（UWB）是一種直接以載波頻率傳送數(shù)據(jù)的通信技術(shù)。以UWB作為射頻通信接口的電子標(biāo)簽可實(shí)現(xiàn)半米以內(nèi)的精確定位。這種精確定位功能方便實(shí)現(xiàn)醫(yī)院里的貴重儀器和設(shè)備管理、大樓或商場(chǎng)里以至奧運(yùn)場(chǎng)館內(nèi)的人員管理。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是另一種RFID技術(shù)的擴(kuò)展。傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的對(duì)象模型和數(shù)字接口已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)IEEE
1451。該標(biāo)準(zhǔn)正進(jìn)一步擴(kuò)展，提供基于射頻的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)草案1451.5正在草議中。有關(guān)建議將會(huì)對(duì)現(xiàn)有的ISO/IEC
18000系列RFID標(biāo)準(zhǔn)，以及ISO/IEC 15961、ISO/IEC 15862讀寫器數(shù)據(jù)編碼內(nèi)容和接口協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)展。
頻率標(biāo)準(zhǔn)
RFID標(biāo)簽與閱讀器之間進(jìn)行無(wú)線通信的頻段有多種，常見的工作頻率有135kHz以下、13.56MHz、860～928MHz
(UHF)、2.45GHz及5.8GHz等。
低頻系統(tǒng)工作頻率一般低于30MHz，典型的工作頻率有125KHz、225KHz、13.56MHz等，這些頻點(diǎn)應(yīng)用的射頻識(shí)別系統(tǒng)一般都有相應(yīng)的國(guó)際 標(biāo)準(zhǔn)予以支持。其基本特點(diǎn)是電子標(biāo)簽的成本較低、標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少、閱讀距離較短（無(wú)源情況，典型閱讀距離為10cm）、電子標(biāo)簽外形多樣（卡狀、 環(huán)狀、鈕扣狀、筆狀）、閱讀天線方向性不強(qiáng)等。

高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率高于400MHz，典型的工作頻段有915MHz、2.45gHz、5.8gHz等。高頻系統(tǒng)在這些頻段上也有眾多的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)予以支持?；咎攸c(diǎn)是電子標(biāo)簽及閱讀器成本均較高、標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠(yuǎn)（可達(dá)幾米至十幾米），
適應(yīng)物體高速運(yùn)動(dòng)性能好，外形一般為卡狀，閱讀天線及電子標(biāo)簽天線均有較強(qiáng)的方向性。
各種頻段有其技術(shù)特性和適合的應(yīng)用領(lǐng)域。低頻系統(tǒng)使用最廣，但通信速度過(guò)慢，傳輸距離也不夠長(zhǎng)；高頻系統(tǒng)通信距離遠(yuǎn)，但耗電量也大。短距離的射頻卡可以在 一定環(huán)境下替代條碼，用在工廠的流水線等場(chǎng)合跟蹤物體。長(zhǎng)距離的產(chǎn)品多用于交通系統(tǒng)，距離可達(dá)幾十米，可用在自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車輛身份等場(chǎng)合。

應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
RFID在行業(yè)上的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)包括動(dòng)物識(shí)別、道路交通、集裝箱識(shí)別、產(chǎn)品包裝、自動(dòng)識(shí)別等。
我國(guó)RFID標(biāo)準(zhǔn)的制定與推廣
國(guó)內(nèi)RFID技術(shù)與應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化研究工作起步比國(guó)際上要晚4～5年時(shí)間，2003年2月國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)頒布強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)《全國(guó)產(chǎn)品與服務(wù)統(tǒng)一代碼編碼規(guī) 則》，為中國(guó)實(shí)施產(chǎn)品的電子標(biāo)簽化管理打下基礎(chǔ)，并確定首先在藥品、煙草防偽和政府采購(gòu)項(xiàng)目上實(shí)施。此外，我國(guó)正在制定的RFID領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是采用了 ISO/IEC
15693系列標(biāo)準(zhǔn)，該系列標(biāo)準(zhǔn)與ISO/IEC
18000-3相對(duì)應(yīng)，均在13.56MHz的頻率下工作，前者以卡的形式封裝。目前，在這一頻率下工作的電子標(biāo)簽技術(shù)已相對(duì)成熟。
在充分照顧我國(guó)國(guó)情和利用我國(guó)優(yōu)勢(shì)的前提下，應(yīng)該參照或引用ISO、IEC、ITU等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)并做出本地化修改，這樣能盡量避免引起知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議，掌握國(guó)家在電子標(biāo)簽領(lǐng)域發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。

RFID的廣泛應(yīng)用蘊(yùn)藏著巨大的產(chǎn)業(yè)利益、還涉及國(guó)家安全利益、信息控制利益等，在這一點(diǎn)上我國(guó)政府主管部門應(yīng)高度關(guān)注。我國(guó)應(yīng)全面部署電子標(biāo)簽標(biāo) 準(zhǔn)體系，尤其應(yīng)重視編碼體系、頻率劃分以及與知識(shí)產(chǎn)權(quán)有關(guān)的技術(shù)和應(yīng)用，并推出具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)，特別是在解決安全、防偽、識(shí)別、管理等應(yīng)用領(lǐng) 域。