无线射频识别的频率标准与技术规范教材(PPT 96页).ppt

无线射频识别的频率标准与技术规范教育设计、通信技术学院李斌：一、案例识读和分析、二、RFID标准概要、三、ISO/IEC相关标准、四、EPC相关标准、五、UID相关标准、六、实训和实践、EPC电子标签阈值大幅下降，中国是RFID标准案例分析和讨论： RFID技术一直无法普及，其主要原因是行业缺乏可共享的标准。 但是，中国RFID市场正在静静地增长。 IDC的数据显示，2005年RFID总中国市场容量为4亿7000万元，2009年上升到58亿7000万元，当年复合增长率约为65.6%。 (1)简述中国上演RFID标准战的主要原因(2)RFID标准化后，有什么好处？ 制定标准的目的是在混乱中建立秩序！ 标准可以确保协同工作的进行、实现规模经济、工作实施的安全性、其他多方面的工作更有效地开展。 RFID标准化的主要目的是通过标准的制定、公布和实施，解决代码通信、空中接口和数据共享等问题，最大限度地促进RFID技术和相关系统的应用。 二、RFID标准概述、二、RFID标准概述、成熟的RFID应用系统需要以下几个方面： (一)遵循开放标准：遵循国内标准还是国际标准。 (2)业务价值的定义：筛选特定行业应用的价值点，进行应用模式创新，明确业务目标。 (3)有效实施硬件：为不同的物理环境和业务目标选择特定的技术，以强大的硬件集成能力，帮助实施和实施适应不同环境复杂性的硬件。 (4)成熟的软件体系结构：与现有应用环境兼容，面向未来的业务发展。 (5)灵活的业务流程：适应不同应用场合下业务流程的定制能力，支持供应链环境下的信息交换。 (6)完整的业务表现：在简化业务操作的同时，为企业决策层提供全面的业务透视能力。 另外，RFID标准能处理以下几个问题。 (1)接口和传输技术等技术问题。 例如，RFID中间件(中间件技术)可以扮演RFID标签和应用程序之间的中介角色，可以连接到RFID读取器以及使用中间件从应用程序侧提供的通用接口来读取电子标签数据RFID中间件采用程序逻辑和存储传输的功能，提供顺序信息流，并具有数据流的设计和管理能力。 (2)一致性。 完整性是指可以支持各种编码形式，包括支持EPC、DOD等定义的编码形式。 RFID标准也包括由EPC全局规定的标签数据的格式标准。 (3)性能问题。 性能主要是指数据结构和内容，即数据编码形式及其内存分配。 (4)与传感器的融合问题。 目前，RFID技术和传感器系统逐渐融合，物品的定位已经采用了RFID三角定位法和更复杂的技术，有些RFID技术采用传感器代替芯片。 举例来说，实现温度和应变传感器的弹性表面波标签已经与RFID技术组合。 二、RFID标准概要、1.RFID标准概要、目前与RFID技术领域相关的标准可分为技术标准、数据内容标准、一贯性标准和应用标准四种。 (1)技术标准(符号、射频识别技术、IC卡标准等)定义了将如何设计不同类型的硬件和软件。 这些标准定义了读写器与电子标签之间的通信细节、模拟信号调制、数据信号编码、读写器命令和标签响应的读取器/写入器和主机系统之间的接口的数据语法、结构和内容。 (2)数据内容标准(例如，编码格式、语法标准等)定义了从电子标签输出的数据流的含义，详细解释了提供可以在应用系统中表现数据的指导方法的应用系统和标签传送数据的命令，其中，数据标识符、应用程序(3)一致性标准(例如，打印质量、测试标准等)定义了电子标签和读写器是否符合特定标准的测试方法。 (4)适用标准(如货物标签、产品包装标准等)定义了实现某一特定应用的技术方法。 例如，提供集装箱装箱识别系统、RFID标签位置标签、产品包装和编号方法的详细信息。 二、RFID标准的概述、二. RFID标准的分类、(1)技术标准ISO18000 :定义了提问者和标签之间在不同频率下的空中接口。 EPCGen2:定义了频率860890MHz之间的空中接口标准。 RFID技术标准： RFID技术涉及的技术领域很多，行业广泛，其应用也涉及道德、伦理等社会问题，因此RFID技术与相关组织制定的标准有着密切的关系。 二、RFID标准的概述、3 .常用的RFID标准、(2)数据内容标准ISO/IEC15424 :数据载体和特征标识符。 ISO/IEC15418:EAN/UCC应用标识符和柔性电路数据标识符和保护。 ISO/IEC15434 :大容量ADC媒体传输语法。 ISO/IEC15459 :物品管理的唯一ID。 ISO/IEC24721 :唯一的身份规格。 ISO/IEC15961 :数据协议的应用程序接口。 ISO/IEC15962 :数据协议的数据编码方式和逻辑内存功能。 ISO/IEC15963 :无线标签的唯一ID。 二、RFID标准的概要、3 .常用的RFID标准、(3)完整性标准ISO/IEC18046RFID :设备性能测试者ISO/IEC18047:RFID设备完整性测试方法。 第2部分： 125-150 MHz。 第3部分： 13.56 MHz。 第4部分： 2450 MHz。 第6部分： 860-960 MHz。 第7部分： 433.92 MHz (活动)。 二、RFID标准的概述、3 .常用的RFID标准、(4)标准ISO10374 :应用集装箱标准(自动识别)。 ISO18185 :集装箱电子密封的射频通信协议。 ISO11784 :动物的射频识别编码结构。 ISO11785 :动物射频识别技术标准。 ISO14223-1 :动物射频识别-高级标签第一部分的空中接口。 ANSIMH10.8.4 :可回收容器的RFID标准。 AIAGB-11 :轮胎电子标签标准(汽车工业行动集团)。 ISO122/104JWG:RFID的供应链应用程序。 二、RFID标准概述、三.常用的RFID标准目前有五个影响世界RFID标准的标准化组织，分别是gs1/EPC全局、ALMGlosal、ISO、UID、IP-X。 二、RFID标准概述，4.RFID标准化组织，(1)GS1/EPCglobalGS1/EPCglobal以欧美多国列强为阵营，是目前世界上最大的RFID标准化组织。 该组织的前身是北美UCC产品统一代码组织和欧洲EAN产品标准组织，合并后称为EPCglobal，其核心成员是美国沃尔玛、德国马德隆、硅谷思科、欧洲吉列公司等世界500强企业。 二、RFID标准概述、4.RFID标准化组织、(2) AIM全球组织AIM全球组织是世界自动识别组织，aim在世界上有13个国家和地区分店，目前，世界上的会员数正在迅速增加到1000多人。 本组织是一个全球产品代码组织。 (3)iso是国际标准化组织。 (4)UID(UbiquitousID，普适ID)UID是日本普适技术的核心组织。 二、RFID标准概述，4.RFID标准化组织，(5)IP-XIP-X主要在南非、澳大利亚、瑞士等地推进，是中性主权国的第三世界标准组织。 地区组织有欧洲标准化委员会(CEN )等地区标准化机构有美国国家标准化机构(ANSI )、英国标准化机构(BSI )、加拿大标准化协会(SCC )、法国工业标准化协会(AFNOR )和DIN的产业联盟有汽车工业行动集团(AIAG )、美国统一代码协会(UCC/EAN )、a 这些机构正在制定与RFID相关的国家、地区和产业联盟标准，希望通过不同的途径提高到国际标准。 二、RFID标准的概要、5.RFID标准的多样性的原因、RFID的国际标准多，主要有技术要素和利益要素两方面的原因。 (1)技术因素1)RFID的工作频率和信息传输方式RFID的工作频率分布在从低频到微波的多个频带中，频率不同，技术上的差异很大。2 )作用距离、作用距离的差异也是基准不同的主要原因。 (6)技术的发展随着新技术的出现和制造业的进步，标准有必要不断融入这些新进展，形成与时俱进的标准。 (2)利益因素虽然标准开放，但标准中的技术专利却能给相应的国家、集团、公司带来巨大的市场和经济效益，因此标准的多样性和标准之争也是国家、集团、公司利益之争的必然反映。 二、RFID标准概述、六.各国RFID频带规范、(1)美国RFID频带规范联邦通信委员会(federalcommunicationscommission，FCC )是一个独立的政府机构，直接负责美国议会，于1934年成立FCC根据美国法律限制射频技术的使用。 要使用所有射频技术，必须满足这些标准。 FCC第15部分条款15.247规定UHF频带的RFID设备在工业、科学和医学频带工作的条款15.247定义了902928MHz、2400.22483.5MHz和57255850MHz频带下的工作，其中902928MHz频带满足第十五部分要求的RFID系统采用跳频调制技术，从读写器功率的最大动态范围中获益。 当跳跃信道超过50个时，满足第十五部分要求的UHF读取器-写入器最大为1W发射功率，或如果存在天线则为4W功率。 二、RFID标准概述，六.各国RFID频带规范，二)欧洲RFID频带规范欧洲电信标准化协会(euroeantelcomunicationstandardinstitute，ETSI )是欧盟委员会在1988年批准成立的非营利电子ETSI的标准化领域主要是电信行业，涉及与其他组织合作的信息和广播技术领域。 ETSI作为CEN (欧洲标准化协会)和CEPT (欧洲邮政主管部门会议)认可的电信标准协会，制定的推荐标准已被欧盟作为法规的技术基础采用，要求执行。 2004年9月，ETSI发布了EN302208标准，规定了865868MHz频带的UHF频带(欧洲RFID用超高频频带)的RFID设备的“技术要求和测量方法”。 二、RFID标准的概要、6 .各国的RFID频带的规范、(3)日本的RFID频带的规范日本内务通信部(MIC，原总务省，2004年9月10日改名)采取了缓和电波的使用的策略，该组织有责任规范所有的通信相关政策，并制定日本的RFID标准经过各种工业应用的调查，MIC认为在130kHz、13.4MHz和2.4GHz频带的RFID标签中使用是安全的。 此外，950954MHz频带及其相邻频率也可以通过新的频谱分配来考虑。 MIC同意在RFID中使用952954MHz的UHF频谱。 天线功率在10mW1W间的高功率无源标签系统和增益为6dBi的天线，相当于可传输的最大功率相当于4W的等效全向辐射功率。 用户使用此系统需要许可证，10mW以内的电源系统不需要用户许可。 二、RFID标准概述、6 .各国的RFID频带规范、(4)中国的RFID频带规范在过去几年里，中国与世界同步发展，建立了自己的RFID标准。 我国信息产业部(目前工业和信息化部)于2007年5月11日发布了800/900MHz频带射频识别(RFID )技术应用规定(试行)。 800/900MHz频带的RFID技术的具体使用频率是840845MHz和920925MHz。 频率范围在840845MHz间和920925MHz间有效发送功率在100mW以下. 国家制定的双频UHF标准，基本的800MHz接近欧洲等地区标准，900MHz接近美国等标准，可以与世界上大部分国家和地区的RFID标准兼容，具有独特的特色。 另外，这两个频带也是我国现在能发现的比较接近国际基准的频带。二、RFID标准概述、6 .各国RFID频带标准、(5)印度RFID频带标准印度射频管理局(属于WPC、通信和信息技术部)是印度标准射频应用的无线部门。 WPC采用865867MHz作为RFIDUHF频带，免除RFID设备在该频带中的使用许可，在满足1W的最大发送功率、4W的有效发射功率和200kHz载波带宽的要求的同时，只要其他无线设备没有干扰，谁都可以无许可地使用该频带印度软件行业计划向欧美的RFID系统解决方案提供软件，现在他们可以在国内测试和开发RFID系统。 另外，芯片开发者也计划在印度开发RFID芯片。 一旦带宽确定，印度制造商就可以随时从事RFID相关的技术工作，无需向WPC申请。 二、RFID标准概述，6 .各国RFID频带标准，(6)加拿大RFID频带标准是902908MHz的UHF频带，加拿大标准类似于美国标准。 加拿大牛标识机构(CCIA ) (最近被命名为加拿大家畜标识机构，CLIA )提出用RFID标签替换所有家畜标签。 由于RFID技术能有效地跟踪动物的年龄，满足国内和国际对动物健康和食品安全的要求，加拿大养牛工业大力支持这一建议。 在加拿大删除CCIA标签是严重的犯罪，所有CCIA认可的RFID标签的颜色都是黄色。 三、ISO/IEC的相关标准、1.ISO/IEC的相关标准的概要、和EPC全球集中在860960MHz频带不同，ISO/IEC向各频带的RFID公布了标准。 ISO/IEC制定的RFID标准(如图3-1所示)主要关注基本模块的构建、与空中接口相关的数据结构及其实施问题。 具体分为技术标准、数据结构标准、性能标准、应用标准四个方面。 三、ISO/IEC的相关标准、1.ISO/IEC的相关标准的概