射频识别（RFID）技术研究——电信研究院

1、射频识别（射频识别（rfid）技术研究）技术研究 2009年7月 前言 rfid射频识别是一种非接触式的自动识别技术，起源于20世纪80年代，在90年代得 到了广泛的发展。rfid通过射频信号在非接触的方式下完成自动识别目标对象并获取相 关数据，可以极大地加速信息的收集和处理，具有精度高、适应环境能力强、抗干扰、 操作快捷等优点，因此比其他的识别技术有更大的应用范围。配以相应的管理软件，rfid 识别技术可以快速、方便地完成身份识别、物流管理、购物结算、交通缴费以及产品流 程的跟踪等多种多样的业务功能。随着美国国防部应用rfid技术大幅提高物资管理水平 以及零售领袖级企业沃尔玛等企业的加入，全

2、球带来了一个rfid应用的浪潮。 目前各国对于rfid技术的应用都十分重视，将rfid视为继计算机互联网之后的一 次新的契机。尽管目前rfid技术的国际标准尚不统一，围绕rfid的标签开发、物品编 码、物流管理以及软件开发，企业已经摩拳擦掌为赢得未来的竞争优势进行着积极的准 备。 本报告首先简要介绍了rfid技术的概念和几个较重要的rfid技术应用案例，对参 与rfid的标准化组织、现有的国际标准情况进行了分析，对rfid的标准体系结构以及 rfid的应用分类进行了初步研究，分析了rfid应用的几个关键技术问题，并在此基础 上提出了工业和信息化部以及ccsa进行rfid研究的建议。 本研究报告

3、编写单位：工业和信息化部电信研究院通信标准研究所 1 射频识别（rfid）技术研究 1 rfid 技术 一般来讲，rfid 系统由三大部分组成：rfid 标签、识读器和计算机系统。如图 1 所示。其中 rfid 标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附 着在待识别物体的表面。识读器无需接触被识别物体表面就可读取并识别电子标签中所 保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的，进一步通过计算机及计算机网络实现 对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。 图 1 rfid 系统组成 系统的基本工作流程是：识读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当 rfid 标签进入发射天

4、线工作区域时产生感应电流，rfid 标签获得能量被激活；rfid 标签将 自身编码等信息通过标签内置发送天线发送出去；识读器接收天线接收到从标签发送来 的载波信号，对接收的信号进行解调和解码然后送到计算机系统进行相关处理；计算机 系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指 令信号控制执行机构动作。 采用 rfid 技术的最大的优点在于非接触(因此完成识别工作时无须人工干预，适于 实现自动化，且不易损坏)，此外，还可以识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡， 操作快捷方便。短距离的射频电子标签不怕油渍、灰尘，污染，能忍受恶劣的工作环境， 使用方便、成本低廉的传感

5、特性使得 rfid 技术的应用前景十分广阔。 1.1.1rfid 的工作频率 通常情况下，rfid识读器发送的频率称为rfid系统的工作频率或载波频率。rfid载 波 频 率 基 本 上 有 3 个 范 围 ： 低 频 (30khz 300khz) 、 高 频 (3mhz 30mhz) 和 超 高 频 2 图 2rfid 工作频谱示意图 860930mhz 频段的应用则较复杂，国际上各国家采用的频率不同：美国为 915mhz， 欧洲为 869mhz，而我国由于被 gsm、cdma 等占用，目前仍然待定。 rfid 的工作频段大体决定了读卡器与标签之间 有效识别距离。其中高频的 13.56mhz

6、 工作频段的有效距离不到 10cm 或者 1 米左右,而超高频 860-930mhz 的典型有 效距离则约 3-6 米。 1.1.2rfid 标签 rfid 标签按供电方式分为有源标签和无源标签。有源是指标签内有电池提供电源， 其作用距离较远，但寿命有限、体积较大、成本高，且不适合在恶劣环境下工作；无源 标签卡内无电池，它利用波束供电技术将接收到的射频能量转化为直流电源为卡内电路 供电，其作用距离相对有源标签短，但寿命长且对工作环境要求不高。rfid 标签的内 部组成结构见图 3。 3 10 khz100 khz1 mhz10 mhz100 mhz1000 mhz300 ghz low fre

7、q. easmid. freq. eas cell phone rfid: item data modem am radio toys cb rfid: access control animal id (300mhz3ghz)。常见的工作频率有低频125khz与134.2khz、高频13.56mhz、超高频 433mhz、860mhz930mhz、2.45ghz等，频谱示意图见图2。 rfid的低频系统主要用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、校园卡、 煤气表、水表、动物识别等；高频系统则用于需传送大量数据的应用系统；超高频系统 应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合，其天线波束

8、方向较窄且价格较高，在 火车监控、高速公路收费等系统中应用。另外值得一提的是在供应链中的应用，epc global规定用于epc的载波频率为13.56mhz和860mhz930mhz两个频段，其中13.56mhz 频率采用的标准原型是iso/iec15693，已经收入到iso/iec18000-3中。这个频点的应用 已经非常成熟。 rfid: toll roads part 1: technical standard; part 2: procedural standard sg2 制定的标准包括： iso/iec 15961 rfid for item management data pro

9、tocol: application interface iso/iec 15962 rfid for item management protocol: data encoding rules and logical memory functions iso/iec 15963 rfid for item management unique identification of rf tag sg3制定的标准包括了六种不同的rfid技术以及之间的互通： iso 18000-1 generic parameters - air interface iso 18000-2 parameters f

10、or air interface than 1 cubic meter part 4 - small returnable containers part 5 - shipping containers part 6 - product packaging part 7 - product tagging part 8 -conformance testing for returnable containers than 1 cubic meter part 9 - conformance testing for small returnable containers part 10 - co

11、nformance testing for shipping containers part 11 - conformance testing for product packaging part 12 - conformance testing for product tagging ecma 而欧洲计算机制造协会 ecma 在 13.36mhz rfid 基础上增加双向传输的概念，也 就是两个无线设备之间利用 rfid 技术既能接收数据也能发送数据的 nfc 标准。ecma 340 规定了 nfc 的接口协议，ecma 352 规定了 nfc 的传输协议，ecma 356 规定了 nfc

12、技术射频接口的测试方法。其中 ecma340 标准在 2003 年为 etsi 接受并作为 ts102190 标准发布，此后又被 iso/iec 采用，以 iso/iec18092 标准发布。 3.5ansi（美国国家标准研究委员会） 该委员会负责协调mhi, ucc, aim, hl7, incits等美国当地的标准化机构的工作。 其中， mhi：material handling industry of america (mhia)规定了rfid 10 技术在可回收的转运箱及包裹平信邮寄方面的应用。 ansi mh10.8.1 ansi mh10.8.2 ansi mh10.8.3 ans

13、i mh10.8.4 ansi mh10.8.6 ansi mh10.8.7 ansi mh10.8.8 bar codes & 2d symbols on unit loads and transport packages data application identifiers syntax for high capacity adc media rfid for returnable containers（基于智能卡/标签基础） bar codes & 2d symbols on product packages bar codes & 2d symbols for product ma

14、rking rfid for parcels, packages, & flat mail ucc通用条码委员会 该委员会规定的代码与ean（欧洲物品编码委员会）代码兼容，使欧美市场的物品 标识趋向统一。iso18000-6关于模式1的识读器应能识别type a和b（防碰撞机制上有差 别）标签的规定反应了ean/ucc的要求。 ansi incits（international committee for information technology standards）t6 起 草 美 国 rfid 的 国 内 规 范 。 其 中 ansi incits 256:2003 - radio f

15、requency identification中包含了rfid的物理接口（含13.56mhz、915mhz、2.45ghz等）和应用协 议接口两方面的内容。 3.6中国电子标签国家标准工作组 为保证国内电子标签技术和管理规范有序发展，确保正在制定中的相关电子标签标 准之间协调一致，根据国标委高新200330号文（2003年11月25日），国家标准化管理委 员会正式批复成立“电子标签”国家标准工作组，统一负责与电子标签有关的国家标准的 制定工作。 该工作组由中国电子技术标准化研究所王立建为所长，全国产品与服务统一代码管 理中心李西平、上海市标准化研究院王家振、中国标准化研究院刘碧松为副组长，秘书

16、 处设在全国产品与服务统一代码管理中心。工作组的技术归口为tc28全国信息技术标准 化技术委员会。该组计划2004年年底完成国家标准的报批程序。该组已经起草了五项国 家标准草案，包括iso/iec15693-1、-2、-3国际标准的翻译、标签和识读器设备规范。 由于国家标准化管理委员会和工业和信息化部的高层协调，该组只组织了两次活动后工作暂 时停止。 工业和信息化部在2004 年12月中召开一次国内rfid 标准研讨会，讨论并拟组建新的 rfid国家标准起草工作组，该组将以开放的工作方式讨论并起草中国的rfid国家标准。 到目前为止，该工作组一方面会继续完成给予iso 15693的标准起草，同

17、时还会讨论研 究其他国际标准在中国的可行性并进行相应的转化。 3.7epcglobal epc是由ucc和ean联合发起成立的一个独立的非盈利性机构，以推广rfid标签 11 的网络化应用为宗旨。autoidcenter曾是其前身，后由mit承担技术研究工作、由 epcglobal inc研究标准并推动商业应用，此外还负责epcgobal号码注册管理。 epcglobal标准研究的组织机构如图7。 图7 epcglobal组织结构 epcglobal的技术文件架构如图8： - 12 epcglobal 1 epc tag data specification sag version 1.24

18、later slide software application level events (ale) (formerly “savant”) epc information services (epcis) (formerly “pml server”) electronic product code epc tag data specification 图8 epcglobal技术文件架构 epcglobal的研究项目及标准如下： epcglobal services object name service (ons) epc manager number assignment epc c

19、arriers rfid protocols - class 0 - class 1 - uhf generation 2 reader protocol / mgmt -epcglobal 2 900 mhz radio frequency (rf) identification tag specification (class 0) candidate recommendation -epcglobal 3 13.56 mhz ism band class 1 radio frequency (rf) identification tag interface specification (

20、class 1) candidate recommendation -epcglobal 4860 mhz-930mhz class i radio frequency (rf) identification tag radio frequency & logical communication interface specification (class 1 version 1) hag candidate recommendation -epcglobal 5 oid radio frequency identity protocols generation 2 identity tag

21、protocol for communications at 860 mhz 960 mhz (generation 2) (class 1): hag - - - epcglobal 6 reader protocol sag epcglobal 7 savant specification sag epcglobal 8physical markup language (pml) core specification, xml schema and instance files sag -epcglobal 9 object name service (ons) specification

22、 sag 3.8ubquitous id center 以日本企业为核心组建的射频自动识别技术中心，该中心吸引了300多个企业参与， 但目前参与国际标准化活动并不积极，而是在核心企业日立芯片的基础上研究rfid标 签的制造、多标签识读的正确率等商用环节急需解决的问题，并且在日本超市的食品等 物品上广泛应用。对于多频段共存，日本开发了multi-frequency reader，通过用户设置， 可适用不同频率（已注册的）的tag。相比较而言，目前uid技术的可商用化程度好于 epcglobal。目前unquitous id尚未公开发布标准。 3.9cjk 为了加强亚洲国家在信息产业领域的合作，中

23、国、日本、韩国三国成立了cjk信息 产业合作计划，并将rfid技术作为cjk的一个重要的课题来研究。2004年12月在日本召 开了第一届cjk rfid/传感器网络子工作组会议。 在此次会议上，日本提出了基于rfid技术的ubiquitous network（无所不在的网络） 概念，将计算机内嵌入物体以使人们可以在任何时间、任何地点交换信息而不用考虑单 个网络的存在。日本除建议在cjk范围内研究无所不在的网络鉴权、代理、控制和管理 技术外，还希望在开展rfid技术标准的制定工作，并试图推广t-engine的tron操作系 统在信息电器中的使用。 对应于日本的uid、uid center，韩国提

24、出了usn（ubiquitous sensor network），作 为rfid的一个基础平台，建立usn center；对应于日本的t-engine，韩国为数字设备的 开发推出了嵌入式操作系统nano qplus；对于多频段共存，日本开发了multi-frequency 13 reader，通过用户设置，可适用不同频率（已注册的）的tag，韩国开发了multi-hop sensor； 对于多编码体系共存，韩国提出了mds(multi-code directory service)，通过mds使得系 统可以获取、处理和适用不同编码体系（epc, uid, iso, etc）的信息，并成立了md

25、s 协会。 可以看到，日本和韩国已经在进行rfid应用的网络化部署，并期望借rfid技术应 用的时机发展本国的软件业等综合领域。而中国相应的工作正在讨论启动过程之中。 4 rfid 技术标准的框架体系 4.1rfid 标准体系的总体结构 rfid的国际标准分为空中接口标准、数据传输协议、标签内容标准和应用标准等 几个方面，其中根据iso/iec jtc31/wg4工作组的研究成果看到rfid技术和应用的逻 辑架构如图9： 图9rfid技术和应用的逻辑架构 而rfid对应到现实生活中的应用如图10所示： 14 a p p l ic a t io n a p p l ic a t io n com

26、mands a p p l ic a t io n responses p h y s ic a l in t e r r o g a t o r data pro to co l processor is o /ie c 1 5 9 6 1is o /ie c 1 8 0 0 0 encoder com m and / response u n it l o g ic a l m e m o ry a ir in t e r f a c e is o /ie c 1 5 9 6 2is o /ie c 1 5 9 6 2 a nnexes rf tag t a g p h y s ic a

27、l m e m o ry l o g ic a l m e m o ry m ap commands responses n o te : t h e l o g ic a l m e m o ry m a p in th e t a g p h y s ic a l m e m o ry is g iv e n b y th e t a g a rc h ite c tu re a n d th e m a p p in g ru le s in th e t a g d riv e r. a ll th e in fo rm a tio n in th e l o g ic a l m e

28、 m o ry is re p re s e n te d in th e l o g ic a l m e m o ry m a p in t e r r o g a t o r d eco der t ag d riv e r and m a p p in g r u le s 15 图10rfid应用 在iso/iec jtc31组的工作范围内，对iso 18000系列标准的范畴下对rfid技术及应 用的研究相对比较完整，在此架构下的很多应用标准仍在制定之中，尚未发布。除此之 外，iso/iec sc 17, tc 122等工作组也已经发布了一些标准，这些标准相对比较成熟， 在部分行业内

29、已经开始使用。 4.2空中接口标准情况 iso/iec 组织早在 1995 年前后就开始了有关非接触智能卡的相关规范的研究，在 2000 年前就已经陆续发布了一系列标准，包括：低频的 iso 11784 和 iso 11785，高频 段的 iso/iec14443 和 iso/iec15693，以及在集装箱运输中采用的射频识别规范 iso 10374 及后来开发的 iso18000 系列规范，见表 1。 下面简要介绍一些不同的rfid空中接口在技术上的主要差别和应用情况。 4.2.1iso 11784 和 iso 11785 iso 11784 和 11785 分别规定了动物识别的代码结构和技

30、术准则，标准中没有对应 答器样式尺寸加以规定，因此可以设计成适合于所涉及的动物的各种形式，如玻璃管状、 耳标或项圈等。 代码结构为 64 位，如表 2 所示。其中的 27 至 64 位可由各个国家自行定义。 技术准则规定了应答器的数据传输方法和阅读器规范。工作频率为 134.2khz，数据 传输方式有全双工和半双工两种，阅读器数据以差分双相代码表示。应答器采用 fsk 调 制，nrz 编码。 由于存在较长的应答器充电时间和工作频率的限制，通信速率较低。 4.2.2iso 10536、iso 15693 和 iso 14443 16 iso 10536 标准主要发展于 1992 到 1995 年

31、间，由于这种卡的成本高，与接触式 ic 卡相比优点很少，因此这种卡从未在市场上销售。 iso 14443 和 iso 15693 标准在 1995 年开始操作，单个系统于 1999 年进入市场， 两项标准的完成则是在 2000 年之后。二者皆以 13.56mhz 交变信号为载波频率：iso15693 读写距离较远，当然这也与应用系统的天线形状和发射功率有关；而 iso 14443 读写 距离稍近，但应用较广泛，目前的第二代电子身份证采用的标准是 iso 14443 type b 协议。 iso14443 定义了 type a、type b 两种类型协议。通信速率为 106kbits/s，它们的

32、 不同主要在于载波的调制深度及位的编码方式。 从 pcd 向 picc 传送信号时，type a 采用改进的 miller 编码方式，调制深度为 100% 的 ask 信号；type b 则采用 nrz 编码方式，调制深度为 10%的 ask 信号。 从 picc 向 pcd 传送信号时，二者均通过调制载波传送信号,副载波频率皆为 847khz。 type a 采用开关键控（on-off keying）的 manchester 编码；type b 采用 nrz-l 的 bpsk 编码。 type b 与 type a 相比，由于调制深度和编码方式的不同，具有传输能量不中断、 速率更高、抗干扰能

33、力更强的优点。 iso 15693 标准规定的载波频率亦为 13.56mhz，vcd 和 vicc 全部都用 ask 调制原 理，调制深度为 10%和 100%，vicc 必须对两种调制深度正确解码。 从 vcd 向 vicc 传送信号时，编码方式为两种：“256 出 1”和“4 出 1”。二者皆 以固定时间段内以位置编码。这两种编码方式的选择与调制深度无关。当“256 出 1” 编码时，10%的 ask 调制优先在长距离模式中使用，在这种组合中，与载波信号的场强 相比，调制波边带较低的场强允许充分利用许可的磁场强度对 ic 卡提供能量。与此相 反，阅读器的“4 出 1”编码可和 100%的

34、ask 调制的组合在作用距离变短或在阅读器的 附近被屏蔽时使用。 从 vicc 向 vcd 传送信号时，用负载调制副载波。电阻或电容调制阻抗在副载波频 率的时钟中接通和断开。而副载波本身在 manchester 编码数据流的时钟中进行调制， 使用 ask 或 fsk 调制。调制方法的选择是由阅读器发送的传输协议中 flag 字节的标记 位来标明，因此，vicc 总是支持两种方法：ask(副载波频率为 424khz)和 fsk(副载波 频率为 424/484khz）。数据传输速率的选择同样由 flag 中的位来表明，而且必须两种 速率都支持：高速和低速。这两种速率根据采用的副载波速率不同而略有不

35、同，采用单 副载波时低速为 6.62kbits/s，高速为 26.48kbits/s；采用双副载波时则分别为 6.67kbits/s 和 26.69kbits/s。 可见，iso 15693 应用更加灵活，操作距离又远，更重要的是它与 iso 18000-3 兼 容，了解 iso 15693 标准对将来制定我国的国家标准是有助益的，因为我国的国家标准 肯定会与 iso 18000 大部分兼容。 频段国际标准标准工作组应用领域 135khziso 11784:1996 动物无线射频识别 编码结构 iso 11785:1996 动物无线射频识别 技术概念 iso 14223:2000 动物无线射频

36、 识别 高级标签第一部分:非接触接 口 iso tc 23/sc 19 wg3 动物识别 iso 18000-2:自动识别和数据捕获技术 -rfid -135 khz 的空中接口参数 iso/iec jtc 1/sc 31 wg4-sg3 13.56mhziso 10536-1，-2，-3：1995 iso 14443-1:2000 标识卡-非接触 ic 卡- 近耦合卡-第一部分：物理特性（a, b 两种类型） iso 14443-2:2001 标识卡-非接触 ic 卡- 近耦合卡-第二部分：射频功率和 信号接口 iso 14443-3:2001 标识卡-非接触 ic 卡- 近耦合卡-第三部分

37、：初始化和防 碰撞机制 iso 14443-4:2001 标识卡-非接触 ic 卡- 近耦合卡-第四部分：传输协议 iso 15693-1:2000 标识卡-非接触 ic 卡- 疏耦合卡-第一部分：物理特性（a, b, c 三种类型） iso 15693-2:2000 标识卡-非接触 ic 卡- 疏耦合卡-第二部分：空中接口和 初始化 iso 15693-3:2001 标识卡-非接触 ic 卡 -疏耦合卡-第三部分：防碰撞机制 和传输协议 iso/iec jtc sc17iso 10536 基本无应用。 iso 14443 和 iso 15693 广 泛应用在小件货物的供应链 管理、防盗、图书

38、馆、银行 卡。 其中 14443 传输距离更近一 些。目前我国第二代身份证 采用 typeb 方式。 iso 15693 和 18000-3 后向 兼容 iso 18000-3:自动识别和数据捕获技术 -rfid -13.56mhz 的空中接口参数 iso/iec jtc 1/sc 31 wg4-sg3 标准刚刚发布，尚未商用。 epc hf c1epcglobal目前基本没商用，在二代规 范中已经不用 13.56mhz 的 c1 了。 ecma 340（ts102190&iso/iec18092）： 近距离通信接口和协议 nfcip-1 ecma 352：近距离通信 nfcip-2 ecma

39、 356：nfc 技术射频接口测试方法 ecma 欧洲计算机制 造协会 ecma 在 vcd、pcd 基础 上增加了双向传输的 nfc 机制。ecma 352 规定设备 如何识别传输机制。 433mhziso 18000-7:自动识别和数据捕获技术 -rfid -433.92mhz 的空中接口参数 iso/iec jtc 1/sc 31 wg4-sg3 适合主动式标签，欧洲可实 施，日本韩国需考虑。 860-930mhziso 18000-6:自动识别和数据捕获技术 -rfid -860-930mhz 的空中接口参 数（a、b 两种类型） iso/iec jtc 1/sc 31 wg4-sg3

40、 美国 2：902-928mhz 欧洲：865.6-867.6mhz 韩国：908.5 - 914mhz 日本：950 - 956 mhz 用于物流链管理。标准刚刚 发布，尚未商用。 epc hf class0 class1 class1 gen 2epcglobal可能作为 iso18000-6 的 c 类型，用于物流链管理，目 前没商用。 ansi mh10.8.4：rfid for returnable containers ansi mh 10 902-928mhz，美国集装箱运 输。 iso 10374: 1991 集装箱-自动识别 iso tc 104/sc4有源标签。我国铁路车号

41、自 动识别。 17 表 1 位序号信息说明 1动物应用 1/非动物应用 0应答器是否用于动物识别 2-15保留未来应用 16后面有数据 1/没有数据 0识别代码后是否有数据 17-26国家代码说明使用国家，999 表明是测试应答器 27-64国内定义唯一的国内专有的登记号 2.45ghziso 18000-4:自动识别和数据捕获技术 -rfid -2.45ghz 的空中接口参数 iso/iec jtc 1/sc 31 wg4-sg3 车辆通行收费；车辆出入/ 安全管理、大件货物的供应 链管理 iso 10374: 1991 集装箱-自动识别 iso tc 104/sc4有源标签。 表 2 rf

42、id 11784 和 11785 标准代码结构 如果在同一时间段内有多于一个的 vicc 或 picc 同时响应，则说明发生冲撞。rfid 的核心是防冲撞技术，这也是和接触式 ic 卡的主要区别。iso 14443-3 规定了 type a 和 type b 的防冲撞机制。二者防冲撞机制的原理不同:前者是基于位冲撞检测协议，而 type b 通过系列命令序列完成防冲撞；iso 15693 采用轮寻机制、分时查询的方式完 成防冲撞机制，在标准的第三部分有详细规定。 防冲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，只用算法编程， 读头即可自动选取其中一张卡进行读写操作。这样既方便了操作，

43、也提高了操作的速度。 如果与硬件配合，可用一些算法快速实现多卡识别，比如 ti 公司的 r6c 接口芯片 有一个解码出错指示引脚，利用它可以快速识别多卡：当冲撞产生时引脚电平发生变化， 此时记录下用来查询的低 uid 位，然后在此低位基础上增加查询位数，直到没有冲撞发 生，这样就可以识别出所有卡片。 4.2.3iso 10374 iso 10374 标准说明了基于微波应答器的集装箱自动识别系统。 应答器为有源设备，工作频率为 850mhz950mhz 及 2.4ghz2.5ghz。只要应答器 处于此场内就会被活化并采用变形的 fsk 副载波通过反向散射调制做出应答。信号在两 个副载波频率 40

44、khz 和 20khz 之间被调制。 此标准和 iso 6346 共同应用于集装箱的识别，iso 6346 规定了光学识别，iso 10374 则用微波的方式来表征光学识别的信息。 4.2.4iso 18000 系列 iso 18000 是一系列标准。此标准是目前最新的也是最热门的标准，原因是它可用 于商品的供应链，其中的部分标准也正在形成之中。以下是 iso 18000 标准的内容。 18000-1 part 1 - generic parameters for the air interface for globally accepted frequencies 18 18000-2 pa

45、rt 2 - parameters for air interface communications below 135 khz (jis/din) 18000-3 part 3 - parameters for air interface communications at 13.56 mhz 18000-4 part 4 - parameters for air interface communications at 2.45 ghz 18000-5 part 5 - parameters for air interface communications at 5.8 ghz (withd

46、rawn) 18000-6 part 6 - parameters for air interface communications at 860 to 930 mhz 18000-7 part 7 - parameters for air interface communications at 433 mh 4.3数据结构标准 目前已有的涉及 rfid 应用的数据结构方面的国际标准如下： iso/iec 15418 iso/iec 15434 iso/iec 15459 iso/iec 24721 application identifiers & data identifiers synt

47、ax transport license plate unique identification rfid 物品管理数据协议 应用接口 tocol:application iso/iec 15961 interface iso/iec 15962 iso/iec 15963 rfid 物品管理协议 数据编码规则和逻辑存储功能 rfid 物品管理射频标签的唯一性标识 其中在iso 15961中对rfid数据结构方面有一张图表示标准之间的关系，见图11。 此外，由中国国家物品编码中心起草的强制性国家标准gb18937全国产品和服务统 一代码编制规则，俗称（npc）。该标准规定了国内的产品和服务所用

48、的编码规则由14 位阿拉伯数字组成，其中13位为产品代码，1位为校验码，适用于产品和服务的生产、 储运、销售、售后服务、管理等有关的信息处理和信息交换。可以预见的是npc编码体 系也会结合中国的rfid技术进一步得到应用。 4.4一致性测试标准 对应不同的空中接口，国际标准化组织还规定了不同的测试方面，通过一致性的测 试，使得不同厂家的识读器和标签能配合起来工作。下面列出一些测试标准： iso 10373-6 iso 10373-7 （针对iso 14443的pcd和picc的测试方法） （针对iso 15693的vcd和vicc的测试方法） iso/iec 18046 （针对iso18000

49、系列的标签和识读器性能的测试） iso/iec 18047 （针对iso18000系列设备的一致性测试方法） 19 data conversion between existing and object-based formats application capable of handling logical memory tag driver air interface hardware / software data in object-based format application commands & responses data compactor data formatter a

50、pplication layer data protocol processor air interface application data - existing format, not object based advice in 15961 scope of 18000 rf scope of 15961 scope of 15962 annexes of 15962 tag 图11 标准关系 4.5rfid 应用领域的国际标准 iso/iec jtc 1/sc 31 wg4-sg4 目前正在研究 iso18000 系列 rfid 标准的应用环 境，并起草了： iso/iec tr180

51、01无线射频识别物品管理 应用需求概要 iso tc104 制定了在集装箱运输方面的应用标准： iso 10374 iso 18185 freight containers automatic identification freight containers - radio-frequency communication protocol for electronic seal iso tc 23/sc 19 制定了在动物标识方面的应用标准： iso 11785radio-frequency identification of animals technical concept iso 12

52、2/104 jwg rfid 在供应链应用联合工作组制定的标准： iso 17363 iso 17364 iso 17365 iso 17366 iso 17367 freight containers returnable transport items transport units product packaging product tagging 因为 rfid 在供应链管理中的应用具有典型性，如何组成一个完整的业务应用体现 20 类别应用特点 识别跟踪库存/物流管理（可以基于标签内容、识读器以数据 库开发内部网络的应用） 防伪（通过唯一性标识以及联网的数据查询系统鉴 别物品真伪） 身

53、份（二代身份证，发挥快速识别和防伪两个作用） 通常标签可以采用只读或一 次写入多次读取方式，标签中 的主要信息是识别信息。 通常需要有数据库等配套软 件完成特定的应用。 需考虑信息共享等问题及互 联网应用 记录存储小额支付（高斯公路收费系统、交通卡、数额记录 在卡中，识读器周期性的传递信息，不要求随时与 网络交换信息） 识读器有空间存储数据 识读器和标签之间主要是读 写操作。 传感生产作业控制（对零部件的快速识别，做到零部件通常需要有数据库等配套软 21 图 12rfid 在供应链管理中的逻辑结构 该应用除涉及无线标签的标准化外，还包含物品包装、运输单元、周转容器、集装 箱等等环节中如何采用

54、rfid 等技术要求。目前这些标准都在制定之中。可以肯定地是 一旦该标准发布，将对各国进出口商品采用统一的 rfid 标签有很大的推动作用。 5 rfid 应用的研究 5.1按照 rfid 标签的用途进行分类,见表 3 表3 iteiteiteiteiteiteiteiteiteiteiteiteiteiteiteite pkgpkgpkgpkgpkgpkgpkgpkg transport unit transport unit transport unit transport unit unit loadunit load container movement vehicle(truck,

55、airplane, ship, train) 也就是构建未来物流网的框架是目前标准化研究的重点。图 12 给出了 rfid 在供应链 管理中的业务应用逻辑分层结构。 layer 5 layer 4 (433 mhz, 860-960 mhz)iso 17363 layer 3 (433 mhz, 860-960 mhz)iso 17364 layer 2 (860-960 mhz) iso 17365 (860-960layer 1 mhz) iso 17366 layer 0(860-960 mhz) (13.56 mhz under consideration) iso 17367 流向的

56、管理以及加工等信息的随时查询） 通信（识读器与移动终端的捆绑可以方便购物、阅 读广告、创建小额支付平台、快速查询物品来源， 如需要调用通信功能，需制定相应的api） 件完成特定的应用。 通常需要单独制定数据格式 以及应用程序接口api以实 现传感技术和网络技术的互 联。 对信息内容的标准化随着应 用增多而越来越重要 门禁传统应用，实现对持卡人身份的识别和认证。通常不考虑不同应用场景的 信息共享问题。 5.2按照信息识别、数据共享的应用场景进行分类 rfid技术本身毕竟只是实现国民经济信息化建设的信息采集工作的一部分。对于信 息化涉及的网络技术要求、网络地址规划、路由方案、信息传递、信息共享、信

57、息同步 等众多的技术领域还有很多需要综合考虑的问题。此外还需要从芯片设计、标签加工、 识读器设备制造、系统集成、软件开发等产业链协调发展的角度研究我国发展rfid的技 术策略。 不同的数据信息共享等问题的研究需要站在更高的层面综合考虑对信息采集、信息 共享、信息安全等方面对rfid技术体系的需求，最终的应用有两种极端形式： 完全封闭环境下的rfid应用，这种情况不用考虑与国际、行业接轨等问题，只 需要在企业、行业、国家内部定义相应的数据信息格式，配套相应的软件应用即可。 涉及全球化自由贸易的rfid应用，这种情况下必然要考虑无线频率、技术体制、 信息内容的一致性问题。 还有很多应用介于两者之间

58、，对这些应用领域也需要在深入调研的基础上分析应用 特点，总结出应用模型。只有对应用场景进行充分分析、研究后才能制定能够兼容各种 代码、信息的数据传输协议，为今后的社会信息化建设做充分的准备。 6 rfid 技术应用涉及的几个关键问题 6.1工作频段及管制要求 rfid的射频指标在不同区域有着不同的管理要求，如3.2.1表中所列的860-930mhz 频段在不同的国家区域会分配不同的频点。即便是频点一致，各国在功率衰减、杂散发 射等方面也有不同的规定。 例如对13.56mhz，欧洲、美国和日本的管制要求就有差别，欧洲要求相对宽松， 日本要求的功率低，但对杂散发射的要求高，。因此日本的rfid标签

59、对天线的加工精度 要求更高，见表4。 6.2信息编码格式 在rfid标签中存储的数据通常包括三部分：96位的epc码、24位的kill码（出于安 22 elementheaderformatissuing agency code (iac) enterprise id (eid) part # (optional) serial # bits88432ab 0d 0000 1101 xxxx w000 = sc (shipping container) xxxx w001 = rt (returnable pallet) xxxx w010 = sl (shipping label) xxxx

60、 w011 = pp (package/parcel) xxxx w100 = it (item) d = cage=0001 lb = tcom=0010 le = elec=0100 lh = hc=1000 od = auto=1001 un = duns=1010 ? = dodaac=1100 f = extensibility=1111 an5 an4 an3 an4 an4 n9 an6 23 全的考虑破坏rfid卡）和16位的crc校验码。 epc 标识编码从条码演进而来，在epc 标签信息规范1.1 中提到了通用识别码 gid-96、系列全球贸易识别码sgtin-64、sgt