第三章RFID技术铁道出版社

1、第三章RFID技术内容3.1RFID与物联网3.2RFID的编码标准3.3RFID地址解析3.4RFID识别防碰撞3.1RFID与物联网3.1.1RFID的概念与特点3.1.2RFID技术与物联网一、案例识读与分析门票高效防伪打击造假，门票高效防伪打击造假，“世博芯世博芯”带你畅游带你畅游 案例分析与讨论：案例分析与讨论：上海世博门票上海世博门票 （1）“世博芯世博芯”是用什么技术来实现的？是用什么技术来实现的？（2）“世博芯世博芯”的门票是如何进行防伪打假的？的门票是如何进行防伪打假的？请设想一下未来的演唱会门票会是怎样的？请设想一下未来的演唱会门票会是怎样的？4从设计到印刷，世博门票印制工

2、程技术人员花的心思堪比印制人民币，由于嵌入了无线射频（RFID）芯片，可以写入大量信息，读写器（或者闸机）不仅能在短时间、一定距离之内读出信息，还能把这些信息统一汇总到后台，非常便于对整个世博园 的 人 流 、 物 流 、 交 通 流 量 、 餐 饮 等 方 面 的 管 理 。2007年起，华虹集团开始组织研发为世博门票“造心”，不但要安全可靠，还得技术成熟。华虹集团高级工程师徐林说，“如果用传统的纸质门票，需要人工识别；如果用二维码，检票也不够简便快速，再碰上极端人流高峰，大量游客集中在同一时间入园，要让所有人进园，光检票确实足足需要一整天。”5相比之下，嵌入了无线射频（RFID）芯片的优势

3、就显而易见了。人均过闸机时间不超过20秒，还有数百台闸机“同时开工”，采用这种类似交通卡的电子门票，你根本不用看正面还是反面，直接插入闸机就行。同时，闸机还可迅速读取内嵌的电子标签信息辨别真伪。每颗“心”都被赋予了唯一的类似身份证的密码，一票一密码，这样假票就混不进来了。整个票务系统，从制票的起初环节，就已经开始为其后的每一个环节考虑：安全、可靠、高效。67本次世博会所有证件卡制作，全部采用RFID技术，卡内芯片采用RFID非接触式CPU芯片、工作频率采用13.56Mhz，其集成电路包括CPU(中央处理器)，硬件DES协处理器，EEPROM，RAM(随机存储器)以及固化在ROM(只读存储器)中

4、的COS(片内操作系统)。装有COS的CPU卡相当于一台微型计算机，不仅具有数据存储功能，同时具有命令处理和数据安全保护等功能，并且通过ROM反逆向提取，存储器数据加密，增强了卡内信息的安全性。 8二、认识RFID技术 1 1.什么是什么是RFIDRFID？ RFIDRFID是是Radio Frequency IdentificationRadio Frequency Identification的缩写，即射频识别。常称为感应式电子晶片或近的缩写，即射频识别。常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子条码等等，俗称电接卡、感应卡、非接触卡、电子条码等等，俗称电子标签。子标签。 9二、

5、认识RFID技术 1 1.什么是什么是RFIDRFID？ 一套完整的一套完整的RFIDRFID系统通常由三部分组成：即系统通常由三部分组成：即电子标电子标签签（tagtag），），读写器读写器（readerreader），以及），以及数据库系统或数据数据库系统或数据控制与管理中心控制与管理中心组成。组成。电子标签也称应答器电子标签也称应答器(transponder)(transponder)，或称数据载体，或称数据载体(data (data carrier)carrier)。读写器通过通信技术和网络系统与数据库系统。读写器通过通信技术和网络系统与数据库系统相连接。数据库系统主要完成数据信息的储

6、存及管理，可相连接。数据库系统主要完成数据信息的储存及管理，可以是简单的小型数据库，也可能是通过网络联结的，分布以是简单的小型数据库，也可能是通过网络联结的，分布在全球各地的，多级分层次的大型集中的在全球各地的，多级分层次的大型集中的ERPERP数据库。数据库。 10二、认识RFID技术 1 1.什么是什么是RFIDRFID？ RFID RFID是一种突破性的技术：是一种突破性的技术：“第一，可以识别第一，可以识别单个单个的非常具体的物体，而不是像的非常具体的物体，而不是像条形码那样只能识别一类物体；条形码那样只能识别一类物体；第二，其采用无线电射频，可以第二，其采用无线电射频，可以透过外部材

7、料透过外部材料读取数读取数据，而条形码必须靠激光来读取信息；据，而条形码必须靠激光来读取信息；第三，可以同时对第三，可以同时对多个多个物体进行识读，而条形码只能物体进行识读，而条形码只能一个一个地读。此外，储存的信息量也非常大。一个一个地读。此外，储存的信息量也非常大。” 11二、认识RFID技术 2 2RFID RFID 技术特征技术特征 （1 1）数据的）数据的无线读写（无线读写（Read WriteRead Write）功能功能 （2 2）容易）容易小型化和多样化小型化和多样化的形状的形状 （3 3）耐环境性）耐环境性 （4 4）可重复使用可重复使用 （5 5）穿透性穿透性 （6 6）数

8、据的记忆容量大）数据的记忆容量大 （7 7）系统安全）系统安全 （8 8）数据安全）数据安全12二、认识RFID技术 3.3.日常生活中的日常生活中的RFIDRFID技术技术 （1 1）RFIDRFID防伪技术在二代身份证上的应用防伪技术在二代身份证上的应用 带有带有RFID芯片的第二代身份证及读写设备芯片的第二代身份证及读写设备 利用二代身份证的优势：利用二代身份证的优势：1）拥有视读和机读两种方式）拥有视读和机读两种方式 ；2）防伪性好，身份证和阅读器之）防伪性好，身份证和阅读器之间的通信是经过加密的间的通信是经过加密的 。13二、认识RFID技术 3.3.日常生活中的日常生活中的RFID

9、RFID技术技术 （2 2）典型应用）典型应用汽车防盗汽车防盗 RFID汽车防盗锁汽车防盗锁 14二、认识RFID技术 3.3.日常生活中的日常生活中的RFIDRFID技术技术 （2 2）RFIDRFID远距离识别停车场管理系统远距离识别停车场管理系统 RFID远距离识别车辆管理系统示意图远距离识别车辆管理系统示意图 15二、认识RFID技术 3 3. RFIDRFID适用的行业适用的行业 ？ （1 1）零售流通产业）零售流通产业 应用于零售流通产业结帐卡应用于零售流通产业结帐卡 常常受不了在大卖场结帐时大排长龙的等待吗？常常受不了在大卖场结帐时大排长龙的等待吗？如如果每个商品上都贴有果每个商

10、品上都贴有RFID标签的话，只要将整个购物车标签的话，只要将整个购物车推过一道装有感应器的门，即可瞬间完成结帐，既方便推过一道装有感应器的门，即可瞬间完成结帐，既方便又有效率。又有效率。1617甚至当我们有一天收到超市发来的一条我们最关心的商品的优惠信息时， 我们只需要回复“要”或者“不要”，商品便被迅速送到家门口。在找不到想买的商品时，只需在购物车的触摸屏上输入商品名称，显示屏就会立刻显示一条能找到那个商品的最优路线我们还可以随时查看目前所购商品的总价格。甚至每到一个货架之前就可以浏览该商品的相关信息，而不需要担心费力气去找商品的说明；当我们需要结账的时候，我们不需要排着长长的队，等待收银员

11、一件件的扫描商品、装袋、收款、开票。我们只需要在结账通道等待几秒的时间，便可以离开了1819二、认识RFID技术 3 3. RFIDRFID适用的行业适用的行业 ？ （2 2）医疗产业）医疗产业 （3）汽车产业）汽车产业 20二、认识RFID技术 3 3. RFIDRFID适用的行业适用的行业 ？ （4 4）物流产业）物流产业 （5）服饰业）服饰业 21二、认识RFID技术 3 3. RFIDRFID适用的行业适用的行业 ？ （6 6）智能图书馆）智能图书馆 22三、 RFID概述1.1.RFIDRFID简史简史 RFIDRFID直接继承了雷达的概念直接继承了雷达的概念，并由此发展出一，并由此

12、发展出一种生机勃勃的种生机勃勃的AIDCAIDC新技术新技术RFIDRFID技术。技术。19481948年哈里年哈里. .斯托克曼发表的斯托克曼发表的“利用反射功率的通信利用反射功率的通信”奠定了射频奠定了射频识别识别RFIDRFID的理论基础的理论基础。RFIDRFID被称作是一种新的技术是被称作是一种新的技术是无线电技术与雷达技术的结合。无线电技术与雷达技术的结合。 23三、 RFID概述2.RFID2.RFID系统组成系统组成 一套典型的一套典型的RFIDRFID系统由系统由电子标签（电子标签（TagTag）、读写）、读写器器(Reader)(Reader)和和Middleware &a

13、mp; A.P.Middleware & A.P.中介和应用系统中介和应用系统构构成如图成如图1-161-16所示。所示。 图图1-16 RFID系统组成系统组成 24三、 RFID概述2.RFID2.RFID系统组成系统组成1 1）RFIDRFID读写器读写器 图图1-17 RFID 读写器内部读写器内部结构结构 图图1-18 RFID 读写器示意图读写器示意图 25三、 RFID概述2.RFID2.RFID系统组成系统组成2 2）RFIDRFID标签标签 RFID电子标签（如图电子标签（如图1-19所示）所示）是射频识别系统的数据载体是射频识别系统的数据载体，电子标签由标签天线，电

14、子标签由标签天线和标签专用芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。和标签专用芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。 图图1-19 RFID标标签内部结构签内部结构26三、 RFID概述3.RFID3.RFID类型类型 依据依据电子标签供电方式电子标签供电方式的不同，电子标签可以分为的不同，电子标签可以分为有源电子标有源电子标签签(Active tag)(Active tag)、无源电子标签、无源电子标签(Passive tag)(Passive tag)和半无源电子标和半无源电子标签签(Semi(Semipassive tag)passive

15、tag)。有源电子标签内装有电池，无源射频。有源电子标签内装有电池，无源射频标签没有内装电池，半无源电子标签标签没有内装电池，半无源电子标签(Semi(Semipassive tag)passive tag)部分部分依靠电池工作。依靠电池工作。电子标签依据电子标签依据频率的不同频率的不同可分为可分为低频电子标签、高频电子标签、低频电子标签、高频电子标签、超高频电子标签和微波电子标签超高频电子标签和微波电子标签。依据依据封装形式封装形式的不同可分为的不同可分为信用卡标签、线形标签、纸状标签、信用卡标签、线形标签、纸状标签、玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异

16、形标签等。等。 27三、 RFID概述3.RFID3.RFID系统类型系统类型 1 1）RFIDRFID的类型的类型( (以电力来源分类以电力来源分类) ) 28三、 RFID概述3.RFID3.RFID系统类型系统类型 2 2）RFIDRFID的类型的类型( (以频率分类以频率分类) )低频低频Low Frequency(LF)Low Frequency(LF)：主要规格：主要规格125125134KHz134KHz。 低频的最大低频的最大优点优点在于其标签靠近金属或液体的物品在于其标签靠近金属或液体的物品能够有效发射讯号，不像其他较高频率标签的讯号会被金能够有效发射讯号，不像其他较高频率标

17、签的讯号会被金属或液体反射回来，但属或液体反射回来，但缺点缺点是读取距离短、无法同时进行是读取距离短、无法同时进行多标签读取以、及资讯量较低，一般应用于门禁系统、动多标签读取以、及资讯量较低，一般应用于门禁系统、动物晶片、汽车防盗器和玩具等。物晶片、汽车防盗器和玩具等。 29三、 RFID概述3.RFID3.RFID系统类型系统类型 2 2）RFIDRFID的类型的类型( (以频率分类以频率分类) )高频高频 High Frequency(HF)High Frequency(HF)：主要规格：主要规格13.56MHz13.56MHz 。常见的主要规格有常见的主要规格有13.56MHz13.56

18、MHz；ISO-14443A MifareISO-14443A Mifare和和ISO-15693ISO-15693；电子卷标都是被动式感应耦合，读取距离约电子卷标都是被动式感应耦合，读取距离约10-10010-100公分；公分； 图图1-23 门禁管理和电子钱包（高频门禁管理和电子钱包（高频HF ISO-14443 Mifare）30三、 RFID概述3.RFID3.RFID系统类型系统类型 2 2）RFIDRFID的类型的类型( (以频率分类以频率分类) )高频高频 High Frequency(HF)High Frequency(HF)：主要规格：主要规格13.56MHz13.56MHz

19、 。高频高频HFHF病患识别：病患识别：减少数据流，减少错误率减少数据流，减少错误率改变操作模式，缩短操作时间改变操作模式，缩短操作时间及时准确提供病史，随时掌握病患最新情况及时准确提供病史，随时掌握病患最新情况（图（图1-26高频高频HF 病患识别）病患识别）31三、 RFID概述3.RFID3.RFID系统类型系统类型 2 2）RFIDRFID的类型的类型( (以频率分类以频率分类) )超高频超高频Ultra High Frequency(UHF)Ultra High Frequency(UHF)：主要规格：主要规格433MHz433MHz、860MHz860MHz960MHz 960MH

20、z 。优点在于读取距离较远、信息传输速率较快，而且优点在于读取距离较远、信息传输速率较快，而且可以同时进行大数量标签的读取与辨识，目前已成可以同时进行大数量标签的读取与辨识，目前已成为市场的主流；为市场的主流；缺点是在金属与液体的物品上的应用较不理想；缺点是在金属与液体的物品上的应用较不理想；应用于航空旅客与行李管理系统、货架及栈板管理、应用于航空旅客与行李管理系统、货架及栈板管理、出货管理、物流管理、货车追踪、供应链追踪；出货管理、物流管理、货车追踪、供应链追踪；32三、 RFID概述3.RFID3.RFID系统类型系统类型 2 2）RFIDRFID的类型的类型( (以频率分类以频率分类)

21、)极高频极高频/ /微波微波Super High Frequency(SHF)/Microwave(uW)Super High Frequency(SHF)/Microwave(uW)：主要：主要规格规格2.4GHz2.4GHz、5.8GHz5.8GHz（图图1-28极高频极高频/微波标签微波标签 ） 特性与应用和超高特性与应用和超高频段相似，但是对于频段相似，但是对于环境的敏感性较高，环境的敏感性较高，像是易被水气吸收，像是易被水气吸收，实作较复杂，未完全实作较复杂，未完全标准化，普及率待观标准化，普及率待观察，一般应用于行李察，一般应用于行李追踪、物品管理、供追踪、物品管理、供应链管理应链

22、管理等。等。33四、 RFID技术的发展1.1.全球全球RFIDRFID产业发展现状产业发展现状 1 1）国外）国外RFIDRFID产业发展现状产业发展现状 从全球来看，美国已经在从全球来看，美国已经在RFID标准的建立，相关软硬件技术的开发、应用标准的建立，相关软硬件技术的开发、应用领域走在世界的前列。欧洲领域走在世界的前列。欧洲RFID标准追随美国主导的标准追随美国主导的EPCglobal标准。在封闭标准。在封闭系统应用方面，欧洲与美国基本处在同一阶段。日本虽然已经提出系统应用方面，欧洲与美国基本处在同一阶段。日本虽然已经提出UID标准，但标准，但主要得到的是本国厂商的支持，如要成为国际标

23、准还有很长的路要走。主要得到的是本国厂商的支持，如要成为国际标准还有很长的路要走。2）我国）我国RFID产业发展与政策支持现状产业发展与政策支持现状 2006年年6月月9日，我国日，我国15个部委联合编写的个部委联合编写的中国射频识别（中国射频识别（RFID）技术政策白皮）技术政策白皮书书正式以国家技术产业政策的形式对外公布，作为我国第一次针对单一技术发表的政正式以国家技术产业政策的形式对外公布，作为我国第一次针对单一技术发表的政策白皮书，策白皮书，为我国为我国RFID技术与产业未来几年的发展提供了系统性指南。技术与产业未来几年的发展提供了系统性指南。随后，科技部随后，科技部确定了国家先进制造

24、技术确定了国家先进制造技术“863计划计划”中的中的19个方面的课题的专项资金，共计个方面的课题的专项资金，共计1.28亿元，亿元，支持支持RFID技术在我国的研发与应用；信息产业部在技术在我国的研发与应用；信息产业部在2007年正式发布年正式发布800/900MHz频段频段射频识别射频识别(RFID)技术应用规定技术应用规定的通知，规划了的通知，规划了800/900MHz频段频段RFID技术的具体使用技术的具体使用频率，扫除了频率，扫除了RFID正式商用的技术障碍正式商用的技术障碍，为，为RFID大规模普及提供了重要保障。国家切大规模普及提供了重要保障。国家切实可行的政策指导规划和实实在在的

25、项目支持，极大地促进了实可行的政策指导规划和实实在在的项目支持，极大地促进了RFID产业的发展，我国产业的发展，我国RFID发展进入了快车道。发展进入了快车道。 344. RFID技术面临的问题技术面临的问题 四、 RFID技术的发展在现阶段，在现阶段，RFID应用仍有一些关键性的问题等待解决，具体包括：应用仍有一些关键性的问题等待解决，具体包括：1)成本问题成本问题 成本影响了成本影响了RFID的拓展速度。美国号称电子标签目标价格为的拓展速度。美国号称电子标签目标价格为5美分，日本也正朝着推出美分，日本也正朝着推出5日元的标签而努力。改善制造流程与提高市场规模是日元的标签而努力。改善制造流程

26、与提高市场规模是RFID降价的关键。降价的关键。2)信号干扰问题信号干扰问题 RFID主要是基于无线电波传送原理，当无线电波遇到金属或是液体时，信号传导会产生主要是基于无线电波传送原理，当无线电波遇到金属或是液体时，信号传导会产生干扰与衰减，进而影响数据读取的可靠性与准确度。在一些特殊环境中，如将干扰与衰减，进而影响数据读取的可靠性与准确度。在一些特殊环境中，如将RFID标签贴标签贴于装饮料的铝罐外，或是计算机金属外壳上，都会遇到这类问题。于装饮料的铝罐外，或是计算机金属外壳上，都会遇到这类问题。3)频段管制问题频段管制问题 目前，各国电磁波管制频段的范围不尽相同，尤其是在超高频和微波频段，各

27、国开放的目前，各国电磁波管制频段的范围不尽相同，尤其是在超高频和微波频段，各国开放的频率不一，使得频率不一，使得RFID在跨国应用时产生许多问题。在跨国应用时产生许多问题。RFID设备制造商正朝着提供多频段功设备制造商正朝着提供多频段功能的方式来解决此问题，但此举会增加设备成本，从而不利于应用推广。能的方式来解决此问题，但此举会增加设备成本，从而不利于应用推广。4)国际标准制订国际标准制订 目前，目前，RFID技术及标准的制订机构包括技术及标准的制订机构包括EPCglobal与与ISO，其中，其中，EPCglobal制订了制订了EPC(Electronic Product Code)标准，使用

28、标准，使用UHF频段。频段。ISO制定了制定了ISO14443A/B、ISO15693与与ISO18000标准，前两者采用标准，前两者采用13.56MHz，后者采用，后者采用860.930MHz。5)隐私权问题隐私权问题 RFID具有追踪物品的功能，尤其是在消费性商品的使用上。当消费者在超市中购买商具有追踪物品的功能，尤其是在消费性商品的使用上。当消费者在超市中购买商品时，商品的品时，商品的RFID信息存在着被少部分人刻意收集，从而侵犯他人隐私权的可能性。该项信息存在着被少部分人刻意收集，从而侵犯他人隐私权的可能性。该项质疑使质疑使RFID的大量应用存在不确定性，还需各国主管机关制订法规并加以

29、解决。的大量应用存在不确定性，还需各国主管机关制订法规并加以解决。353.2RFID的编码标准3.2.1EPC Global3.2.2UID3.2.3EPC和UID的比较一、案例识读与分析EPCEPC电子标签门槛大降，中国开始上演电子标签门槛大降，中国开始上演RFIDRFID标准战标准战案例分析与讨论：案例分析与讨论： RFID技术却一直未能普及，其技术却一直未能普及，其主要原因就是欠缺一套可主要原因就是欠缺一套可供业界共用的标准供业界共用的标准。不过，中国。不过，中国RFID市场却在悄然增长。市场却在悄然增长。IDC的数据显示，的数据显示，2005年整个年整个RFID在中国的市场容量为在中国

30、的市场容量为4.7亿元，亿元，2009年就膨胀到年就膨胀到58.7亿元，其年复合增长率大约是亿元，其年复合增长率大约是65.6%。（1）简述中国上演）简述中国上演RFID标准战的关键原因在哪？标准战的关键原因在哪？（2）RFID标准化之后有什么好处？标准化之后有什么好处？促进作用促进作用协调作用协调作用优化作用优化作用限制与垄断限制与垄断 1 1、标准的作用、标准的作用标准采用过早，有可能会制约技术的标准采用过早，有可能会制约技术的发展和进步；采用过晚，可能会限制发展和进步；采用过晚，可能会限制技术的应用范围。技术的应用范围。3 3、RFIDRFID标准多元化的原因标准多元化的原因 （1）技术

31、因素技术因素 1）RFID的工作频率的工作频率 RFID的工作频率分布在低频至微波的多个频的工作频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。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

32、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 2）利益因素）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。二、 RFID标准概述（1）技术标准 ISO 18000：定义了询问者与标签之间在不同频率上的空中接口。 EPC Gen2：定义了频率在860890MHz之间的空中接口

33、标准。 与RFID技术相关的标准：由于RFID技术涉及的技术领域众多，行业广泛，其应用还涉及道德、伦理等社会问题，所以RFID技术和有关组织制定的标准关系密切。3.3.常用的常用的RFIDRFID标准标准二、 RFID标准概述（2 2）数据内容标准）数据内容标准 ISO/IEC 15424ISO/IEC 15424：数据载波和特征标识符。：数据载波和特征标识符。ISO/IEC15418ISO/IEC15418：EAN/UCCEAN/UCC应用标识符及柔性电路数据标识应用标识符及柔性电路数据标识符和保护。符和保护。 ISO/IEC 15434ISO/IEC 15434：高容量：高容量ADCADC

34、媒体传输语法。媒体传输语法。 ISO/IEC 15459ISO/IEC 15459：物品管理的惟一：物品管理的惟一IDID。 ISO/IEC 24721ISO/IEC 24721：惟一：惟一IDID规范。规范。 ISO/IEC 15961ISO/IEC 15961：数据协议的应用接口。：数据协议的应用接口。 ISO/IEC 15962ISO/IEC 15962：数据协议的数据编码方案和逻辑内：数据协议的数据编码方案和逻辑内存功能。存功能。 ISO/IEC 15963ISO/IEC 15963：射频标签的惟一：射频标签的惟一IDID。二、 RFID标准概述（3 3）一致性标准）一致性标准 ISO

35、/IEC 18046 RFID：设备性能测试方ISO/IEC 18047：RFID设备一致性测试方法。Part2：125150MHz。Part3：13.56MHz。Part4：2450MHz。Part6：860960MHz。Part7：433.92MHz（主动）。二、 RFID标准概述（4 4）应用标准应用标准ISO 10374：货运集装箱标准（自动识别）。ISO 18185：货运集装箱的电子封条的射频通信协议。ISO 11784：动物的无线射频识别编码结构。ISO 11785：动物的无线射频识别技术准则。ISO 14223-1：动物的无线射频识别高级标签第一部分的空中接口。ANSI MH 1

36、0.8.4：可回收容器的RFID标准。AIAG B11：轮胎电子标签标准（汽车工业行动组）。ISO 122/104 JWG：RFID的供应链应用。主要的标准之二：主要的标准之二：EPCglobal RFIDEPCglobal RFID标准体系标准体系一、EPC的产生 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

37、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。国际物品国际物品编码协会编码协会美国统一代美国统一代码委员会码委员会EPCEPC在全球的发展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

38、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EPCglobalEPCglobal ，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。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。”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

39、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EPCEPC编码与条形码的关系编码与条形码的关系EPCEPC编码是编码是EAN.UCCEAN.UCC在原有全球统一编码体系基础上提出的，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。补充。EPCE

40、PC编码和条形码有一定的对应关系，编码和条形码有一定的对应关系，EPCEPC编码和编码和GTINGTIN与与SSCSSCC C之间可以通过一定的规则进行相互转换。之间可以通过一定的规则进行相互转换。EPCEPC并没有取代现行的条码标准，而是并没有取代现行的条码标准，而是由现行的条码标准逐由现行的条码标准逐渐过渡到渐过渡到EPCEPC标准或者是在未来的供应链中由标准或者是在未来的供应链中由EPCEPC和和EAN.UCCEAN.UCC系统共存系统共存。51EPC编码目前，EPC编码有64位、9696位位和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EP

41、C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为了保证所有物品都有一个有一个EPC EPC 并使其载并使其载体标签成本尽可能体标签成本尽可能降低，建议采用降低，建议采用96 96 位位52EPC编码结构中各字段的长度（位）编码结构中各字段的长度（位） EPC-64 TYPE I：21位被分配给了具体的位被分配给了具体的EPC

42、域名管理编码，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位序列具体地标识了具体的产品的个体。具体的产品的个体。 General Identifier (GID-96位元)2.68亿个公司亿个公司1千千6百万个物件百万个物件680 亿个单一品项亿个单一品项够用了够用了54EPC系统的组成装载有装载有EPCEPC编码，编码，它应附着在物品它应附着在物品上上用于读或读写用于读或读写EPEPC C标签，并能连标签，并能连接于本地网络之接于本地网络之中中。连接阅读器和应用程序的软件，亦称为连接阅读器和应用程序的软件，亦称为中间件，

43、它是物联网中的核心技术，可中间件，它是物联网中的核心技术，可认为是该网络的神经系统，故称为认为是该网络的神经系统，故称为SavanSavant t。类似于类似于InternetInternet中中的域名解析服务（的域名解析服务（D DNSNS），它给），它给SavantSavant指明了指明了EPCISEPCIS存储产品有存储产品有关信息关信息EPCEPC系统工作流程系统工作流程 识读器从标签上识读出识读器从标签上识读出EPCEPC标签的编码信息。标签的编码信息。 分布式分布式SavantSavant软件系统处理和管理由识读器读取的软件系统处理和管理由识读器读取的EPCEPC标签信息。标签信息

44、。 SavantSavant将将EPCEPC传给传给ONSONS。 ONSONS指示指示SavantSavant到一个保存产品文件的到一个保存产品文件的PMLPML服务器的服务器的IPIP地地址。址。 PMLPML服务器利用服务器利用PMLPML技术把产品信息传到供应链上。技术把产品信息传到供应链上。3.3RFID地址解析3.3.1EPC地址解析协议3.3.2RFID地址解析的兼容方案574 4、对象名称解析服务（、对象名称解析服务（ONSONS）在EPC系统中，需要将EPC编码与相应的商品信息相匹配，而相应的商品信息存储在对应的EPCIS服务器中，ONS服务提供与EPC编码对应的EPCIS服

45、务器的地址，它的作用类似于因特网的域名解析服务。 域名系统（域名系统（Domain Name SystemDomain Name System，DNSDNS）负责有意义的网名字母与）负责有意义的网名字母与IPIP地址地址数字间的转换。数字间的转换。例如，当我们登录百度网进行信息搜索时，往往最容易记住的是例如，当我们登录百度网进行信息搜索时，往往最容易记住的是，而不是百度的，而不是百度的IPIP地址地址0000。在计算机浏览器软件中。在计算机浏览器软件中的的URLURL中输入中输入“”并回车后，计算机会向并回车后，计算机会向DNSDNS发送请求以得

46、发送请求以得到到IPIP地址信息，地址信息，DNSDNS接到请求后，在自己的数据库中查找接到请求后，在自己的数据库中查找所对应的所对应的IPIP地址并将其返回，然后计算机再去访问地址并将其返回，然后计算机再去访问IPIP地址为地址为00100的服务器，并得到所要浏览的网页信息。的服务器，并得到所要浏览的网页信息。补补充：充：DNSDNS59对象名称解析服务 阅读器将读到的阅读器将读到的EPCEPC编码通过本地局域网上传至编码通过本地局域网上传至本地服本地服务器务器，由本地服务器所带，由本地服务器所带SavantSavant软件对这些信息进行集中软件

47、对这些信息进行集中处理，然后由本地服务器处理，然后由本地服务器通过查找本地通过查找本地ONSONS服务或通过路由服务或通过路由器到达远程器到达远程ONSONS服务器查找所需服务器查找所需EPCEPC编码对应的编码对应的EPCISEPCIS服务服务器地址，器地址，本地服务器就可以和找到的本地服务器就可以和找到的EPCISEPCIS服务器进行通信服务器进行通信了。了。 ONSONS在物联网系统中的作用在物联网系统中的作用 WWW WWW（World Wide WebWorld Wide Web）网与）网与EPCglobal NetworkEPCglobal Network网络的区别网络的区别 3.

48、4RFID识别防碰撞v在澳大利亚采矿业，那些地下车辆、拖拉机或运输车辆都被称为boggers。可以想象这些车辆行驶在并非总是亮堂的隧道内，并且因为没有后视镜和侧视镜而限制了视力范围，十字路口处又不能提供能见度，无法知道有什么车辆会冲撞出来。漆黑的矿井里到处都可能有boggers横冲直撞。v这些地下的车辆在配备了RFID公司的新型碰撞预警系统之后，可以安全地运行，即在通过矿井隧道的时候不用担心在这样混乱的周围环境里碰撞到其他的移动设备。v所有这些车辆都是重要的投资资本，如果boggers碰撞后，资金上损失的不仅是车辆，而且还有闲置资产，更不用说人身安全方面了。TELFER金矿在前两年有三辆巡视车

49、辆被boggers压碎，每辆车损失了8万美元。而NIFTY铜矿也有一辆巡视车辆被bogger压碎，同样损失惨重。v 如何不让boggers与其他地下车辆相撞呢?v RFIDInc.与他们在澳大利亚长期的分销商和技术合作伙伴太平洋自动化公司，开发了一个新的产品，解决了这个问题。这个新型碰撞预警系统可发挥在角落监管的功能，公司花费了大量的时间来研制。该解决方案为采矿业量身定做，频率为433MHz，是一个远距离有源电子标签系统。v 太平洋自动化公司的RicharddeJong说：“在这个混乱的地下环境里，镜子在很短的时间里就会被毁坏，你必须时刻想到这些车辆都会在试探前行时碰到墙壁，装载矿石时也会这样

50、。甚至安装在boggers的东西也会被扯下来。地下世界真是混乱不堪。”1 1、我们实验中其读写距离是多少？、我们实验中其读写距离是多少？2 2、UHF EPC Gen2UHF EPC Gen2的标签有几种状态？的标签有几种状态？ 3、为什么每次读写的标签的数量会为什么每次读写的标签的数量会不一样？各组之间的读写器之间是否不一样？各组之间的读写器之间是否存在干扰？存在干扰？一一、教学内容的引入教学内容的引入问题探究问题探究二二、产生碰撞的原因产生碰撞的原因 在在RFID系统应用中，因为多个读写器或多个标系统应用中，因为多个读写器或多个标签，造成的读写器之间或标签之间的相互干扰，签，造成的读写器之

51、间或标签之间的相互干扰，统称为统称为碰撞碰撞。1、读写器碰撞、读写器碰撞2、标签碰撞、标签碰撞Data1Data5Data4Data3Data5Data4Data3Data2Data2Data1RFID数据碰撞示意图数据碰撞示意图二二、产生碰撞的原因产生碰撞的原因TimeTime完全碰撞完全碰撞Time读写器读写器TagATagB二二、产生碰撞的原因产生碰撞的原因R1RrRrReader2Reader1读写器读写器- -读写器频率干扰读写器频率干扰 R1R1为为Reader1Reader1的的干扰范围干扰范围 RrRr为为Reader1Reader1和和Reader2Reader2的读取范围的

52、读取范围 从标签从标签T T反射到读写反射到读写器器Reader2Reader2的信号很容的信号很容易被从易被从Reader1Reader1发出的发出的信号干扰。信号干扰。Tag二二、产生碰撞的原因产生碰撞的原因Tag3Tag2Tag1Reader1Reader2多读写器一标签干扰多读写器一标签干扰 标签标签1 1接收到的信息为两个读写器发射信号接收到的信息为两个读写器发射信号的矢量和的矢量和, ,是一个未知信号。是一个未知信号。 如何解决碰撞如何解决碰撞的问题呢？的问题呢？四四、防碰撞机制的实现防碰撞机制的实现四四、防碰撞机制的实现防碰撞机制的实现读写器读写器Tag3Tag5Tag2Tag6Tag4Tag7Tag11 1、空分多址、空分多址SDMASDMA法法1、空间分割