RFID相关国际标准课件

1、组织针对RFID应用标准之制订，两大标准组织为EPCglobalISO。EPCglobal：制订EPC（Electronic Product Code），使用UHF频段ISO则有ISO 14443 A/B、ISO15693与ISO18000标准，前两者采用13.56MHz，后者则是860930MHz看来两大阵营会在主要应用的UHF频段有一番争斗，谁能争取重要关键客户就有可能具有较高的市场占有率。各国开放给RFID频段也不相同，特别是在UHF频段，美国为902938MHz、欧洲是868MHz、日本为950956MHz，由于各国尚有其他应用在分享无线频率其他不同的频段，所以跨国的统一看来是不太可能

2、实现了。标准与频率不一，将导致RFIDReader与Tag之产品互操作性降低，进而影响精准度。第1页，共68页。RFID有许多相关标准，其中包括频率（Frequency）Tag种类编码方式第2页，共68页。无线电波频谱10kHz100kHz1MHz10MHz100MHz1000MHz300GHzLow Freq. EASMid. Freq.EASCell PhoneRFID:ItemManagementDataModemAMRadioToysGarageDoorCBFMRFID:Access ControlAnimal IDRFID:Toll Roads& ItemManagementMicr

3、owaveEASTVDataTerminalRFID:Smart Cards2.45 GHz125KLF低频13.56 MHzHF高频915-928 MHzUHF超高频2.45 GHz 微波EAS(Electronic article surveillance)第3页，共68页。频率（Frequency）低频(Low Frequency)：使用的频段范围为10KHz1MHz，常见的主要规格有125KHz、135KHz。多数的国家属于开放频道（ISM），然而数据传输速度慢，主要使用在宠物、门禁管制和防盗追踪。高频(High Frequency)：使用的频段范围为1MHz400MHz，常见的主要规

4、格为13.56MHz。13.56MHz的最佳传输距离为1公尺以下，主要应用于生产管理、会员卡、识别证、飞机机票和建筑物出入管理。 。ISM(Industry、Scientific、Medical)频段，这个频段是开放给工业、科学及医学使用，并不需要取得FCC的授权；使用者在使用时只要符合FCC的传输功率规定，不干扰现存ISM频段上的系统即可。全球各地在125/134KHz、13.56MHz、以及2.4GHz频段附近都有类似免执照的ISM频段，但各国ISM频段规画则有些许不同。第4页，共68页。频率（Frequency）超高频(Ultra High Frequency)：使用的频段范围为400M

5、Hz1GHz，常见的主要规格有433 MHz、860960MHz。主动式和被动式的应用在这个频段都很常见，860M960MHz最远可达近10公尺的传输距离，通讯质量佳，适合供应链管理，然而各国频率法规不一，跨区应用必然会成为现阶段运用的障碍 。Taiwn:922928第5页，共68页。频率（Frequency）微波(Microwave)：使用的频段范围为1GHz以上，常见的主要规格有2.45GHz、5.8GHz。2.45GHz的最佳传输距离为100公尺，穿透性较差，适合电子收费系统（ETC, Electronic TollCollection）、及时定位系统（RTLS, Real-Time L

6、ocatingSystem）。第6页，共68页。标签(Tag)主、被动：被动Tag是藉由外部电磁感应产生电力来传送数据，优点是内部无需任何电力，缺点是传输距离相较于主动Tag为短主动Tag具备内部电力，缺点是体积大且须定期更换电池。读写方式可：分为只读（R/O, Read Only）可写入一次读取多次（WORM, Write Once Read Many）重复读写（R/W,Read/Write）。第7页，共68页。标签(Tag)记忆容量：视使用者的需求而定，R/OTag大多仅具備TagID，无多余记忆容量，其他以64bits-256bits为主流，但也有高达数K容量产品。 Tag型式：因应不同

7、需求Tag可以制作成多种型式，如与Barcode标签整合之一般Tag、PCB型式可崁入物流箱及塑料栈板、陶瓷型式可耐酸碱及高温。甚至于可制作成特殊型式，如不锈钢螺丝提供引擎、钢瓶等运用；铁弗龙螺丝提供芯片（Wafer）、磁盘（Disc）之载具（Cassette）等运用。第8页，共68页。Auto-ID Center (EPC)标签规范名称描述注释Class 0简单、被动式及仅在制造厂(factory)中规制之只读标签Matrics可从2003年2月开始提供Class 0标签Class 1简单、被动式及拥有可供一次编制、非易变性(non-volatile)内存之只读卷标AlienTechnolo

8、gy可从2003年3月开始提供Class 1标签Class 2具可擦写(read/write)内存之被动式卷标Auto-IDCenter尚未完成芯片的设计与相关规范Class 3准被动式(Semi-passive)标签，具可擦写(read/write)内存以及一个内建电池以支持增加读取距离Auto-IDCenter尚未完成芯片的设计与相关规范Class 4准被动式(Semi-passive)卷标或可与每一个或与其他仪器沟通之主动式(active)标签这些标签还有多年才能完成，其最可能适用于收集感应式(sensory)资料Class 5：可以收集其他Tag资料第9页，共68页。编码UID（卡号，

9、UniqueIdentification）：由于各家芯片厂商各有其编码方式，且数据加密方式不同，并未统一。EPC（Electronic ProductCode）：由麻省理工学院的AutoID中心所研发，EPC RFIDTag的编码，其结构分为：标头、EPC管理者（公司）、对象（产品）、序号四大区段，其中公司码及产品码均可与现行的EAN编码系统结合，减少重新编码的工作。 EPC-96 Type IEPC-64 Type I III第10页，共68页。ContentsFundamental structure of RFID systemsOrganizations related to RFID

10、 standardsCurrent RFID standardsTrend of RFID standards developmentSpectrum Allocations for RFID systemsGovernmental Status in Taiwan第11页，共68页。RFID简介(Single Board Computer)第12页，共68页。Development of RFID Industryupc:通用产品代码ean:国际物品编码第13页，共68页。1.传统条形码(1)国际编码格式(2)自用编码格式upc:通用产品代码ean:国际物品编码39条形码128条形码EAN条

11、形码PDF417条形码UPC条形码二维条形码ISBN码与ISSN码RFID发展背景第14页，共68页。RFIDEAN.UCCEPCglobalAuto-IDUCC(统一编码协会)：总部位于美國,UPC码的发号机构Uniform Code Council EAN International(国际物品编码协会)：总部位于布鲁塞尔European Article Numbering2.电子条形码UCCupcEANInternationalean1999麻省理工学院技研所创立EPC产品电子码EPC系统Electronic Product Code总部位于美国波士顿Radio Frequency Ide

12、ntificationupc:通用产品代码ean:国际物品编码第15页，共68页。3.传统条形码与电子码比较1.条码：容易剥落、沾污、撕裂，影响读取质量。 电子码：Reader与Tag间，以无线电波提高读取质量。2.条形码：物品外观必须印上或贴上条形码，才能识别。 电子码：透过无线电波感应传输，不需再物品外观显现。3.条码：识别须藉由人力操作。 电子码：识别不须人工操作，藉由系统完成管理作业。4.条码：须分开读取。 电子码：在读取范围就能识别，且可多笔同时读取。第16页，共68页。4.EPC标准规格0.EPCglobal Architecture Framework1.EPC卷标数据规格1.3

13、版：射频卷标数据编码2.900MHz Class 0 射频识别卷标接口规格3.13.56MHz ISM频谱Class1射频识别卷标接口规格4.860-930MHz Class1射频识别卷标接口规格5.读码器协定6.Savant伺服器规格7.PML(Physical Markup Language)实体标记语言核心规格8.物件名稱服务系统规格第17页，共68页。第18页，共68页。第19页，共68页。HeaderFilter Value(Optional)Domain Identifier5.EPC编码结构Standard EPC Tag DataHeaderGeneralManagerNumb

14、erObject ClassSerial NumberGeneral Identifier (GID-96)Header8 bitsManufacture28 bitsProduct24 bitsSerial Number36 bits第20页，共68页。EPC class1 Gen2 Tag第21页，共68页。操作频段读写距离应用领域低频：125kHz高频：13.56MHz超高频：915MHz微波：2.45、5.8GHz1m1m23m215m进出管制、动物追踪POS应用智慧卡、物品追踪行李管理、 图书馆应用物流管理、电子收费物流管理、电子收费行李管理1.操作频段及应用领域RFID技术特性13

15、5kHz、 13.56MHz、 433.92MHz、 860930MHz、 2.45GHz、 5.8GHz第22页，共68页。2.RFID系统分类卷标型态读写距离特点被动式半被动式主动式100m没有电池，最便宜有电池，被动读取，有效读取，精确度较高有电池，效率高有成本问题第23页，共68页。3.RFID讯号处理读取器(Reader)与标签(Tag)间之能量感应方式：感应耦合(Inductive Coupling) 适用低频RFID系统后向散射耦合(Backscatter Coupling) 适用高频RFID系统 例如目前UHF频段运作之EPC标准第24页，共68页。4.标签基本构造及分类天线调

16、变电路编码器微处理器内存电源被动式标签具有AC toDC电路，将读取器发射之射频讯号转成DC电源，经大电容储存能量，再经稳压电路提供稳定的电源。级别性质特点零级一级二级三级四级五级被动识别被动识别较一级增加功能内有电池主动标签可读取其他标签只可读可读取，可写入一次可重复读写，具加密二级功能，较长通信距离三级功能，主动沟通四级功能，可当读取器第25页，共68页。5.读取器一个读取器可读取多个不同标签。读取器在于传送数据和能量，然后激化标签並读取卷标数据。读取器激化卷标程序： 读取器由系统频率产生器产生工作频率，接着微处理器产生 要送至标签的讯號给调变电路，调变电路把讯号調变成载波 ，送给射频功率

17、晶体，最后由天线將无线信號发给标签。天線接收标籤所回复的数据後，传送至接收器解碼后，再送 至上层的控制器，由控制器将译码后的数据传給数据库及电 脑等外部装置，若属加密的系统，也一并作加解密处理。第26页，共68页。RFID系统架构第27页，共68页。EPCglobal PrinciplesCommitted to working with other associations and standards bodies (example: ISO, IETF)Neutral and not for profitCommitted to royalty free, open standardsLi

18、nked to top class research Seven Auto ID Labs第28页，共68页。EPCglobal Organization第29页，共68页。Adoption Phase第30页，共68页。EPCglobal Standards/standards第31页，共68页。Gen2 progress in ISO Gen 2 submitted to ISO process (SC31) in Jan 05 3-months ballot on Proposed Draft Amendment successfully completed: 20 positive v

19、otes, 1 abstention 174 comments resolved on 7 June 2005; large majority of comments are purely editorial, others are minor technical changes By Nov 05: Incorporate comments and new vote (4 months) By Feb 06: Final draft and final vote (2 months) March 2006: Gen 2 available as ISO/IEC 18000-6c2006-07

20、-11Gen2通讯协议通过成为ISO 18000-6C第32页，共68页。ISORFID的协定总共可分为三层：最外层就是ISO18000-17，定义所使用的无线通讯频道，此部分由国际标准化组织ISO负责制定，较无问题。第二层则是与储存在Tag内的数据结构相关以及无线通信接口协议（规定卷标与读取机之间如何通讯）的定义，这也是目前规格最为纷歧的协议。第三层则是应用层(ReaderAP)第33页，共68页。第34页，共68页。第35页，共68页。第36页，共68页。非接触式IC卡ISO标准ISO-15693已经明确定义出RFID High frequency(高頻) 13.56MHz的通讯格式及操作

21、特性,提供一个标准依循,以便开发出能够方便整合的共通或开放式系统.ISO-15693一般应用于会员卡、图书馆、货物卷标.等.HF另外还有ISO-14443标準,就是台北捷运悠游卡使用的RFID标準,使用于对安全性、加密性要求较高的应用,例如交通卡、信用卡.等补增第37页，共68页。补增第38页，共68页。补增第39页，共68页。补增第40页，共68页。补增第41页，共68页。补增第42页，共68页。补增第43页，共68页。ISO-18000-1(一般参数)补增第44页，共68页。补增第45页，共68页。补增第46页，共68页。补增第47页，共68页。补增第48页，共68页。补增第49页，共68

22、页。补增第50页，共68页。补增第51页，共68页。补增第52页，共68页。补增第53页，共68页。第54页，共68页。Organizations related RFID standardsJTC 1/SC 31 Automatic Identification and Data Capture TechniquesJTC 1/SC17 Identification Cards and related devicesISO TC 104 / SC4 Identification and communicationISO TC 23 / SC 19 Agricultural electroni

23、csCEN TC 278 Road Transport and Traffic TelematicsCEN/TC 23/SC 3/WG 3 Transportable Gas Cylinders - Operational Requirements - Identification of cylinders and contentsISO/TC204 Transport Information and Control SystemsETSI European Telecommunications Standards InstituteERO European Radiocommunicatio

24、ns OfficeANSI American National Standards Institute第55页，共68页。ISO/IEC JTC 1/SC 31/WG 4/SG 3RFID for Item Management Air Interface (ISO 18000)ISO/IEC 18000-1 - Generic parameters - Air interfaceISO/IEC 18000-2 - Parameters for air interface below 135 kHzISO/IEC 18000-3 - Parameters for air interface a

25、t 13.56 MHzISO/IEC 18000-4 - Parameters for air interface at 2.45 GHzISO/IEC 18000-6 - Parameters for air interface at 860-960 MHzISO/IEC 18000-7 - Parameters for active air interface at 433.92 MHzTechnical StandardsRadio Frequency Identification (RFID)第56页，共68页。Data Content StandardsISO/IEC JTC 1/S

26、C 31/WG 2 & WG 4/SG 1ISO/IEC 15424 - Data Carrier/Symbology IdentifiersISO/IEC 15418 - EAN.UCC Application Identifiers and ASC MH 10 Data IdentifiersISO/IEC 15434 - Syntax for High Capacity ADC MediaISO/IEC 15459 - Unique identification - Part 1: Transport units; Part 2: Registration procedures; Par

27、t 3: Common rules; Part 4: Unique Item identification for supply chain management; Unique identification - Part 5: Returnable transport items;ISO/IEC 15961 - Data protocol: Application interfaceISO/IEC 15962 - Protocol: Data encoding rules and logical memory functionsISO/IEC 15963 - Unique ID of RF

28、Tag第57页，共68页。ISO/IEC 18046 - RFID Device Performance Test MethodsISO/IEC 18047- RFID Device Conformance Test MethodsPart 2- 135 kHzPart 3- 13.56 MHzPart 4- 2.45 GHzPart 6- 860-960 MHzPart 7- 433 MHzConformance StandardsRadio Frequency Identification (RFID)ISO/IEC JTC 1/SC 31/WG 3/SG 1第58页，共68页。Appli

29、cation StandardsRadio Frequency Identification - Open StandardsISO 10374 - Freight containers Automatic identificationISO 18185- Freight Containers - Radio-frequency communication protocol for electronic sealISO 11784 Radio-Frequency Identification of Animals - Code StructureISO 11785 Radio-Frequenc

30、y Identification of Animals - Technical ConceptISO 14223-1 Radio-Frequency Identification of Animals - Advanced Transponders - Part 1: Air InterfaceISO 21007-1 Gas Cylinders - Identification and Marking Using Radio Frequency Identification Technology - Part 1: Reference Architecture and TerminologyI

31、SO 21007-2 Gas Cylinders - Identification and Marking Using Radio Frequency Identification Technology - Part 2: Numbering Schemes for Radio FrequencyANSI MH10.8.4- RFID for Returnable ContainersAIAG B-11- Tire & Wheel Identification StandardISO 122/104 JWG- Supply Chain Applications of RFIDISO 17363

32、 - Freight containersISO 17364 - Returnable transport itemsISO 17365 - Transport unitsISO 17366 - Product packagingISO 17367 - Product tagging第59页，共68页。RFID应用频率频段RFID应用频率感应距离部分RFID厂家我国使用现况低频(LF, Low Frequency)125 KHz135 KHz 1.5 mHP117.6126:已指定业务分配但尚未使用固定(主),水上行动(主),无线电协航(主)129160:已分配但未使用同上高频(HF, Hig

33、h Frequency)6.78 MHz (HP),13.56 MHz (Pretide) 1.5mHPSAVI864.1868.1: Low-Tier870890: 3G895915, 940960: GSM2.45 GHz 1.5mHP2.45 0.05GHz:供工,科,医用设备使用极高频(SHF, Super High Frequency)5.8 GHz 1.5mHP5.80.075GHz:供工,科,医用设备使用已分配使用第60页，共68页。1.RFID频谱配置MHzFCC开放RFID频段中华电信up link中华电信down link RFID915928922910895940955

34、960902远传 down 远传up891.4937892增频增频国内RFID频段RFID(UHF BAND)与GSM900邻频干扰之探讨第61页，共68页。各国开放供RFID使用之UHF频段频段范围(MHz)频段范围(MHz)国别国别欧盟南非美加澳洲纽西兰日本韩国我国869.4869.65865.6867.6869.4869.65915.2915.490292891892686486890595691091492292893.6.21交通部同意开放922928MHz频段供无线射频辨识系统(RFID)使用第62页，共68页。EPCglobal Taiwan台湾推动EPC的专责单位称为EPCgl

35、obalTaiwan，归属财团法人中华民国商品条形码策进会( EAN Taiwan)管理。EANTaiwan是国际EAN社群的成员，属于非营利机构，目前拥有15000家以上公司会员，其目的在于透过各种媒体传播识别系统、电子商务与供应链知识与应用标准，并提供相关专业服务，协助企业改善自动化追踪、库存管理、商店情报管理以及快速响应协同商务等。射频识别标签被EAN社群视为第二代的编号载体，无论是商品条形码编号（GTIN）、全球地址码（GLN）或产品电子码（EPC）都可编入EPCglobal的射频卷标内，结合因特网及相关信息科技便可畅行全球，将不分产业而为任何企业所使用；EANTaiwan成为EPCglobal在台的唯一代表，将致力于： 为台湾RFID产业建立国际接轨管道 建立RFID知识中心 提升RFID商业应用价值 加速EPC标准普及应用 推广EPC创新商业模式.tw/