RFID的标准体系.ppt
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1,7.1概述7.2UID泛在识别中心标准体系7.3EPCglobal标准体系7.4ISO/IEC标准体系7.5三大编码体系的区别,第7章RFID的标准体系,2,第7章RFID的标准体系,7.1概述目前,国际上RFID技术发展迅速,并且已经在很多国际大公司中开始进入实用阶段。
如同条形码一样,射频识别技术的应用是全球性的,因而标准化工作非常重要。
相关的标准包括电气特性部分、通信频率、数据格式和元数据等。
可以预见,射频标签国家标准的制定和实施将会引导新兴的射频识别产业走标准化、规范化、产业化的道路。
3,7.1.1RFID标准的推动力1.RFID相关标准的社会影响因素标准能够确保协同工作的进行、规模经济的实现、工作实施的安全性以及其他诸多方面。
但是,如果标准采用过早,有可能会制约技术的发展进步;如果采用太晚的话,则可能会限制技术的应用范围,导致危险事件的发生以及不必要的开销。
RFID相关标准的社会影响因素包括无线通信管理、人类健康、个人隐私和数据安全等方面。
2.RFID相关标准的推动力推动RFID标准化进程的主要实体包括大零售商、美国国防部、ETSI和AIM射频识别专家组。
4,7.1.2RFID标准化组织由于RFID的应用涉及众多行业,因此其相关的标准盘根错节,非常复杂。
RFID标准争夺的核心主要集中在RFID标签的数据内容和编码标准这一领域。
目前,国际上已经形成了五大标准组织,分别代表了不同团体或国家的利益。
EPCglobal在全球拥有上百家成员,得到零售巨头沃尔玛,制造业巨头强生、宝洁等跨国公司的支持。
AIM、ISO、UID则代表了欧美国家和日本;IP-X的成员则以非洲、大洋洲、亚洲等国家为主。
比较而言,EPCglobal由于综合了美国和欧洲厂商,实力相对占上风。
5,7.1.3RFID标准体系结构RFID标准体系主要包括RFID技术标准、RFID应用标准、RFID数据内容标准和RFID性能标准。
其中,编码标准和通信协议(通信接口)是争夺比较激烈的部分,两者也构成了RFID标准的核心。
1.RFID技术标准RFID技术标准主要定义了不同频段的空中接口及相关参数,包括基本术语、物理参数、通信协议和相关设备等。
2.RFID应用标准RFID应用标准主要涉及特定应用领域或环境中RFID的构建规则,包括RFID在物流配送、仓储管理、交通运输、信息管理、动物识别、矿井安全、工业制造和休闲娱乐等领域的应用标准与规范,6,3.RFID数据内容标准RFID数据内容标准主要涉及数据协议、数据编码规则及语法,包括编码格式、语法标准、数据符号、数据对象、数据结构和数据安全等。
RFID数据内容标准能够支持多种编码格式,比如支持EPCglobal和DOD等规定的编码格式,也包括EPCglobal所规定的标签数据格式标准。
4.RFID性能标准RFID性能标准主要涉及设备性能及一致性测试方法,尤其是数据结构和数据内容(即数据编码格式及其内存分配),主要包括印制质量、设计工艺、测试规范和试验流程等。
7,7.2UID泛在识别中心标准体系,泛在识别中心的技术体系架构由泛在识别码(ucode)、泛在通信器、信息系统服务器和ucode解析服务器等4部分组成。
UID规范由日本泛在识别中心负责制定。
日本泛在识别中心由T-engine论坛发起成立,其目标是建立和推广物品自动识别技术并最终构建一个无处不在的计算环境。
该规范对频段没有强制要求,标签和读写器都是多频段设备。
能同时支持13.56MHz或2.45GHz频段。
8,7.2.1泛在识别码ucode是识别对象不可缺少的要素,ID则是识别对象身份的基础。
ucode是在大规模泛在计算模式中识别对象的一种手段。
eTRONID在全过程都能得到很好的安全保证,并能支持接触/非接触等多种通信方式,从嵌入泛在技术的机器到智能卡、RFID等。
所有与泛在计算相关的要素都包含于泛在网络中。
1.赋予每一个“物品”固有的ID最基本的泛在识别技术,就是为现实世界中的各种物品赋予固有的号码ucode,且通过计算机极易从物品中读取,即计算机可以自动识别现实世界中的物品,并能够进行适当的数据处理。
9,2.ucode的结构ucode的基本代码长度128B,视需要能够以128B为单位进行扩充,最终形成256B、384B、512B的结构。
ucode的最大特点是可兼容各种已有ID代码的编码体系。
例如,通过使用ucode的128字节这样一个庞大的号码空间,可将使用条形码的JAN代码、UPC代码、EAN代码、书籍的ISBN和ISSN、在因特网上使用的IP地址、分配在语音终端上的电话号码等各种号码或ID,均包含在其中。
10,3.ucode标准的特点ucode标准的主要特点包括确保厂商独立的可用性、确保安全的对策、ucode标识的可读性和使用频率不做强制性规定。
确保厂商独立的可用性确保安全的对策ucode标识的可读性使用频率不做强制性规定,11,7.2.2泛在通信器泛在通信器主要由IC标签、读写器和无线广域通信设备等部分构成,主要用于将读取的ucode码信息传送到ucode解析服务器,并从信息系统服务器获取有关信息,12,泛在通信器作为重要的泛在识别技术之一,是泛在计算环境与人进行交流所需的终端,简称为泛在通(UbiquitousCommunication,UC)。
顾名思义,它是随时随地进行交流所需的终端,具有丰富的多元通信功能。
多元通信接口无缝通信安全性,13,7.2.3信息系统服务器信息系统服务器存储并提供与ucode相关的各种信息。
出于安全考虑,采用eTRON,从而保证具有防复制、防伪造特性的电子数据能够在分散的系统框架中安全地流通和工作。
信息系统服务器具有专业的抗破坏性,使用基于PKI技术的虚拟专用网(VirtualPrivateNetwork,VPN),具有只允许数据移动而无法复制等特点。
通过设备自带的eTRONID,信息系统服务器能够接入多种网络建立通信连接。
利用eTRON,信息系统服务器能实现电子票务和电子货币等有价信息的安全流通,以及离线状态下的小额付款机制费用的征收,同时还能保证各泛在设备间安全可靠的通信。
14,7.2.4ucode解析服务器ucode解析服务器确定与ucode相关的信息存放在哪个信息系统服务器上,其通信协议为ucodeRP和实体传输协议(entityTransferProtocol,eTP),其中eTP是基于eTRON(PKI)的密码认证通信协议。
ucode解析服务器是以ucode码为主要线索,具有对提供泛在识别相关信息服务的系统地址检索功能的、分散型轻量级目录服务系统。
ucode解析服务器的主要特征如下:
分散管理与已有的ID服务的统一安全协议支持多重协议匿名代理访问机制,15,7.2.5ucode标签分级ucode标签分级的前提条件是,没有超级芯片可以支持所有的应用,因为有些应用需要成本低廉,有些应用需要牺牲成本来保证较高的安全性。
ucode标签有多个性能参数,包括成本、安全性能、传输距离、可粘贴材料、可改写数据空间的工作状态(活化或失效)等。
ucode标签分级主要是根据标签的安全性进行分类,以便于进行标准化。
目前主要分为9类(Class0至Class8)。
16,17,7.3EPCglobal标准体系,EPCglobal是由UCC和EAN联合发起并成立的非盈利性机构。
EPC系统是一种基于EAN/UCC编码的系统,作为产品与服务流通过程信息的代码化表示,EAN/UCC编码具有一整套涵盖贸易流通过程各种有形或无形产品所需的全球唯一标识代码,包括贸易项目、物流单元、服务关系、商品位置和相关资产等标识代码。
EAN/UCC标识代码随着产品或服务的产生在流通源头建立,并伴随着该产品或服务的流动贯穿全过程。
18,7.3.1EPC系统的特点EPC系统的主要特点包括开放的结构体系独立的平台与高度的互动性灵活的可持续发展的体系7.3.2EPCglobal标准总览1.体系框架活动EPCglobal体系框架包含三种主要的活动,每种活动都是由EPCglobal体系框架内相应的标准支撑的。
19,20,在理解整个组织和EPCglobal体系框架时,对活动进行分类是有益的,但不要规定得过于严格。
EPCglobal体系框架设计用来为EPCglobal用户提供多种选择,通过应用这些标准满足其特定的商业运作。
2.EPCglobal体系框架标准所有的EPCglobal体系框架的标准如表7-1所示,这些标准与EPC物理对象交换、EPC基础设施和EPC数据交换三种活动密切相关。
表7-1主要是对于目前EPCglobal体系框架中所有的部件进行规范,而不是未来工作的路标。
21,22,
(1)900MHzClass0射频识别标签规范。
(2)13.56MHzISM频段Class1射频识别标签接口规范。
(3)860930MHzClass1射频识别标签射频与逻辑通信接口规范。
(4)Class1Gen2超高频RFID一致性要求规范(5)EPCglobal体系框架。
(6)EPC标签数据标准。
(7)Class1Gen2超高频空中接口协议标准(8)应用水平事件规范。
(9)对象名解析业务规范。
23,7.3.3EPC编码体系EPC编码是EPC系统的重要组成部分,是对实体及实体的相关信息进行代码化,通过统一、规范化的编码建立全球通用的信息交换语言。
EPC编码是EAN/UCC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的编码体系,是对现行编码体系的拓展和延伸。
1.EPC编码规则
(1)唯一性。
(2)永久性。
(3)简单性。
(4)可扩展性。
(5)保密性与安全性。
(6)无含义。
24,2.EPC编码关注的问题
(1)生产厂商和产品。
(2)内嵌信息。
(3)分类。
(4)批量产品编码。
(5)载体。
3.EPC编码结构EPC代码是由一个版本号加上另外三段数据(依次为域名管理、对象分类、序列号)组成的一组数字。
其中,版本号用于标识EPC编码的版本次序,使得EPC随后的码段可以有不同的长度;域名管理是描述与此EPC相关的生产厂商的信息,如可口可乐公司;对象分类记录产品精确类型的信息,如美国生产的330ml罐装减肥可乐(可口可乐的一种新产品);序列号唯一标识货品,会明确EPC代码标识的是哪一罐330ml减肥可乐。
25,EPC代码是由EPCglobal组织和各应用方协调制定的编码标准,具有以下特性:
(1)科学性。
(2)兼容性。
(3)全面性。
(4)合理性。
(5)国际性。
(6)无歧视性。
26,4.EPC编码类型目前,EPC代码有64位、96位和256位3种。
为了保证所有物品都有一个EPC代码并使其载体标签成本尽可能降低,建议采用96位,选样其数目可以为2.68亿个公司提供唯一标识,每个生产厂商可以有1600万个对象种类,并且每个对象种类可以有680亿个序列号,这对未来世界所有产品已经非常够用了。
鉴于当前不用那么多序列号,因而可采用64位EPC,这样会进一步降低标签成本。
但是随着EPC-64和EPC-96版本的不断发展,EPC代码作为一种世界通用的标识方案已经不足以长期使用,因而出现了256位编码。
迄今已经推出EPC-96I型,EPC-64I型、II型、III型,EPC-256I型、II型、III型等编码方案。
27,7.3.4EPC标签分类EPC标签中存储的唯一信息是96位或64位产品电子代码。
为了降低成本,EPC标签通常是被动式射频标签。
(1)Class0EPC标签。
满足物流、供应链管理(如超市的结账付款、超市货架扫描、集装箱货物识别、货物运输通道以及仓库管理等)基本应用功能的标签。
Class0EPC标签的主要功能包括:
必须包含EPC代码、24位自毁代码以及CRC代码;可以被读写器读取;可以被重叠读取;可以自毁;存储器不可以由读写器进行写入。
(2)Class1EPC标签。
Class1EPC标签又称身份标签,是一种无源、反向散射式标签。
除
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