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射频识别技术的标准化

  近年来,RFID技术进入物流,促进供应链等开放流通过程,引起广泛关注,并进一步引发了对标准的巨大需求。国际SC31第四工作组承担了射频识别技术在项目管理应用中技术与标准化研究工作。射频识别技术主要在项目信息化编码(包括编码的数据格式、语法、结构)、编码在自动识别技术载体中的存储处理、识别处理以及相关识别设备和识别系统的一致性,和通讯协议等方面进行标准化研究。

  目前制修订中的射频识别技术标准化内容包括以下几个部分的内容:

  (1) 空中接口通讯协议 ISO/IEC 18000系列标准草案

  (2) 数据协议 ISO/IEC 15961/15962/15963

  (3) 一致性检测方法 ISO/IEC 18047 系列标准草案

  下图给出了一个典型的射频识别系统各部分的关系及所涉及的标准化的内容。包括识读器与射频标签,识读器与应用系统之间的接口关系图,涉及通讯协议、数据协议和一致性测试标准。

  图1 射频识别系统关系图

  1. 通讯协议标准

  通讯协议定义了识读器与标签之间进行命令和数据双向交换的机制。协议基于以下命令及响应交换:

  识读器发给标签的命令

  标签发给识读器的响应

  在射频识别系统中,识读器发射信号并与作用距离内的标签进行通信;标签从识读器上接收到以功率/数据幅度调制信号形式的数据。在标签响应识读器期间,识读器以恒定的射频功率发射信号,而标签则对连接在其天线终端上的射频负载阻抗进行调制,然后识读器再丛标签接收其发射回的信号。

  IS0/IEC 18000 系列国际标准包括标签和识读器间的命令格式,给所有命令提供了全面的定义。

  2. 数据协议标准

  射频识别技术是一种无线通讯技术,数据的存储,发送和应答都要求这些数据以相同的格式存在于这个开放系统中。ISO/IEC 15961 和 ISO/IEC 15962 规定了射频识别技术中信息交换过程中的数据协议。ISO/IEC 15961 描述了应用层中的数据协议,侧重于应用命令和数据协议加工器交换数据的标准方式; ISO/IEC 15962 侧重于数据加工和射频标签中数据的存储格式。ISO/IEC15963 规定了射频标签唯一标识的编码系统。

  3. 射频识别一致性测试方法标准

  射频识别系统由承载了识别信息的射频标签和相应的射频识读设备组成,是实现自动识别与数据采集功能的有机整体。要实现系统的目标功能,系统各部分及各部分之间的相互作用须达到的技术要求即为系统的一致性要求。ISO/IEC18046定义了射频识别设备的性能检测方法。包括了两个方面的检测内容:

  标签性能检测:如标签检测参数、检测速度、标签形状、标签检测方向、单个标签检测及多个标签检测等;

  识读器性能检测:识读范围、识读率、单个及多个标签识读等。

  IS0/IEC18047对确定射频识别设备(标签和识读器)一致性的方法进行定义。测试方法只要求那些被实现和被检测的命令功能以及任何功能选项。

  美国麻省理工学院(MIT)于1988年提出产品电子码(EPC)和“实物互连网”的概念,以RFID技术为基础的EPC网络得到许多国际大公司的支持。国际自动识别技术领域两个知名标准化组织EAN和UCC决定联合推动RFID 的标准化和应用。

  我国的RFID标准化工作也取得了长足的发展,而且市场培育已初步开花结果。比较典型的是在中国铁路车号自动识别系统建设中,推出了完全拥有自主知识产权的远距离自动识别系统。 在近距离RFID应用方面,许多城市已经实现了公交射频卡作为预付费电子车票应用,预付费电子饭卡等。