RFID相關(guān)技術(shù)和應用標準簡介

由于RFID的應用牽涉到眾多行業(yè)，因此其相關(guān)的標準盤根錯節(jié)，非常復雜。從類別看，RFID標準可以分為以下四類：技術(shù)標準（如RFID技術(shù)、IC卡標準等）；數(shù)據(jù)內(nèi)容與編碼標準（如編碼格式、語法標準等）；性能與一致性標準（如測試規(guī)范等）；應用標準（如船運標簽、產(chǎn)品包裝標準等）。

具體來講，RFID相關(guān)的標準涉及電氣特性、通信頻率、數(shù)據(jù)格式和元數(shù)據(jù)、通信協(xié)議、安全、測試、應用等方面。

與RFID技術(shù)和應用相關(guān)的國際標準化機構(gòu)主要有：國際標準化組織（ISO）、國際電工委員會（IEC）、國際電信聯(lián)盟（ITU）、世界郵聯(lián)（UPU）。此外還有其他的區(qū)域性標準化機構(gòu)（如EPC global、UID Center、CEN）、國家標準化機構(gòu)（如BSI、ANSI、DIN）和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（如ATA、AIAG、EIA）等也制定與RFID相關(guān)的區(qū)域、國家、或產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟標準，并通過不同的渠道提升為國際標準。

主要技術(shù)標準體系

目前RFID存在三個主要的技術(shù)標準體系，總部設在美國麻省理工學院（MIT）的Auto-ID Center（自動識別中心）、日本的Ubiquitous ID Center （泛在ID中心，UIC）和ISO標準體系。

EPC Global

EPC Global是由美國統(tǒng)一代碼協(xié)會（UCC）和國際物品編碼協(xié)會（EAN）于2003年9月共同成立的非營利性組織，其前身是1999年10月1日在美國麻省理工學院成立的非營利性組織Auto-ID中心。

Auto-ID中心以創(chuàng)建“物聯(lián)網(wǎng)”(Internet of Things)為使命，與眾多成員企業(yè)共同制訂一個統(tǒng)一的開放技術(shù)標準。旗下有沃爾瑪集團、英國Tesco等100多家歐美的零售流通企業(yè)，同時有IBM、微軟、飛利浦、Auto-IDLab等公司提供技術(shù)研究支持。

目前EPC Global已在加拿大、日本、中國等國建立了分支機構(gòu)，專門負責EPC碼段在這些國家的分配與管理、EPC相關(guān)技術(shù)標準的制定、EPC相關(guān)技術(shù)在本國的宣傳普及以及推廣應用等工作。

EPC Global“物聯(lián)網(wǎng)”體系架構(gòu)由EPC編碼、EPC標簽及讀寫器、EPC中間件、ONS服務器和EPCIS服務器等部分構(gòu)成。

EPC賦予物品惟一的電子編碼，其位長通常為64位或96位，也可擴展為256位。對不同的應用規(guī)定有不同的編碼格式，主要存放企業(yè)代碼、商品代碼和序列號等。最新的GEN2標準的EPC編碼可兼容多種編碼。

EPC中間件對讀取到的EPC編碼進行過濾和容錯等處理后，輸入到企業(yè)的業(yè)務系統(tǒng)中。它通過定義與讀寫器的通用接口（API）實現(xiàn)與不同制造商的讀寫器兼容。

ONS服務器根據(jù)EPC編碼及用戶需求進行解析，以確定與EPC編碼相關(guān)的信息存放在哪個EPCIS服務器上。

EPCIS服務器存儲并提供與EPC相關(guān)的各種信息。這些信息通常以PML的格式存儲，也可以存放于關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。

Ubiquitous ID

日本在電子標簽方面的發(fā)展，始于20世紀80年代中期的實時嵌入式系統(tǒng)TRON。T-Engine是其中核心的體系架構(gòu)。

在T－Engine論壇領(lǐng)導下，泛在ID中心于2003年3月成立，并得到日本政府經(jīng)產(chǎn)省和總務省以及大企業(yè)的支持，目前包括微軟、索尼、三菱、日立、日電、東芝、夏普、富士通、NTT DoCoMo、KDDI、J-Phone、伊藤忠、大日本印刷、凸版印刷、理光等重量級企業(yè)。

泛在ID中心的泛在識別技術(shù)體系架構(gòu)由泛在識別碼（uCode）、信息系統(tǒng)服務器、泛在通信器和ucode解析服務器等四部分構(gòu)成。

uCode采用128位記錄信息，提供了340×1036編碼空間，并可以以128位為單元進一步擴展至256、384或512位。uCode能包容現(xiàn)有編碼體系的元編碼設計，可以兼容多種編碼，包括JAN、UPC、ISBN、IPv6地址，甚至電話號碼。uCode標簽具有多種形式，包括條碼、射頻標簽、智能卡、有源芯片等。泛在ID中心把標簽進行分類，設立了9個級別的不同認證標準。

信息系統(tǒng)服務器存儲并提供與ucode相關(guān)的各種信息。

uCode解析服務器確定與uCode相關(guān)的信息存放在哪個信息系統(tǒng)服務器上。uCode解析服務器的通信協(xié)議為uCodeRP和eTP，其中eTP是基于eTron（PKI）的密碼認證通信協(xié)議。

泛在通信器主要由IC標簽、標簽讀寫器和無線廣域通信設備等部分構(gòu)成，用來把讀到的uCode送至uCode解析服務器，并從信息系統(tǒng)服務器獲得有關(guān)信息。

ISO標準體系

國際標準化組織（ISO）以及其他國際標準化機構(gòu)如國際電工委員會（IEC）、國際電信聯(lián)盟（ITU）等是RFID國際標準的主要制定機構(gòu)。大部分RFID標準都是由ISO（或與IEC聯(lián)合組成）的技術(shù)委員會（TC）或分技術(shù)委員會（SC）制定的。

RFID主要標準簡介

RFID系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集和后臺應用系統(tǒng)兩大部分組成。目前已經(jīng)發(fā)布或者正在制定中的標準主要是與數(shù)據(jù)采集相關(guān)的，主要有電子標簽與讀寫器之間的空氣接口、讀寫器與計算機之間的數(shù)據(jù)交換協(xié)議、電子標簽與讀寫器的性能和一致性測試規(guī)范,以及電子標簽的數(shù)據(jù)內(nèi)容編碼標準等。后臺應用系統(tǒng)目前并沒有形成正式的國際標準，只有少數(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟制定了一些規(guī)范，現(xiàn)階段還在不斷演變中。

電子產(chǎn)品編碼標準

RFID是一種只讀或可讀寫的數(shù)據(jù)載體，它所攜帶的數(shù)據(jù)內(nèi)容中最重要的是惟一標識號。因此，惟一標識體系以及它的編碼方式和數(shù)據(jù)格式，是我國電子標簽標準中的一個重要組成部分。

惟一標識號廣泛應用于國民經(jīng)濟活動中，例如我國的公民身份證號、組織機構(gòu)代碼、全國產(chǎn)品與服務統(tǒng)一代碼擴展碼、電話號、車輛識別代號、國際證券號等。盡管國家多個部委在惟一標識領(lǐng)域開展了一系列的相關(guān)研究工作，但與發(fā)達國家相比，我國的惟一標識體系總體上處于發(fā)展的起步階段，正在逐步完善中。

1.產(chǎn)品電子代碼 EPC

EPC是由EPC global組織、各應用方協(xié)調(diào)一致的編碼標準，可以實現(xiàn)對所有實體對象（包括零售商品、物流單元、集裝箱、貨運包裝等）的惟一有效標識。

EPC由一個版本號加上域名管理者、對象分類、序列號三段數(shù)據(jù)組成的一組數(shù)字。其中EPC的版本號標識EPC的長度或類型；域名管理者是描述與此EPC相關(guān)生產(chǎn)廠商的信息；對象分類記錄產(chǎn)品精確類型的信息；序列號用于惟一標識貨品單件。

EPC與目前應用最成功的商業(yè)標準EAN.UCC全球統(tǒng)一標識系統(tǒng)是兼容，成為EAN.UCC系統(tǒng)的一個重要組成部分，是EAN.UCC系統(tǒng)的延續(xù)和拓展，是EPC系統(tǒng)的核心與關(guān)鍵。

2.EAN.UCC

EAN國際物品編碼協(xié)會成立于1977年，是基于比利時法律規(guī)定建立的一個非營利性國際組織，總部設在比利時首都布魯塞爾。EAN目的是建立一套國際通行的全球跨行業(yè)的產(chǎn)品、運輸單元、資產(chǎn)、位置和服務的標識標準體系和通信標準體系，即“全球商業(yè)語言——EAN.UCC系統(tǒng)”。國際EAN的前身是歐洲物品編碼協(xié)會，現(xiàn)主要負責除北美以外的EAN.UCC系統(tǒng)的統(tǒng)一管理及推廣工作。目前，其會員遍及90多個國家和地區(qū)，全世界已有約90萬家公司、企業(yè)通過各國或地區(qū)的編碼組織加入到EAN.UCC系統(tǒng)中來。近幾年，國際EAN加強了與美國統(tǒng)一代碼委員會（UCC）的合作，先后兩次達成EAN/UCC聯(lián)盟協(xié)議，以共同開發(fā)、管理EAN.UCC系統(tǒng)。

3.GB 18937 (NPC)

強制性國家標準 GB 18937《全國產(chǎn)品與服務統(tǒng)一標識代碼編制規(guī)則》規(guī)定了全國產(chǎn)品與服務統(tǒng)一代碼（NPC）的適用范圍、代碼結(jié)構(gòu)及其表現(xiàn)形式，由國務院標準化行政主管部門于2003年2月2日頒布，2003年4月16日正式實施。

全國產(chǎn)品與服務統(tǒng)一代碼是按照《全國產(chǎn)品與服務統(tǒng)一標識代碼編制規(guī)則》國家標準要求編制的全國產(chǎn)品與服務統(tǒng)一標識代碼，目前已經(jīng)用于電子設備、食品、建材、汽車、石油化工、農(nóng)業(yè)、專業(yè)服務等領(lǐng)域。

根據(jù)國內(nèi)外對海量賦碼對象進行賦碼的一般規(guī)律，全國產(chǎn)品與服務統(tǒng)一代碼按照全數(shù)字、最長不超過十四位、便于維護機構(gòu)維護和管理的原則設計，由十三位數(shù)字本體代碼和一位數(shù)字校驗碼組成，其中本體代碼采用序列順序碼或順序碼。

通信標準

RFID的無線接口標準中最受注目的是ISO/IEC 18000系列協(xié)議，涵蓋了從125KHz到2.45GHz的通信頻率，識讀距離由幾厘米到幾十米，其中主要是無源標簽但也有用于集裝箱的有源標簽。

近距離無線通信（NFC）是一項讓兩個靠近（近乎接觸）的電子裝置以13.56MHz頻率通信的RFID應用技術(shù)。由諾基亞、飛利普和索尼創(chuàng)辦的近距離無線通信論壇（NFC Forum）起草了相關(guān)的通信和測試標準，讓消費類電子設備（尤其是手機）與其他的網(wǎng)絡產(chǎn)品或電腦外設進行通信和數(shù)據(jù)交換。該標準還與ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15693非接觸式IC卡兼容。目前，已經(jīng)有支持NFC功能的手機面世，可以用手機來閱讀兼容ISO/IEC 14443 Type A或Sony FeliCa 的非接觸式IC卡或電子標簽。

超寬帶無線技術(shù)（UWB）是一種直接以載波頻率傳送數(shù)據(jù)的通信技術(shù)。以UWB作為射頻通信接口的電子標簽可實現(xiàn)半米以內(nèi)的精確定位。這種精確定位功能方便實現(xiàn)醫(yī)院里的貴重儀器和設備管理、大樓或商場里以至奧運場館內(nèi)的人員管理。

無線傳感器網(wǎng)絡是另一種RFID技術(shù)的擴展。傳感器網(wǎng)絡技術(shù)的對象模型和數(shù)字接口已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟標準IEEE 1451。該標準正進一步擴展，提供基于射頻的無線傳感器網(wǎng)絡，相關(guān)標準草案1451.5正在草議中。有關(guān)建議將會對現(xiàn)有的ISO/IEC 18000系列RFID標準，以及ISO/IEC 15961、ISO/IEC 15862讀寫器數(shù)據(jù)編碼內(nèi)容和接口協(xié)議進行擴展。

頻率標準

RFID標簽與閱讀器之間進行無線通信的頻段有多種，常見的工作頻率有135kHz以下、13.56MHz、860～928MHz (UHF)、2.45GHz及5.8GHz等。

低頻系統(tǒng)工作頻率一般低于30MHz，典型的工作頻率有125KHz、225KHz、13.56MHz等，這些頻點應用的射頻識別系統(tǒng)一般都有相應的國際標準予以支持。其基本特點是電子標簽的成本較低、標簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少、閱讀距離較短（無源情況，典型閱讀距離為10cm）、電子標簽外形多樣（卡狀、環(huán)狀、鈕扣狀、筆狀）、閱讀天線方向性不強等。

高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率高于400MHz，典型的工作頻段有915MHz、2.45gHz、5.8gHz等。高頻系統(tǒng)在這些頻段上也有眾多的國際標準予以支持。基本特點是電子標簽及閱讀器成本均較高、標簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠（可達幾米至十幾米）， 適應物體高速運動性能好，外形一般為卡狀，閱讀天線及電子標簽天線均有較強的方向性。

各種頻段有其技術(shù)特性和適合的應用領(lǐng)域。低頻系統(tǒng)使用最廣，但通信速度過慢，傳輸距離也不夠長；高頻系統(tǒng)通信距離遠，但耗電量也大。短距離的射頻卡可以在一定環(huán)境下替代條碼，用在工廠的流水線等場合跟蹤物體。長距離的產(chǎn)品多用于交通系統(tǒng)，距離可達幾十米，可用在自動收費或識別車輛身份等場合。

應用標準

RFID在行業(yè)上的應用標準包括動物識別、道路交通、集裝箱識別、產(chǎn)品包裝、自動識別等。

我國RFID標準的制定與推廣

國內(nèi)RFID技術(shù)與應用的標準化研究工作起步比國際上要晚4～5年時間，2003年2月國家標準化委員會頒布強制標準《全國產(chǎn)品與服務統(tǒng)一代碼編碼規(guī)則》，為中國實施產(chǎn)品的電子標簽化管理打下基礎(chǔ)，并確定首先在藥品、煙草防偽和政府采購項目上實施。此外，我國正在制定的RFID領(lǐng)域技術(shù)標準是采用了ISO/IEC 15693系列標準，該系列標準與ISO/IEC 18000-3相對應，均在13.56MHz的頻率下工作，前者以卡的形式封裝。目前，在這一頻率下工作的電子標簽技術(shù)已相對成熟。

在充分照顧我國國情和利用我國優(yōu)勢的前提下，應該參照或引用ISO、IEC、ITU等國際標準并做出本地化修改，這樣能盡量避免引起知識產(chǎn)權(quán)爭議，掌握國家在電子標簽領(lǐng)域發(fā)展的主動權(quán)。

RFID的廣泛應用蘊藏著巨大的產(chǎn)業(yè)利益、還涉及國家安全利益、信息控制利益等，在這一點上我國政府主管部門應高度關(guān)注。我國應全面部署電子標簽標準體系，尤其應重視編碼體系、頻率劃分以及與知識產(chǎn)權(quán)有關(guān)的技術(shù)和應用，并推出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的標準，特別是在解決安全、防偽、識別、管理等應用領(lǐng)域。