《RFID相关国际标准》PPT课件

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1、RFID相关国际标准 组织n针对RFID应用标准之制订，两大标准组织为 EPCglobal ISO。n EPCglobal：制订EPC（Electronic Product Code），使用UHF频段n ISO则有ISO 14443 A/B、ISO15693与ISO18000标准，前两者采用13.56MHz，后者则是860 930MHzn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。n各国开放给RFID频段也不相同，特别是在UHF频段，美国为902 938MHz、欧洲是868MHz、日本为950 956MHz，由于各国尚有其他应用在分享无线频

2、率其他不同的频段，所以跨国的统一看来是不太可能实现了。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。 nRFID有许多相关标准，其中包括频率（Frequency）Tag种类编码方式 无线电波频谱125KLF低频13.56 MHzHF高频915-928 MHzUHF超高频2.45 GHz 微波 EAS(Electronic article surveillance) 频率（Frequency）n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

3、度慢，主要使用在宠物、门禁管制和防盗追踪。n高频(High Frequency)：使用的频段范围为1MHz400MHz，常见的主要规格为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

4、则有些许不同。 频率（Frequency）n超高频(Ultra High Frequency)：使用的频段范围为400MHz1GHz，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 频率（Frequency）n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（ET

5、C, Electronic TollCollection）、及时定位系统（RTLS, Real-Time LocatingSystem）。 标签(Tag)n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。n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）。 标签(Tag)n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

6、以64bits-256bits为主流，但也有高达数K容量产品。n Tag型式：因应不同需求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。 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Al

7、ienTechnology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 编码n U

8、ID（卡号，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。n 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 Contentsn Fundamental structure of RFID systemsn Organizations related to R

9、FID standardsCurrent RFID standardsTrend of RFID standards developmentn Spectrum Allocations for RFID systemsn Governmental Status in Taiwan RFID简 介 (Single Board Computer) Development of RFID Industry upc:通 用 产 品 代 码 ean:国 际 物 品 编 码 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

10、品 编 码 39条 形 码128条 形 码EAN条 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 RFIDEAN.UCC EPCglobalAuto-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 UCCupc EANInternationalean 199

11、9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 Identificationupc:通 用 产 品 代 码 ean:国 际 物 品 编 码 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。

12、 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 。 4.EPC标 准 规 格0.EPCglobal Architecture Framework1.EPC卷 标 数 据 规 格 1.3版 ： 射 频 卷 标 数 据 编 码2.900MHz Class 0 射 频 识 别 卷 标 接

13、 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 Header Filter Value(Optional) Domain Identifier5.EPC编 码 结 构 Standard EPC Tag DataHeader GeneralManagerNumber Obje

14、ct Class Serial NumberGeneral Identifier (GID-96) Header8 bits Manufacture28 bits Product24 bits Serial Number36 bits EPC class1 Gen2 Tag 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、 5.8GHz 1m1m23m215m 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

15、 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135kHz、 13.56MHz、 433.92MHz、 860930MHz、 2.45GHz、 5.8GHz 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 3.RFID讯 号 处 理读 取 器 (Reader)与 标 签 (Tag)间 之 能 量 感 应 方 式

16、：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 4.标 签 基 本 构 造 及 分 类天 线调 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

17、 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 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

18、，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 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。 RFID系 统 架 构 EPCglobal Principlesn C

19、ommitted to working with other associations and standards bodies (example: ISO, IETF)Neutral and not for profitCommitted to royalty free, open standardsLinked to top class research Seven Auto ID Labs EPCglobal Organization Adoption Phase EPCglobal Standardshttp:/www.epcglobalinc.org/standards Gen2 p

20、rogress in ISO Gen 2 submitted to ISO process (SC31) in Jan 05 3-months ballot on Proposed Draft Amendment successfully completed: 20 positive votes, 1 abstention 174 comments resolved on 7 June 2005; large majority of comments are purely editorial, others are minor technical changes By Nov 05: Inco

21、rporate comments and new vote (4 months) By Feb 06: Final draft and final vote (2 months) March 2006: Gen 2 available as ISO/IEC 18000-6c2006-07-11Gen2通讯协议通过成为ISO 18000-6C ISOn RFID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

22、前规格最为纷歧的协议。第三层则是应用层(ReaderAP) 非接触式IC卡ISO标准n ISO-15693已经明确定义出RFID High frequency(高頻) 13.56MHz的通讯格式及操作特性,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.n ISO-15693一般应用于会员卡、图书馆、货物卷标.等.n 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 补增 补增 补增 补增 补增 补增 ISO-18000-1(一般参数) 补增 补增 补增 补增 补增 补增 补增 补增 补增

23、补增 Organizations related RFID standardsn JTC 1/SC 31 Automatic Identification and Data Capture Techniquesn JTC 1/SC17 Identification Cards and related devicesn ISO TC 104 / SC4 Identification and communicationn ISO TC 23 / SC 19 Agricultural electronicsn CEN TC 278 Road Transport and Traffic Telemat

24、icsn CEN/TC 23/SC 3/WG 3 Transportable Gas Cylinders - Operational Requirements - Identification of cylinders and contents n ISO/TC204 Transport Information and Control Systemsn ETSI European Telecommunications Standards Instituten ERO European Radiocommunications Officen ANSI American National Stan

25、dards Institute ISO/IEC JTC 1/SC 31/WG 4/SG 3RFID for Item Management Air Interface (ISO 18000) ISO/IEC 18000-1 - Generic parameters - Air interface ISO/IEC 18000-2 - Parameters for air interface below 135 kHz ISO/IEC 18000-3 - Parameters for air interface at 13.56 MHz ISO/IEC 18000-4 - Parameters f

26、or air interface at 2.45 GHz ISO/IEC 18000-6 - Parameters for air interface at 860-960 MHz ISO/IEC 18000-7 - Parameters for active air interface at 433.92 MHz ISO/IEC JTC 1/SC 31/WG 2 Part 2: Registration procedures; Part 3: Common rules; Part 4: Unique Item identification for supply chain managemen

27、t; Unique identification - Part 5: Returnable transport items; ISO/IEC 15961 - Data protocol: Application interface ISO/IEC 15962 - Protocol: Data encoding rules and logical memory functions ISO/IEC 15963 - Unique ID of RF Tag v ISO/IEC 18046 - RFID Device Performance Test Methodsv ISO/IEC 18047- RF

28、ID Device Conformance Test Methods Part 2- 135 kHz Part 3- 13.56 MHz Part 4- 2.45 GHz Part 6- 860-960 MHz Part 7- 433 MHzISO/IEC JTC 1/SC 31/WG 3/SG 1 Radio Frequency Identification - Open Standardsv ISO 10374 - Freight containers Automatic identificationv ISO 18185- Freight Containers - Radio-frequ

29、ency communication protocol for electronic sealv ISO 11784 Radio-Frequency Identification of Animals - Code Structurev ISO 11785 Radio-Frequency Identification of Animals - Technical Conceptv ISO 14223-1 Radio-Frequency Identification of Animals - Advanced Transponders - Part 1: Air Interfacev ISO 2

30、1007-1 Gas Cylinders - Identification and Marking Using Radio Frequency Identification Technology - Part 1: Reference Architecture and Terminologyv ISO 21007-2 Gas Cylinders - Identification and Marking Using Radio Frequency Identification Technology - Part 2: Numbering Schemes for Radio Frequency v

31、 ANSI MH10.8.4- RFID for Returnable Containersv AIAG B-11- Tire & Wheel Identification Standardv ISO 122/104 JWG- Supply Chain Applications of RFID ISO 17363 - Freight containers ISO 17364 - Returnable transport items ISO 17365 - Transport units ISO 17366 - Product packaging ISO 17367 - Product tagg

32、ing 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 m HP 117.6126: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, High Frequency) 6.78 MHz (HP),13.56 MHz (Pretide) 1.5m HPSAVI 864.1868.1: Low-Tier870890: 3G895915, 940960: GSM2.45 GHz 1.5m HP 2.45 0.05GHz:供工,科

33、,医用设备使用极高频(SHF, Super High Frequency) 5.8 GHz 1.5m HP 5.80.075GHz:供工,科,医用设备使用已 分 配 使 用 1.RFID频 谱 配 置 MHzFCC开 放 RFID频 段中 华 电 信up link 中 华 电 信down link RFID915 928922910895 940 955 960902 远 传 down 远 传up891.4 937892 增 频增频 国 内 RFID频 段 RFID(UHF BAND)与 GSM900邻 频 干 扰 之 探 讨 各 国 开 放 供 RFID使 用 之 UHF频 段频 段 范 围

34、 (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869.4869.65865.6867.6869.4869.65915.2915.4902928918926 86486890595691091492292893.6.21交 通 部 同 意 开 放 922928MHz频 段 供 无 线 射 频 辨 识 系 统 (RFID)使 用 n EPCglobal Taiwan台湾推动EPC的专责单位称为EPCglobalTaiwan，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

35、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

36、普及应用 推广EPC创新商业模式http:/www.epcglobal.org.tw/epcg/jsp/a11.htm Governments Strategy And Action Solutionn Promoting Pilot Applications in Public Fields to Drive the Industrial Developmentn Promoting Integrated Pilot Application Projects in Public Fieldsn Setting up a Regulations Environment Proceeding R

37、evision or Explanation of Regulations Related to RFID Application: Food Hygiene Management Laws. Medicinal Affairs Laws., Waste Elimination Disposal Laws Creating Protection Rules for Privacy Taiwan RFID Roadmap Taiwan Governments Project Conclusionn In many ways, RFID is an industry in its infancy.

38、 There is currently no single coding, frequency or tag standard for each RFID application.n In terms of coding, Ubiquitous ID is the prevailing standard in Japan, EPC is holding a similar position in the US, European and Asian markets. There is also serious dialogue between Asian leaders to promote their own standard.n As open standards are recognized as the requirement for rapid widespread adoption of new technology, what steps can global industry leaders and policy makers take to harmonize this current situation? n Is a single standard necessary for worldwide adoption?