《RFID国际标准18000系列使用中的问题-段研》由会员分享，可在线阅读，更多相关《RFID国际标准18000系列使用中的问题-段研（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、RFID 国际标准 18000系列使用中的问题段 研摘要:IS018000 是当前最新最热的标准。它属于RFID 系列标准中的空中接口标准，并囊括有源和无源RFID 标准。本文介绍了IS018000 标准的具体细节，同时通过与EPC 的比较指出了使用中存在的问题。关 键 词:RFID 标准、 ISO 18000、电子物品编码Problem of ISO 18000 for RFID Standard Duan Yan Abstract: Nowadays ISO 18000 is the newest and hottest standard. It belongs to the space
2、connector standard of RFID series standard, and includes active and passive RFID standard. This article introduces the details of IS018000 standard, at the same time, compard with EPC ,points out theproblems existed in use. Keywords: RFID standard, ISO 18000, EPC 1 引言RFID 标准对于RFID 技术、产品、应用等的意义是不言而喻的
3、。标准化是为了改进产品、过程和服务的实用性，防止贸易壁垒，促进技术合作。射频识别技术标准化的主要目标在于通过制定、发布和实施标准，解决编码、通信、空中接口和数据共享等问题，最大程度地促进 RFID 技术及相关系统的应用。RFID 标准体系的基本结构主要包括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，也正是这二者构成了RFID 标准的核心。 而 ISO 18000 是目前最新也是最热门的标准，它属于 RF 工 D 系列标准中的空中接口标准ISO 18000 系列涵括了有源和无源 RFID 技术标准，
4、主要是基于物品管理的RFID 空中接口参数。现就ISO 18000 系列的具体细节做如下的介绍。2 ISO 18000 综述ISO 18000 是一系列标准。此标准是目前最新的也是最热门的标准，原因是它可用于商品的供应链，其中的部分标准也正在形成之中。表1 为 ISO 18000 标准的内容 : 标准号内容信道频点应用领域18000-1 一般参数定义18000-2 135KHz 以下非接触接 口参数多频点适合短距离纸类标签18000-3 13.5MHz 空气接口参数适合中距离使用，如货架18000-4 2.45GMHz 空气接口参数适合长距离使用18000-6 860MHz-930MHz空气接
5、口参数多频点适合长距离使用18000-7 433.93MHz 空气接口参数单频点中是作为一种选择，易被其他通信器材干扰表 1 ISO 18000 标准系列从表 1 中不难看出，ISO 18000 系列中没有18000-5,18000-5 原本是规定了5. 8 GHz 的AIC 参数，但在2003 年 1 月成为被否定的计划，以致没有成为国际标准。其中135KHz 以下和 13. 56MHz 属于电磁耦合类刑，是通过近场高频交变磁场实现耦合，属段近距离使用的 RFID ， 作用距离 10cm 以内 ;433. 92MHz 主要有有源RFID 电子标签，单频点、远距离 (100m以内 )，大多作为
6、全球追踪货柜使用;2. 45GHz 以有源 RFID 电子标签为主， 多频点、 远距离、多用途。另外ISO 18000-6 基本上是整合了一些现有RFID 厂商的产品规格和EAN-UCC 所提出的标签架构要求而定出的规范。它只规定了空气接口协议，对数据内容和数据结构无限制，因此可用于EPC。实际上，若采用ISO 18000-6 对空气接口的规定加上EPC 系统的编码结构再加上ONS 架构，就可以构成个完整的供应链标准。3 18000 一 6 ISO 18000 系列中最为重要的是18000-6 标准，因为其规范的频率860930MHz为Logistic Management 的最佳选择， 己成
7、为轨迹Supply Chain RFID 应用技术的重要标准。ISO 18000-6 基本上是经由整合一些现有的RFID 厂商产品规格、 EAN-UCC 所提出的Global Tag架构及有关参与人士的意见而制定出的规范。它是以可在世界上任何地方被使用为出发点，而且经整合后，现在全球主要五个大厂商所生产的产品皆有兼容性。工SO 18000-6 之标签规格亦符合EPC 的 tag code structure。但 ISO 18000-6 标签较 EPC 系统有更多的应用范围。ISO 18000-6 主要在规格空中接口协议，而不考虑标签和阅读器的数据连接或实际应用(物理实施 )，故 ISO 180
8、00-6 并不对数据连接和结构作规定。ISO 18000-6 规格的标签只是单纯的数据载体，故可存放EPC 而达到自动ID 中心的要求。以下简单介绍ISO/IEG 18000 一6； 针对频率为860930MHz 无接触通信空中接口参数的读写器与电子标签之间的物理接口，协议和命令机制。3,1 物理接口150 180006 标准定义了两种类型的协议:Type A 和 Type B 表 2 ，标准规定：读写器需要同时支持这两种类型，并能够在两种类型之间切换。电子标签至少支持一种类型。参数Type A Type B 前向链路编码Forward link encoding PIE 编码满切斯特编码调制
9、指数27%到 100% 18%或 100% Modulation index 数据速率Data rate 33kbps(平均 ) 10 或 40kbps(根据本地法规) 返回链路编码Return link encoding FMO FMO 碰撞仲裁Collision ALOHA 二进制应答器唯一标识符Tag unique identifier 64 位（ 40 位 SUID ）64 位存储区寻址Memory addressing 按块可达256 位字节块， 1、2、3 或 4 字节前向链路差错检测Error detection return 所有命令5 位 CRC（所有长命令另附16 位 CR
10、C）16 位 CRC 返回链路差错检测Error detection return link 16 位 CRC 16 位 CRC 碰撞仲裁线性度Collision arbitration linearity 可达 250 应答器可达 2 的 256 次方表 2 Type A 与 Type B 的比较（1）Type A 的物理接口Type A 协议的通信机制是基于一种“读写器先发言”，即基于读写器的命令与电子标签 的回答之间交替发送的机制。整个通信中的数据信号定义为以下四种：“ 0” 、 “ 1” 、 “SOF” 、“EOF” ，通信中的数据信号的编码和调制方法定义为如下两种：其一是读写器到电子
11、标签之间的数据传输， 读写器发送的数据采用ASK 进行调制， 调制指数为30%(误码不超过3%数据编码采用脉冲宽度编码，即通过定义下降沿之间的不同宽度来表示不同的数据信号，其二是电子标签到读写器之间的传输连接，电子标签通过反向散射给读写器传输信息，数据速率为 40kbit/s ，数据采用双相间隔码来编码，是在一个位窗内采用电平变化来表示逻辑，如果电平从位窗的起始处翻转，则表示逻辑“1” ；如果电平除了在位窗的起始处翻转，还在位窗的中间翻转r 则表示逻辑“0” 。（2）Type B 的物理接口Type B 的传输机制也是基于“读写器先发言”的，即基于读写器命令与电子标签的回 答之间交换的机制。同
12、样有两种编码和调制方法，一是读写器到电子标签之间的数据传输，采用 ASK 调制， 调制指数为11%或 99%，位速率规定为10kbit/s 或 40kbit/s。 曼彻斯特编码，具体来说就是一种on 一 offkey 格式。射频场存在代表1，射频场不存在代表0，.曼彻斯特编码在一个位窗内采用电平变化来表示逻辑“1” （下降沿）和逻辑“0”(上升沿 )。二是电子标签到读写器之间的传输连接。同Type A 一样，通过调制入射并反向散射给读写器来传输信息，数据速率为40kbit/s 。同 Type A 采用一样的编码。3 .2 协议和命令3.2.1 Type A 协议和命今(1)命令格式由读写器发送
13、给电子标签的数据采用图1 所示的帧格式，开始的静默（Quiet）是一段持续时间至少300us 的无调制载波，SDF 是帧开始标志。在发送完EOF 结束标志以后，读写器必须继续维持一段时间的稳定载波来提供电子标签应答的能量。静默 Quite)帧头 (SO F)BBBB命令 Command)帧尾 EOF 表 1 帧格式命令包含下列各部分区域（见表3） ，RFU 位，保留作为协议的扩展，命令码的长度是6bit,命令标志的长度是4bit，使用 CRC16 或者 CRC5 取决于命令的位数，可在不同长度的命令中分别采用不同位数的CRC 编码。保留 (RFU flag) 命令码命令标志参数数据区CRC16
14、 或 CRC15 表 3 Type A 读写器命令格式电子标签的回答格式见表4，回答包含下列区域：帧头、 标志位、 一个或更多的参数区，数据，采用16 位的 CRC 编码。帧头标志 (flags) 参数（ Parameters ）数据CRC 表 4 Type A 电子表标签回答格式(2)数据和参数在 Type A 协议的通信中可能会用到以下的数据内容和参数信号。命令标志段，一个4位的数据用来规定电子标签的工作和数据段的有效牲。其中 1 位的标志定义命令是否使用在防冲突过程中， 其他三位根据具体情况有不同的定义。数据段、 数据段中定义了电于标签的识别码和数据结构。另外为了加快识别过程.还定义了一
15、个较短的识别码数据段说明UID 电子标签64 位的唯一标识符，具体分配：高8 位定义为“ EO” ，接着是8 位的 IC制造商码和48 位的唯一序列号 （只有 Get system information 命令才返回完整UID ）SUID 作为 UID 的子集，被用于冲突识别过程中的绝大部分命令和回答，这是一个40 位的识别符： 8 位 IC 制造商和UID 序列号的低32 位AFI 1 字节编码，定义了所有应用类及子类，该标志符被用于指定电子标签的目标应用类型，可以被编辑或锁定。DSFID 1 字节编码，定义了电子标签存储器中的数据结构，可以被编辑或锁定表 5 数据说明(3)存储器寻址Typ
16、e A 可以寻址最多可达256 个 block，每个 block 最多可以包含256bit 的容量， 所以整个电子标签的存储容量最多可达64kbit。（4）通信中的一些时序规定电子标签应该在无电或者电源不足的情况下保持它的状态至少300us。特别是当电子标签处于静默状态时，电子标签必须保持该状态至少2s，可以用复位（ Reset to ready）命令退出该状态。电子标签从读写器接收到一个帧结束（ECF）以后 ,需要等到帧结束(EOF)的下降沿开始计时的一段时间后才开始回发，等待的时间根据时隙延迟标志确定，一般在150ts 以上。读写器对于特定的一个电子标签的回答必须在个特定的时间窗口里发送，这个时间从电子标签的最后一个传输位结束后的第2 和第 3 位的边界开始，持续2. 75 个电子标签位。读写器在发送命令以前至少3 位内不得调制载波。 读写器在电子标签最后一个传输位结束后的第 4 个位时内发送命令帧的第一个下降沿。3. 2. 2 Type B I 办议和命令（1）命令格式帧头探测段帧头分隔符命令参数数据CRC 表 6 Type B 读写器命令格式帧头探测段是一个至少持续
