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RFID通用技术标准
    2014/8/29 14:13:00    关键字:RFID,标准,安防      浏览量:

  一、国际RFID技术标准

  目前RFID技术存在三个标准体系:ISO标准体系、EPC Global标准体系和Ubiquitous ID标准体系。

  ISO标准体系

  国际标准化组织(ISO)以及其他国际标准化机构如国际电工委员会(IEC)、国际电信联盟(ITU)等是RFID国际标准的主要制定机构。大部分RFID标准都是由ISO(或与IEC联合组成)的技术委员会(TC)或分技术委员会(SC)制定的。

  RFID领域的ISO标准可以分为以下四大类:

  技术标准(如射频识别技术、IC卡标准等)

  数据内容与编码标准(如编码格式、语法标准等)

  性能与一致性标准(如测试规范等标准)

  应用标准(如船运标签、产品包装标准等)

  EPC Global标准体系

  EPC Global是由美国统一代码协会(UCC)和国际物品编码协会(EAN)于2003年9月共同成立的非盈利性组织,其前身是1999年10月1日在美国麻省理工学院成立的非盈利性组织Auto-ID 中心,以创建“物联网”(Internet of Things)为自己的使命。为此,该中心将与众多成员企业共同制订一个统一的、类似于Internet的开放技术标准,在现有计算机互联网的基础上,实现商品信息的交换与共享。旗下有沃尔玛集团、英国Tesco等100多家欧美的零售流通企业,同时有IBM、微软、飞利浦、Auto-ID Lab等公司提供技术研究支持。

  EPC Global致力于建立一个向全球电子标签用户提供标准化服务的EPC Global网络,前提是遵循该公司制定的技术规范。目前EPC global Network技术规范1.0版给出了所有的系统定义和功能要求。EPC Global已在加拿大、日本、中国等国建立了分支机构,专门负责EPC码段在这些国家的分配与管理、EPC相关技术标准的制定、EPC相关技术在本土的宣传普及以及推广应用等工作。

  EPC Global提出的“物联网”体系架构由EPC编码、EPC标签及读写器、EPC中间件、ONS服务器和EPCIS服务器等部分构成。EPC是赋予物品的唯一的电子编码,其位长通常为64位或96位,也可扩展为256位。对不同的应用,规定有不同的编码格式,主要存放企业代码、商品代码和序列号等。最新的GEN2标准的EPC编码可兼容多种编码。EPC中间件对读取到的EPC编码进行过滤和容错等处理后,输入到企业的业务系统中。它通过定义与读写器的通用接口(API)实现与不同制造商的读写器的兼容。ONS服务器根据EPC编码及用户需求进行解析,以确定与EPC编码相关的信息存放在哪个EPCIS服务器上。EPCIS服务器存储并提供与EPC相关的各种信息。这些信息通常以PML的格式存储,也可以存放于关系数据库中。

  Ubiquitous ID

  Ubiquitous ID Center是由日本政府的经济产业省牵头,主要由日本厂商组成,目前有日本电子厂商、信息企业和印刷公司等达300多家参与。该识别中心实际上就是日本有关电子标签的标准化组织。

  uID Center的泛在识别技术体系架构由泛在识别码(ucode)、信息系统服务器、泛在通信器和ucode解析服务器等四部分构成。ucode是赋予现实世界中任何物理对象的唯一识别码。它具备了128位的充裕容量,并可以用128位为单元进一步扩展至256、384或512位。ucode的最大优势是能包容现有编码体系的元编码设计,可以兼容多种编码。ucode标签具有多种形式,包括条码、射频标签、智能卡、有源芯片等。泛在识别中心把标签进行分类,设立了9个级别的不同认证标准。信息系统服务器存储并提供与ucode相关的各种信息。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。ucode解析服务器的通信协议为ucodeRP和eTP,其中eTP是基于eTron(PKI)的密码认证通信协议。泛在通信器主要由IC标签、标签读写器和无线广域通信设备等部分构成,用来把读到的ucode送至ucode解析服务器,并从信息系统服务器获得有关信息。

  泛在识别中心对网络和应用安全问题非常重视,针对未来可能出现的安全问题如截听和非法读取等,节点进行信息交换时需要相互认证,而且通信内容是加密的,避免非法阅读。

  日本UID标准和欧美EPC标准,主要涉及产品电子编码、射频识别系统及信息网络系统三个部分,其思路在大多层面上都是一致的。在使用的无线频段、信息位数和应用领域等方面有许多不同点。例如,日本的电子标签采用的频段为2.45GHz和13.56MHz,欧美的EPC标准采用UHF频段,从902~928MHz;日本的电子标签的信息位数为128位,EPC标准的位数为96位。在RFID技术的普及战略方面,EPC global将应用领域限定在物流领域,着重于成功的大规模应用;而uID Center则致力于RFID技术在人类生产和生活的各个领域中的应用,通过丰富的应用案例来推进RFID技术的普及。

  二、我国RFID标准及发展

  在我国RFID射频识别技术起步较晚,相应标准同国际上其他标准相比出现的也较晚,但是随着近两年国家对物联网技术的逐步重视,我国相关RFID国家标准也陆续颁布。

  2012年,自主创新RFID国家标准GB/T 28925-2012《信息技术 射频识别 2.45GHz空中接口协议》和GB/T 28926-2012《信息技术 射频识别 2.45GHz空中接口符合性测试方法》正式发布。相关射频识别开放实验室成员单位已经生产出符合自主创新国家标准的相关产品,并广泛应用于停车场车辆管理、生产过程管理等领域。

  另外,2014年GB/T 29768-2013《信息技术 射频识别 800/900MHz空中接口协议》正式发布。该标准是在军民各方面共同努力下,国内产、学、研、用相关单位联合攻关、自主创新、勇于探索研制而成。空中接口协议是射频识别系统的核心技术,该标准的发布将为推进我国自主创新射频识别产业化进程和加快物联网建设发挥重要的作用。

  目前,射频识别开放实验室成员单位承担前期800/900MHz自主创新RFID国家标准研制工作,同时已经开始研制符合800/900MHz自主创新国家标准的相关产品,并预计于近期推出符合自主创新国家标准的相关产品。

  2013年,国家发改委、工业和信息化部、科技部三部委联合印发了《物联网发展专项行动计划》。该计划包含了顶层设计、标准制定、技术研发、应用推广、产业支撑、商业模式、安全保障、政府扶持、法律法规、人才培养10个专项行动计划。在技术研发方面,将突破智能传感器、物联网大数据处理与智能信息管理、行业应用软件等方面的关键技术,推动物联网技术与新一代移动通信、云计算、下一代互联网、卫星通信等技术融合发展,加快物联网技术创新体系和能力建设,培育形成我国自主的物联网产业链,全面提升我国物联网产业核心竞争力;形成较为完善的物联网产业链,培育和发展10 个产业聚集区,100 家以上骨干企业,一批“专、精、特、新”的中小企业和创新载体,建设一批覆盖面广、支撑力强的公共服务平台,实现产业培育与应用示范的紧密结合,初步形成门类齐全、布局合理、结构优化的物联网产业体系。在应用推广专项行动计划中,到2015 年,我国将在工业、农业、节能环保、商贸流通、交通能源、公共安全、社会事业、城市管理、安全生产等领域开展物联网应用示范,部分领域实现规模化推广。

  2014年4月14日,由我国提交的具有自主知识产权的射频识别(RFID)国际标准提案《Amendmentto ISO/IEC 18000-4:Information technology--Radio frequency identification for itemmanagement--Part4:Parameters for air interface communications at 2,45GHz》(ISO/IEC/JTC1/SC31N4193)顺利通过NP阶段投票,获得正式立项。提案主要规定了工作在2.45GHz频段的有源RFID系统中读写器与标签之间的空中接口通信协议及工作方法,具有标签存储容量大、通信距离远、安全强度高等特点,并首创将RFID技术与传感器技术相结合,可实现对被测物体的无线传感器监测和定位功能,是物联网标准体系的基础类核心标准之一,在集装箱管理、资产监控、人员监控、车辆及船舶识别等复杂的物联网应用中具有广泛应用前景。

  该标准的实施和推广,对于我国射频识别产业突破国外企业的专利壁垒,提升系统的自主可控性和安全性,提高企业竞争力都具有十分重要的意义。目前,中国国内企业已经开发出符合本提案技术参数的标签和读写器等产品和系统,并在中国长江三角洲和京杭运河船只的精准识别、电子自动通关等领域得到了实际应用。