第7章 RFID的標準體系

第7章RFID的標準系統(tǒng)，7.1概述7.2UID無處不在識別中心標準系統(tǒng)7.3EPCglobal標準系統(tǒng)7.4ISO/IEC標準系統(tǒng)7.5三大編碼系統(tǒng)的差異，2，本章的主要內(nèi)容，第7章RFID的標準系統(tǒng)，7.1概述目前國際上RFID技術正在迅速發(fā)展，已進入許多國際大企業(yè)的實用階段與條形碼一樣，射頻識別技術在全球范圍內(nèi)應用，因此標準化非常重要。相關標準包括“電氣特性”部分、通信頻率、數(shù)據(jù)格式和元數(shù)據(jù)等。Rf標簽國家標準的開發(fā)和實施預計將引領新射頻識別產(chǎn)業(yè)的標準化、標準化、產(chǎn)業(yè)化的道路。3，7.1.1RFID標準的推動力1。RFID相關標準的社會影響因素標準確保了協(xié)作的進行、規(guī)模經(jīng)濟的實現(xiàn)、任務實施的安全性以及許多其他方面。如果標準采用得太早，可能會限制技術發(fā)展。采用太晚會限制技術復蓋范圍，導致風險事故發(fā)生和不必要的開銷。RFID相關標準的社會影響因素包括無線通信管理、人體健康、隱私和數(shù)據(jù)安全。2.以RFID相關標準的推動力推動RFID標準化流程的主要主體包括大型零售商、美國國防部、ETSI和AIM射頻識別專家組。4，7.1.2RFID標準化組織RFID的應用程序涉及很多行業(yè)，相關標準非常復雜。RFID標準競爭的核心主要集中在RFID標簽的數(shù)據(jù)內(nèi)容和編碼標準這一領域?，F(xiàn)在國際上形成了代表其他團體或國家利益的五大標準組織。EPCglobal在世界各地擁有100名成員，并得到了零售巨頭沃爾瑪、制造巨頭約翰遜、普羅克多等跨國公司的支持。AIM、ISO、UID代表歐洲和美國，IP-X的成員以非洲、大洋洲、亞洲等為主。5，7.1.3RFID標準體系結(jié)構(gòu)RFID標準系統(tǒng)主要包括RFID技術標準、RFID應用標準、RFID數(shù)據(jù)內(nèi)容標準和RFID性能標準。其中編碼標準和通信協(xié)議(通信接口)是競爭激烈的部分，兩者構(gòu)成了RFID標準的核心。1.RFID技術標準RFID技術標準主要定義各種頻段的航空接口和相關參數(shù)，包括基本術語、物理參數(shù)、通信協(xié)議和相關設備。2.RFID應用標準RFID應用標準主要涵蓋RFID在特定應用領域或環(huán)境中的部署規(guī)則，包括物流配送、倉庫管理、運輸、信息管理、動物識別、礦山安全、工業(yè)制造和休閑娛樂領域的應用標準和規(guī)范。6，3.RFID數(shù)據(jù)內(nèi)容標準主要包括數(shù)據(jù)協(xié)議、數(shù)據(jù)編碼規(guī)則和語法。其中包括編碼格式、語法標準、數(shù)據(jù)符號、數(shù)據(jù)對象、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)安全性。RFID數(shù)據(jù)內(nèi)容標準可以支持多種編碼格式，例如支持法規(guī)(如EPCglobal和DOD)的編碼格式和EPCglobal規(guī)定的標記數(shù)據(jù)格式標準。4.RFID性能標準RFID性能標準主要涵蓋設備性能和一致性測試方法，例如打印質(zhì)量、設計流程、測試規(guī)格、測試流程等。7，RFID標準系統(tǒng)配置，8，3大標準系統(tǒng)，9，7.2UID無處不在識別中心標準系統(tǒng)，技術體系結(jié)構(gòu)配置：無處不在標識符(ucode)無處不在通信系統(tǒng)服務器ucode分析服務器UID規(guī)范由日本無處不在識別中心負責。目標是構(gòu)建和推廣項目自動識別技術，最終構(gòu)建無處不在的計算環(huán)境。這個規(guī)格對頻段沒有強制要求，標簽和閱讀器都是多頻段設備?？赏瑫r支持13.56MHz或2.45GHz頻段。10，7.2.1無處不在標識符ucode是對象標識的必需元素，ID是對象標識的基礎。Ucode是在大規(guī)模無處不在計算模式下標識對象的方法。ETronID1。給每個“項目”分配唯一ID的最基本的無處不在識別技術是給現(xiàn)實世界中的各種項目分配唯一的編號ucode，通過計算機可以從項目中輕松讀取。也就是說，計算機可以自動識別現(xiàn)實世界中的物品，并執(zhí)行相應的數(shù)據(jù)處理。，11，2.ucode的結(jié)構(gòu)ucode的默認代碼長度128b可以根據(jù)需要擴展到128b，最終形成256b、384b和512b的結(jié)構(gòu)。12，ucode的最大特點是與已具有ID代碼的各種編碼系統(tǒng)兼容。例如，使用ucode的128字節(jié)等龐大的編號空間可能包括使用條形碼的JAN代碼、UPC代碼、EAN代碼、書籍中的ISBN和ISSN、internet上使用的IP地址、分配給語音終端的電話號碼等各種編號或ID。3 . ucode標準的特征確保供應商獨立可用性安全對策ucode標識的可讀性的使用頻率主要用于將ucode代碼信息傳送到ucode分析服務器和從信息系統(tǒng)服務器獲取信息。14、無處不在通信器是重要的無處不在識別技術之一，是在無處不在計算環(huán)境中與人通信所需的終端，簡稱UbiquitousCommunication，UC。 顧名思義，它是隨時隨地進行通信所需的終端，具有豐富的多元通信功能。多通信接口可以同時讀取多個公司的各種標記?？梢栽L問手機電話網(wǎng)絡，根據(jù)寬帶LAN或藍牙無縫通信網(wǎng)絡可用性，提供通信接口安全自動切換所需的安全策略，以及15，7.2.3信息系統(tǒng)服務器信息系統(tǒng)服務器存儲和ucode相關的各種信息。ETRON考慮到了安全性，確保了具有防復制、防偽造功能的電子數(shù)據(jù)可以在分布式系統(tǒng)框架中安全地流通和運行。信息系統(tǒng)服務器具有專業(yè)的破壞性，使用基于PKI技術的虛擬專用網(wǎng)(VPN)，只能移動數(shù)據(jù)，不能復制。信息系統(tǒng)服務器可以通過設備內(nèi)置的eTRONID訪問各種網(wǎng)絡，從而建立通信連接。通過ETRON，信息系統(tǒng)服務器實現(xiàn)了寶貴信息(如電子機票和電子貨幣)的安全流通和離線狀態(tài)下的小額支付機制收費，同時確保了設備之間的安全可靠的通信。16，7.2.4ucode分析服務器ucode分析服務器驗證ucode相關信息存檔的信息系統(tǒng)服務器的通信協(xié)議為ucodeRP和entityTransferProtocol(eTP)。其中，eTP是基于eTRON(PKI)的密碼驗證通信協(xié)議。Ucode分析服務器是分布式輕量級目錄服務系統(tǒng)，具有系統(tǒng)地址搜索功能，該系統(tǒng)使用ucode代碼作為主要線索，提供無處不在的標識相關信息服務。Ucode分析服務器的主要特性包括：分布式管理(類似于DNS服務)與現(xiàn)有身份服務的集成(可能使用已存在的部分分析服務器)安全協(xié)議(規(guī)定需要數(shù)據(jù)加密和驗證)多協(xié)議支持(不僅僅是IP地址)匿名代理訪問機制(數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)，通過智能芯片加密身份)，17，DNS域名解析的工作機制當本地域名服務器收到請求時，它首先查詢本地緩存。如果存在查詢的DNS信息記錄，則返回查詢的結(jié)果。如果沒有此記錄，則本地域名服務器將請求發(fā)送到根域名服務器。根域名服務器返回從本地域名服務器查詢的域的頂級域名服務器地址。本地服務器將請求發(fā)送回相應的頂級域名服務器。收到查詢請求的域名服務器查詢其緩存和記錄，如果有相關信息，則返回客戶端查詢結(jié)果，否則，它會告訴您客戶端子域服務器的地址。本地域名服務器向返回的DNS服務器發(fā)送查找請求。域名服務器返回本地服務器查詢的結(jié)果(例如，如果域名服務器不包含查詢的DNS信息，則重復執(zhí)行步驟，直到返回驗證信息或解析失敗的響應為止)。本地域名服務器緩存返回的結(jié)果并將其返回給客戶端。，18，7.2.5ucode標簽評級ucode標簽評級的前提條件是沒有支持所有應用程序的超級芯片。因為有些應用程序成本低，有些應用程序為了保持高安全性必須犧牲成本。Ucode標簽具有多個性能參數(shù)，如成本、安全性能、傳輸距離、可粘貼材料和可替代數(shù)據(jù)空間的操作狀態(tài)(啟用或失效)，Ucode標簽評級主要根據(jù)標簽的安全性進行分類，以便于標準化。目前主要分為9類(0類到8類)。19，20，3大標準系統(tǒng)，21，7.3EPCglobal標準系統(tǒng)，EPCglobal是由美國統(tǒng)一代碼委員會(UCC)和歐洲商品代碼協(xié)會(EAN)共同發(fā)起和成立的非營利組織。EPC系統(tǒng)是基于EAN/UCC編碼作為產(chǎn)品和服務分配流程信息的編碼表示，EAN/UCC編碼具有一組復蓋貿(mào)易分配流程中各種類型或無形產(chǎn)品(包括貿(mào)易項目、物流單位、服務關系、商品位置和相關資產(chǎn)等標識代碼)所需的全球唯一標識代碼，EAN/UCC標識代碼是在創(chuàng)建產(chǎn)品或服務的同時通過這些產(chǎn)品或服務的流構(gòu)建在分配源上的，22，7.3.1EPC系統(tǒng)的特點EPC系統(tǒng)的主要特點是開放體系結(jié)構(gòu)：采用共享互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)獨立平臺和高交互：開放系統(tǒng)的本質(zhì)屬性靈活的可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)：不能替代現(xiàn)有系統(tǒng)7.3.2 EPC全球標準概述標識代碼固定結(jié)構(gòu)，無意義，全球唯一完整數(shù)字代碼；64-96位；96至256個字符。相關標準包括標簽數(shù)據(jù)標準、空氣接口標準、與閱讀器相關的操作標準、應用層事件控制、代碼信息服務協(xié)議、API、安全規(guī)范、事件注冊等，以及23，1。系統(tǒng)框架活動，24，EPCglobal系統(tǒng)框架包含三個主要活動。每個活動在EPCglobal系統(tǒng)框架內(nèi)都有相應的標準支持。在了解整個組織和EPCglobal系統(tǒng)框架時，最好對活動進行分類，但不要規(guī)定得太嚴格。EPCglobal系統(tǒng)框架旨在為EPCglobal用戶提供各種選項，可以應用這些選項來滿足特定的業(yè)務運營。2.EPCglobal系統(tǒng)框架標準所有EPCglobal系統(tǒng)框架的標準與三個活動密切相關：EPC物理對象交換、EPC基礎結(jié)構(gòu)和EPC數(shù)據(jù)交換。25，26，(1)900MHzClass0射頻識別標簽規(guī)格。(2)13.56MHzISM波段Class1射頻識別標簽接口規(guī)范。(3)860930MHzClass1射頻識別標簽射頻和邏輯通信接口規(guī)范提供了基本算法。(4)Class1Gen2 UHF RFID一致性要求規(guī)范、讀取器和標記的聯(lián)合要求；(5)EPC global系統(tǒng)框架：硬件、軟件和數(shù)據(jù)接口的交互標準；(6)EPC標記數(shù)據(jù)標準。(7)Class1Gen2 UHF航空接口協(xié)議標準(8)應用水平事件規(guī)范。(9)對象名稱解析業(yè)務規(guī)范。27，7.3.3EPC編碼系統(tǒng)EPC編碼是EPC系統(tǒng)的重要組成部分，是對實體和實體的信息進行編碼，通過統(tǒng)一、規(guī)范化的編碼建立全球通用的信息交換語言。EPC編碼是EAN/UCC在現(xiàn)有全球統(tǒng)一編碼系統(tǒng)的基礎上提出的下一代全球統(tǒng)一標識的編碼系統(tǒng)，是當前編碼系統(tǒng)的擴展和擴展。代碼段分配由EAN/UCC管理。我國由中國物品編碼中心分配和管理，28，1.EPC編碼規(guī)則，(1)唯一性：充分的編碼容量組織確保使用周期(2)永久：不重復使用(3)簡單性。(4)可擴展性：保留冗馀空間，可擴展(5)機密性和安全性：安全性和加密技術(6)無意義：確保代碼容量，29，2.EPC編碼顧慮(1)制造商和產(chǎn)品。(2)內(nèi)嵌信息：包含產(chǎn)品相關信息；(3)分類：不包含項目特定屬性；(4)批量產(chǎn)品代碼：產(chǎn)品特定和批次唯一性；(5)載體：節(jié)省成本；30，3.EPC編碼結(jié)構(gòu)EPC代碼：在一個版本號中管理域名；對象分類；對象分類版本號標識EPC編碼的版本順序，允許EPC的下一代碼段具有不同的長度。域名管理是描述與此EPC相關的生產(chǎn)企業(yè)的信息(例如可口可樂公司)。物件分類記錄有關產(chǎn)品正確類型的資訊，例如美國生產(chǎn)的330ml罐裝可樂。序列號唯一標識具有以下特性的產(chǎn)品，330毫升可樂罐、31，32、EPC代碼是EPCglobal組織和每個應用程序的協(xié)調(diào)開發(fā)的代碼標準：(1)科學。(2)相容性。(3)全面。(4)合理性。(5)國際性。(6)不歧視。4 .EPC編碼類型當前的EPC代碼有三種：64位、96位和256位。建議使用96位、2.68億個公司的唯一標識、每個制造商1600萬個對象類型和680億個序列號，以將所有項目的EPC代碼和托架3354標簽成本降至最低。由于當前序列號不多，因此可以使用64位EPC，從而進一步降低標簽成本。隨著EPC-64和EPC-96版本的不斷發(fā)展，EPC代碼作為一種長期不能使用的世界通用標識方案出現(xiàn)了256位編碼。引入了以下編碼方案：EPC-64I類型、類型II、類型III、EPC-96I類型、EPC-256I類型、類型II和類型III。存儲在33，7.3.4EPC標記分類EPC標記中的唯一信息是96位或64位產(chǎn)品電子代碼。為了降低成本，EPC標簽通常是手動射頻標簽。(1)Class0EPC標簽。滿足物流、供應鏈管理(例如超市結(jié)算付款、超市貨架掃描、集裝箱貨物識別、貨物運輸路線和倉庫管理等)基本應用功能的標簽。Class0EPC標簽的主要功能是必須包含EPC代碼、24位自毀代碼和CRC代碼。讀取器可以讀取。可以重疊閱讀。可以自我毀滅；內(nèi)存不能由讀取器寫入。(2)Class1EPC標簽。Class1EPC標簽也稱為標識標簽，是手動反向散射標簽。除了具有Class0EPC標簽的所有功能外，還有一個電子產(chǎn)品代碼標識符和一個標記標識符。Class1EPC標記具有自毀功能，可以永久禁用標記。此外，還具有可選密碼保護訪問控制和可選用戶內(nèi)存等功能。34，(3)Class2EPC標簽。Class2EPC標記也是手動、反向散射標記。除了Class1EPC標記的所有特征外，這還包括擴展標記標識符(TID)、擴展用戶內(nèi)存和可選讀取功能。Class2EPC標簽將身份驗證機制添加到訪問控制中，并定義其他功能。(4)Class3EPC標簽。Class3EPC標簽是半主動、反向散射標簽。除了Class2EPC標簽的所有特性外，它還具有完整的電源系統(tǒng)和全面的感應電路。