本文就RFID技術(shù)及其應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作一結(jié)構(gòu)化梳理,并分析了RFID相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在中國的發(fā)展、RFID標(biāo)準(zhǔn)的社會(huì)影響因素、標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)力等方面。 關(guān)鍵字:RFID 標(biāo)準(zhǔn) ISO/IEC ETSI SC31 AIM
標(biāo)準(zhǔn)能夠確保協(xié)同工作的進(jìn)行,規(guī)模經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn),工作實(shí)施的安全性以及其他許多方面。RFID標(biāo)準(zhǔn)化的主要目的在于通過制定、發(fā)布和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)解決編碼、通信、空氣接口和數(shù)據(jù)共享等問題,最大程度的促進(jìn)RFID技術(shù)及相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用。但是,如果標(biāo)準(zhǔn)采用過早,有可能會(huì)制約技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步;如果采用太晚的話,則可能會(huì)限制技術(shù)的應(yīng)用范圍,導(dǎo)致危險(xiǎn)事件的發(fā)生以及不必要的開銷。 事實(shí)上,RFID的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)涉及到其許多具體的應(yīng)用,例如:不停車收費(fèi)系統(tǒng),寵物標(biāo)識(shí),貨物集裝箱標(biāo)識(shí)以及智能卡應(yīng)用等。而RFID主要用于物流管理等行業(yè),需要標(biāo)簽?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享。目前,許多與RFID有關(guān)的ISO標(biāo)準(zhǔn)正在研制當(dāng)中,主要包括可回收貨運(yùn)集裝箱,可回收運(yùn)輸單品,運(yùn)輸單元,產(chǎn)品包裝,產(chǎn)品標(biāo)識(shí)以及電子貨柜封條等。從GS1(電子商務(wù)、物品標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)同步交換方面的全球標(biāo)準(zhǔn)化組織)、EPC Global及ISO到國家與地方的眾多組織(如日本UID等)以及US IEEE和AIM Global等都已參與到RFID相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研制當(dāng)中。 由于WiFi,WiMax,藍(lán)牙,ZigBee,專用短程通信協(xié)議(DSRC)以及其他短程無線通信協(xié)議正用于RFID系統(tǒng)或融入到RFID設(shè)備當(dāng)中,這使得RFID等的實(shí)際應(yīng)用變得更為復(fù)雜。此外,RFID當(dāng)中“接口間的接口” 近距無線通信(Near Field Communication,NFC)的采用有其根源所在:因其用到了RFID設(shè)備通常采用的最佳頻率。 引用業(yè)界某專家的分析來說,RFID與標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系可以從處理一下幾個(gè)問題來說:
(1)技術(shù)—如接口和轉(zhuǎn)送技術(shù)。比如,中間件技術(shù)—RFID中間件扮演RFID標(biāo)簽和應(yīng)用程序之間的中介角色,從應(yīng)用程序端使用中間件所提供一組通用的應(yīng)用程序接口(API),即能連到RFID讀寫器,讀取RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)。RFID中間件采用程序邏輯及存儲(chǔ)再轉(zhuǎn)送(Store-and-Forward)的功能來提供順序的消息流,具有數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)與管理的能力。
(2)一致性。主要指其能夠支持多種編碼格式,比如支持EPC,DOD等規(guī)定的編碼格式,也包括EPCglobal所所規(guī)定的標(biāo)簽數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)。
(3)性能—尤其是指數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容,即數(shù)據(jù)編碼格式及其內(nèi)存分配。
(4)電池輔助及傳感器的融合。目前,RFID同傳感逐步相融合, 物品定位采用RFID三角定位法以及更多復(fù)雜的技術(shù),還有一些RFID技術(shù)中用傳感代替芯片。比如,能夠?qū)崿F(xiàn)溫度和應(yīng)變傳感的聲表面波(SAW)標(biāo)簽用于RFID技術(shù)中。然而,幾乎所有的傳感器系統(tǒng),包括有源RFID等都需要從電池獲取能量。
標(biāo)準(zhǔn)總覽
(一)ISO/IEC相關(guān)RFID標(biāo)準(zhǔn) ISO/IEC已出臺(tái)的RFID標(biāo)準(zhǔn)主要關(guān)注基本的模塊構(gòu)建,空中接口,涉及到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及其實(shí)施問題。具體可以分為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)、一致性標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)方面。 圖: ISO/IEC已制定的RFID相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 其中,ISO18000系列含括了有源和無源RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),主要是基于物品管理的RFID空中接口參數(shù)。 ISO 17363 至17364 是一系列物流容器識(shí)別的規(guī)范,它們還未被認(rèn)定為標(biāo)準(zhǔn)。該系列內(nèi)的每種規(guī)范都用于不同的包裝等級,比如貨盤、貨箱、紙盒與個(gè)別物品。 目前在我國常用的兩個(gè)RFID標(biāo)準(zhǔn)為用于非接觸智能卡兩個(gè)ISO標(biāo)準(zhǔn):ISO 14443,ISO 15693。ISO 14443和ISO 15693標(biāo)準(zhǔn)在1995年開始操作,其完成則是在2000年之后,二者皆以13.56MHz交變信號(hào)為載波頻率。ISO 15693讀寫距離較遠(yuǎn),而ISO 14443讀寫距離稍近,但應(yīng)用較廣泛。目前的第二代電子身份證采用的標(biāo)準(zhǔn)是ISO 14443 TYPE B協(xié)議。ISO 14443定義了TYPE A、TYPE B兩種類型協(xié)議,通信速率為106kbit/s,它們的不同主要在于載波的調(diào)制深度及位的編碼方式。TYPE A采用開關(guān)鍵控(On-Off keying)的曼切斯特編碼,TYPE B采用NRZ-L的BPSK編碼。TYPE B與TYPE A相比,具有傳輸能量不中斷、速率更高、抗干擾能力列強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。RFID的核心是防沖撞技術(shù),這也是和接觸式IC卡的主要區(qū)別。ISO 14443-3規(guī)定了TYPE A和TYPE B的防沖撞機(jī)制。二者防沖撞機(jī)制的原理不同,前者是基于位沖撞檢測協(xié)議,而TYPE B通信系列命令序列完成防沖撞。ISO 15693采用輪尋機(jī)制、分時(shí)查詢的方式完成防沖撞機(jī)制。防沖撞機(jī)制使得同時(shí)處于讀寫區(qū)內(nèi)的多張卡的正確操作成為可能,既方便了操作,也提高了操作的速度。 ISO技術(shù)委員會(huì)及聯(lián)合工作組TC104/SC4主要處理有關(guān)ISO/IEC貿(mào)易應(yīng)用方面,如貨運(yùn)集裝箱及包裝,制定了 RFID電子封條 (ISO 18185)、集裝箱標(biāo)簽(ISO 10374)和供應(yīng)鏈標(biāo)簽 (ISO 17363)等標(biāo)準(zhǔn)。
(二)EPCglobal標(biāo)準(zhǔn) EPCglobal主要關(guān)注的是: 物理對象系統(tǒng)標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)載體/內(nèi)容; 物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)識(shí)別基礎(chǔ)架構(gòu)最低性能; 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換準(zhǔn)—如對象名解析系統(tǒng)(Object Numbering System,ONS); 其中EPCglobal的第二代(Gen2)RFID標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)已在今年6月作為ISO18000-6 Part C部分的提案修改稿在沒有作任何大的技術(shù)改動(dòng)的情況下通過了ISO委員會(huì)的第一輪投票,最后的通過要在今年底明年初完成。
RFID相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在中國
在RFID技術(shù)發(fā)展的前10年中,有關(guān)RFID技術(shù)的國際標(biāo)準(zhǔn)的研討空前熱烈,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/IEC JTCl SC31下級委員會(huì)成立了RFID標(biāo)準(zhǔn)化研究工作組WG4。而中國RFID有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng),由信標(biāo)委自動(dòng)識(shí)別與數(shù)據(jù)采集分委會(huì)對口國際ISO/IEC JTC1 SC31,負(fù)責(zé)條碼與射頻部分國家標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一歸口管理。 條碼與物品編碼領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)主管部門是國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì),射頻領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)主管部門是信息產(chǎn)業(yè)部和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì),該領(lǐng)域的技術(shù)歸口由信標(biāo)委自動(dòng)識(shí)別與數(shù)據(jù)采集技術(shù)分委會(huì)負(fù)責(zé)。 中國ISO/IEC JTC1 SC31秘書處設(shè)在中國物品編碼中心。掛靠在中國物品編碼中心的中國自動(dòng)識(shí)別技術(shù)協(xié)會(huì),于2003年開始組織其射頻工作組的業(yè)內(nèi)資深專家開始跟蹤和進(jìn)行ISO/IEC18000國際標(biāo)準(zhǔn)的研究,目前已完成標(biāo)準(zhǔn)草案的工作,ISO18000相關(guān)國標(biāo)制定工作今年國標(biāo)委正式立項(xiàng)后,明年相關(guān)國標(biāo)將會(huì)看到這一系列基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。
RFID相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的社會(huì)影響因素
(1)無線通信管理—如ETSI(RFID 射頻快報(bào)注:歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)),F(xiàn)CC(RFID射頻快報(bào)注:美國聯(lián)邦通信委員會(huì))等相關(guān)要求;
(2)人類健康—主要是ICNIRP(國際非電離輻射保護(hù)委員會(huì)),一個(gè)為世界衛(wèi)生組織及其他機(jī)構(gòu)提供有關(guān)非電離放射保護(hù)建議的獨(dú)立機(jī)構(gòu)的相關(guān)要求,目前許多國家使用其推薦的標(biāo)準(zhǔn)作為該國的放射規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。其主要是有關(guān)工作頻率、功率、無線電波輻射等對健康的影響標(biāo)準(zhǔn)。
(3)隱私。隱私問題的解決基于同意原則,即用戶或消費(fèi)者是否能夠容忍的程度。
(4)數(shù)據(jù)安全—OECD (RFID射頻快報(bào)注:經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織)曾發(fā)布有關(guān)文件,規(guī)定了信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)安全的指導(dǎo)方針。與ISO 17799(信息安全管理的實(shí)踐代碼) 相似,并不強(qiáng)制要求遵從這些指導(dǎo)方針,但這些指導(dǎo)方針卻為信息安全計(jì)劃提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
RFID相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)力
(1)大零售商(如沃爾瑪、麥德龍等)的要求。 隨著RFID標(biāo)簽價(jià)格下降,沃爾瑪與其供貨商繼續(xù)商議,尋找在他們更多分店及分銷中心接收供貨商更多RFID貼標(biāo)貨品的可行性。我們來看一下最新的沃爾瑪RFID要求進(jìn)度表: 沃爾瑪要求 時(shí)間 前100家供應(yīng)商貼RFID標(biāo)簽 2005年1月前 前300家供應(yīng)商貼RFID標(biāo)簽 2006年1月前 前600家供應(yīng)商貼RFID標(biāo)簽 2007年1月前 Gen2開始取代Gen1標(biāo)簽 2006年中期
由此可以看出,沃爾瑪對應(yīng)用RFID 和EPC標(biāo)識(shí)的決心。 而世界第三大零售商麥德龍集團(tuán)(Metro Group)也計(jì)劃在供應(yīng)鏈上采用射頻識(shí)別技術(shù)(RFID),并在其德國萊茵博格市(Rheinberg)的一家“未來商店”里大量應(yīng)用RFID。 英國大零售商Tesco也已將RFID技術(shù)應(yīng)用于Sandhurst商店以跟蹤DVD的銷售,并在年初將這一類型的芯片嘗試使用在Cambridge商店的Gilette剃須刀的出售上。最近的一次計(jì)劃中,公司打算將RFID技術(shù)覆蓋整個(gè)商店和所有產(chǎn)品,除了對item-level產(chǎn)品的跟蹤,還要包括如茶杯和常用工具等普通產(chǎn)品。所有的產(chǎn)品,包括化妝品,電池,以及移動(dòng)通訊設(shè)備等等,都會(huì)在英國全國范圍內(nèi)被Tesco的RFID技術(shù)跟蹤。
(2)美國國防部(DOD)的推動(dòng)。 美國國防是RFID在軍事國防應(yīng)用上的主動(dòng)力。今年,美國國防部在RFID應(yīng)用上公布了對其供應(yīng)商的詳細(xì)指導(dǎo)方針,計(jì)劃在今年年底前開始接收貼有帶RFID電子標(biāo)簽的物品。美國國防部也采用EPC編碼作為其供應(yīng)商軍需物資惟一標(biāo)識(shí),為與民用系統(tǒng)的EPC標(biāo)識(shí)相區(qū)別,EPCglobal專門給其分配一個(gè)標(biāo)頭(Header)。
(3)RFID設(shè)備安裝—ETSI TG34 2004年9月ETSI就發(fā)布了EN 302 208標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了865 MHz至868 MHz波段中UHF(RFID射頻快報(bào)注:歐洲RFID所用超高頻段)段RFID設(shè)備的“技術(shù)要求和測量方法”。2005年3月第一次RFID Plugtests™測試在ETSI總部進(jìn)行,測試關(guān)注的焦點(diǎn)是碼頭倉庫庫門環(huán)境下的多解讀器同時(shí)識(shí)讀。
(4)AIM REG 2004年11月,AIM(RFID射頻快報(bào)注:國際自動(dòng)識(shí)別技術(shù)協(xié)會(huì),其在中國對口協(xié)會(huì)為中國自動(dòng)識(shí)別技術(shù)協(xié)會(huì))和CompTIA宣布為發(fā)展RFID的第三方認(rèn)證而合作。AIM的REG小組(RFID射頻快報(bào)注:RFID Experts Group,RFID專家組)已經(jīng)提供從物理硬件安裝和現(xiàn)有業(yè)務(wù)整合進(jìn)行認(rèn)證和培訓(xùn)。 信息來源:RFID射頻快報(bào) 郭艷麗 山東省標(biāo)準(zhǔn)化研究院 蘇冠群
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