2.5　RFID技术标准

标准能够确保协同工作的进行、规模经济的实现、工作实施的安全性以及其他许多方面。

RFID标准化的主要目的在于通过制定、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，最大限度地促进RFID技术的发展及相关系统的应用。

由于Wi-Fi、WiMAX、蓝牙、ZigBee、专用短程通信协议（DSRC）以及其他短程无线通信协议正用于RFID系统或融入RFID设备中，因此使得RFID等的实际应用变得更为复杂。此外，RFID当中“接口间的接口”近距无线通信（Near Field Communication，NFC）的采用有其根源所在：因其用到了RFID设备通常采用的最佳频率。

与RFID标准相关的问题如表2.16所示。

目前，RFID还未形成统一的全球化标准，市场为多种标准并存的局面，但随着全球物流行业RFID大规模的应用，RFID标准的统一已经得到业界的广泛认同。RFID系统主要由数据采集和后台数据库网络应用系统两大部分组成。

已经发布或者正在制定中的标准主要是与数据采集相关的，其中包括射频标签与读写器之间的空中接口、读写器与计算机之间的数据交换协议、RFID标签与读写器的性能和一致性测试规范以及RFID标签的数据内容编码标准等。后台数据库网络应用系统目前并没有形成正式的国际标准，只有少数产业联盟制定了一些规范，现阶段还在不断演变中。

RFID标准争夺的核心主要在RFID标签的数据内容编码标准这一领域。目前，形成了五大标准化组织，分别代表了国际上不同团体或者国家的利益。大体情况如下：

（1）EPC Global由北美UCC产品统一编码组织和欧洲EAN产品标准组织联合成立，在全球拥有上百家成员，得到了零售巨头沃尔玛，制造业巨头强生、宝洁等跨国公司的支持。

（2）AIM、ISO、UID则代表了欧美国家和日本。

（3）IP-X的成员则以非洲、大洋洲、亚洲等国家为主。

比较而言，EPC Global由于综合了美国和欧洲厂商，实力相对占上风。

下面简要介绍各个标准体系。

2.5.1　ISO/IEC18000系列国际标准的构成

在RFID技术发展的前10年中，有关RFID技术的国际标准的研讨空前热烈，国际标准化组织ISO/IEC联合技术委员会JTC1下的SC31下级委员会成立了RFID标准化研究工作组WG4。尤其是在1999年10月1日正式成立的，由麻省理工学院（MIT）发起的Auto-ID Center非营利性组织在规范RFID应用方面所发挥的作用越来越明显。

Auto-ID Center在对RFID理论、技术及应用研究的基础上，所做出的主要贡献如下：

（1）提出EPC概念及其格式规划。为简化射频标签芯片功能设计、降低射频标签成本、扩大RFID应用领域奠定了基础。

（2）提出了实物互联网的概念及构架，为EPC进入互联网搭建了桥梁。

（3）建立了开放性的国际自动识别技术应用公用技术研究平台，为推动低成本的RFID标签和读写器的标准化研究创造了条件。

目前，可供射频卡使用的几种标准有ISO/IEC 10536、ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693和ISO/IEC 18000。应用最多的是ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693和ISO/IEC 18000-6，每个标准都由物理特性、射频功率和信号接口、初始化和防冲撞以及传输协议等四部分组成。

ISO/IEC 18000标准体系是基于物品管理的射频识别的通用国际标准，按工作频率的不同分为如下7部分，并对以往发布的标准具有一定的兼容性：

第1部分：全球公认的普通空中接口参数。

第2部分：频率低于135kHz的空中接口。

第3部分：频率为13.56MHz的空中接口。

第4部分：频率为2.45GHz的空中接口。

第5部分：频率为5.8GHz的空中接口（注：终止使用）。

第6部分：频率为860～960MHz的空中接口。

第7部分：频率为433.92MHz的空中接口。

相关标准的空中接口参数在后续的章节中将结合具体的内容进行详细介绍。

2.5.2　EPC Global

EPC Global是由UCC和EAN联合发起的非营利性组织，全球最大的零售商沃尔玛连锁集团、英国Tesco等100多家美国和欧洲的流通企业都是EPC的成员，同时由美国IBM公司、微软、Auto-ID Lab等进行技术支持。此组织除发布工业标准外，还负责EPC Global号码注册管理。

EPC Global系统是一种基于EAN/UCC编码的系统。

作为产品与服务流通过程信息的代码化表示，EAN/UCC编码具有一整套涵盖了贸易流通过程各种有形或无形的产品所需的全球唯一的标识代码，包括贸易项目、物流单元、位置、资产、服务关系等标识代码。

EAN/UCC标识代码随着产品或服务的产生在流通源头建立，并伴随着该产品或服务的流动贯穿全过程。EAN/UCC标识代码是固定结构、无含义、全球唯一的全数字型代码。在EPC标签信息规范1.1中采用64～96位的产品电子代码；在EPC标签2.0规范中采用96～256位的产品电子代码。

读取EPC标签时，它可以与一些动态数据连接，例如该贸易项目的原产地或生产日期等。这与全球贸易项目代码（GTIN）和车辆识别码（VIN）十分相似，EPC就像一把钥匙，用以解开EPC网络上相关产品信息这把锁。

与目前商务活动中使用的许多编码方案类似，EPC包含用来标识制造厂商的代码以及用来标识产品类型的代码。但EPC使用额外的一组数字——序列号来识别单个贸易项目。EPC所标识产品的信息保存在EPC Global网络中，而EPC则是获取有关这些信息的一把钥匙。

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EPC IS服务器等部分构成。各部分的功能如下：

（1）EPC存储在RFID标签上，这个标签包含一块硅芯片和天线。

（2）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。

（3）ONS服务器根据EPC及用户需求进行解析，以确定与EPC相关的信息存放在哪个EPC IS服务器上。

（4）EPC IS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。

EPC编码的一个重要特点是该编码是针对单品的。

它的基础是EAN/UCC，并在EAN/UCC基础上进行扩充。根据EAN/UCC体系，EPC编码系统也分为5种：

（1）SGTIN（Serialized Global Trade Identification Number）。

（2）SGLN（Serialized Global Location Number）。

（3）SSCC（Serial Shipping Container Code）。

（4）GRA（Global Returnable Asset Identifier）。

（5）GIAI（Global Individual Asset Identifier）。

1. EPC标签比特流编码

EPC标签的码数据包括2部分：可变长的码头和值序列。

Auto-ID中心以麻省理工学院（MIT）为领队，在全球拥有实验室。

Auto-ID中心构想了物联网的概念，这方面的研究得到100多家国际大公司的通力支持。企业和用户是EPC Global网络的最终受益者，通过EPC Global网络，企业可以更高效地运行，可以更好地实现基于用户驱动的运营管理。

2. EPC Global服务

EPC Global为期望提高其有效供应链管理的企业提供如下服务：

（1）分配、维护和注册EPC管理者代码。

（2）对用户进行EPC技术和EPC网络相关内容的教育和培训。

（3）参与EPC商业应用案例实施和EPC Global网络标准的制定。

（4）参与EPC Global网络、网络组成、研究开发和软件系统等的规范制定和实施。

（5）引领EPC研究方向。

（6）认证和测试。

（7）与其他用户共同进行试点和测试。

3. EPC Global系统成员

EPC Global将系统成员大体分为两类：终端成员和系统服务商。

终端成员包括制造商、零售商、批发商、运输企业和政府组织。一般来说，终端成员就是在供应链中有物流活动的组织。

系统服务商是指那些给终端用户提供供应链物流服务的组织机构，包括软件和硬件厂商、系统集成商和培训机构等。

EPC Global在全球拥有上百家成员。

EPC Global入会注册是获得EPC Global网络访问权的第一步。

入会注册包括：

（1）获得EPC厂商识别代码，为其托盘、包装箱、资产和单件物品分配全球唯一对象分类代码和系列号。

（2）获得一个用户代码和安全密码，通过“电子屋”随时访问地区或全球的EPC网络和无版税的EPC系统。

（3）第一时间参与EPC Global有关技术的研发、应用，参加各标准工作组的工作，获得EPC Global有关技术资料。

（4）使用EPC Global China的相关技术资源，与EPC Global China的专家进行技术交流。

（5）参加EPC Global China举办的市场推广活动。

（6）参加EPC Global China组织的宣传、教育和培训活动，了解EPC发展的最新进展，并与其他系统成员一起分享EPC的商业实施案例。

（7）直接和那些早期接纳EPC现在也加入了EPC Global China的用户取得联系并相互交流。

（8）可优先被推荐参与EPC Global举办的活动。

（9）成为EPC Global China网站的高级会员，下载有关技术资料。

（10）对EPC Global China的工作提出建议。

4. 会员需要的花费

参照发达国家和邻近地区的EPC收费标准，提出我国的EPC注册收费标准。

5. EPC Global的管理架构

为实现和管理EPC的工作，国际物品编码协会（EAN）和美国统一代码委员会（UCC）在2003年11月成立了全球产品电子代码中心EPC Global，其组织架构如图2.25所示。

2.5.3　UID

主导日本RFID标准研究与应用的组织是T-引擎论坛（T-Engine Forum）。该论坛拥有475家成员。值得注意的是，UID成员绝大多数都是日本的厂商，如NEC、日立、东芝等，少数来自国外的著名厂商也有参与，如微软、三星、LG和SKT等。

T-引擎论坛下属的泛在识别中心（Ubiquitous ID Center，UID）成立于2002年12月，具体负责研究和推广自动识别的核心技术，即在所有的物品上植入微型芯片，组建网络进行通信。

UID的核心是赋予现实世界中任何物理对象唯一的泛在识别号（Ucode）。它具备了128位（128bit）的充裕容量，提供了340×1036编码空间，更可以用128位为单元进一步扩展至256位、384位或512位。Ucode的最大优势是能包容现有编码系统的元编码设计，可以兼容多种编码，包括JAN、UPC、ISBN、IPv6地址，甚至电话号码。

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，并设立了多个不同的认证标准。

2.5.4　中国RFID标准推行现状

中国RFID有关的标准化活动，由信标委自动识别与数据采集技术分委会对口国际ISO/IEC JTC1 SC31，负责条码与射频部分国家标准的统一归口管理。

条码与物品编码领域国家标准主管部门是国家标准化管理委员会，射频领域国家标准主管部门是工业和信息化部和国家标准化管理委员会，该领域的技术归口由信标委自动识别与数据采集技术分委会负责。

中国ISO/IEC JTC1 SC31秘书处设在中国物品编码中心。挂靠在中国物品编码中心的中国自动识别技术协会，于2003年开始组织其射频工作组的业内资深专家开始跟踪和进行ISO/IEC18000国际标准的研究，目前已经发布的国家标准如表2.17所示。