射频识别技术——原理·协议及系统设计

空中接口通信协议规范 读写器与电子标签之间信息交互，目的是为 不同厂家生产设备之间的互联互通性。ISO/IEC制定五种频段的空中接口协议，这种思想充分体现 标准统一的相对性，一个标准是对相当广泛的应用系统的共同需求，但不是所有应用系统的需求，一组标准可以满足更大范围的应用需求。

ISO/IEC 18000-1 信息技术-基于单品管理的射频识别-参考结构和标准化的参数定义。它规范空中接口通信协议中共同遵守的读写器与标签的通信参数表、知识产权基本规则等内容。这样每一个频段对应的标准不需要对相同内容进行重复规定。

ISO/IEC 18000-2 信息技术-基于单品管理的射频识别-适用于中频125~134KHz，规定在标签和读写器之间通信的物理接口，读写器应具有与Type A(FDX)和Type B(HDX)标签通信的能力;规定协议和指令再加上多标签通信的防碰撞方法。

ISO/IEC 18000-3信息技术-基于单品管理的射频识别-适用于高频段13.56MHz，规定 读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。关于防碰撞协议可以分为两种模式，而模式1又分为基本型与两种扩展型协议(无时隙无终止多应答器协议和时隙终止自适应轮询多应答器读取协议)。模式2采用时频复用FTDMA协议，共有8个信道，适用于标签数量较多的情形。

ISO/IEC 18000-4信息技术-基于单品管理的射频识别-适用于微波段2.45GHz，规定读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。该标准包括两种模式，模式1是无源标签工作方式是读写器先讲;模式2是有源标签，工作方式是标签先讲。

ISO/IEC 18000-6信息技术-基于单品管理的射频识别-适用于超高频段860~960MHz，规定读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。它包含TypeA、TypeB和TypeC三种无源标签的接口协议，通信距离最远可以达到10m。其中TypeC是由EPCglobal起草的，并于2006年7月获得批准，它在识别速度、读写速度、数据容量、防碰撞、信息安全、频段适应能力、抗干扰等方面有较大提高。2006年递交 V4.0草案，它针对带辅助电源和传感器电子标签的特点进行 扩展，包括标签数据存储方式和交互命令。带电池的主动式标签可以提供较大范围的读取能力和更强的通信可靠性，不过其尺寸较大，价格也更贵一些。

ISO/IEC 18000-7适用于超高频段433.92 MHz，属于有源电子标签。规定读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。有源标签识读范围大，适用于大型固定资产的跟踪。

数据内容标准主要规定数据在标签、读写器到主机(也即中间件或应用程序)各个环节的表示形式。因为标签能力(存储能力、通信能力)的限制，在各个环节的数据表示形式必须充分考虑各自的特点，采取不同的表现形式。另外主机对标签的访问可以独立于读写器和空中接口协议，也就是说读写器和空中接口协议对应用程序来说是透明的。RFID数据协议的应用接口基于ASN.1，它提供 一套独立于应用程序、操作系统和编程语言，也独立于标签读写器与标签驱动之间的命令结构。

ISO/IEC 15961规定 读写器与应用程序之间的接口[3]，侧重于应用命令与数据协议加工器交换数据的标准方式，这样应用程序可以完成对电子标签数据的读取、写入、修改、删除等操作功能。该协议也定义 错误响应消息。

ISO/IEC 15962规定 数据的编码、压缩、逻辑内存映射格式[3]，再加上如何将电子标签中的数据转化为应用程序有意义的方式。该协议提供 一套数据压缩的机制，能够充分利用电子标签中有限数据存储空间再加上空中通信能力。

ISO/IEC 24753扩展 ISO/IEC 15962数据处理能力[3]，适用于具有辅助电源和传感器功能的电子标签。增加传感器以后，电子标签中存储的数据量再加上对传感器的管理任务大大增加 ，ISO/IEC 24753规定 电池状态监视、传感器设置与复位、传感器处理等功能。图1表明ISO/IEC 24753与ISO/IEC 15962一起，规范 带辅助电源和传感器功能电子标签的数据处理与命令交互。它们的作用使得ISO/IEC 15961独立于电子标签和空中接口协议。

ISO/IEC 15963规定 电子标签唯一标识的编码标准[5]，该标准兼容ISO/IEC 7816-6、ISO/TS 14816、EAN.UCC标准编码体系、INCITS 256再加上保留对未来扩展。注意与物品编码的区别，物品编码是对标签所贴附物品的编码，而该标准标识的是标签自身。

实时定位系统可以改善供应链的透明性[8]，船队管理、物流和船队安全等。RFID标签可以解决短距离尤其是室内物体的定位，可以弥补GPS等定位系统只能适用于室外大范围的不足。GPS定位、手机定位再加上RFID短距离定位手段与无线通信手段一起可以实现物品位置的全程跟踪与监视。正在制订的标准有:

ISO/IEC 24730-1 应用编程接口API，它规范 RTLS服务功能再加上访问方法，目的是应用程序可以方便地访问RTLS系统，它独立于RTLS的低层空中接口协议。

ISO/IEC 24730-2 适用于2450MHz的RTLS空中接口协议。它规范 一个网络定位系统，该系统利用RTLS发射机发射无线电信标，接收机根据收到的几个信标信号解算位置。发射机的许多参数可以远程实时配置。

ISO/IEC 24730-3适用于433MH的RTLS空中接口协议。内容与第2部分类似。

2006年ISO/IEC开始重视RFID应用系统的标准化工作，将ISO/IEC 24752调整为6个部分并重新命名为ISO/IEC 24791。制定该标准的目的是对RFID应用系统提供一种框架，并规范 数据安全和多种接口，便于RFID系统之间的信息共享;使得应用程序不再关心多种设备和不同类型设备之间的差异，便于应用程序的设计和开发;能够支持设备的分布式协调控制和集中管理等功能，优化密集读写器组网的性能。该标准主要目的是解决读写器之间再加上应用程序之间共享数据信息，随着RFID技术的广泛应用RFID数据信息的共享越来越重要。

书 名: 单片机原理及应用系统设计(高等学校教材)

作 者:凌玉华等

出版社: 中南大学出版社

出版时间: 2006

ISBN: 9787811053036

开本: 16

定价: 30.00 元