目前,射頻識別(RFID,Radio Frequency Identification)還未形成統一的全球化標準,市場為多種標準共存的局面。但隨著RFID技術在全球物流行業的大規模應用,RFID標準的統一已經得到了業界的廣泛認同。RFID系統主要由數據采集和后臺數據庫網絡應用系統兩大部分組成。當前己經發布或者是正在制定中的標準主要是與數據采集相關,其中包括射頻標簽與讀寫器之間的空中接口、讀寫器與計算機之間的數據交換協議、RFID標簽與讀寫器的性能和一致性測試規范、RFID標簽的數據內容和編碼標準等。后臺數據庫網絡應用系統目前并沒有形成正式的國際標準,只有少數產業聯盟制定了一些規范,現階段仍在不斷演變中。
一、RFID標準體系結構
標準化的重要意義在于改進產品、過程和服務的適用性,防止貿易壁壘,促進技術合作。射頻識別技術的標準化主要目標在于通過制定、發布和實施標準,解決編碼、通信、空中接口和數據共享等問題,最大程度地促進RFID技術及相關系統的應用。由于射頻識別技術主要應用于物流管理等行業,需要通過射頻標簽來實現數據共享,因而射頻識別技術中的數據編碼結構、數據的讀取需要通過標準進行規范,以保證射頻標簽能夠在全世界范圍跨地區、跨行業、跨平臺使用。
RFID標準體系基本機構如圖1所示,主要包括RFID技術標準、RFID應用標準、RFID數據內容標準和RFID性能標準。其中編碼標準和通信協議(通信接口)是爭奪比較激烈的部分,二者也構成了RFID標準的核心。
圖1:RFID標準體系
1、RFID技術標準:RFID技術標準主要定義了不同頻段的空中接口及相關參數,包括基本術語、物理參數、通信協議和相關設備等。例如,RFID中間件是RFID標簽和應用程序之間的中介,從應用程序端使用中間件所提供的一組應用接口API,即能連接到RFID讀寫器,讀取RFID標簽數據。RFDI技術標準基本結構如圖1-1所示。
圖1-1:RFID技術標準
2、RFID應用標準:RFID應用標準主要設計特定應用領域或環境中RFID構建規則,包括RFID在物流配送、倉儲管理、交通運輸、信息管理、動物識別、工業制造和休閑體育等領域應用標準與規范。RFID應用標準基本結構如圖1-2所示。
圖1-2:RFID應用標準基本結構
3、RFID數據內容標準:RFID數據內容標準主要涉及數據協議,數據編碼規則及語法,包括編碼格式、語法標準、數據符號、數據對象、數據結構、數據安全等。RFID數據內容標準能夠支持多種編碼格式,比如支持EPCglobal和DoD等規定的編碼格式,也包括EPCglobal所規定的標簽數據格式標準。
4、RFID性能標準:RFID性能標準主要涉及設備性能及一致性測試方法,尤其是數據結構和數據內容(即數據編碼格式及其內存分配),主要包括印制質量、設計工藝、測試規范和試驗流程等。
由于WiFi、WiMAX、藍牙、Zigbee、專用短程通信(DSRC,Dedicated Short Range Communication)協議以及其他短程無線通信協議正用于RFID系統或融入RFID設備中,這使得RFID標準所包含的范圍正在不斷擴大,實際應用變得更加復雜。
二、RFID標準化組織
由于RFID的應用牽涉到眾多行業,因此其相關的標準盤根錯節,非常復雜。而RFID標準爭奪的核心主要在RFID標簽的數據內容編碼標準這一領域。目前,形成了五大標準組織,分別代表了國際上不同的團體或者國家的利益。EPCglobal在全球擁有上百家成員,得到了零售巨頭沃爾瑪,制造業巨頭強生、寶潔等跨國公司的支持。而AIM、ISO、UID則代表了歐洲、美國和日本;IP-X的成員則以非洲、大洋洲和亞洲等國家為主。比較而言,EPCglobal由于綜合了美國和歐洲廠商,實力絕對占上風。
1、EPCglobal
EPCglobal是由美國統一代碼協會(UCC)和國際物品編碼協會(EAN)于2003年9月共同成立的非贏利性組織,其前身是1999年10月1日在美國麻省理工學院成立的非贏利中心,Auto-ID中心。Auto-ID中心以創建物聯網為使命,與眾多成員企業共同制定一個統一的開放技術標準。旗下有沃爾瑪集團、英國Tesco等100多家歐美零售流通業,同時有IBM、微軟、飛利浦、Auto-ID Lab等公司提供技術研究支持。此組織除發布標準外,還負責EPCglobal號碼注冊管理。目前EPCglobal己在加拿大、日本、中國等國建立了分支機構,專門負責EPC碼段在這些國家分配與管理、EPC相關技術標準制定、EPC相關技術在本國的宣傳普及以及推廣應用等工作。
2、泛在識別中心
主導日本RFID標準與應用的組織是T-Engine forum論壇,該論壇已經擁有近500多家成員,值得注意的是成員絕大多數都是日本的廠商,如NEC、日立、東芝等,少數來自其他國家的廠商,如微軟、三星、LG和SKT。T-Engine Forum論壇下的泛在識別中心成立于2002年12月,具體負責研究和推廣自動識別核心技術,即在所有的物品上植入微型芯片,組建網絡進行通信。目前包括微軟、索尼、三菱、日立、日電、東芝、夏普、富士通、NTT DoCoMo、KDDI、J-Phone、理光等重量級單位和企業。
3、ISO/IEC
和EPCglobal相比,ISO/IEC有著天然的公信力,因為ISO是公認的全球非贏利工業標準組織。與EPCglobal只專注于860~960MHz頻段不同,ISO/IEC在每個頻段都發布了標準。ISO/IEC組織下面有多個分技術委員會從事RFID標準研究。大部分RFID標準都是由ISO/IEC的JTC1/SC31制定的,附錄2-3給出了ISO/IEC部分關于RFID國際標準的編號、中文名稱、英文名稱等,以供參考。
附錄2-3:ISO/IEC部分關于RFID標準索引
4、AIM和IP-X
AIM和IP-X的實力相對較弱小。AIDC(Automatic Identification and Data Collection)組織原先制定通行全球的條形碼標準,于1999年另外成立AIM(Automatic Identification Manufacturers)組織,推出了RFID標準。2004年11月,AIM(國際自動識別技術協會)和CompTIA(美國計算機行業協會)宣布為發展RFID的第三方認證而合作。
而IP-X的成員則以非洲、大洋洲、亞洲等地的國家為主,主要在南非國家推行。
另外,2004年9月ETSI發布了EN302208標準,規定了865~868MHz波段中UHF(歐洲RFID所用超高頻段)段RFID設備的技術要求和測量方法。2005年3月第一次RFID Pugtests測試在ETSI總部進行,測試關注的焦點放在如何在碼頭、倉庫的環境下做到多個讀寫器同時識讀。
三、三大編碼標準體系的區別
RFID編碼標準體系存在上述三個標準體系,分別為ISO標準體系、EPCglobal標準體系和UID標準體系。
1、ISO標準體系:RFID領域的ISO標準可以分為如下表3-1所示的四大類,應該說,ISO的標準并非單獨為RFID設立,而且在其標準與協議中,大量涵蓋了EPC和UID兩種編碼體系。
表3-1:ISO的RFID領域標準類別
2、EPCglobal標準體系:EPCglobal提出的物聯網體系構架由EPC編碼、EPC標簽及讀寫器、Savant管理軟件、ONS服務器和PML服務器等部分構成。其各部分的作用詳見下表3-2中。
表3-2:EPCglobal標準體系中各部分的作用
3、UID標準體系:UID中心的泛在識別技術體系架構由泛在識別碼(Ucode )、信息系統服務器、泛在通信器和Ucode解析服務器四部分構成。其各部分的特點詳見下表3-3-1中;UID中心編碼體系和EPCglobal比較列表如表3-3-2所示。
表3-3-1:UID標準體系中各部分的特點
表3-3-2: UID與EPC的比較
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