1、超高頻超高頻RFIDRFID協議標準協議標準主要內容：主要內容：n電磁反向散射耦合與調制電磁反向散射耦合與調制nEPCglobal Class 0 EPCglobal Class 0 識別協議識別協議nEPCglobal Class 1 EPCglobal Class 1 識別協議識別協議nRFIDRFID標準概述標準概述nEPCEPC標準與標準與EPCEPC系統系統nEPCglobal class1 Generation 2EPCglobal class1 Generation 2一、電磁反向散射耦合與調制一、電磁反向散射耦合與調制n當電子標簽進入到電磁場時，電子標簽的天線將產生當電子標簽進

2、入到電磁場時，電子標簽的天線將產生感應電流感應電流。這里的線圈大多是。這里的線圈大多是單單偶極子偶極子或是或是雙偶極子雙偶極子。n電磁反向散射耦合的電磁反向散射耦合的實質實質是讀寫器天線輻射出的電磁波到達射頻標簽天線表面后形成是讀寫器天線輻射出的電磁波到達射頻標簽天線表面后形成反射回波，反射回波再被讀寫器天線所接收。利用的是讀寫器天線輻射出的交變電磁能，反射回波，反射回波再被讀寫器天線所接收。利用的是讀寫器天線輻射出的交變電磁能，這相當于天線的遠場情況。這相當于天線的遠場情況。 n由雷達技術得知，電磁波可以被外形尺寸大于其波長一半的物體所反射，因此標簽電由雷達技術得知，電磁波可以被外形尺寸大于

3、其波長一半的物體所反射，因此標簽電線的尺寸應滿足波長的一半線的尺寸應滿足波長的一半1.1.反向散射耦合（遠場）反向散射耦合（遠場）2.2.反向散射耦合方式原理框圖反向散射耦合方式原理框圖n讀寫器和標簽構成一個完整的收發通信系統。讀寫器和標簽構成一個完整的收發通信系統。n發射功率發射功率P1P1：經由于自由空間衰減到達標簽，功率經由于自由空間衰減到達標簽，功率P1P1的一部分被標簽天線接收為的一部分被標簽天線接收為“標簽提供能量標簽提供能量”，另一部分，另一部分被標簽天線反向散射被標簽天線反向散射，攜帶標簽數據傳輸到讀寫器，攜帶標簽數據傳輸到讀寫器P2P2。n標簽的散射橫截面標簽的散射橫截面：反

4、映目標反射電磁波的能力，與目標大小、形狀、材料、表面反映目標反射電磁波的能力，與目標大小、形狀、材料、表面結構以及發射的電磁波長、極化方向有關。結構以及發射的電磁波長、極化方向有關。3.3.反向散射中的調制方式反向散射中的調制方式nS S開路，天線處于負載匹配狀態，輻射場的功率被吸收，反射最小開路，天線處于負載匹配狀態，輻射場的功率被吸收，反射最小 即：即： = minnS S閉合，天線負載被短路，此時全反射，即：閉合，天線負載被短路，此時全反射，即：= maxn取決于標簽天線的優先面積取決于標簽天線的優先面積A Ae e：2maxe4DA電磁反向散射耦合型射頻模塊遠距離超高頻RFID系統利用

5、閱讀器與射頻標簽之間的電磁反向散耦合原理工作的，類似于雷達的工作原理。該系統中，為了給射頻標簽提供工作能量，閱讀器必須不斷地發送射頻信號。閱讀器發送信號和標簽返回信號頻率相同、強度不同。為了區分，超高頻的射頻模塊可分為：源模塊、發送模塊和接受模塊。4.4.讀寫器端的射頻模塊讀寫器端的射頻模塊電磁反向散射耦合型射頻模塊源模塊的作用是為發送通道和接受通道提供本地振蕩器（Local Oscillator）。放大之后的載波信號經過功分器分成兩路，一路送往發送模塊，一路送往接受模塊。4.4.讀寫器端的射頻模塊讀寫器端的射頻模塊電磁反向散射耦合型射頻模塊發送模塊由混頻器、線性放大器、前置放大器、功率放大器

6、和阻抗變換網絡組成。 線性放大器信號放大 混頻器載波、基帶信號混合調制 功率放大器 阻抗變換網阻抗匹配 低通濾波器和諧波抑制器 環形器4.4.讀寫器端的射頻模塊讀寫器端的射頻模塊電磁反向散射耦合型射頻模塊接受模塊由線性放大器、兩個功分器和兩個混頻器組成。射頻標簽返回微弱信號天線 環形器（三端口微波器件） 帶通濾波器 功分器 混頻器I路基帶信號輸出 混頻器Q路基帶信號輸出4.4.讀寫器端的射頻模塊讀寫器端的射頻模塊電磁反向散射耦合型射頻模塊射頻模塊主要功能產生高頻發送能量，激活射頻標簽并為其提供能量（無源射頻標簽）對發送信號進行調制，用于將數據傳輸給射頻標簽。接受并解調來自射頻標簽的射頻信號。4

7、.4.讀寫器端的射頻模塊讀寫器端的射頻模塊5. 5. 前向鏈路前向鏈路思考題一：思考題一：1 1）前向鏈路？）前向鏈路？2 2）OOKOOK調制？調制？3 3）PIEPIE編碼規則？優點？編碼規則？優點？6. 6. 反向鏈路反向鏈路思考題二：思考題二：1 1）反向鏈路？）反向鏈路？2 2）調制方式？）調制方式？3 3）FM0FM0編碼規則？優點？編碼規則？優點？EPCglobal Class 0的標簽是只讀的其包含的信息由廠商寫入，用戶不可寫入其EPC碼（Electronic Product Code）包括64比特和96比特兩種。二、二、 EPCglobal Class 0 識別協議識別協議1

8、.Class 01.Class 0標簽標簽EPCglobal Class 0標準使用了二進制樹的變種算法用于媒介訪問控制，訪問模式如下圖：00010100010110001100110111110001111標簽的回復閱讀器發送的序列NULL,00011(mute)(mute)(mute)(mute)00(mute)(mute)(mute)(mute)(mute)(mute)2.Class 0 2.Class 0 標簽識別協議標簽識別協議EPCglobal Class 0標準使用了二進制樹的變種算法用于媒介訪問控制，訪問模式如下圖：0001010001011000110011011111標簽的

9、回復閱讀器發送的序列NULL,0001(mute)(mute)(mute)(mute)(mute)(mute)01標簽0001的EPC碼已經發送結束，標簽0001被識別思考題三：思考題三：1 1）識別一個標簽需經過幾次問詢？）識別一個標簽需經過幾次問詢？ 2 2）識別過程需經歷哪幾種時隙？）識別過程需經歷哪幾種時隙？ 3 3）優點？）優點？此類標簽的電子產品編碼包括64比特和96比特兩種，并且支持鎖定（LOCK）和滅活（KILL)命令。EPC CIG1協議標準中使用數據包式的半雙工協議。屬于EPC C1G1的標簽是被動標簽。能夠反射一個唯一的識別碼（ID）給閱讀器。EPC C1G1標準中，假設

10、所有的標簽至少能被重寫一次。EPC C1G1和EPCglobal Class 0標準是不兼容的，無論是在標簽符號、媒介訪問控制、命令集還是在狀態圖方面。三、三、 EPCglobal Class 1 識別協議識別協議1.Class1 1.Class1 標簽標簽EPC C1G1協議提供一些命令來改善媒介訪問控制過程，并具有可以直接訪問標簽EPC碼的命令。PingID ：提供掩碼（Mask）過濾器，其指定了遍歷過程的起始位置以及對標簽的訪問情況。2.Class1 2.Class1 標簽標簽識別協議識別協議EPC C1G1 使用PingID命令遍歷二叉樹，識別標簽。掩碼為 1前綴為 1n標準的意義：標

11、準的意義： InternetInternet之所以能夠在全球范圍內實現軟硬件以及信息資源共享，之所以能夠在全球范圍內實現軟硬件以及信息資源共享，是因為實現了各種網絡設備的軟硬件及數據交換標準的統一。隨著物聯是因為實現了各種網絡設備的軟硬件及數據交換標準的統一。隨著物聯網的迅猛全球化和國際射頻識別日趨激烈的競爭，物聯網網的迅猛全球化和國際射頻識別日趨激烈的競爭，物聯網RFIDRFID標準體系標準體系已經成為各個企業和國家參與國際競爭的重要手段。已經成為各個企業和國家參與國際競爭的重要手段。n標準化標準化對產品、過程或者服務中現實和潛在的問題做出規定，提供可共對產品、過程或者服務中現實和潛在的問題

12、做出規定，提供可共同遵守的工作語言，以利于技術合作，同時防止貿易壁壘。通過制定、同遵守的工作語言，以利于技術合作，同時防止貿易壁壘。通過制定、發布和實施發布和實施RFIDRFID標準，可以解決編碼通信、空中接口和數據共享等問題，標準，可以解決編碼通信、空中接口和數據共享等問題，以最大程度地促進以最大程度地促進RFIDRFID技術及相關系統的應用。技術及相關系統的應用。四、四、RFID標準概述標準概述1. 1. 概述概述 RFID RFID技術在國際標準化組織的分類中屬于信息技術中的自動識別與技術在國際標準化組織的分類中屬于信息技術中的自動識別與數據采集領域（數據采集領域（AIDCAIDC），由

13、國際標準化組織），由國際標準化組織ISOISO和國際電工委員會和國際電工委員會IEC IEC 負責制定。負責制定。 ISOISO和和IECIEC專門為專門為AIDCAIDC技術成立了技術標準組（技術成立了技術標準組（JTC-1JTC-1），），19961996年又年又成立了成立了SC31SC31分委員會，負責自動識別和數據采集技術的標準化制定工作，分委員會，負責自動識別和數據采集技術的標準化制定工作，ISO/IECISO/IEC分組制定相關標準：分組制定相關標準：nWG1WG1：負責：負責數據載體數據載體nWG2WG2：負責：負責數據結構數據結構nWG4WG4：負責物品管理的：負責物品管理的R

14、FIDRFID技術技術nWG5WG5：負責：負責實時定位實時定位系統系統nWG6WG6：負責：負責移動移動物品識別和管理物品識別和管理nWG7WG7：負責物品管理的：負責物品管理的安全性安全性。和其他非強制的標準一樣，和其他非強制的標準一樣，ISOISO標準是否被采用也取決于市場的需求。標準是否被采用也取決于市場的需求。2. RFID2. RFID國際標準化組織國際標準化組織ISO/IECISO/IEC1 1） RFIDRFID標準內容標準內容2） ISO/IEC的標準體系的標準體系 ISO/IEC已出臺的RFID標準主要關注基本的模塊構建、空中接口和涉及的數據結構以及它們的實施問題。具體可以

15、分為技術標準、數據結構標準、性能標準及應用標準四個方面：n數據標準數據標準（如編碼標準ISO/IEC15691、數據協議ISO/IEC 15692、ISO/IEC 15693，解決了應用程序、標簽和空中接口的多樣性要求，提供一套通用的通信機制）n空中接口標準空中接口標準（ISO/IEC 18000系列）n測試標準測試標準（性能測試ISO/IEC 18047和一致性測試標準ISO/IEC 18046）n實時定位實時定位（RTLS)（ISO/IEC 24730系列應用接口與空中接口通信標準）方面的標準。n 常用常用ISOISO標準標準: :目前目前RFIDRFID非接觸式智能卡常用的三個非接觸式智

16、能卡常用的三個ISOISO標準：標準：ISO/IEC 14443ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693ISO/IEC 15693和和ISO/IEC 10536ISO/IEC 10536。n 目前目前ISO 14443ISO 14443以以13.5613.56MHzMHz交變信號為載波頻率，應用較為廣泛。交變信號為載波頻率，應用較為廣泛。n ISO/IEC 14443ISO/IEC 14443是近耦合非接觸式是近耦合非接觸式ICIC卡的國際標準，可用于卡的國際標準，可用于身份身份證和各種智能卡、存儲卡證和各種智能卡、存儲卡等。等。n ISO/IEC 14443ISO/IEC 14

17、443標準由四部分組成，即標準由四部分組成，即ISO/IEC144431/2/3/4ISO/IEC144431/2/3/4。 標準標準卡的類型卡的類型閱讀器閱讀器作用距離作用距離ISO/IEC 10536ISO/IEC 10536 密耦合（密耦合（CICCCICC）CCDCCD緊靠緊靠ISO/IEC 14443ISO/IEC 14443 近耦合（近耦合（PICCPICC）PCDPCD10 cm10 cmISO/IEC 15693ISO/IEC 15693 疏耦合（疏耦合（VICCVICC）VCDVCD約約50 cm50 cmnEPC:EPC: EPCElectronic Product Cod

18、eEPCElectronic Product Code，基于，基于RFIDRFID技術的技術的EPCEPC，為商品的，為商品的 識別、存儲、生產加工、物流、銷售各個環節帶來了巨大變革，信息識別、存儲、生產加工、物流、銷售各個環節帶來了巨大變革，信息化浪潮使商業進入了一個嶄新的時代，也將使工業進入嶄新的時代?；顺笔股虡I進入了一個嶄新的時代，也將使工業進入嶄新的時代。 nEPCglobalEPCglobal： 受業界委托而成立的非盈利組織，負責受業界委托而成立的非盈利組織，負責EPCEPC網絡的全球化標準，以網絡的全球化標準，以便更加快速、自動、準確地識別供應鏈中商品。便更加快速、自動、準確地識

19、別供應鏈中商品。 n與與ISOISO通用性通用性RFIDRFID標準區別標準區別 EPCglobalEPCglobal標準體系只是標準體系只是面向物流供應鏈面向物流供應鏈領域，可以看成是一個領域，可以看成是一個單獨的行業應用標準。單獨的行業應用標準。EPCglobalEPCglobal的的目標目標是解決供應鏈的透明性和追是解決供應鏈的透明性和追蹤性，透明性和追蹤性是指供應鏈各環節中所有合作伙伴都能夠了解蹤性，透明性和追蹤性是指供應鏈各環節中所有合作伙伴都能夠了解單件物品的相關信息，如位置、生產日期等信息。為此單件物品的相關信息，如位置、生產日期等信息。為此PCglobalPCglobal制定制

20、定了了EPCEPC編碼標準，它可以實現對所有物品提供單件惟一標識。編碼標準，它可以實現對所有物品提供單件惟一標識。3. RFID3. RFID國際標準化組織國際標準化組織-EPCglobal-EPCglobal EPC系統在計算機互聯網的基礎上，利用射頻識別技術，可構造一個覆蓋世界上萬系統在計算機互聯網的基礎上，利用射頻識別技術，可構造一個覆蓋世界上萬事物的事物的實物互聯網實物互聯網。五、五、EPC系統與系統與EPC標準標準nEPCglobalEPCglobal的主旨：的主旨： 搭建一個可以搭建一個可以自動識別自動識別任何地方、任何事物的開放性的任何地方、任何事物的開放性的全球網絡全球網絡，即

21、，即EPCEPC系統，是物聯網的一系統，是物聯網的一種典型架構。種典型架構。EPCEPC強調對每一件物品都進行編碼的通用方案，每一件物品基于強調對每一件物品都進行編碼的通用方案，每一件物品基于RFIDRFID的的EPCEPC代碼在物代碼在物聯網中所起到的作用就相當于一個索引。聯網中所起到的作用就相當于一個索引。nEPCEPC系統主要特點：系統主要特點：n開放的體系結構開放的體系結構EPCEPC采用采用InternetInternet系統，可避免系統復雜性、降低系統成本、利于系統增值。系統，可避免系統復雜性、降低系統成本、利于系統增值。n獨立的平臺與高度的互動性獨立的平臺與高度的互動性EPCEP

22、C系統識別的對象是一組十分廣泛的實體，沒有一種技術適用所有的識別對象。同時，不系統識別的對象是一組十分廣泛的實體，沒有一種技術適用所有的識別對象。同時，不同地區、不同國家的同地區、不同國家的RFIDRFID標準也不盡相同。因此開發的體系結構必須有獨立的平臺和高度的標準也不盡相同。因此開發的體系結構必須有獨立的平臺和高度的互操作性。互操作性。EPCEPC系統網絡構建在系統網絡構建在InternetInternet網絡之上，并且與網絡之上，并且與InternetInternet所有可能的部件協同工所有可能的部件協同工作作。n靈活的可持續發展的體系靈活的可持續發展的體系EPCEPC系統是一個靈活的、

23、開放的、可持續發展的體系，可在不可替換原有系統的情況下做到系統是一個靈活的、開放的、可持續發展的體系，可在不可替換原有系統的情況下做到系統升級系統升級n條形碼：條形碼：2020世紀世紀7070年代，商品條形碼的出現引發了商業的第一次革命年代，商品條形碼的出現引發了商業的第一次革命nRFID EPCRFID EPC2121世紀的今天，基于世紀的今天，基于RFIDRFID技術的電子產品編碼（技術的電子產品編碼（Electronic Product CodeElectronic Product Code，EPCEPC）新技術，給商品的識別、存儲、流動、銷售各個環節帶來了巨大的變革，信息化的新技術，給

24、商品的識別、存儲、流動、銷售各個環節帶來了巨大的變革，信息化的浪潮使商業進入了嶄新年代浪潮使商業進入了嶄新年代。 nAuto-IDAuto-ID中心中心19991999年美國麻省理工學院成立年美國麻省理工學院成立Auto-IDAuto-ID中心，進行中心，進行RFIDRFID技術研發，通過創建技術研發，通過創建RFIDRFID標標準，并利用網絡技術，形成準，并利用網絡技術，形成EPCEPC系統系統nEPEP編碼規則：編碼規則：nEPCEPC統一對全球物品的編碼方法，直到編碼至單個物品統一對全球物品的編碼方法，直到編碼至單個物品nEPCEPC規定了將此編碼以數字信息的形式存儲于附著在物品上的應答

25、器（在規定了將此編碼以數字信息的形式存儲于附著在物品上的應答器（在EPCEPC中常中常稱為標簽）中稱為標簽）中n閱讀器通過無線空中接口讀取標簽中的閱讀器通過無線空中接口讀取標簽中的EPCEPC碼，并經計算機網絡傳送至信息控制碼，并經計算機網絡傳送至信息控制中心，進行相應的數據處理中心，進行相應的數據處理1. EPC1. EPC的產生與發展的產生與發展nEPCglobal ： 為實現和管理為實現和管理EPCEPC的工作，國際物品編碼協會的工作，國際物品編碼協會EANEAN和美國統一代碼委員和美國統一代碼委員會會UCCUCC在在20032003年年1111月成立了全球電子產品代碼中心月成立了全球電

26、子產品代碼中心EPCglobalEPCglobal。2. EPC2. EPC系統組成系統組成n在由在由EPC標簽、讀寫器、標簽、讀寫器、Savant服務器、服務器、Internet、ONS服務器、服務器、PML服務器以及眾多數據庫組成的服務器以及眾多數據庫組成的實物實物互聯網互聯網中，讀寫器讀取的中，讀寫器讀取的EPC只是一個只是一個信息參考信息參考，通過這個信息參考從，通過這個信息參考從Internet找到找到IP地址并獲取該地址地址并獲取該地址中存放的相關的物品信息，采用分布式中存放的相關的物品信息，采用分布式Savant軟件系統處理和管理由讀寫器讀取的一連串軟件系統處理和管理由讀寫器讀取

27、的一連串EPC信息。信息。n EPCEPC系統構成系統構成 系系 統統 構構 成成 名名 稱稱 注注 釋釋 全球產品電子代碼編碼體系 EPCEPC編碼標準編碼標準 識別目標的特定代碼識別目標的特定代碼 射頻識別系統 RFIDRFID電子標簽電子標簽 電子標簽貼在物品之上，電子標簽貼在物品之上，與之一一對應與之一一對應RFIDRFID讀寫器讀寫器 信息網絡系統 SavantSavant（中間件）（中間件） 為為EPCEPC系統提供信息支撐系統提供信息支撐 對象名稱解析服務對象名稱解析服務ONSONSEPCEPC信息服務信息服務 n 射頻識別系統： 實現EPC代碼自動采集的功能模塊，主要由射頻標簽

28、和射頻讀寫器組成，射頻標簽是產品電子代碼（EPC）的物理載體，附著于可跟蹤的物品，可全球流通并對其進行識別和讀寫。射頻讀寫器與信息系統相連，是讀取標簽中的EPC代碼并將其輸入網絡信息系統的設備。n 信息網絡系統： 由本地網絡和全球互聯網組成，是實現信息管理和流通的功能模塊。EPC系統的信息網絡系統是在全球互聯網的基礎上，通過EPC中間件、對象名稱解析服務ONS和EPC信息服務（EPCIS）來實現全球“實物互聯”。 信息網絡系統包含三個組件： 1）EPCEPC中間件中間件是有一系列特定屬性的“程序模塊”或“服務”，被用戶集成以滿足其特定需求，EPC中間件也稱Savant。EPC中間件用來加工處理

29、來自讀寫器的所有信息和事件流的軟件，主要任務是將數據送往應用程序之前進行標簽數據校對、讀寫器協調等操作，是物聯網的核心。 2）對象名稱解析（對象名稱解析（ONSONS）服務是一個自動網絡服務系統，類似于域名解析服務，ONS給EPC中間件指明了存儲產品相關信息的服務器。ONS服務是聯系EPC中間件和EPC信息服務的網絡樞紐，且ONS涉及的架構也是以因特網域名解析服務為基礎，因此可以使整個EPC網絡以因特網為依托，迅速建立架構并順利延伸到世界各地。 3）EPCISEPCIS信息服務信息服務提供了一個模塊化、可擴展的數據服務接口，使得EPC的相關數據可以在企業內部或者企業之間共享，它處理與EPC相關

30、的各種信息。EPCIS有兩種運行模式，一種是EPC信息直接應用于已經激活的EPCIS應用程序；另一種是將EPCIS信息存儲在資料檔案庫中，以備今后查詢時進行檢索。nEPCEPC編碼原則：編碼原則：n唯一性：足夠容量、組織保證、使用周期等唯一性：足夠容量、組織保證、使用周期等n可擴展性：為未來的發展提供了充足的備用空間可擴展性：為未來的發展提供了充足的備用空間n保密性與安全性：保密性與安全性：EPCEPC編碼和加密、認證技術相結合編碼和加密、認證技術相結合 nEPCEPC編碼類型與結構編碼類型與結構3. EPC3. EPC編碼編碼版本 編碼類型標頭字段EPC管理者對象分類序列號EPC-64TYP

31、E ITYPE IITYPE III222211526171313243423EPC-96TYPE I8282436EPC-256TYPE ITYPE IITYPE III888326412856565616012864n長度為長度為6464位的版本號為位的版本號為2 2位：位：0101、1010、1111n長度大于長度大于6464位版本號的最高兩位必須為位版本號的最高兩位必須為0000，即，即，9696位版本號從位版本號從001001開始開始n長度大于長度大于9696位版本號的最高三位必須為位版本號的最高三位必須為000000，n長度大于長度大于128128位版本號的最高兩位必須為位版本號的

32、最高兩位必須為00000000，即，即，256256位版本號從位版本號從0000100001開始開始nEPCEPC管理者（管理者（EPC ManagerEPC Manager）n分布式架構分布式架構：EPCEPC體系架構的設計原則之一是體系架構的設計原則之一是分布式架構分布式架構，具體是通過，具體是通過EPCEPC管理者的概念來實管理者的概念來實現現的。的。EPCEPC管理者是指那些得到電子產品編碼分配機構授權的組織，它們可以管理者是指那些得到電子產品編碼分配機構授權的組織，它們可以在授權的一個或多個編碼段內自主地為各類實體指定編碼，并負責保證該編碼在授權的一個或多個編碼段內自主地為各類實體指

33、定編碼，并負責保證該編碼段內編碼的唯一性，以及維護對象域名解析系統中的記錄。段內編碼的唯一性，以及維護對象域名解析系統中的記錄。nEPCEPC管理者代碼：管理者代碼：在電子產品編碼分配機構向在電子產品編碼分配機構向EPCEPC管理者授權時，首先為管理者授權時，首先為EPCEPC管理者分配一個唯一管理者分配一個唯一代碼，即代碼，即EPCEPC管理者代碼。一個管理者代碼。一個EPCEPC用戶可以同時擁有多個用戶可以同時擁有多個EPCEPC管理者代碼，以管理者代碼，以此管理和維護多個此管理和維護多個EPCEPC編碼段。在產品電子編碼的定義中，編碼段。在產品電子編碼的定義中，EPCEPC管理者代碼作為

34、管理者代碼作為獨立的一部分，這樣就可以通過產品電子編碼直接識別出獨立的一部分，這樣就可以通過產品電子編碼直接識別出EPCEPC管理者的信息，管理者的信息，以保證系統的可擴展性。以保證系統的可擴展性。舉例：舉例：一個一個ONSONS查詢可以從概念上理解為在一個大表中查詢某個電子產品編碼所映射到的查詢可以從概念上理解為在一個大表中查詢某個電子產品編碼所映射到的EPCISEPCIS服務地址。但假如有了服務地址。但假如有了EPCEPC管理者代碼，就可以由管理者代碼，就可以由EPCEPC管理者負責維護管理者負責維護ONSONS服務器中所分配編碼段服務器中所分配編碼段的小表，這樣就可以提高的小表，這樣就可

35、以提高ONSONS查詢的執行效率。查詢的執行效率。 不同版本的不同版本的EPCEPC管理者編碼具有長度的可變性，這就使得更短的管理者編碼具有長度的可變性，這就使得更短的EPCEPC管理者編號變得更為寶管理者編號變得更為寶貴。貴。EPC-64IIEPC-64II型有最短的型有最短的EPCEPC管理者部分，它只有管理者部分，它只有1515位。因此，只有位。因此，只有EPCEPC管理者編號小于管理者編號小于2 21515=32768=32768的才可以由該的才可以由該EPCEPC版本表示。版本表示。n對象分類（對象分類（Object ClassObject Class）對象分類部分用于一個產品電子碼

36、的分類編號，標識廠家的對象分類部分用于一個產品電子碼的分類編號，標識廠家的產品種類。對于擁有特殊對象分類編號者來說，對象分類編產品種類。對于擁有特殊對象分類編號者來說，對象分類編號的分配沒有限制。但是號的分配沒有限制。但是Auto-IDAuto-ID中心建議第中心建議第0 0號對象分類編號對象分類編號不要作為產品。電子碼的一部分來使用。號不要作為產品。電子碼的一部分來使用。n序列號（序列號（Serial NumberSerial Number）序列號部分用于產品電子碼的序列號編碼。此編碼只是簡單序列號部分用于產品電子碼的序列號編碼。此編碼只是簡單地填補序列號值的二進制。一個對象分類編號的擁有者

37、對其地填補序列號值的二進制。一個對象分類編號的擁有者對其序列號的分配沒有限制，但是序列號的分配沒有限制，但是Auto-IDAuto-ID中心建議第中心建議第0 0號序列號號序列號不要作為產品電子碼的一部分來使用。不要作為產品電子碼的一部分來使用。n標簽中存儲的唯一信息是EPC編碼標簽通常是被動式標簽，其空中接口采用EPC空中接口或ISO/IEC 18000標準n5類功能級別：nClass 0:只讀型，包含EPC編碼、自毀代碼和CRC碼，自毀后不能被識別nClass 1:一次寫入型、無源、反向散射式標簽，具有標簽標示（TID）、加密、自毀功能。nClass 2:讀寫型Class1標簽+擴展TID

38、、認證訪問控制等nClass 3:半被動式Class2標簽+內置傳感器電路nClass 4:主動式Class2標簽+內置傳感器電路+標簽與標簽互通信與多跳無線網絡4. EPC4. EPC標簽標簽nClass：Class描述的是標簽的基本功能，譬如說它里面存儲器情況或有無 電池。 nGen：Gen是指標簽規范的主要版本號。通常所說的第二代EPC，實際上是第二代EPC Class 1，這表明它是規范的第二個主要版本，針對擁有一次寫入內存的標簽。nEPC Class:EPC Class的目的是為了提供一種模塊化結構，涵蓋一系列眾多的可能類型的標簽功能。 nEPC Gen2: EPCglobal_UH

39、F_Class1_Gen2_空中接口協議(ver1.09)(中文).pdf指符合題為“EPC Radio-Frequency Identity Protocols/Class 1 Generation-2 UHF/RFID/Protocol for Communications at 860 MHz960 MHz”規范的標簽nEPC Gen 2是一個開放的標準 nEPC Gen 2是一個多協議的標準 nEPC Gen 2是一個發展中的標準 5. Class5. Class與與GenGen（代）（代） 6. EPC6. EPC框架下框架下RFIDRFID應用應用應用目標：應用目標：某百貨集團希望

40、創建某百貨集團希望創建EPC-RFIDEPC-RFID系統，能通過某物流公司能可視化地系統，能通過某物流公司能可視化地從恭迎您鏈上游制造企業得到以單品為單位的及時信息，并進一步從恭迎您鏈上游制造企業得到以單品為單位的及時信息，并進一步實實現對供應鏈下游的銷售商及終端用戶建立起動態的單品信息跟實實現對供應鏈下游的銷售商及終端用戶建立起動態的單品信息跟蹤與服務。通過蹤與服務。通過EPC-RFIDEPC-RFID項目的應用，以實現供應鏈管理一體化，項目的應用，以實現供應鏈管理一體化，優化業務流程，提高管理決策的效率，降低相關成本。優化業務流程，提高管理決策的效率，降低相關成本。任務：任務：1.1.繪

41、制業務流程繪制業務流程1)1)制造商產品下線及出庫流程？制造商產品下線及出庫流程？2)2)物流公司入庫流程？物流公司入庫流程？3)3)物流公司出庫流程？物流公司出庫流程？2.2.設計系統的架構與軟件模塊設計系統的架構與軟件模塊1)1)系統架構系統架構? ?2)2)軟件模塊軟件模塊? ? 思考題四思考題四1)制造商產品下線及出庫流程 2)2)物流公司入庫流程六、六、EPCglobal class1 Generation 2遵守EPCglobal Class 1 Generation 2（EPC G1G2)標準的RFID系統工作頻段在860MHz960MHz。EPC C1G2標準主要致力于提供一個

42、統一的方法來讀取RFID標簽中的數據、向標簽中寫入數據以及與標簽通信等。nAuto-IDAuto-ID CenterCenter的目標的目標是規范編碼系統和網絡構造，并且采用是規范編碼系統和網絡構造，并且采用ISOISO協議作為空中接口標準。早期，協議作為空中接口標準。早期，EANEAN和和UCCUCC致力于努力制訂符合致力于努力制訂符合ISOISO的的UHFUHF協議的全球標簽（協議的全球標簽（GTAGGTAG）的標準。但是，）的標準。但是，Auto-Auto- IDID CenterCenter反對這樣反對這樣做，原因在于做，原因在于ISOISO中的中的UHFUHF協議過于復雜，并且因此導

43、致電子標簽的成本居高不下。協議過于復雜，并且因此導致電子標簽的成本居高不下。nAuto-IDAuto-ID CenterCenter開始開發獨自的開始開發獨自的UHFUHF協議協議，最初計劃制訂一套適用于不同級別標簽的協議。級別越高，最初計劃制訂一套適用于不同級別標簽的協議。級別越高的標簽更完善。結果卻一直在調整計劃。的標簽更完善。結果卻一直在調整計劃。n最終，最終，Auto-IDAuto-ID CenterCenter采用采用ClassClass 0 0和和ClassClass 1 1的兩種不同的協議，這意味著終端用戶必須購買不同的的兩種不同的協議，這意味著終端用戶必須購買不同的讀寫器來讀取

44、讀寫器來讀取ClassClass 1 1和和ClassClass 0 0的標簽。的標簽。n20032003年，年，Auto-IDAuto-ID CenterCenter的的EPCEPC技術因得到了技術因得到了UCCUCC的認可，而開始與的認可，而開始與EANEAN組織進行合作，使組織進行合作，使EPCEPC技術商業技術商業化?；?。20032003年年1111月，月，EPCglobalEPCglobal成立，成立，Auto-IDAuto-ID CenterCenter將將ClassClass 0 0和和ClassClass 1 1協議轉交協議轉交EPCglobalEPCglobal。后來。后來E

45、PCglobalEPCglobal通過會議批準通過會議批準ClassClass 0 0和和ClassClass 1 1協議作為協議作為EPCEPC標準。標準。 ClassClass 0 0和和ClassClass 1 1協議有兩個協議有兩個缺點缺點，其一是，其一是ClassClass 0 0和和ClassClass 1 1協議協議互不兼容互不兼容，并且與，并且與ISOISO更不兼容。更不兼容。其二是它們不能做到全球通用。例如，其二是它們不能做到全球通用。例如，ClassClass 0 0發射信號時使用一種頻率，而接收信號時用另一種不同發射信號時使用一種頻率，而接收信號時用另一種不同頻率。這與歐

46、洲的標準不同。頻率。這與歐洲的標準不同。n20042004年，年，EPCglobalEPCglobal開始著手第二代協議（開始著手第二代協議（Gen2)Gen2)的開發，這個協議與的開發，這個協議與Gen1Gen1不同，而是要使不同，而是要使 EPCEPC標準將標準將更加接近更加接近ISOISO標準。標準。20042004年年1212月，月，EPCglobalEPCglobal又通過了又通過了Gen2Gen2。這樣。這樣Gen2Gen2和和ISOISO標準同時成為標準同時成為RFIDRFID產品廠家產品廠家的標準。的標準。 Gen2Gen2雖然接近了雖然接近了ISOISO，但是，關于，但是，關

47、于AFIAFI卻與卻與ISOISO不同。所有的不同。所有的ISOISO標準都有標準都有AFIAFI，這是一個，這是一個8bit8bit的編碼，的編碼，用來識別標簽源碼，來防止用來識別標簽源碼，來防止EPCglobalEPCglobal對標準的壟斷。但是，生產商已經開始用對標準的壟斷。但是，生產商已經開始用Gen2Gen2標準來生產產品，標準來生產產品，這將在供應鏈中形成全球使用這將在供應鏈中形成全球使用Gen2Gen2的趨勢。的趨勢。nEPCEPC的的Gen2Gen2標準將以標準將以18000-618000-6 TypeType C C的形式，于的形式，于20062006年年3 3月得到月得到

48、ISOISO的批準認可，納入的批準認可，納入ISOISO標準體系。標準體系。 1.物理層的通信機制在EPCC1G2中的物理層通信接口與OSI協議棧七層模型中的物理層通信接口相同。在EPC C1G2中存在兩種通信鏈路，即閱讀器到標簽的通信鏈路以及標簽到閱讀器的通信鏈路。這兩個鏈路是獨立的并且有著不同的數據編碼方式、數據速率和數據調制模式。物理層的通信機制閱讀器到標簽的通信鏈路維持CW命令標簽到閱讀器的通信鏈路響應調制CWASK調制ASK/PSK調制EPC C1G2協議標準是半雙工的協議，在一次傳輸中，只允許一個閱讀器發送信號或者只有一個標簽發送信號。2. EPC C1G22. EPC C1G2標

49、簽的典型的存儲結構標簽的典型的存儲結構E2HE2HEPCglobal task mask-designer codes (as published on 2009-03-12)EPCglobal task mask-designer codes (as published on 2009-03-12)3. EPC C1G23. EPC C1G2標標簽的七個狀態簽的七個狀態EPC C1G2協議標準中，標簽的行為可以用有限狀態機來描述。以下為標簽的七個狀態：n標簽在通電前所處的狀態。此時標簽不參加詢問過程。n標簽從閱讀器發送的查詢命令中，選擇一個參數生成隨機數用于計算發送的時隙。若為0，標簽進入回

50、復狀態，否則進入仲裁態。n標簽參加本輪查詢。n此時標簽時隙不為0，將等待時隙數變為0，然后進入回復狀態。n 當標簽需要回復EPC碼時，首先進入回復態。RN16ACKEPC/PC/CRCn 標簽接受到ACK后進入確認態。否則，標簽會自動進入仲裁態。n 標簽回復EPC碼后進入確認態。這是標簽進入訪問命令的必經狀態。n 如回復態一樣，若標簽在指定時間內沒有接受到閱讀器的命令，將會自動返回仲裁態。n 標簽進入訪問命令時需要互斥使用的狀態。n 若標簽沒接受閱讀器的命令將一直保持在此狀態直至沒有能量。n 標簽能從開放態進入安全態。n RFID標簽中存儲特定對象的信息，在不需要該標簽將其殺死以保護信息。n

51、當標簽進入殺死態以后，將不再響應閱讀器發出的任何命令。n 標簽可以使用一個可選的密碼功能要求閱讀器在執行任何訪問命令時都要提供保護的密碼。4. 4. 會話機制會話機制RFID系統必須允許多個閱讀器和同一個標簽通信。會話機制：在EPC C1G2標準中，最多能允許四個閱讀器在同一時間幀中與標簽通信。EPC C1G2 采用基于時隙的ALOHA的防沖突算法來減少由于沖突造成的數據損壞。在EPC C1G2的四個會話中，每個會話都有一個自己的查詢標記，其他的標簽狀態則在每一個會話中共享。這四個狀態分別為S0/S1/S2/S3。會話狀態圖FlagPersistence：Tag Power OnPersist

52、ence：Tag Power LostS0IndefinitenoneS1500ms t 5s500ms t 2sS3Indefinitet 2sS4Indefinitet 2s不同情況下標簽的標志位持續時間多個閱讀器的并發讀取，每個閱讀器必須選擇一個不同的會話，避免讀取EPC碼以后不斷地在A和B之間切換標記位的值。5. 5. 讀取標簽的命令讀取標簽的命令在EPC C1G2協議中，收集標簽的EPC碼（ID）是一個很重要的操作。選擇命令查詢命令QueryAdjust命令識別標簽 的四個命令。QueryRep命令1）select定義了參與下一個查詢過程的標簽數目，選擇參與下一輪查詢的標簽子集。選擇

53、命令可以允許閱讀器更改選擇的標記位或者存儲在標簽中的四個標記位的任意一個。選擇命令包含6個強制的域和一個可選的域2）Query啟動一輪新的識別過程，識別將參與下一輪查詢過程的標簽集合，并且選擇標簽到閱讀器的編碼方式和數據速率。指定SL標記位的值以及一個特定的會話中的標記位的值。 CommandDRMTRextSelSessionTargetQCRC-5比特數412122145描述10000:DR=81:DR=64/300:M=101:M=210:M=411:M=80: 無導頻無導頻信號信號1: 使用導使用導頻信號頻信號00: All01: All10: SL11: SL00: S001: S110: S211: S30: A1: B0-15 22個比特。只有當標簽的標記位（SL flag）和其一個特定會話中的標記位與查詢命令中的值相同時，標簽才會參加下一輪的識別。3）QueryRep用于指示標簽進入下一個時隙。當標簽響應該命令時，將自身時隙計算器減1，至0時，標簽向閱讀器發送RN16。 CommandSession比特數22描述0000: S001: S110: S211: S34）Qu