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EPC以及其它RFID標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)答
作者:朱正
來(lái)源:RFID商情
日期:2008-02-26 17:47:26
摘要:近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的加快,人們對(duì)科技的關(guān)注也越來(lái)越多了。特別是關(guān)系到人們?nèi)粘I畹目茖W(xué)技術(shù),由于和人們的生活息息相關(guān),人們?cè)诤闷嬷嘁苍谂m應(yīng)這種新的技術(shù)。RFID就是其中之一。它不是一種新技術(shù),但是,卻是在近兩年被重新提起的一種高科技。有關(guān)它的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題也是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
1、Q:什么是RFID的標(biāo)準(zhǔn)化?
A:RFID是各個(gè)廠家當(dāng)初在互相獨(dú)立和各自為政所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)下開(kāi)發(fā)出來(lái)的,所以缺乏統(tǒng)一規(guī)范。正因?yàn)槿绱耍诖笠?guī)模的系統(tǒng)中很難得到運(yùn)用。而熱切希望普及RFID技術(shù)的領(lǐng)域,如物流界由于運(yùn)作區(qū)域非常廣泛,對(duì)RFID的標(biāo)準(zhǔn)化`極為重視。RFID標(biāo)準(zhǔn)化有標(biāo)簽和讀寫(xiě)器間的通信協(xié)議,以及標(biāo)簽中ID的格式和數(shù)據(jù)檢索的結(jié)構(gòu)等方面。
2、Q:什么是EPC?
A:EPC的全稱(chēng)是Electronic Product Code,中文稱(chēng)為產(chǎn)品電子代碼。EPC的載體是RFID電子標(biāo)簽,并借助互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。EPC旨在為每一件單品建立全球的、開(kāi)放的標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)對(duì)單件產(chǎn)品的跟蹤與追溯,從而有效提高供應(yīng)鏈管理水平、降低物流成本。EPC是一個(gè)完整的、復(fù)雜的、綜合的系統(tǒng)。
3、Q:EPCglobal是什么樣的組織?
A:EPCglobal用中文解釋為全球產(chǎn)品電子代碼管理中心,是產(chǎn)品電子代碼(EPC)在全球的管理機(jī)構(gòu),它隸屬于國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)(GSI),是一個(gè)全球用戶(hù)參與的、中立的、非營(yíng)利性標(biāo)準(zhǔn)化組織。它通過(guò)國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)(GS1)在全球103個(gè)國(guó)家和地區(qū)的編碼組織(在我國(guó)是中國(guó)物品編碼中心)來(lái)推動(dòng)和實(shí)施EPC工作,主要包括:推廣EPC標(biāo)準(zhǔn);管理EPCglobal網(wǎng)絡(luò);實(shí)施EPC系統(tǒng)的推廣工作;與包括麻省理工科大學(xué)MIT(Massachusetts Institute of Technology)在內(nèi)的7個(gè)Auto-ID實(shí)驗(yàn)室合作來(lái)進(jìn)行研發(fā)。各國(guó)編碼組織負(fù)責(zé)管理EPC系統(tǒng)成員的注冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)化工作,在當(dāng)?shù)赝茝VEPC系統(tǒng),提供技術(shù)支持和培訓(xùn)。美國(guó)的沃爾瑪、IBM、微軟、英國(guó)的Tesco、荷蘭的飛利浦、日本的DNP等數(shù)百家企業(yè)都是EPCglobal的成員。
4、Q:產(chǎn)品電子代碼EPC與EAN·UCC編碼的關(guān)系如何?
A:EPC編碼是與EAN/UCC編碼兼容的RFID編碼標(biāo)準(zhǔn)。像任何編碼一樣,EPC編碼必須有載體,通過(guò)貼在物品上的載體,物品才能得到標(biāo)識(shí)和識(shí)別。RFID電子標(biāo)簽是EPC的唯一載體,EPC已經(jīng)成為GS1(由UCC和EAN合并后成立的)的一項(xiàng)主要業(yè)務(wù)。EPC編碼與EAN/UCC編碼是兼容的,實(shí)現(xiàn)了對(duì)單個(gè)產(chǎn)品的唯一標(biāo)識(shí),而EAN/UCC編碼主要還是對(duì)產(chǎn)品類(lèi)別進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
5、Q:EPC編碼是怎樣構(gòu)成的?
A:EPC編碼由96位數(shù)碼構(gòu)成。在各位數(shù)里與條碼類(lèi)似地分配有廠家編號(hào)、產(chǎn)品編號(hào)等數(shù)字段。RFID是比條碼具有更高水準(zhǔn)的識(shí)別碼。其主要特征是利用它可以在制造、流通、銷(xiāo)售、使用直至再利用的全過(guò)程中有效地管理商品,并且有助于制定商品在流通中的最佳管理方式。從EPC編碼的構(gòu)成可以看出其數(shù)據(jù)量之大,不但可以面向數(shù)億企業(yè),而且每個(gè)企業(yè)能夠?yàn)?000多萬(wàn)種商品、每種商品可以對(duì)680億個(gè)單品賦碼。
6、Q:EPC標(biāo)準(zhǔn)下的電子標(biāo)簽利用什么頻段?
A:盡管已有低頻、高頻、超高頻、甚超高頻等多種頻段已為RFID所利用,但是EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)只是利用超高頻UHF(ultrahigh frequency)頻段(860MHz-960MHz)。而UHF頻段已被手機(jī)、無(wú)線廣播和其他無(wú)線業(yè)務(wù)所占用。各國(guó)為了減小對(duì)不宜清理的部分頻率的影響,各自選用了UHF內(nèi)的不同頻段為RFID專(zhuān)用。美國(guó)選用915MHz,歐洲選用868MHz,日本在結(jié)束第二代手機(jī)后將952MHz-954MHz或950MHz-956MHz讓位于RFID。中國(guó)香港地區(qū)是865MHz-868MHz。而中國(guó)由于目前這個(gè)范圍被GSM、CDMA等占用,所以在清理的基礎(chǔ)上考慮將917MHz-922MHz分配給RFID使用,也有利用860Mhz以下頻段的說(shuō)法,目前尚未做出最終決定。
7、Q:EPC標(biāo)準(zhǔn)有什么特點(diǎn)?
A:由于目前的EPC Gen2(關(guān)于Gen2和下文提到的Gen1請(qǐng)參閱后文的介紹)標(biāo)準(zhǔn)只是針對(duì)UHF頻段,它適合長(zhǎng)距離的讀寫(xiě)(讀取ID可達(dá)8m左右的距離),因此主要應(yīng)用在物流等需要通信距離長(zhǎng)的領(lǐng)域。目前EPC沒(méi)有對(duì)UHF以外的其它頻段制定標(biāo)準(zhǔn)。也就是說(shuō)EPC的主要對(duì)象是物流,特別是物流中的流通領(lǐng)域,如用于購(gòu)物。這樣把目標(biāo)限定在很窄小范圍內(nèi)的最大好處在于可以降低電子標(biāo)簽的成本。成本降低到一定程度,例如5美分(0.4元人民幣),小商品上就可以使用電子標(biāo)簽。EPC Gen2中對(duì)于空中接口的標(biāo)準(zhǔn)融合了Gen1和ISO協(xié)議中有關(guān)空中接口的優(yōu)點(diǎn),加上一些從其他通訊系統(tǒng)借鑒來(lái)的信息,如從802.11 Wi-FI路由器,來(lái)實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)器和標(biāo)簽的通信,這樣會(huì)比現(xiàn)存的RFID協(xié)議更快捷、更可靠,并且可以解決對(duì)環(huán)境的噪聲污染問(wèn)題。經(jīng)EPCglobal批準(zhǔn)的EPC通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)提交ISO,即將成為國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)。雖然目前定義完成的Gen2是針對(duì)UHF頻段的,但是EPC正在和將要制定高頻(HF)和2.45GMW頻段的標(biāo)準(zhǔn)。
8、Q:電子商品編碼EPC系統(tǒng)包含哪些內(nèi)容?
A:EPC系統(tǒng)是一個(gè)非常先進(jìn)的、綜合性的和復(fù)雜的系統(tǒng)。其最終目標(biāo)是為每一單件商品建立全球開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)代碼。它由電子商品代碼(EPC)體系、射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)及信息網(wǎng)絡(luò)這三個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。主要內(nèi)容由編碼標(biāo)準(zhǔn)、電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、中間件,Savant系統(tǒng)(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件)、對(duì)象名稱(chēng)解釋服務(wù)(ONS:Object Name Service)、物理標(biāo)記語(yǔ)言(PML:Physical Markup Language)等六個(gè)方面組成。EPC系統(tǒng)及主要內(nèi)容由下表表示:
9、Q:EPC的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是怎樣實(shí)現(xiàn)ID信息檢索的?
A:EPC對(duì)于ID進(jìn)行信息檢索的部件是:(1)Savant,(2)PML(Physical Markup Language) ,(3)ONS(Object Name Service)的三點(diǎn)。其中Savant是連接RFID讀寫(xiě)器系統(tǒng)的操作軟件。PML(Physical Markup Language)是提供與ID相關(guān)聯(lián)信息的服務(wù)器。ONS在識(shí)別那些PML服務(wù)器所提供ID情報(bào)中,起到DNS(Domain Name Server)的類(lèi)似作用。其處理流程如下。一旦Savant檢測(cè)到特定的ID以后,便向ONS服務(wù)器查詢(xún)相應(yīng)于ID的PML服務(wù)器中的地址。然后,根據(jù)得到的地址去查詢(xún)PML服務(wù)器,便可得到ID所對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確信息。
10、Q:什么是EPC的Gen1?
A:Gen1標(biāo)準(zhǔn)是EPCglobal的前身Auto-ID Center制定的。EPC的Gen1是第一代之意,Gen是generation(世代)的縮寫(xiě)。它包括Class 0協(xié)議和Class 1協(xié)議,其中Class 0協(xié)議下的標(biāo)簽是只讀的,不可以寫(xiě)入;而Class 1協(xié)議下的標(biāo)簽雖是可讀寫(xiě)的,但是只能寫(xiě)一次,寫(xiě)完后就成為只讀標(biāo)簽,這兩種協(xié)議下的標(biāo)簽都不具有保密性。Class 1和Class 2協(xié)議都是EPC的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
11、Q:什么是EPC的Gen2?A:因Gen1存在許多問(wèn)題,EPCglobal在Gen1頒布不久便立即開(kāi)始制定的新的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議Gen2。Gen2事實(shí)上是EPCglobal 制定的Class 1 UHF頻段射頻識(shí)別空中接口的第二代標(biāo)準(zhǔn)。在Gen2協(xié)議下的標(biāo)簽可以重復(fù)讀寫(xiě),并且增加了保密性能。其標(biāo)準(zhǔn)和ISO18000-6類(lèi)似。Gen2的特點(diǎn)參照后文。
12、Q:EPC的Gen2經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展過(guò)程?
A:Auto-ID Center的目標(biāo)是規(guī)范編碼系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造,并且采用ISO協(xié)議作為空中接口標(biāo)準(zhǔn)。早期,EAN和UCC致力于努力制訂符合ISO的UHF協(xié)議的全球標(biāo)簽(GTAG)的標(biāo)準(zhǔn)。但是,Auto- ID Center反對(duì)這樣做,原因在于ISO中的UHF協(xié)議過(guò)于復(fù)雜,并且因此導(dǎo)致電子標(biāo)簽的成本居高不下。
Auto-ID Center開(kāi)始開(kāi)發(fā)獨(dú)自的UHF協(xié)議,最初計(jì)劃制訂一套適用于不同級(jí)別標(biāo)簽的協(xié)議。級(jí)別越高的標(biāo)簽更完善。結(jié)果卻一直在調(diào)整計(jì)劃。
最終,Auto-ID Center采用Class 0和Class 1的兩種不同的協(xié)議,這意味著終端用戶(hù)必須購(gòu)買(mǎi)不同的讀寫(xiě)器來(lái)讀取Class 1和Class 0的標(biāo)簽。
2003年,Auto-ID Center的EPC技術(shù)因得到了UCC的認(rèn)可,而開(kāi)始與EAN組織進(jìn)行合作,使EPC技術(shù)商業(yè)化。2003年11月,EPCglobal成立,Auto-ID Center將Class 0和Class 1協(xié)議轉(zhuǎn)交EPCglobal。后來(lái)EPCglobal通過(guò)會(huì)議批準(zhǔn)Class 0和Class 1協(xié)議作為EPC標(biāo)準(zhǔn)。
Class 0和Class 1協(xié)議有兩個(gè)缺點(diǎn),其一是Class 0和Class 1協(xié)議互不兼容,并且與ISO更不兼容。其二是它們不能做到全球通用。例如,Class 0發(fā)射信號(hào)時(shí)使用一種頻率,而接收信號(hào)時(shí)用另一種不同頻率。這與歐洲的標(biāo)準(zhǔn)不同。
2004年,EPCglobal開(kāi)始著手第二代協(xié)議(Gen2)的開(kāi)發(fā),這個(gè)協(xié)議與Gen1不同,而是要使 EPC標(biāo)準(zhǔn)將更加接近ISO標(biāo)準(zhǔn)。2004年12月,EPCglobal又通過(guò)了Gen2。這樣Gen2和ISO標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)成為RFID產(chǎn)品廠家的標(biāo)準(zhǔn)。
Gen2雖然接近了ISO,但是,關(guān)于AFI卻與ISO不同。所有的ISO標(biāo)準(zhǔn)都有AFI,這是一個(gè)8bit的編碼,用來(lái)識(shí)別標(biāo)簽源碼,來(lái)防止EPCglobal對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的壟斷。但是,生產(chǎn)商已經(jīng)開(kāi)始用Gen2標(biāo)準(zhǔn)來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品,這將在供應(yīng)鏈中形成全球使用Gen2的趨勢(shì)。
EPC的Gen2標(biāo)準(zhǔn)將以18000-6 Type C的形式,于2006年3月得到ISO的批準(zhǔn)認(rèn)可,納入ISO標(biāo)準(zhǔn)體系。
13、Q:為什么說(shuō)Gen2標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)相當(dāng)完備的標(biāo)準(zhǔn)?
A:Gen2中對(duì)于空中接口的標(biāo)準(zhǔn)融合了Gen1和ISO協(xié)議中有關(guān)空中接口的優(yōu)點(diǎn),加上一些從其他通訊系統(tǒng)借鑒來(lái)的信息,如從802.11 Wi-FI路由器,來(lái)實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)器和標(biāo)簽的通信,這樣會(huì)比現(xiàn)存的RFID協(xié)議更快捷、可靠,并且可以解決對(duì)環(huán)境的噪聲問(wèn)題。所以這個(gè)Gen2不是一個(gè)泛泛的概念,而是有具體明確對(duì)象的。
射頻識(shí)別的常用頻率范圍有HF ISM頻段,UHF 860MHz-960MHz頻段,MW 2.45GHz頻段等。不同頻段的射頻識(shí)別各有技術(shù)特點(diǎn),然而針對(duì)EPC物品編碼應(yīng)用的大物流,供應(yīng)鏈管理的應(yīng)用需求,UHF頻段具有讀寫(xiě)距離遠(yuǎn),通訊速率較高等優(yōu)勢(shì)而成為最適合上述應(yīng)用的頻段。因此,自EPCglobal接管Auto-ID Center之初,就成立了專(zhuān)門(mén)的硬件工作組(Hard ware Action Group, HAG)負(fù)責(zé)制訂EPC射頻識(shí)別的空中接口技術(shù),首先進(jìn)行的就是UHF頻段的。 該工作組幾乎集合了全球最主要的射頻識(shí)別硬件供應(yīng)商,在已有的UHF射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)(如ISO/IEC 18000-6)、已有用戶(hù)需求和相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備基礎(chǔ)上,該工作組根據(jù)EPC應(yīng)用的特殊需求進(jìn)行了前后長(zhǎng)達(dá)兩年的分析、論證最終制定了我們所說(shuō)的Gen2標(biāo)準(zhǔn)。從這一點(diǎn)上,我們就可以說(shuō)Gen2標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)不同一般的射頻識(shí)別空中接口標(biāo)準(zhǔn)。從技術(shù)上說(shuō),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)相當(dāng)完備的標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)然這樣造成的后果是實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度提高,芯片設(shè)計(jì)難度及制造成本也相應(yīng)提高。(朱正)
14、Q:與Gen1相比,Gen2的最基本的優(yōu)越性有哪些?
A:與Gen1相比,Gen2的最基本的優(yōu)越性在于:
更快的讀取率Gen2協(xié)議是為了使讀者能在RFID標(biāo)簽中讀取和寫(xiě)入數(shù)據(jù)比Gen1協(xié)議更快而設(shè)計(jì)的。Gen2支持標(biāo)簽到讀寫(xiě)器轉(zhuǎn)變率最高可達(dá)到640Kbit/sec,相比較而言,Gen1的Class 0是140Kbit/sec,Class 1為80Kbit/sec,比率的提高意味著公司可以用比從前高出很多的速率來(lái)讀取標(biāo)簽,以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)讀取速度的要求。此外,Gen2標(biāo)簽每寫(xiě)入16bit要少于20毫秒。寫(xiě)入一個(gè)96bit的EPC,加上開(kāi)頭(標(biāo)簽里儲(chǔ)存的一些額外信息)不超過(guò)140msec,并且允許讀寫(xiě)器以高于7個(gè)標(biāo)簽/sec的速度工作,這種速度能滿(mǎn)足目前生產(chǎn)線上的實(shí)時(shí)要求,因此現(xiàn)場(chǎng)不需要放慢他們的生產(chǎn)線的速度就能為標(biāo)簽寫(xiě)入EPC。
較長(zhǎng)的密碼新的Gen2使用32bit長(zhǎng)的密碼,同時(shí)也用來(lái)終止、鎖定和開(kāi)啟記憶。這意味著至少有4億多種密碼可供選擇,除了得到標(biāo)簽的所有者的許可之外,沒(méi)有人能夠破壞或停止標(biāo)簽的工作狀態(tài)。
15、Q:Gen2的性能方面的提升或者說(shuō)技術(shù)特點(diǎn)是什么?
A:Gen2的性能方面的提升或者說(shuō)技術(shù)特點(diǎn)主要有下面這幾個(gè)方面:
第一,Gen2在制定過(guò)程中,伴隨著世界主要區(qū)域的用于射頻識(shí)別的無(wú)線電頻段的劃分和落實(shí)。所以
Gen2標(biāo)準(zhǔn)充分考慮了全球范圍內(nèi)的通用性,Gen2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了多種編碼、信號(hào)調(diào)制方式,使得射頻識(shí)別標(biāo)簽及讀寫(xiě)器能夠在符合地方無(wú)線電管理標(biāo)準(zhǔn)的前提下最大程度提升系統(tǒng)性能。
第二,Gen2標(biāo)準(zhǔn)提出了全新的密集讀寫(xiě)器(Dense-Reader)模式的解決方案,在后面的問(wèn)題中我們?cè)倬唧w了解。
第三,Gen2標(biāo)準(zhǔn)有效地將Ghost Read(幻影標(biāo)簽)的發(fā)生概率極大地降低了,理論分析針對(duì)EPC的大物流應(yīng)用,其發(fā)生概率也僅為1個(gè)/年。
第四,明確規(guī)范了kill指令及Lock指令,用于實(shí)現(xiàn)隱私保護(hù)的用戶(hù)需求。(朱正)
16、Q:Dense-Reader模式是怎樣的工作原理?
A:Gen2中的Dense Reader模式也是針對(duì)EPC的大物流和供應(yīng)鏈管理的具體應(yīng)用提出的。在這些應(yīng)用中,常常會(huì)出現(xiàn)在一個(gè)相對(duì)較小的物理空間,比如一個(gè)倉(cāng)庫(kù)中,同時(shí)存在著十幾甚至幾十臺(tái)讀寫(xiě)器的情況。不同于其他的無(wú)線通信系統(tǒng),射頻識(shí)別系統(tǒng)中從標(biāo)簽返回的信號(hào)強(qiáng)度是非常弱的,而標(biāo)簽又是無(wú)源低成本的,無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的編碼和調(diào)制方式,標(biāo)簽基本上只能以調(diào)幅的形式返回信號(hào)。因此,即使通過(guò)讀寫(xiě)器選擇不同通信信道的方式,近旁信道的讀寫(xiě)器仍然會(huì)對(duì)信道中工作的讀寫(xiě)器和標(biāo)簽產(chǎn)生干擾。針對(duì)這一問(wèn)題,以往的解決方案是讀寫(xiě)器在工作前通過(guò)偵聽(tīng)信道中的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)決定是否開(kāi)啟,即所謂的“發(fā)前聽(tīng)”(Listen Before Talk)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
第一,但這種方式的效率低,并且一個(gè)對(duì)旁瓣抑制差的讀寫(xiě)器可以輕易地將工作場(chǎng)所內(nèi)的其他讀寫(xiě)器設(shè)置為工作無(wú)效。
第二,針對(duì)這一問(wèn)題,Gen2制定了專(zhuān)門(mén)的Dense-Reader模式。該模式主要通過(guò)降低信號(hào)通信速率來(lái)降低收發(fā)信號(hào)的帶寬,同時(shí)嚴(yán)格限制讀寫(xiě)器的收發(fā)信道的帶寬,通過(guò)采用滾降系數(shù)大的濾波器來(lái)抑制帶外信號(hào)泄露和噪聲,從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)信道之間的讀寫(xiě)器和標(biāo)簽互不干擾。同時(shí),針對(duì)標(biāo)簽,通過(guò)設(shè)計(jì)解碼濾波器,提升標(biāo)簽對(duì)其他信道讀寫(xiě)器干擾的抑制。
第三,做個(gè)形象的比喻:如果一條馬路寬度一定,我們劃分成一定數(shù)量的車(chē)道,如果汽車(chē)的限速是120公里,為了安全考慮,車(chē)道寬度比較大,也許我們只能劃出4車(chē)道,而限速如果降低到60公里,那么車(chē)與車(chē)之間的影響就會(huì)減小,我們就可能可以劃出6車(chē)道,而如果進(jìn)一步降低限速,比如我們都改騎自行車(chē),那么同樣的馬路我們可能就可以讓20輛自行車(chē)互不干擾地運(yùn)行了。如果我們?cè)谲?chē)道間在加上良好的隔離(濾波抑制),那么我們就可以進(jìn)一步提升同時(shí)運(yùn)行的自行車(chē)數(shù)量了。(朱正)
17、Q:較長(zhǎng)識(shí)讀距離對(duì)系統(tǒng)識(shí)讀率由何好處?
A:長(zhǎng)識(shí)讀距離是絕大部分射頻識(shí)別系統(tǒng)性能優(yōu)化的需求。較長(zhǎng)的識(shí)別距離對(duì)于提高讀出率、吞吐率、以及可靠性都有幫助。(朱正)
18、Q:怎樣才能有較長(zhǎng)的識(shí)讀距離?
A:提高識(shí)讀距離是關(guān)系整個(gè)射頻識(shí)別系統(tǒng)的,一般而言我們可以通過(guò)幾個(gè)方面來(lái)提高識(shí)讀距離:降低標(biāo)簽芯片的功耗是最直接的手段;作為標(biāo)簽芯片的核心技術(shù)之一的整流電路的效率也是關(guān)系到識(shí)讀距離的重要因素,采用整流效率高的電路結(jié)構(gòu)和元件是目前常用的解決方法;降低信道之間的干擾也是提高識(shí)讀距離的重要手段。(朱正)
19、Q:Ghost Read是怎么回事?
A:Ghost Read,現(xiàn)在還沒(méi)有看到國(guó)內(nèi)有什么準(zhǔn)確的翻譯方法,我暫時(shí)翻譯為幻影標(biāo)簽。那么Ghost Read是什么呢?就是讀寫(xiě)器得到了實(shí)際在通信范圍內(nèi)并不存在的標(biāo)簽,可能這個(gè)標(biāo)簽上存儲(chǔ)的EPC號(hào)碼是在別的產(chǎn)品、別的物理空間中的,也可能在整個(gè)系統(tǒng)中的任何地方都沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)。相對(duì)于標(biāo)簽丟失而言,Ghost Read對(duì)于系統(tǒng)的影響更嚴(yán)重。(朱正)
20、Q:Gen2是怎樣避免Ghost Read出現(xiàn)的?
A:解決Ghost Read的方式主要依靠嚴(yán)格時(shí)序結(jié)構(gòu)、隨機(jī)數(shù)確認(rèn)通信有效,數(shù)據(jù)完整性檢查等手段加以避免。以Gen2為例,讀寫(xiě)器必須經(jīng)過(guò)八重嚴(yán)格定義的檢查機(jī)制才能夠得到一個(gè)標(biāo)簽中的EPC編碼,這樣就將Ghost Read的出現(xiàn)概率大大降低了。(朱正)
21、Q:Gen2技術(shù)的將來(lái)性如何?
A:Gen2是一個(gè)非常完備的UHF頻段射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn),其未來(lái)將會(huì)和條形碼一樣成為我們?nèi)粘I畹囊粋€(gè)部分。回顧射頻識(shí)別技術(shù)在過(guò)去幾年中的發(fā)展,我們可以看到整個(gè)社會(huì)對(duì)射頻識(shí)別技術(shù)的認(rèn)識(shí)從無(wú)到有,然后是狂熱追捧,接著又出現(xiàn)了低谷?,F(xiàn)在是真正進(jìn)入應(yīng)用,產(chǎn)生價(jià)值的時(shí)候了。吉列公司通過(guò)采用射頻識(shí)別技術(shù),已經(jīng)將缺貨率降低了20%。我們確實(shí)欣喜地看到越來(lái)越多的成功案例。而標(biāo)簽、讀寫(xiě)器等硬件成本也在不斷下跌,Gen2技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的到來(lái)已為時(shí)不遠(yuǎn)了。(朱正)
22. Q:采用EPC C1 Gen2的空中接口協(xié)議是否一定需要采用EPC編碼?
A:并不需要。EPC C1 Gen2空中接口協(xié)議是一個(gè)非常寬容的協(xié)議,制定中考慮了非EPC編碼的需求。在EPC C1 Gen2 v1.1.0的最終版6.3.2.1.2.2部分詳細(xì)定義了協(xié)議控制字。簡(jiǎn)單地來(lái)說(shuō),在控制字中有一位表示是否存儲(chǔ)的是EPC編碼,如果是EPC編碼則控制字中的其它位存儲(chǔ)相應(yīng)的EPC信息,如果不是EPC編碼,則為非EPC編碼,控制字存儲(chǔ)的是符合ISO 15961規(guī)范的應(yīng)用類(lèi)型AFI編碼。從而實(shí)現(xiàn)了和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的兼容性。在這個(gè)架構(gòu)基礎(chǔ)上,我們完全可以采用符合我國(guó)應(yīng)用需求的編碼。
23、Q:EPC必須遵循哪些規(guī)則?
A:EPC必須遵循下述原則:
全球通用、開(kāi)放、中立。
在知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)方面免專(zhuān)利使用費(fèi)(Royalty free)。
價(jià)格低、性能高的RFID標(biāo)簽和讀寫(xiě)器。
標(biāo)簽盡量簡(jiǎn)單,ID信息保持在網(wǎng)絡(luò)中。
供應(yīng)鏈上的所有環(huán)節(jié)上都要保
4、Q:UID是怎么回事?
A:泛在ID中心(Ubiquitous ID Center)是以東京大學(xué)的坂村健教授所主持的TRON項(xiàng)目為基礎(chǔ),于2002年12月設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體。其宗旨為將自動(dòng)物體識(shí)別作為RFID的核心。不僅以代替條碼(一維條碼和二維條碼)為目標(biāo),而且在日常生活的各個(gè)領(lǐng)域里全面提供新式服務(wù)為基礎(chǔ)來(lái)推動(dòng)RFID的應(yīng)用。作為基本ID利用由128位數(shù)碼組成的U-CODE,我們常稱(chēng)之為UID編碼。該中心在研究如何以ID被發(fā)行的時(shí)間和場(chǎng)所等為基礎(chǔ)來(lái)自動(dòng)生成ID的方法。另外UID的體系不僅限于通常的RFID標(biāo)簽,而且包括搭載有CPU的密碼化電子標(biāo)簽。這樣一來(lái)UID體系涵蓋和涉及了RFID標(biāo)簽的多種多樣的應(yīng)用,所以該體系的主要特征為在提高現(xiàn)存的各類(lèi)標(biāo)簽體系的水準(zhǔn)為前提推行標(biāo)準(zhǔn)化。
25、Q:國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO有哪些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)?
A:標(biāo)簽和讀寫(xiě)器間的通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格正在由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO進(jìn)行制定。作為已經(jīng)確定的標(biāo)準(zhǔn)有ISO14443、ISO15693和ISO18000等種類(lèi)。
其中ISO14443和ISO15693同時(shí)為13.56MHz頻帶所利用。ISO14443是關(guān)于認(rèn)證和電子貨幣那樣保密程度高的情況下利用RFID或非接觸的IC卡的通信標(biāo)準(zhǔn)。主要有Type A(IC電話卡等),Type B(身份證件等),Type C(FeliCa)的三種。ISO15693是以作為商品等目的來(lái)應(yīng)用為前提的RFID通信規(guī)格。規(guī)定了內(nèi)存的讀寫(xiě)等基本指令卻沒(méi)有規(guī)定密碼化等保密機(jī)能。
近來(lái),ISO又制定和公布了ISO 18000標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)寫(xiě)入了包括在供應(yīng)鏈中用于貨物跟蹤的空中接口協(xié)議。ISO18000兼顧了世界上的七種RFID的主要頻段標(biāo)準(zhǔn)。ISO14443和ISO15693以及這七種標(biāo)注的內(nèi)容匯總?cè)缦拢?nbsp;
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)還制訂出有關(guān)動(dòng)物跟蹤的RFID標(biāo)準(zhǔn)。
ISO11784詳細(xì)說(shuō)明了標(biāo)簽數(shù)據(jù)的構(gòu)成方式。
ISO11785定義了空中接口協(xié)議。
ISO還建立了測(cè)試RFID標(biāo)簽與讀卡機(jī)一致性的標(biāo)準(zhǔn)(ISO 18047),和測(cè)試RFID標(biāo)簽與讀卡機(jī)性能的標(biāo)準(zhǔn)(ISO 18046)。
有關(guān)在供應(yīng)鏈中利用RFID來(lái)進(jìn)行貨物跟蹤的標(biāo)準(zhǔn)很少。ISO提議探討有關(guān)四十英尺海運(yùn)集裝箱、托盤(pán)、運(yùn)輸工具、具體案例等特殊條款
A:RFID是各個(gè)廠家當(dāng)初在互相獨(dú)立和各自為政所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)下開(kāi)發(fā)出來(lái)的,所以缺乏統(tǒng)一規(guī)范。正因?yàn)槿绱耍诖笠?guī)模的系統(tǒng)中很難得到運(yùn)用。而熱切希望普及RFID技術(shù)的領(lǐng)域,如物流界由于運(yùn)作區(qū)域非常廣泛,對(duì)RFID的標(biāo)準(zhǔn)化`極為重視。RFID標(biāo)準(zhǔn)化有標(biāo)簽和讀寫(xiě)器間的通信協(xié)議,以及標(biāo)簽中ID的格式和數(shù)據(jù)檢索的結(jié)構(gòu)等方面。
2、Q:什么是EPC?
A:EPC的全稱(chēng)是Electronic Product Code,中文稱(chēng)為產(chǎn)品電子代碼。EPC的載體是RFID電子標(biāo)簽,并借助互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。EPC旨在為每一件單品建立全球的、開(kāi)放的標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)對(duì)單件產(chǎn)品的跟蹤與追溯,從而有效提高供應(yīng)鏈管理水平、降低物流成本。EPC是一個(gè)完整的、復(fù)雜的、綜合的系統(tǒng)。
3、Q:EPCglobal是什么樣的組織?
A:EPCglobal用中文解釋為全球產(chǎn)品電子代碼管理中心,是產(chǎn)品電子代碼(EPC)在全球的管理機(jī)構(gòu),它隸屬于國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)(GSI),是一個(gè)全球用戶(hù)參與的、中立的、非營(yíng)利性標(biāo)準(zhǔn)化組織。它通過(guò)國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)(GS1)在全球103個(gè)國(guó)家和地區(qū)的編碼組織(在我國(guó)是中國(guó)物品編碼中心)來(lái)推動(dòng)和實(shí)施EPC工作,主要包括:推廣EPC標(biāo)準(zhǔn);管理EPCglobal網(wǎng)絡(luò);實(shí)施EPC系統(tǒng)的推廣工作;與包括麻省理工科大學(xué)MIT(Massachusetts Institute of Technology)在內(nèi)的7個(gè)Auto-ID實(shí)驗(yàn)室合作來(lái)進(jìn)行研發(fā)。各國(guó)編碼組織負(fù)責(zé)管理EPC系統(tǒng)成員的注冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)化工作,在當(dāng)?shù)赝茝VEPC系統(tǒng),提供技術(shù)支持和培訓(xùn)。美國(guó)的沃爾瑪、IBM、微軟、英國(guó)的Tesco、荷蘭的飛利浦、日本的DNP等數(shù)百家企業(yè)都是EPCglobal的成員。
4、Q:產(chǎn)品電子代碼EPC與EAN·UCC編碼的關(guān)系如何?
A:EPC編碼是與EAN/UCC編碼兼容的RFID編碼標(biāo)準(zhǔn)。像任何編碼一樣,EPC編碼必須有載體,通過(guò)貼在物品上的載體,物品才能得到標(biāo)識(shí)和識(shí)別。RFID電子標(biāo)簽是EPC的唯一載體,EPC已經(jīng)成為GS1(由UCC和EAN合并后成立的)的一項(xiàng)主要業(yè)務(wù)。EPC編碼與EAN/UCC編碼是兼容的,實(shí)現(xiàn)了對(duì)單個(gè)產(chǎn)品的唯一標(biāo)識(shí),而EAN/UCC編碼主要還是對(duì)產(chǎn)品類(lèi)別進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
5、Q:EPC編碼是怎樣構(gòu)成的?
A:EPC編碼由96位數(shù)碼構(gòu)成。在各位數(shù)里與條碼類(lèi)似地分配有廠家編號(hào)、產(chǎn)品編號(hào)等數(shù)字段。RFID是比條碼具有更高水準(zhǔn)的識(shí)別碼。其主要特征是利用它可以在制造、流通、銷(xiāo)售、使用直至再利用的全過(guò)程中有效地管理商品,并且有助于制定商品在流通中的最佳管理方式。從EPC編碼的構(gòu)成可以看出其數(shù)據(jù)量之大,不但可以面向數(shù)億企業(yè),而且每個(gè)企業(yè)能夠?yàn)?000多萬(wàn)種商品、每種商品可以對(duì)680億個(gè)單品賦碼。
6、Q:EPC標(biāo)準(zhǔn)下的電子標(biāo)簽利用什么頻段?
A:盡管已有低頻、高頻、超高頻、甚超高頻等多種頻段已為RFID所利用,但是EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)只是利用超高頻UHF(ultrahigh frequency)頻段(860MHz-960MHz)。而UHF頻段已被手機(jī)、無(wú)線廣播和其他無(wú)線業(yè)務(wù)所占用。各國(guó)為了減小對(duì)不宜清理的部分頻率的影響,各自選用了UHF內(nèi)的不同頻段為RFID專(zhuān)用。美國(guó)選用915MHz,歐洲選用868MHz,日本在結(jié)束第二代手機(jī)后將952MHz-954MHz或950MHz-956MHz讓位于RFID。中國(guó)香港地區(qū)是865MHz-868MHz。而中國(guó)由于目前這個(gè)范圍被GSM、CDMA等占用,所以在清理的基礎(chǔ)上考慮將917MHz-922MHz分配給RFID使用,也有利用860Mhz以下頻段的說(shuō)法,目前尚未做出最終決定。
7、Q:EPC標(biāo)準(zhǔn)有什么特點(diǎn)?
A:由于目前的EPC Gen2(關(guān)于Gen2和下文提到的Gen1請(qǐng)參閱后文的介紹)標(biāo)準(zhǔn)只是針對(duì)UHF頻段,它適合長(zhǎng)距離的讀寫(xiě)(讀取ID可達(dá)8m左右的距離),因此主要應(yīng)用在物流等需要通信距離長(zhǎng)的領(lǐng)域。目前EPC沒(méi)有對(duì)UHF以外的其它頻段制定標(biāo)準(zhǔn)。也就是說(shuō)EPC的主要對(duì)象是物流,特別是物流中的流通領(lǐng)域,如用于購(gòu)物。這樣把目標(biāo)限定在很窄小范圍內(nèi)的最大好處在于可以降低電子標(biāo)簽的成本。成本降低到一定程度,例如5美分(0.4元人民幣),小商品上就可以使用電子標(biāo)簽。EPC Gen2中對(duì)于空中接口的標(biāo)準(zhǔn)融合了Gen1和ISO協(xié)議中有關(guān)空中接口的優(yōu)點(diǎn),加上一些從其他通訊系統(tǒng)借鑒來(lái)的信息,如從802.11 Wi-FI路由器,來(lái)實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)器和標(biāo)簽的通信,這樣會(huì)比現(xiàn)存的RFID協(xié)議更快捷、更可靠,并且可以解決對(duì)環(huán)境的噪聲污染問(wèn)題。經(jīng)EPCglobal批準(zhǔn)的EPC通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)提交ISO,即將成為國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)。雖然目前定義完成的Gen2是針對(duì)UHF頻段的,但是EPC正在和將要制定高頻(HF)和2.45GMW頻段的標(biāo)準(zhǔn)。
8、Q:電子商品編碼EPC系統(tǒng)包含哪些內(nèi)容?
A:EPC系統(tǒng)是一個(gè)非常先進(jìn)的、綜合性的和復(fù)雜的系統(tǒng)。其最終目標(biāo)是為每一單件商品建立全球開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)代碼。它由電子商品代碼(EPC)體系、射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)及信息網(wǎng)絡(luò)這三個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。主要內(nèi)容由編碼標(biāo)準(zhǔn)、電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、中間件,Savant系統(tǒng)(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件)、對(duì)象名稱(chēng)解釋服務(wù)(ONS:Object Name Service)、物理標(biāo)記語(yǔ)言(PML:Physical Markup Language)等六個(gè)方面組成。EPC系統(tǒng)及主要內(nèi)容由下表表示:
9、Q:EPC的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是怎樣實(shí)現(xiàn)ID信息檢索的?
A:EPC對(duì)于ID進(jìn)行信息檢索的部件是:(1)Savant,(2)PML(Physical Markup Language) ,(3)ONS(Object Name Service)的三點(diǎn)。其中Savant是連接RFID讀寫(xiě)器系統(tǒng)的操作軟件。PML(Physical Markup Language)是提供與ID相關(guān)聯(lián)信息的服務(wù)器。ONS在識(shí)別那些PML服務(wù)器所提供ID情報(bào)中,起到DNS(Domain Name Server)的類(lèi)似作用。其處理流程如下。一旦Savant檢測(cè)到特定的ID以后,便向ONS服務(wù)器查詢(xún)相應(yīng)于ID的PML服務(wù)器中的地址。然后,根據(jù)得到的地址去查詢(xún)PML服務(wù)器,便可得到ID所對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確信息。
10、Q:什么是EPC的Gen1?
A:Gen1標(biāo)準(zhǔn)是EPCglobal的前身Auto-ID Center制定的。EPC的Gen1是第一代之意,Gen是generation(世代)的縮寫(xiě)。它包括Class 0協(xié)議和Class 1協(xié)議,其中Class 0協(xié)議下的標(biāo)簽是只讀的,不可以寫(xiě)入;而Class 1協(xié)議下的標(biāo)簽雖是可讀寫(xiě)的,但是只能寫(xiě)一次,寫(xiě)完后就成為只讀標(biāo)簽,這兩種協(xié)議下的標(biāo)簽都不具有保密性。Class 1和Class 2協(xié)議都是EPC的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
11、Q:什么是EPC的Gen2?A:因Gen1存在許多問(wèn)題,EPCglobal在Gen1頒布不久便立即開(kāi)始制定的新的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議Gen2。Gen2事實(shí)上是EPCglobal 制定的Class 1 UHF頻段射頻識(shí)別空中接口的第二代標(biāo)準(zhǔn)。在Gen2協(xié)議下的標(biāo)簽可以重復(fù)讀寫(xiě),并且增加了保密性能。其標(biāo)準(zhǔn)和ISO18000-6類(lèi)似。Gen2的特點(diǎn)參照后文。
12、Q:EPC的Gen2經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展過(guò)程?
A:Auto-ID Center的目標(biāo)是規(guī)范編碼系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造,并且采用ISO協(xié)議作為空中接口標(biāo)準(zhǔn)。早期,EAN和UCC致力于努力制訂符合ISO的UHF協(xié)議的全球標(biāo)簽(GTAG)的標(biāo)準(zhǔn)。但是,Auto- ID Center反對(duì)這樣做,原因在于ISO中的UHF協(xié)議過(guò)于復(fù)雜,并且因此導(dǎo)致電子標(biāo)簽的成本居高不下。
Auto-ID Center開(kāi)始開(kāi)發(fā)獨(dú)自的UHF協(xié)議,最初計(jì)劃制訂一套適用于不同級(jí)別標(biāo)簽的協(xié)議。級(jí)別越高的標(biāo)簽更完善。結(jié)果卻一直在調(diào)整計(jì)劃。
最終,Auto-ID Center采用Class 0和Class 1的兩種不同的協(xié)議,這意味著終端用戶(hù)必須購(gòu)買(mǎi)不同的讀寫(xiě)器來(lái)讀取Class 1和Class 0的標(biāo)簽。
2003年,Auto-ID Center的EPC技術(shù)因得到了UCC的認(rèn)可,而開(kāi)始與EAN組織進(jìn)行合作,使EPC技術(shù)商業(yè)化。2003年11月,EPCglobal成立,Auto-ID Center將Class 0和Class 1協(xié)議轉(zhuǎn)交EPCglobal。后來(lái)EPCglobal通過(guò)會(huì)議批準(zhǔn)Class 0和Class 1協(xié)議作為EPC標(biāo)準(zhǔn)。
Class 0和Class 1協(xié)議有兩個(gè)缺點(diǎn),其一是Class 0和Class 1協(xié)議互不兼容,并且與ISO更不兼容。其二是它們不能做到全球通用。例如,Class 0發(fā)射信號(hào)時(shí)使用一種頻率,而接收信號(hào)時(shí)用另一種不同頻率。這與歐洲的標(biāo)準(zhǔn)不同。
2004年,EPCglobal開(kāi)始著手第二代協(xié)議(Gen2)的開(kāi)發(fā),這個(gè)協(xié)議與Gen1不同,而是要使 EPC標(biāo)準(zhǔn)將更加接近ISO標(biāo)準(zhǔn)。2004年12月,EPCglobal又通過(guò)了Gen2。這樣Gen2和ISO標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)成為RFID產(chǎn)品廠家的標(biāo)準(zhǔn)。
Gen2雖然接近了ISO,但是,關(guān)于AFI卻與ISO不同。所有的ISO標(biāo)準(zhǔn)都有AFI,這是一個(gè)8bit的編碼,用來(lái)識(shí)別標(biāo)簽源碼,來(lái)防止EPCglobal對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的壟斷。但是,生產(chǎn)商已經(jīng)開(kāi)始用Gen2標(biāo)準(zhǔn)來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品,這將在供應(yīng)鏈中形成全球使用Gen2的趨勢(shì)。
EPC的Gen2標(biāo)準(zhǔn)將以18000-6 Type C的形式,于2006年3月得到ISO的批準(zhǔn)認(rèn)可,納入ISO標(biāo)準(zhǔn)體系。
13、Q:為什么說(shuō)Gen2標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)相當(dāng)完備的標(biāo)準(zhǔn)?
A:Gen2中對(duì)于空中接口的標(biāo)準(zhǔn)融合了Gen1和ISO協(xié)議中有關(guān)空中接口的優(yōu)點(diǎn),加上一些從其他通訊系統(tǒng)借鑒來(lái)的信息,如從802.11 Wi-FI路由器,來(lái)實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)器和標(biāo)簽的通信,這樣會(huì)比現(xiàn)存的RFID協(xié)議更快捷、可靠,并且可以解決對(duì)環(huán)境的噪聲問(wèn)題。所以這個(gè)Gen2不是一個(gè)泛泛的概念,而是有具體明確對(duì)象的。
射頻識(shí)別的常用頻率范圍有HF ISM頻段,UHF 860MHz-960MHz頻段,MW 2.45GHz頻段等。不同頻段的射頻識(shí)別各有技術(shù)特點(diǎn),然而針對(duì)EPC物品編碼應(yīng)用的大物流,供應(yīng)鏈管理的應(yīng)用需求,UHF頻段具有讀寫(xiě)距離遠(yuǎn),通訊速率較高等優(yōu)勢(shì)而成為最適合上述應(yīng)用的頻段。因此,自EPCglobal接管Auto-ID Center之初,就成立了專(zhuān)門(mén)的硬件工作組(Hard ware Action Group, HAG)負(fù)責(zé)制訂EPC射頻識(shí)別的空中接口技術(shù),首先進(jìn)行的就是UHF頻段的。 該工作組幾乎集合了全球最主要的射頻識(shí)別硬件供應(yīng)商,在已有的UHF射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)(如ISO/IEC 18000-6)、已有用戶(hù)需求和相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備基礎(chǔ)上,該工作組根據(jù)EPC應(yīng)用的特殊需求進(jìn)行了前后長(zhǎng)達(dá)兩年的分析、論證最終制定了我們所說(shuō)的Gen2標(biāo)準(zhǔn)。從這一點(diǎn)上,我們就可以說(shuō)Gen2標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)不同一般的射頻識(shí)別空中接口標(biāo)準(zhǔn)。從技術(shù)上說(shuō),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)相當(dāng)完備的標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)然這樣造成的后果是實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度提高,芯片設(shè)計(jì)難度及制造成本也相應(yīng)提高。(朱正)
14、Q:與Gen1相比,Gen2的最基本的優(yōu)越性有哪些?
A:與Gen1相比,Gen2的最基本的優(yōu)越性在于:
更快的讀取率Gen2協(xié)議是為了使讀者能在RFID標(biāo)簽中讀取和寫(xiě)入數(shù)據(jù)比Gen1協(xié)議更快而設(shè)計(jì)的。Gen2支持標(biāo)簽到讀寫(xiě)器轉(zhuǎn)變率最高可達(dá)到640Kbit/sec,相比較而言,Gen1的Class 0是140Kbit/sec,Class 1為80Kbit/sec,比率的提高意味著公司可以用比從前高出很多的速率來(lái)讀取標(biāo)簽,以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)讀取速度的要求。此外,Gen2標(biāo)簽每寫(xiě)入16bit要少于20毫秒。寫(xiě)入一個(gè)96bit的EPC,加上開(kāi)頭(標(biāo)簽里儲(chǔ)存的一些額外信息)不超過(guò)140msec,并且允許讀寫(xiě)器以高于7個(gè)標(biāo)簽/sec的速度工作,這種速度能滿(mǎn)足目前生產(chǎn)線上的實(shí)時(shí)要求,因此現(xiàn)場(chǎng)不需要放慢他們的生產(chǎn)線的速度就能為標(biāo)簽寫(xiě)入EPC。
較長(zhǎng)的密碼新的Gen2使用32bit長(zhǎng)的密碼,同時(shí)也用來(lái)終止、鎖定和開(kāi)啟記憶。這意味著至少有4億多種密碼可供選擇,除了得到標(biāo)簽的所有者的許可之外,沒(méi)有人能夠破壞或停止標(biāo)簽的工作狀態(tài)。
15、Q:Gen2的性能方面的提升或者說(shuō)技術(shù)特點(diǎn)是什么?
A:Gen2的性能方面的提升或者說(shuō)技術(shù)特點(diǎn)主要有下面這幾個(gè)方面:
第一,Gen2在制定過(guò)程中,伴隨著世界主要區(qū)域的用于射頻識(shí)別的無(wú)線電頻段的劃分和落實(shí)。所以
Gen2標(biāo)準(zhǔn)充分考慮了全球范圍內(nèi)的通用性,Gen2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了多種編碼、信號(hào)調(diào)制方式,使得射頻識(shí)別標(biāo)簽及讀寫(xiě)器能夠在符合地方無(wú)線電管理標(biāo)準(zhǔn)的前提下最大程度提升系統(tǒng)性能。
第二,Gen2標(biāo)準(zhǔn)提出了全新的密集讀寫(xiě)器(Dense-Reader)模式的解決方案,在后面的問(wèn)題中我們?cè)倬唧w了解。
第三,Gen2標(biāo)準(zhǔn)有效地將Ghost Read(幻影標(biāo)簽)的發(fā)生概率極大地降低了,理論分析針對(duì)EPC的大物流應(yīng)用,其發(fā)生概率也僅為1個(gè)/年。
第四,明確規(guī)范了kill指令及Lock指令,用于實(shí)現(xiàn)隱私保護(hù)的用戶(hù)需求。(朱正)
16、Q:Dense-Reader模式是怎樣的工作原理?
A:Gen2中的Dense Reader模式也是針對(duì)EPC的大物流和供應(yīng)鏈管理的具體應(yīng)用提出的。在這些應(yīng)用中,常常會(huì)出現(xiàn)在一個(gè)相對(duì)較小的物理空間,比如一個(gè)倉(cāng)庫(kù)中,同時(shí)存在著十幾甚至幾十臺(tái)讀寫(xiě)器的情況。不同于其他的無(wú)線通信系統(tǒng),射頻識(shí)別系統(tǒng)中從標(biāo)簽返回的信號(hào)強(qiáng)度是非常弱的,而標(biāo)簽又是無(wú)源低成本的,無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的編碼和調(diào)制方式,標(biāo)簽基本上只能以調(diào)幅的形式返回信號(hào)。因此,即使通過(guò)讀寫(xiě)器選擇不同通信信道的方式,近旁信道的讀寫(xiě)器仍然會(huì)對(duì)信道中工作的讀寫(xiě)器和標(biāo)簽產(chǎn)生干擾。針對(duì)這一問(wèn)題,以往的解決方案是讀寫(xiě)器在工作前通過(guò)偵聽(tīng)信道中的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)決定是否開(kāi)啟,即所謂的“發(fā)前聽(tīng)”(Listen Before Talk)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
第一,但這種方式的效率低,并且一個(gè)對(duì)旁瓣抑制差的讀寫(xiě)器可以輕易地將工作場(chǎng)所內(nèi)的其他讀寫(xiě)器設(shè)置為工作無(wú)效。
第二,針對(duì)這一問(wèn)題,Gen2制定了專(zhuān)門(mén)的Dense-Reader模式。該模式主要通過(guò)降低信號(hào)通信速率來(lái)降低收發(fā)信號(hào)的帶寬,同時(shí)嚴(yán)格限制讀寫(xiě)器的收發(fā)信道的帶寬,通過(guò)采用滾降系數(shù)大的濾波器來(lái)抑制帶外信號(hào)泄露和噪聲,從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)信道之間的讀寫(xiě)器和標(biāo)簽互不干擾。同時(shí),針對(duì)標(biāo)簽,通過(guò)設(shè)計(jì)解碼濾波器,提升標(biāo)簽對(duì)其他信道讀寫(xiě)器干擾的抑制。
第三,做個(gè)形象的比喻:如果一條馬路寬度一定,我們劃分成一定數(shù)量的車(chē)道,如果汽車(chē)的限速是120公里,為了安全考慮,車(chē)道寬度比較大,也許我們只能劃出4車(chē)道,而限速如果降低到60公里,那么車(chē)與車(chē)之間的影響就會(huì)減小,我們就可能可以劃出6車(chē)道,而如果進(jìn)一步降低限速,比如我們都改騎自行車(chē),那么同樣的馬路我們可能就可以讓20輛自行車(chē)互不干擾地運(yùn)行了。如果我們?cè)谲?chē)道間在加上良好的隔離(濾波抑制),那么我們就可以進(jìn)一步提升同時(shí)運(yùn)行的自行車(chē)數(shù)量了。(朱正)
17、Q:較長(zhǎng)識(shí)讀距離對(duì)系統(tǒng)識(shí)讀率由何好處?
A:長(zhǎng)識(shí)讀距離是絕大部分射頻識(shí)別系統(tǒng)性能優(yōu)化的需求。較長(zhǎng)的識(shí)別距離對(duì)于提高讀出率、吞吐率、以及可靠性都有幫助。(朱正)
18、Q:怎樣才能有較長(zhǎng)的識(shí)讀距離?
A:提高識(shí)讀距離是關(guān)系整個(gè)射頻識(shí)別系統(tǒng)的,一般而言我們可以通過(guò)幾個(gè)方面來(lái)提高識(shí)讀距離:降低標(biāo)簽芯片的功耗是最直接的手段;作為標(biāo)簽芯片的核心技術(shù)之一的整流電路的效率也是關(guān)系到識(shí)讀距離的重要因素,采用整流效率高的電路結(jié)構(gòu)和元件是目前常用的解決方法;降低信道之間的干擾也是提高識(shí)讀距離的重要手段。(朱正)
19、Q:Ghost Read是怎么回事?
A:Ghost Read,現(xiàn)在還沒(méi)有看到國(guó)內(nèi)有什么準(zhǔn)確的翻譯方法,我暫時(shí)翻譯為幻影標(biāo)簽。那么Ghost Read是什么呢?就是讀寫(xiě)器得到了實(shí)際在通信范圍內(nèi)并不存在的標(biāo)簽,可能這個(gè)標(biāo)簽上存儲(chǔ)的EPC號(hào)碼是在別的產(chǎn)品、別的物理空間中的,也可能在整個(gè)系統(tǒng)中的任何地方都沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)。相對(duì)于標(biāo)簽丟失而言,Ghost Read對(duì)于系統(tǒng)的影響更嚴(yán)重。(朱正)
20、Q:Gen2是怎樣避免Ghost Read出現(xiàn)的?
A:解決Ghost Read的方式主要依靠嚴(yán)格時(shí)序結(jié)構(gòu)、隨機(jī)數(shù)確認(rèn)通信有效,數(shù)據(jù)完整性檢查等手段加以避免。以Gen2為例,讀寫(xiě)器必須經(jīng)過(guò)八重嚴(yán)格定義的檢查機(jī)制才能夠得到一個(gè)標(biāo)簽中的EPC編碼,這樣就將Ghost Read的出現(xiàn)概率大大降低了。(朱正)
21、Q:Gen2技術(shù)的將來(lái)性如何?
A:Gen2是一個(gè)非常完備的UHF頻段射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn),其未來(lái)將會(huì)和條形碼一樣成為我們?nèi)粘I畹囊粋€(gè)部分。回顧射頻識(shí)別技術(shù)在過(guò)去幾年中的發(fā)展,我們可以看到整個(gè)社會(huì)對(duì)射頻識(shí)別技術(shù)的認(rèn)識(shí)從無(wú)到有,然后是狂熱追捧,接著又出現(xiàn)了低谷?,F(xiàn)在是真正進(jìn)入應(yīng)用,產(chǎn)生價(jià)值的時(shí)候了。吉列公司通過(guò)采用射頻識(shí)別技術(shù),已經(jīng)將缺貨率降低了20%。我們確實(shí)欣喜地看到越來(lái)越多的成功案例。而標(biāo)簽、讀寫(xiě)器等硬件成本也在不斷下跌,Gen2技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的到來(lái)已為時(shí)不遠(yuǎn)了。(朱正)
22. Q:采用EPC C1 Gen2的空中接口協(xié)議是否一定需要采用EPC編碼?
A:并不需要。EPC C1 Gen2空中接口協(xié)議是一個(gè)非常寬容的協(xié)議,制定中考慮了非EPC編碼的需求。在EPC C1 Gen2 v1.1.0的最終版6.3.2.1.2.2部分詳細(xì)定義了協(xié)議控制字。簡(jiǎn)單地來(lái)說(shuō),在控制字中有一位表示是否存儲(chǔ)的是EPC編碼,如果是EPC編碼則控制字中的其它位存儲(chǔ)相應(yīng)的EPC信息,如果不是EPC編碼,則為非EPC編碼,控制字存儲(chǔ)的是符合ISO 15961規(guī)范的應(yīng)用類(lèi)型AFI編碼。從而實(shí)現(xiàn)了和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的兼容性。在這個(gè)架構(gòu)基礎(chǔ)上,我們完全可以采用符合我國(guó)應(yīng)用需求的編碼。
23、Q:EPC必須遵循哪些規(guī)則?
A:EPC必須遵循下述原則:
全球通用、開(kāi)放、中立。
在知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)方面免專(zhuān)利使用費(fèi)(Royalty free)。
價(jià)格低、性能高的RFID標(biāo)簽和讀寫(xiě)器。
標(biāo)簽盡量簡(jiǎn)單,ID信息保持在網(wǎng)絡(luò)中。
供應(yīng)鏈上的所有環(huán)節(jié)上都要保
4、Q:UID是怎么回事?
A:泛在ID中心(Ubiquitous ID Center)是以東京大學(xué)的坂村健教授所主持的TRON項(xiàng)目為基礎(chǔ),于2002年12月設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體。其宗旨為將自動(dòng)物體識(shí)別作為RFID的核心。不僅以代替條碼(一維條碼和二維條碼)為目標(biāo),而且在日常生活的各個(gè)領(lǐng)域里全面提供新式服務(wù)為基礎(chǔ)來(lái)推動(dòng)RFID的應(yīng)用。作為基本ID利用由128位數(shù)碼組成的U-CODE,我們常稱(chēng)之為UID編碼。該中心在研究如何以ID被發(fā)行的時(shí)間和場(chǎng)所等為基礎(chǔ)來(lái)自動(dòng)生成ID的方法。另外UID的體系不僅限于通常的RFID標(biāo)簽,而且包括搭載有CPU的密碼化電子標(biāo)簽。這樣一來(lái)UID體系涵蓋和涉及了RFID標(biāo)簽的多種多樣的應(yīng)用,所以該體系的主要特征為在提高現(xiàn)存的各類(lèi)標(biāo)簽體系的水準(zhǔn)為前提推行標(biāo)準(zhǔn)化。
25、Q:國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO有哪些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)?
A:標(biāo)簽和讀寫(xiě)器間的通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格正在由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO進(jìn)行制定。作為已經(jīng)確定的標(biāo)準(zhǔn)有ISO14443、ISO15693和ISO18000等種類(lèi)。
其中ISO14443和ISO15693同時(shí)為13.56MHz頻帶所利用。ISO14443是關(guān)于認(rèn)證和電子貨幣那樣保密程度高的情況下利用RFID或非接觸的IC卡的通信標(biāo)準(zhǔn)。主要有Type A(IC電話卡等),Type B(身份證件等),Type C(FeliCa)的三種。ISO15693是以作為商品等目的來(lái)應(yīng)用為前提的RFID通信規(guī)格。規(guī)定了內(nèi)存的讀寫(xiě)等基本指令卻沒(méi)有規(guī)定密碼化等保密機(jī)能。
近來(lái),ISO又制定和公布了ISO 18000標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)寫(xiě)入了包括在供應(yīng)鏈中用于貨物跟蹤的空中接口協(xié)議。ISO18000兼顧了世界上的七種RFID的主要頻段標(biāo)準(zhǔn)。ISO14443和ISO15693以及這七種標(biāo)注的內(nèi)容匯總?cè)缦拢?nbsp;
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)還制訂出有關(guān)動(dòng)物跟蹤的RFID標(biāo)準(zhǔn)。
ISO11784詳細(xì)說(shuō)明了標(biāo)簽數(shù)據(jù)的構(gòu)成方式。
ISO11785定義了空中接口協(xié)議。
ISO還建立了測(cè)試RFID標(biāo)簽與讀卡機(jī)一致性的標(biāo)準(zhǔn)(ISO 18047),和測(cè)試RFID標(biāo)簽與讀卡機(jī)性能的標(biāo)準(zhǔn)(ISO 18046)。
有關(guān)在供應(yīng)鏈中利用RFID來(lái)進(jìn)行貨物跟蹤的標(biāo)準(zhǔn)很少。ISO提議探討有關(guān)四十英尺海運(yùn)集裝箱、托盤(pán)、運(yùn)輸工具、具體案例等特殊條款