三大RFID標(biāo)準(zhǔn)體系分析

1.RFID是從上世紀(jì)80年代開(kāi)始逐漸走向成熟的一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。近年來(lái)由于集成電路的快速發(fā)展，RFID標(biāo)簽的價(jià)格持續(xù)減低，因而在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展十分迅速。為了更好地推動(dòng)這一新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO、以美國(guó)為首的EPCglobal、日本UID等標(biāo)準(zhǔn)化組織紛紛制定RFID相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并在全球積極推廣這些標(biāo)準(zhǔn)。以下簡(jiǎn)要介紹三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系，供我國(guó)制定RFID標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)部門參考。

2.ISO制定的RFID標(biāo)準(zhǔn)體系：RFID標(biāo)準(zhǔn)化工作最早可以追溯到20世紀(jì)90年代。1995年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/IEC聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)JTCl設(shè)立了子委員會(huì)SC31（以下簡(jiǎn)稱SC31），負(fù)責(zé)RFID標(biāo)準(zhǔn)化研究工作。SC31委員會(huì)由來(lái)自各個(gè)國(guó)家的代表組成，如英國(guó)的BSI IST34委員、歐洲CEN TC225成員。他們既是各大公司內(nèi)部咨詢者，也是不同公司利益的代表者。因此在ISO標(biāo)準(zhǔn)化制定過(guò)程中，有企業(yè)、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化組織和國(guó)家三個(gè)層次的利益代表者。SC31子委員會(huì)負(fù)責(zé)RFID標(biāo)準(zhǔn)可以分為四個(gè)方面：數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（如編碼標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 15691、數(shù)據(jù)協(xié)議ISO/IEC 15692、ISO/IEC 15693，解決了應(yīng)用程序、標(biāo)簽和空中接口多樣性的要求，提供了一套通用的通信機(jī)制）、空中接口標(biāo)準(zhǔn)（ISO/IEC 18000系列）、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（性能測(cè)試ISO/IEC 18047和一致性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 18046）、實(shí)時(shí)定位（RTLS）（ISO/IEC 24730系列應(yīng)用接口與空中接口通信標(biāo)準(zhǔn)）方面的標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)涉及到RFID標(biāo)簽、空中接口、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、讀寫器與到應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)協(xié)議，它們考慮的是所有應(yīng)用領(lǐng)域的共性要求。

ISO對(duì)于RFID的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)是由應(yīng)用相關(guān)的子委員會(huì)制定。RFID在物流供應(yīng)鏈領(lǐng)域中的應(yīng)用方面標(biāo)準(zhǔn)由ISO TC 122/104 聯(lián)合工作組負(fù)責(zé)制定， 包括ISO17358應(yīng)用要求、ISO 17363貨運(yùn)集裝箱、ISO 17364裝載單元、ISO 17365運(yùn)輸單元、ISO 17366產(chǎn)品包裝、ISO 17367產(chǎn)品標(biāo)簽。RFID在動(dòng)物追蹤方面的標(biāo)準(zhǔn)由ISO TC 23 SC19來(lái)制定，包括ISO 11784/11785動(dòng)物RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用，ISO 14223動(dòng)物RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用-高級(jí)標(biāo)簽的空中接口、協(xié)議定義。

從ISO制訂的RFID標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容來(lái)說(shuō)，RFID應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)是在RFID編碼、空中接口協(xié)議、讀寫器協(xié)議等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)之上，針對(duì)不同使用對(duì)象，確定了使用條件、標(biāo)簽尺寸、標(biāo)簽粘貼位置、數(shù)據(jù)內(nèi)容格式、使用頻段等方面特定應(yīng)用要求的具體規(guī)范，同時(shí)也包括數(shù)據(jù)的完整性、人工識(shí)別等其他一些要求。通用標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)基本框架，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)它的補(bǔ)充和具體規(guī)定。這一標(biāo)準(zhǔn)制訂思想，既保證了RFID技術(shù)具有互通與互操作性，又兼顧了應(yīng)用領(lǐng)域的特點(diǎn)，能夠很好地滿足應(yīng)用領(lǐng)域的具體要求。

3.EPCgloba l 制定的RFID標(biāo)準(zhǔn)體系：與ISO 通用性RFID標(biāo)準(zhǔn)相比，EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)體系是面向物流供應(yīng)鏈領(lǐng)域，可以看成是一個(gè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。EPCglobal的目標(biāo)是解決供應(yīng)鏈的透明性和追蹤性，透明性和追蹤性是指供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)中所有合作伙伴都能夠了解單件物品的相關(guān)信息，如位置、生產(chǎn)日期等信息。為此EPCglobal制定了EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有物品提供單件惟一標(biāo)識(shí)；也制定了空中接口協(xié)議、讀寫器協(xié)議。這些協(xié)議與ISO標(biāo)準(zhǔn)體系類似。在空中接口協(xié)議方面，目前EPCglobal的策略盡量與ISO兼容，如C1Gen2 UHF RFID標(biāo)準(zhǔn)遞交ISO將成為ISO 18000 6C標(biāo)準(zhǔn)。但EPCglobal空中接口協(xié)議有它的局限范圍，僅僅關(guān)注UHF 860～930MHz。

除了信息采集以外，EPCglobal非常強(qiáng)調(diào)供應(yīng)鏈各方之間的信息共享，為此制定了信息共享的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括EPC中間件規(guī)范、對(duì)象名解析服務(wù)ONS(Object Naming Service)、物理標(biāo)記語(yǔ)言PML（PhysicalMarkup Language）。這樣從信息的發(fā)布、信息資源的組織管理、信息服務(wù)的發(fā)現(xiàn)以及大量訪問(wèn)之間的協(xié)調(diào)等方面作出規(guī)定。“物聯(lián)網(wǎng)”的信息量和信息訪問(wèn)規(guī)模大大超過(guò)普通的因特網(wǎng)。“物聯(lián)網(wǎng)”系列標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)自身的特點(diǎn)參照因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制訂的。“物聯(lián)網(wǎng)”是基于因特網(wǎng)的，與因特網(wǎng)具有良好的兼容性。物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是EPCglobal所特有的，ISO僅僅考慮自動(dòng)身份識(shí)別與數(shù)據(jù)采集的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)采集以后如何處理、共享并沒(méi)有作規(guī)定。物聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)的一個(gè)目標(biāo)，對(duì)當(dāng)前應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)來(lái)說(shuō)具有指導(dǎo)意義。

4.日本UID制定的RFID標(biāo)準(zhǔn)體系：日本泛在中心制定RFID相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的思路類似于EPCglobal，目標(biāo)也是構(gòu)建一個(gè)完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，即從編碼體系、空中接口協(xié)議到泛在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，但是每一個(gè)部分的具體內(nèi)容存在差異。為了制定具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的RFID標(biāo)準(zhǔn)，在編碼方面制定了ucode編碼體系，它能夠兼容日本已有的編碼體系，同時(shí)也能兼容國(guó)際其他的編碼體系。在空中接口方面積極參與ISO的標(biāo)準(zhǔn)制定工作，也盡量考慮與ISO相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)兼容。在信息共享方面主要依賴于日本的泛在網(wǎng)絡(luò)，它可以獨(dú)立于因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息的共享。

泛在網(wǎng)絡(luò)與EPCglobal的物聯(lián)網(wǎng)還是有區(qū)別的。EPC采用業(yè)務(wù)鏈的方式，面向企業(yè)，面向產(chǎn)品信息的流動(dòng)（物聯(lián)網(wǎng)），比較強(qiáng)調(diào)與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合。UID采用扁平式信息采集分析方式，強(qiáng)調(diào)信息的獲取與分析，比較強(qiáng)調(diào)前端的微型化與集成。

5.三大標(biāo)準(zhǔn)體系空中接口協(xié)議的比較

目前，ISO/IEC 18000、EPCglobal、日本UID三個(gè)空中接口協(xié)議正在完善中。這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相互之間并不兼容，主要差別在通訊方式、防沖突協(xié)議和數(shù)據(jù)格式這三個(gè)方面，在技術(shù)上差距其實(shí)并不大。這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都按照RFID的工作頻率分為多個(gè)部分。在這些頻段中，以13.56MHz頻段的產(chǎn)品最為成熟，處于860～960MHz內(nèi)的UHF頻段的產(chǎn)品因?yàn)楣ぷ骶嚯x遠(yuǎn)且最可能成為全球通用的頻段而最受重視，發(fā)展最快。

ISO/IEC 18000標(biāo)準(zhǔn)是最早開(kāi)始制定的關(guān)于RFID的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，按頻段被劃分為7個(gè)部分。目前支持ISO/IEC 18000標(biāo)準(zhǔn)的RFID 產(chǎn)品最多。EPCglobal是由UCC 和EAN兩大組織聯(lián)合成立、吸收了麻省理工AutoID中心的研究成果后推出的系列標(biāo)準(zhǔn)草案。EPCGlobal最重視UHF頻段的RFID產(chǎn)品，極力推廣基于EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)的RFID產(chǎn)品。目前，EPC Global標(biāo)準(zhǔn)的推廣和發(fā)展十分迅速，許多大公司如沃爾瑪?shù)榷际荅PC標(biāo)準(zhǔn)的支持者。日本的泛在中心（Ubiquitous ID）一直致力于本國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的RFID產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和推廣，拒絕采用美國(guó)的EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)。與美國(guó)大力發(fā)展UHF頻段RFID不同的是，日本對(duì)2.4GHz 微波頻段的RFID似乎更加青睞，目前日本已經(jīng)開(kāi)始了許多2.4GHz RFID產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)和推廣工作。標(biāo)準(zhǔn)的制定面臨越來(lái)越多的知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛。不同的企業(yè)都想為自己的利益努力。同時(shí)，EPC在努力成為ISO的標(biāo)準(zhǔn)，ISO最終如何接受EPC的RFID標(biāo)準(zhǔn)，還有待觀望。全球標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一，硬件產(chǎn)品的兼容方面必然不理想，阻礙應(yīng)用。

6.EPCgloba l與日本UID標(biāo)準(zhǔn)體系的主要區(qū)別：第一個(gè)區(qū)別是編碼標(biāo)準(zhǔn)不同，EPCglobal使用EPC編碼，代碼為96位。日本UID使用uCode編碼，代碼為128位。uCode的不同之處在于能夠繼續(xù)使用在流通領(lǐng)域中常用的“JAN代碼”等現(xiàn)有的代碼體系。uCode使用泛在ID中心制定的標(biāo)識(shí)符對(duì)代碼種類進(jìn)行識(shí)別。比如，希望在特定的企業(yè)和商品中使用JAN代碼時(shí)，在IC標(biāo)簽代碼中寫入表示“正在使用JAN代碼”的標(biāo)識(shí)符即可。同樣，在uCode中還可以使用EPC。第二個(gè)區(qū)別是根據(jù)IC標(biāo)簽代碼檢索商品詳細(xì)信息的功能。EPCglobal中心的最大前提條件是經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)，而泛在ID中心還設(shè)想了離線使用的標(biāo)準(zhǔn)功能。

Auto ID中心和泛在ID中心在使用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息檢索的功能方面基本相同。泛在ID中心使用名為“讀卡器”的裝置，將所讀取到的ID標(biāo)簽代碼發(fā)送到數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng)中。數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)泛在ID中心的“地址解決服務(wù)器”來(lái)識(shí)別代碼。如果是JAN代碼，就會(huì)使用JAN代碼開(kāi)發(fā)商--流通系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中心的服務(wù)器信息，檢索企業(yè)和商品的基本信息。然后再由符合條件的企業(yè)的商品信息服務(wù)器中得到生產(chǎn)地址和流通渠道等詳細(xì)信息。

除此之外，泛在ID中心還設(shè)想了不通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)就能夠檢索商品詳細(xì)信息的功能。具體來(lái)說(shuō)就是利用具備便攜信息終端（PDA）的高性能讀卡器。預(yù)先把商品詳細(xì)信息保存到讀卡器中，即便不接入互聯(lián)網(wǎng)，也能夠了解與讀卡器中IC標(biāo)簽代碼相關(guān)的商品詳細(xì)信息。泛在ID中心認(rèn)為：“如果必須隨時(shí)接入互聯(lián)網(wǎng)才能得到相關(guān)信息，那么其方便性就會(huì)降低。如果最多只限定2萬(wàn)種藥品等商品的話，將所需信息保存到工業(yè)平板電腦中就可以了。”

第三個(gè)區(qū)別是日本的電子標(biāo)簽采用的頻段為2.45GHz和13.56MHz。歐美的EPC標(biāo)準(zhǔn)采用UHF頻段，例如902MHz-928MHz。此外日本的電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)可用于庫(kù)存管理、信息發(fā)送和接收以及產(chǎn)品和零部件的跟蹤管理等。EPC標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于物流管理、庫(kù)存管理等。