第6章-RFID的ISOIEC标准

RFID的ISO/IEC标准2第6章RFID的ISOIEC标准6.1标准概述6.1.1标准的作用和内容•标准的作用•确保协同工作的进行，规模经济的实现，工作实施的安全性以及其他许多方面•RFID标准化的主要目的在于通过制定、发布和实施标准，解决编码、通信、空中接口和数据共享等问题，最大程度的促进RFID技术及相关系统的应用•标准采用过早，有可能会制约技术的发展和进步；采用过晚，可能会限制技术的应用范围。•RFID标准涉及的主要内容包括•技术（接口和通信技术，如空中接口、防碰撞方法、中间件技术、通信协议）•一致性（数据结构、编码格式及内存分配）•电池辅助及与传感器的融合•应用（如不停车收费系统、身份识别、动物识别、物流、追踪、门禁等）第6章RFID的ISOIEC标准6.1.2标准分类国际标准：ISOIEC制定了多种RFID国际标准。国家标准：各国根据自身国情制定的有关标准。我国国家标准制定主管部门是工信部和国标委。行业标准：基于国际标准和国家标准制定的行业内标准。4第6章RFID的ISOIEC标准6.1.3ISO/IEC及我国制定的RFID标准概况•技术标准•密耦合•近耦合•疏耦合技术标准ISO/IEC10536密耦合非接触式IC卡标准ISO/IEC14443近耦合非接触式IC卡标准ISO/IEC15693疏耦合非接触式IC卡标准ISO/IEC18092近场无线通信接口和协议ISO/IEC21481近场无线通信接口和协议2ISO/IEC18000系列标准基于物品管理的RFID空中接口参数ISO/IEC18000-1空中接口一般参数ISO/IEC18000-2低于135kHz频率的空中接口参数ISO/IEC18000-313.56MHz频率下的空中接口参数ISO/IEC18000-42.45GHz频率下的空中接口参数ISO/IEC18000-6860~930MHz的空中接口参数ISO/IEC18000-7433MHz频率下的空中接口参数GJB7377.1军用射频识别空中接口800/900MHz参数GJB7377.2军用射频识别空中接口2.45GHz参数GB29768射频识别800/900MHz空中接口协议GB28925射频识别2.45GHz空中接口协议EPCC1G2HF13.56MHz第一类第二代高频通信协议EPCC1G2UHF860~960MHz第一类第二代超高频通信协议5第6章RFID的ISOIEC标准•ISO/IEC及我国制定的RFID标准概况•数据内容标准数据内容标准ISO/IEC15424数据载体/特征标识符ISO/IEC15418EAN、UCC应用标识符及ASCMH10（ANSI标准）数据标识符ISO/IEC15434大容量ADC媒体用的传送语法ISO/IEC15459物品管理的唯一识别号（UID）ISO/IEC15961数据协议：应用接口ISO/IEC15962数据编码规则和逻辑存储功能的协议ISO/IEC15963射频标签（应答器）的唯一标识ISO/IEC19762自动识别和数据捕获技术协调词汇6第6章RFID的ISOIEC标准•ISO/IEC及我国制定的RFID标准概况•性能标准性能标准ISO/IEC18046RFID设备性能测试方法ISO/IEC18047有源和无源的RFID设备一致性测试方法ISO/IEC10373-6按ISO/IEC14443标准对非接触式IC卡进行测试的方法7第6章RFID的ISOIEC标准•ISO/IEC及我国制定的RFID标准概况•应用标准•图书馆的射频识别技术应用标准ISO/IEC10374货运集装箱识别标准ISO/IEC18185货运集装箱密封标准（电子铅封）ISO/IEC18186海运集装箱-RFID货物物流标签（修改17363而来）ISO/IEC10891海运集装箱-RFID身份标签ISO/IEC11784动物RFID的代码结构ISO/IEC11785动物RFID的技术准则ISO/IEC14223动物追踪的直接识别数据获取标准ISO/IEC17363一系列物流容器（如货盘、货箱、纸盒等）识别的规范ISO/IEC17364可回收运输单品ISO/IEC17365运输单元ISO/IEC21007气瓶标识标记ISO/IEC17358应用需求ISO/IEC28560图书馆的射频识别8第6章RFID的ISOIEC标准6.1.4和RFID技术相关的标准•无线通信管理•频谱分布、功率、电磁兼容等内容•人类健康的有关标准和规范•国际非电离辐射保护委员会（ICNIRP）所提出的标准和规范•数据安全的有关标准和规范•经济合作与发展组织（OECD）•隐私问题•目前，很多用于物品识别的应答器（电子标签）都能支持KILL命令第6章RFID的ISOIEC标准6.1.5标准制定的推动力大零售商美国国防部广泛的应用6.1.6标准多元化的原因技术因素和利益因素（技术专利）10第6章RFID的ISOIEC标准6.2ISO/IEC的RFID标准简介•非接触式IC卡三种非接触式IC卡标准标准卡的类型阅读器作用距离ISO/IEC10536密耦合（CICC）CCD紧靠ISO/IEC14443近耦合（PICC）PCD10cmISO/IEC15693疏耦合（VICC）VCD约50cm几乎没有得到应用用于各种身份证和各种智能卡11第6章RFID的ISOIEC标准•ISO/IEC的RFID标准简介•动物识别标准•ISO/IEC11784规定动物识别的代码结构•ISO/IEC11785规定相关的技术准则•ISO/IEC14223为读取动物应答器内的特殊数字提供了协议，这些数字被存储在集中所有动物数据的中央数据库内12第6章RFID的ISOIEC标准•ISO/IEC的RFID标准简介•动物识别标准•ISO/IEC11784动物识别代码位序号说明11表示动物应用，0表示非动物应用2~15为未来应用保留161表示有附加数据接着传输，0表示没有17~26根据国际标准ISO3166的国家代码，999代码是测试应答器27~64国内识别代码27~64位用于区别不同的动物类型、品种、区域和饲养者等。13第6章RFID的ISOIEC标准•ISO/IEC的RFID标准简介•动物识别标准•ISO/IEC11785•数据以差分曼彻斯特码为数字基带信号•该码的特征：1只在位边缘跳变，0在位边缘和中间都跳变数据帧结构•全双工/半双工应答器的数据帧结构差分曼彻斯特码14第6章RFID的ISOIEC标准•ISO/IEC的RFID标准简介•物品识别标准•ISO/IEC18000：空中接口的重要标准，无线频段（频率）有6个，即低于135kHz，13.56MHz，433MHz，860~960MHz，2.45GHz和5.8GHz。作用距离从数厘米至十多米不等•ISO/IEC18001：给出了应答器的外形要求•ISO/IEC10374：基于微波应答器的集装箱识别标准，工作频率范围为850~950MHz以及2.4~2.5GHz，应答器的灵敏度以最大电场强度150mV/m定义，最大可阅读距离为13m反向散射调制方式应答副载波频率：20k40kFSK副载波的数据位编码15第6章RFID的ISOIEC标准6.3国际标准ISO/IEC14443•近耦合非接触式IC卡的国际标准•用于身份证和各种智能卡、存储卡•ISO/IEC14443标准由四部分组成，即ISO/IEC14443-1/2/3/46.3.1ISO/IEC14443-1物理特性6.3.2ISO/IEC14443-2射频能量和信号接口TYPEA型Mint12.5μst1≤2.5μs条件2.5μs0.5μs0.7μs00Max3.0μst11.5μs0.4μst1t2t3t4t1t2t4t3110%100%90%60%5%5%60%110%100%90%载波幅度t85.72*54.03*0.76mm+容差•在NPAUSE到来，TYPEA的芯片得不到时钟，TYPEA卡采用100％调制方式，在调制发生时候无能量传输，仅仅靠卡片内部电容维持，所以卡片的通讯必须达到一定的速率，在电容电量耗完之前结束本次调制，否则卡片会复位。•TYPEB接收信号时，不会因能量损失而使芯片内部逻辑及软件工作停止。TYPEB用10％ASK，卡片可以从读写器获得持续的能量；TYPEB时容易稳压，所以比较安全可靠。图3TYPEB调制波形17第6章RFID的ISOIEC标准TYPEB型副载波相位变化和数位表示TYPEB接口信号波形示例18第6章RFID的ISOIEC标准6.3.3ISO/IEC14443-4传输协议TYPEA型PICC激活的协议操作•TYPEA型PICC激活过程•RATS(请求ATS)•ATS（AnswertoSelect）•PPS（协议和参数选择）请求•PPS响应196RFID的ISOIEC标准•ISO/IEC的RFID标准简介进入能量场发送REQA接收ATQA防碰撞循环可以使用ATS？使用ISO/IEC14443-4协议？发送RATS接收ATS支持PPS？改变参数？交换传输数据发送PPS请求接收PPS应答发送WUPA发送HLTA非ISO/IEC14443-4协议发送DECELECT请求接收DECELECT响应是否否是是否是否ISO/IEC14443-3ISO/IEC14443-4PCD激活TYPEA型PICC20第6章RFID的ISOIEC标准•ISO/IEC14443-4传输协议RATS命令的格式(4字节)RATS组成字节第一字节第二字节第三、四字节编码及含义E0HFSDICIDCRC21第6章RFID的ISOIEC标准•ATS•ATS的结构T0格式字节编码TA(1)编码的结构22第6章RFID的ISOIEC标准•ISO/IEC14443-4传输协议•PPS（协议和参数选择）请求23第6章RFID的ISOIEC标准•ISO/IEC14443-4传输协议TYPEB型PICC激活的协议操作参阅4.3.2节半双工分组传输协议（1）分组格式分组格式24•半双工分组传输协议•PCB域三种分组25第6章RFID的ISOIEC标准•ISO/IEC14443-4传输协议半双工分组传输协议CID域b8b7：PICC发送S-block中，用于指示PICC从PCD获得的功率情况。在PCD向PICC通信时，这两位为00b。b6b5:00bb4b3b2b1:CID编码NAD域用于PCD和PICC之间建立逻辑连接，8和4位为0,7、6、5位为目标节点地址，3、2、1位为原节点地址。INF域：可选。如果有，在信息分组中为应用数据，在管理分组中是状态信息。编码含义(00)bPICC不支持功率电平指示(01)b功率不满足全功能应用(10)b功率满足全功能应用(11)b功率充裕功率电平指示编码b8b7：26第6章RFID的ISOIEC标准（2）帧等待时间扩展当PICC需要比定义的帧等待时间（FWT）更长的时间处理收到的分组时，它可以用WTX分组请求等待时间的扩展。表中b6到b1为倍增因子。FWTTEMP=FWT×WTXM（编码值1~59）位b8b7b6b5b4b3b2b1含义功率电平指示WTXMWTX分组信息域PCD动作PICC1状态PICC2状态PICC3状态三个PICC进入IdleIdleIdle经防碰撞过程后用CID=1激活PICCActive(1)IdleIdle用CID=1传送数据Active(1)IdleIdle———用CID=2激活PICCActive(1)Active(2)Idle用CID=1,2传送数据Active(1)Active(2)Idle———用CID=3激活PICCActive(1)Active(2)Active(3)用CID=1,2,3传送数据Active(1)Active(2)Active(3)———用CID=3的S（DESELECT）命令Active(1)Active(2)Halt用CID=2的S（DESELECT）命令Active(1)HaltHalt用CID=1的S（DESELECT）命令HaltHaltHalt