簡(jiǎn)介

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）和EPCglobal是兩個(gè)合作機(jī)構(gòu)，共同批準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，以提供RFID設(shè)備的通用規(guī)范。通過制定全球標(biāo)準(zhǔn)，這些組織推動(dòng)了UHF RFID的全球推廣。一旦批準(zhǔn)，協(xié)議會(huì)根據(jù)工作頻率、信道帶寬、跳頻率等，定義與空中接口批準(zhǔn)的通信方式。

如今熟悉的EPCglobal和ISO標(biāo)準(zhǔn)，很大程度上得益于Auto-ID中心在1999年至2003年間取得的進(jìn)步。Auto-ID Center是一個(gè)非營(yíng)利組織，由RFID行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者組成，并得到沃爾瑪?shù)却笮推髽I(yè)的支持。1999年，Auto-ID中心制定了首批EPC標(biāo)準(zhǔn)及自有的空中接口協(xié)議，這兩者對(duì)嘗試商業(yè)化UHF射頻信息起到了關(guān)鍵作用。Auto-ID中心之所以如此重要，另一個(gè)原因是它分拆成兩個(gè)獨(dú)立的組織：EPCglobal接管了EPC技術(shù)的商業(yè)化，而Auto-ID Labs則繼續(xù)承擔(dān)Auto-ID中心的研發(fā)職能。¹

EPCglobal與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織

大多數(shù)包含電子產(chǎn)品代碼的RFID標(biāo)簽和條碼都受EPCglobal制定的標(biāo)準(zhǔn)和指南管轄。EPCglobal創(chuàng)建了EPC（電子產(chǎn)品代碼）編號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)格式，包含頭部、唯一EPC標(biāo)識(shí)符和過濾器值。該組織還制定了第一類第二代標(biāo)簽的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)被ISO批準(zhǔn)，成為ISO 18000-6C。以下是目前EPCglobal認(rèn)可的所有標(biāo)簽類別的圖表。

EPCglobal設(shè)定的所有類別均獲得ISO和世界貿(mào)易組織（WTO）的批準(zhǔn)。UHF RFID標(biāo)簽采用空中接口協(xié)議ISO 18000，該協(xié)議旨在描述讀卡和標(biāo)簽通信規(guī)范，旨在促進(jìn)普遍采用。這一點(diǎn)的重要性在于協(xié)議中制定的規(guī)范，描述了標(biāo)簽與讀取器之間批準(zhǔn)的通信方式。下圖列出了18000協(xié)議的7個(gè)部分及其影響的技術(shù)類型。

ISO 18000-6C

ISO 18000-6C 描述了為 UHF 第一類第二代 ITF 或詢問者-通話-優(yōu)先 RFID 讀卡器和標(biāo)簽所制定的通信標(biāo)準(zhǔn)。ITF RFID系統(tǒng)的特點(diǎn)是標(biāo)簽在讀取器發(fā)送命令后，調(diào)制其信息并向讀取器（或詢問器）進(jìn)行反向散射。

ISO 18000-6C 還定義了讀者-標(biāo)簽通信的另外三個(gè)部分：信息的編碼方式、調(diào)制方式以及所使用的防碰撞協(xié)議。ISO 18000-6C規(guī)定UHF無源系統(tǒng)為ITF，采用脈沖間隔編碼、幅度移鍵控（ASK）和Q算法（一種縫隙ALOHA形式）。

• 編碼或位編碼
  • 脈沖間隔編碼（PIE）——讀取器到標(biāo)簽通信
  • 米勒編碼副載波或雙相空間編碼（FM0）——標(biāo)簽到讀卡的通信
• 調(diào)制
  • 幅度移鍵控（ASK）
• 防撞裝置
  • Q-算法

位編碼與調(diào)制

脈沖間隔編碼（PIE）用于1級(jí)第二代（ISO-18000-6C）設(shè)備中，用于讀到標(biāo)簽之間的通信，描述消息在從讀機(jī)到標(biāo)簽時(shí)的編碼準(zhǔn)備。PIE類似于摩爾斯電碼，使用長(zhǎng)短暫停來表示“1”或“0”。停頓越長(zhǎng)表示“1”，停頓越短表示“0”。PIE在ISO-18000-6C中與振幅移鍵控（ASK）協(xié)同工作，后者描述了信息的調(diào)制方式。ASK通過改變波的振幅來表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。下面是一張圖，顯示了一個(gè)信號(hào)是用PIE編碼并用ASK調(diào)制的。

米勒編碼副載波（Miller ES）是米勒比特編碼家族的一部分。米勒比特編碼家族的特點(diǎn)是通過跳變而非脈沖間隔編碼中出現(xiàn)的暫停。表示“1”時(shí)，位中間有轉(zhuǎn)移;表示“0”時(shí)，沒有轉(zhuǎn)移。但需要注意的是，如果連續(xù)有兩個(gè)零，中間存在一個(gè)過渡。

雙相空間編碼（FM0）屬于雙相比特編碼家族。FM0 比特編碼的特點(diǎn)是有躍遷，類似于 Miller ES。用FM0編碼表示“0”時(shí)，有三個(gè)過渡：一個(gè)在起始，一個(gè)在中間，一個(gè)在結(jié)尾。表示“1”時(shí)，起始處只有一個(gè)過渡。

防撞裝置

防碰撞協(xié)議用于防止庫(kù)存盤點(diǎn)過程中發(fā)生碰撞。如果兩個(gè)標(biāo)簽同時(shí)響應(yīng)讀卡器，由于碰撞，讀卡器無法讀取任何一個(gè)。如果讀取器不使用防碰撞算法，在擁有兩個(gè)或更多標(biāo)簽的房間里讀取RFID標(biāo)簽幾乎是不可能的。Q算法，有時(shí)稱為Q協(xié)議或自適應(yīng)Q算法，活躍于第一代第二代UHF識(shí)別讀卡器和標(biāo)簽上。這是之前一個(gè)叫做Slotted ALOHA算法的衍生版本。

這些算法基于這樣一個(gè)原理：在盤點(diǎn)庫(kù)存時(shí)，詢問者將庫(kù)存拆分為若干輪（也稱為幀），然后讓標(biāo)簽在某個(gè)集合（例如0-15）之間選擇一個(gè)數(shù)字。詢問者隨后從該集合的最高數(shù)字開始倒數(shù)，每個(gè)計(jì)數(shù)的數(shù)字都被視為一個(gè)“槽位”。而標(biāo)簽則隨機(jī)選擇一個(gè)16位數(shù)字，最后一位數(shù)字作為Q值或0-15之間的數(shù)字。當(dāng)標(biāo)簽聽到讀取器用選定的隨機(jī)數(shù)或Q值回應(yīng)時(shí)，它會(huì)用16位隨機(jī)數(shù)回應(yīng)。

每個(gè)時(shí)段可能出現(xiàn)三種結(jié)果：標(biāo)簽回復(fù)、碰撞或無回復(fù)。如果存在單個(gè)標(biāo)簽回復(fù)，讀卡器通過發(fā)送 ACK 命令并重復(fù)隨機(jī)的 16 位數(shù)字來接受回復(fù)。當(dāng)標(biāo)簽接收到確認(rèn)命令時(shí)，它會(huì)發(fā)送其EPC編號(hào)給讀者，并被視為已存點(diǎn)。如果發(fā)生碰撞或沒有標(biāo)簽回復(fù)，詢問員將完成額外的清點(diǎn)輪，直到所有EPC清點(diǎn)完畢。