《rfid原理及应用》第6章rfid的isoiec标准.ppt

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1、RFID技术基础技术基础合肥工业大学 计算机与信息学院国标GB/T3935.1-1996 标准化基本术语定义标准：对重复性事物和概念所做的统一规定。它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。标准化：在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制定、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益。6 RFID的ISO IEC标准6 RFID的ISO IEC标准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、

2、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）3RFID标准的分类技术标准：定义不同种类的硬件和软件应该如何设计。这些标准提供了读写器和电子标签之间通信的细节、模拟信号的调制、数字数据的编码、读写器的命令以及标签的响应；定义读写器和主机系统间的接口；定义数据的语法、结

3、构和内容。数据内容标准：定义从电子标签输出的数据流的含义，提供数据如何在应用系统中表达的指导方法；详细说明应用系统和标签传输数据的指令；提供数据标识符、应用标识符和数据语法的细节。一致性标准：定义电子标签和读写器是否遵循某个特定标准的测试方法。应用标准：定义实现某个特定应用的技术方法。6 RFID的ISO IEC标准无线射频识别标准体系基本结构6 RFID的ISO IEC标准ISO/IEC制定的RFID标准概况 技术标准 ISO/IEC 10536、ISO/IEC 14443、ISO/IEC 18000系列标准 等数据结构标准 ISO/IEC 15424、ISO/IEC 15418、ISO/I

4、EC 15434 等性能标准 ISO/IEC 18046、ISO/IEC 18047、ISO/IEC 10373-6 等应用标准 ISO/IEC 10374、ISO/IEC 18185、ISO/IEC 11784 等8ISO/IEC 18000Part1：全球通用频率非接触接口通信一般参数 Part2：135kHz以下的非接触接口通信参数 Part3：13.56MHz非接触接口通信参数 Part4：2.45GHz非接触接口通信参数 Part5：5.8GHz非接触接口通信参数 Part6：860930MHz非接触接口通信参数Part7：433MHz主动RFID非接触接口通信参数C/R协议协议响应

5、响应指令指令标签物理存储标签物理存储应用响应应用响应应用系统应用系统读写器读写器电子标签电子标签应用指令应用指令指令指令/响应单元响应单元物理读写器数据协议处理器ISO/IEC 15961ISO/IEC 18000编码器编码器逻辑存储逻辑存储ISO/IEC 15962ISO/IEC 15962附录附录逻辑逻辑 存储存储表表Note:The Logical Memory Map in the Tag Physical Memory is defined by the Tag architecture and the mapping rules in the Tag Driver.All the

6、information in the Logical Memory is represented in the Logical Memory Map 解码器解码器标签驱标签驱动程序动程序和映射和映射规则规则应用程序接口应用程序接口应用程序接口应用程序接口空气介面空气介面无线射频识别系统架构无线射频识别系统架构6 RFID的ISO IEC标准和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

7、子标签）都能支持KILL命令 116 RFID的ISO IEC标准ISO/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/IEC 10536密耦合（CICC）CCD紧靠ISO/IEC 14443近耦合（PICC）PCD10 cmISO/IEC 15693疏耦合（VICC）VCD约50 cm126 RFID的ISO IEC标准ISO/IEC的RFID标准简介动物识别标准 ISO/IEC 11784 规定动物识别的代码结构 ISO/IEC 11785规定相关的技术准则ISO/IEC 14223 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

8、集中所有动物数据的中央数据库内 136 RFID的ISO IEC标准ISO/IEC的RFID标准简介物品识别标准 ISO/IEC 18000：空中接口的重要标准，无线频段（频率）有6个，即低于135 kHz，13.56 MHz，433 MHz，860960 MHz，2.45 GHz和5.8 GHz。作用距离从数厘米至十多米不等 ISO/IEC 18001：给出了应答器的外形要求ISO/IEC 10374：微波应答器的集装箱识别标准，工作频率范围为850950 MHz以及2.42.5 GHz，应答器的灵敏度以最大电场强度150 mV/m定义，最大可阅读距离为13 m 146 RFID的ISO I

9、EC标准ISO/IEC的RFID标准简介国际标准ISO/IEC 14443 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/IEC 14443标准由四部分组成，即ISO/IEC 14443-1/2/3/4ISO/IEC 14443-2射频能量 156 RFID的ISO IEC标准ISO/IEC的RFID标准简介 ISO/IEC 14443-4传输协议TYPE A 型 PICC激活过程 RATS ATS PPS（协议和参数选择）请求 166 RFID的ISO IEC标准ISO/IEC的RFID标准简介 PCD激活TYPE A 型PICC 176 RFID的ISO IEC标准I

10、SO/IEC 15693 疏耦合射频卡（VICC）的国际标准物理特性（机械特性，物理尺寸，抗紫外线、X射线和电磁射线能力，弯曲和扭曲性能）空中接口与初始化防碰撞和传输协议命令扩展安全特性186 RFID的ISO IEC标准ISO/IEC 15693空中接口和初始化 VCD到VICC的通信 196 RFID的ISO IEC标准ISO/IEC 15693空中接口和初始化副载波：单副载波时，副载波的频率423.75 kHz；在使用双副载波时，频率484.28 kHz数据速率位表示和编码：采用曼彻斯特码编码方式 SOF VICC到VCD的通信 206 RFID的ISO IEC标准SOFEOF216 R

11、FID的ISO IEC标准传输协议 唯一标识符（UID）：由制造商永久地设定 应用族标识符（AFI）：由VCD锁定的应用类型 数据存储格式标识符（DSFID）：指出了数据在VICC内存中的结构 CRC：初始值为FFH VICC内存结构：可寻址块达256个，块大小可至256位，最大内存容量可达64 kb（8 kB）。块安全状态：由VICC作为对VCD请求的响应参数返回 226 RFID的ISO IEC标准VICC状态 断电（Power-Off）、就绪（Ready）、静默（Quiet）、选择（Selected）4种状态 236 RFID的ISO IEC标准防碰撞 时隙数为16的典型防碰撞处理过程

12、246 RFID的ISO IEC标准防碰撞VCD发送目录命令的请求帧，时隙数设置为16。VICC1在时隙0返回应答，因只有这一个VICC应答，故不存在碰撞，它的UID被VCD接收存储。VCD发送EOF，指示下一个时隙开始。在时隙1，VICC2和VICC3进行应答，发生了碰撞。VCD检测到碰撞，并记录该时隙发生了碰撞。VCD再发送EOF，进入时隙2。在时隙2，无VICC应答，VCD未检测到VICC的应答的SOF，因此VCD通过发送EOF，进入时隙3。在时隙3，VICC4和VICC5应答，产生了碰撞。VCD决定发送寻址请求（例如读块请求）给VICC1（VICC1的UID已被UCD正确接收）。所有V

13、ICC都检测到对VICC1请求的SOF，它们都处理这个请求，但只有UID匹配的VICC1才返回应答，其他的VICC则退出防碰撞序列。所有VICC准备接收下一个请求。如果又是一个目录命令的请求，则又从时隙0开始按上面步序执行。256 RFID的ISO IEC标准ISO/IEC 18000-6标准 定义了阅读器和应答器之间的物理接口、协议、命令及防碰撞机制。标准包含两种通信模式：TYPE A和TEPE B。TYPE A模式：数据编码帧格式调制 266 RFID的ISO IEC标准应答器向阅读器的数据传输 数据编码帧格式 前同步码、标志、参数、数据、CRC 276 RFID的ISO IEC标准强制命

14、令及状态转换 INIT ROUND命令 NEXT SLOT命令：确认已被识别的应答器；指示所有处于循环激活状态的应答器对它们的时隙计数器加1并进入下一个时隙 CLOSE SLOT命令：STANDBY ROUND 命令：确认来自一个应答器的有效应答，并指示该应答器进入选择状态，阅读器可以发送选择标志为1的读写命令等对此应答器进行操作；指示所有处于循环激活状态的应答器进入循环准备状态，等待NEXT SLOT，NEW SLOT或CLOSE SLOT命令的到来，重新进入循环激活状态进入新的循环 NEW ROUND命令：指示在循环准备和循环激活状态的应答器进入循环激活状态，复位它们的时隙计数器为1，进入

15、新的循环；指示在选择状态的应答器变迁到静默状态，在静默和就绪状态的应答器仍维持它的状态 286 RFID的ISO IEC标准强制命令及状态转换 SELECT（by SUID）命令：无论应答器原先处于场内哪个状态（不含离场状态），接收到该命令且SUID匹配时进入选择状态，并发回应答帧；SUID不匹配的应答器不发回应答帧，当它处于循环激活状态时变迁到循环准备状态，处于选择状态时变迁到静默状态，处于就绪、静默或循环准备状态时保持状态不变 READ BLOCKS命令：GET SYSTEM INFORMATION命令：获取应答器的有关系统信息 296 RFID的ISO IEC标准TYPE A的防碰撞过程

16、 1启动防碰撞过程：阅读器发出INIT ROUND命令启动防碰撞过程，在命令中给出循环空间大小 2参与防碰撞过程的应答器对命令的处理 3阅读器发出INIT ROUND命令后出现的三种可能情况 阅读器在一个时隙中没有检测到应答帧时，它发出CLOSE SLOT命令。阅读器检测到碰撞或错误的CRC时，在确认无应答器仍在传输应答的情况下，发出CLOSE SLOT命令。阅读器接收到一个应答器无差错的应答帧时，它发送NEXT SLOT命令，命令中包括该应答器的签名，对此已被识别的应答器进行确认，使它进入静默状态以便循环的继续 4接收到CLOSE SLOT命令或NEXT SLOT而签名不匹配的参与循环的应答

17、器将自己的时隙计数器加1并和所选择的随机数比较以决定该时隙是否发回应答帧，并根据本次循环时的时隙延迟标志决定发回应答帧的时延 306 RFID的ISO IEC标准TYPE A的防碰撞过程5阅读器按第（3）步中的三种情况处理，直至该循环结束（达到了循环空间预置值）6一个循环结束后，如果在INIT ROUND命令或CLOSE SLOT命令中重复循环标志位置为1，则自动开始一个新的循环。如果重复循环标志位为0，阅读器可以决定用新的INIT ROUND命令或NEW ROUND命令继续进行循环以完成防碰撞过程 7在一次循环中，阅读器可以通过发送STANDBY ROUND命令来确认签名匹配的应答器的有效应

18、答，并指示该应答器进入选择状态，同时让签名不匹配的应答器进入循环准备状态，以便在后续命令来到时将循环继续。316 RFID的ISO IEC标准TYPE B（与TYPE A相类比）物理接口 命令和应答的帧格式 数据元素 应答器的存储器 应答器的状态 命令 强制和推荐的命令 防碰撞算法 326 RFID的ISO IEC标准TYPE BTYPE B防碰撞流程 336 RFID的ISO IEC标准ISO/IEC 18000-7标准 物理层 使用窄带UHF频段。载波频率为433.92 MHz20 ppm采用FSK调制方式，频率偏移为35 kHz，逻辑0的频率为fc（载波频率）35 kHz，逻辑1的频率为

19、fc35 kHz。数据位采用曼彻斯特编码，数据速率为27.7 kbps 阅读器和应答器之间的通信采用主从方式 数据链路层 346 RFID的ISO IEC标准数据链路层前同步码：包含20个周期为60 s的脉冲，高电平30 s，低电平30 s 数据字节：包括8个数据位和一个停止位，采用曼彻斯特编码，位持续时间为36 s，字节周期（含停止位）为324 s。CRC码：多项式为x16+x12+x5+1 包结束符 356 RFID的ISO IEC标准命令格式 阅读器命令格式 域命令前缀命令类型拥有者ID应答器ID阅读器ID命令编码参数CRC位长字节（31H）1字节3字节4字节2字节1字节N字节2字节366 RFID的ISO IEC标准应答格式对广播命令应答的信息格式对点到点命令应答的信息格式 域应答器状态信息长度Int ID应答器ID拥有者ID用户ID数据CRC位长2字节1字节2字节4字节3字节016字节0N字节2字节域应答器状态信息长度Int ID应答器ID命令编码参数CRC位长2字节1字节2字节4字节1字节N字节2字节37