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浅析关于UHF RFID空口协议的相关研究

  • 时间:2022-01-10
  • 作者:鸿陆技术
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空中接口通信协议规范为RFID读写器与RFID电子标签之间信息交互,是为了实现不同厂家生产设备之间的互联互通性。超高频RFID技术的空口协议ISO 18000-6基本上是整合了一些现有RFID厂家的产品规格和EAV-UCC所提出的标签架构要求而订出的规范。空口协议包含物理层和媒体接入控制(MAC)层、物理层包含数据的帧结构定义、调节/解调、编码/解码、链路时序等,对数据内容和数据结构无限制。当前UHF RFID空口协议主要是ISO 18000-6B协议和EPC C1GEN2协议(EPC C1GEN2协议,现为ISO 18000-6C协议)。总体来说,ISO 18000-6C协议定义更完备,现有的产品基本都是这一协议。



在EPC协议中,RFID读写器通过发送一个未经调制的RF载波并侦听标签的反向散射的回复来获得标签的信息。标签通过反向散射调制射频载波的幅度或相位来传送信息。


EPCglobal认证测试包括一致性测试,确保RFID产品符合UHF Gen2标准和互操作性测试,确保鸿陆读写器界面的各个方面都能正确设计,以便与其他第2代认证产品无缝互操作。虽然大多数无源RFID标签使用RFID读写器信号的能量来对标签的集成电路(IC)供电,并向读写器反向散射,BAP标签使用集成电源(通常为电池)来为IC通电,因此读写器的所有捕获能量都可用于反向散射。


在G2标准下,用户能够隐藏所有的、部分的或没有标签的内存。根据读写器的访问权限以及其与标签的接近程度,读写器访问或修改标签数据的能力会有所不同。这可以防止标签数据被盗窃或篡改。G2标准还建立了一种涉及密码认证标签的防伪措施。UHF Gen2 V1标签将静态回复发回读写器,使克隆人轻松创建假冒标签。在G2标准下,每当读写器向标签发送信号时,它发送不同的秘密号码,并且标签计算特定于该交互的回复。相关空口协议的那些RFID标准

ISO/IEC 18000-1 信息技术:单品管理的射频识别-参考结构和标准化的参数定义。它规范空中接口通信协议中共同遵守的读写器与标签的通信参数表、知识产权基本规则等内容。这样每一个频段对应的标准不需要对相同内容进行重复规定。


ISO/IEC 18000-2 信息技术:单品管理的射频识别-适用于中频125~134KHz,规定在标签和读写器之间通信的物理接口,读写器应具有与Type A(FDX)和Type B(HDX)标签通信的能力;规定协议和指令再加上多标签通信的防碰撞方法。


ISO/IEC 18000-3信息技术:单品管理的射频识别-适用于高频段13.56MHz,规定读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。关于防碰撞协议可以分为两种模式,而模式1又分为基本型与两种扩展型协议(无时隙无终止多应答器协议和时隙终止自适应轮询多应答器读取协议)。模式2采用时频复用FTDMA协议,共有8个信道,适用于标签数量较多的情形。


ISO/IEC 18000-4信息技术:单品管理的射频识别-适用于微波段2.45GHz,规定读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。该标准包括两种模式,模式1是无源标签工作方式是读写器先讲;模式2是有源标签,工作方式是标签先讲。



ISO/IEC 18000-6信息技术:单品管理的射频识别-适用于超高频段860~960MHz,规定读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。它包含TypeA、TypeB和TypeC三种无源标签的接口协议,通信距离最远可以达到10m。其中TypeC是由EPCglobal起草的,并于2006年7月获得批准,它在识别速度、读写速度、数据容量、防碰撞、信息安全、频段适应能力、抗干扰等方面有较大提高。2006年递交V4.0草案,它针对带辅助电源和传感器电子标签的特点进行扩展,包括标签数据存储方式和交互命令。带电池的主动式标签可以提供较大范围的读取能力和更强的通信可靠性,不过其尺寸较大,价格也更贵一些。


ISO/IEC 18000-7:适用于超高频段433.92MHz,属于有源电子标签。规定读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。有源标签识读范围大,适用于大型固定资产的跟踪。


ISO/IEC制定的五种频段空中接口协议,充分体现标准统一的相对性,一个标准是对相当广泛的应用系统的共同需求,但不是所有应用系统的需求,一组标准可以满足更大范围的应用需求。


在超高频RFID应用中,空口协议是解决各层接口标准问题的基础。表面上看,制定、发布和实施RFID标准的目的是解决编码、通信、空中接口和数据共享等问题,最大程度地促进RFID技术及相关系统在我国的应用。实际上,RFID标准之争是物品信息控制权和RFID产业控制权之争,关系着国家安全、技术战略实施和RFID产业的发展,其本质是利益之争。


(图文由鸿陆小编编辑整理,转载请注明来源)

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