全球三大RFID标准体系比较分析

     1.引言

　　RFID是从上世纪80年代开始逐渐走向成熟的一项自动识别技术。近年来由于集成电路的快速发展，RFID标签的价格持续减低，因而在各个领域的应用发展十分迅速。为了更好地推动这一新产业的发展，国际标准化组织ISO、以美国为首的 EPCglobal、日本UID等标准化组织纷纷制定RFID相关标准，并在全球积极推广这些标准。以下简要介绍三个标准体系，供我国制定RFID标准的相关部门参考。

　　2.ISO制定的RFID标准体系

　　RFID标准化工作最早可以追溯到20世纪90年代。1995年国际标准化组织ISO/IEC联合技术委员会JTCl设立了子委员会SC31（以下简称SC31），负责 RFID标准化研究工作。SC31委员会由来自各个国家的代表组成，如英国的BSI IST34委员、欧洲CEN TC225成员。他们既是各大公司内部咨询者，也是不同公司利益的代表者。因此在ISO标准化制定过程中，有企业、区域标准化组织和国家三个层次的利益代表者。SC31子委员会负责RFID标准可以分为四个方面：数据标准（如编码标准ISO/IEC 15691、数据协议ISO/IEC 15692、ISO/IEC 15693，解决了应用程序、标签和空中接口多样性的要求，提供了一套通用的通信机制）、空中接口标准（ISO/IEC 18000系列）、测试标准（性能测试ISO /IEC 18047和一致性测试标准ISO/IEC 18046）、实时定位（RTLS）（ISO/IEC 24730系列应用接口与空中接口通信标准）方面的标准。它们之间的关系如图1所示：

　　这些标准涉及到RFID标签、空中接口、测试标准、读写器与到应用程序之间的数据协议，它们考虑的是所有应用领域的共性要求。

　　ISO对于RFID的应用标准是由应用相关的子委员会制定。RFID在物流供应链领域中的应用方面标准由ISO TC 122/104 联合工作组负责制定， 包括ISO17358应用要求、ISO 17363货运集装箱、ISO 17364装载单元、ISO 17365运输单元、ISO 17366产品包装、ISO 17367产品标签。RFID在动物追踪方面的标准由ISO TC 23 SC19来制定，包括ISO 11784/11785动物 RFID畜牧业的应用，ISO 14223动物RFID畜牧业的应用-高级标签的空中接口、协议定义。

　　从ISO制订的RFID标准内容来说，RFID应用标准是在RFID编码、空中接口协议、读写器协议等基础标准之上，针对不同使用对象，确定了使用条件、标签尺寸、标签粘贴位置、数据内容格式、使用频段等方面特定应用要求的具体规范，同时也包括数据的完整性、人工识别等其他一些要求。通用标准提供了一个基本框架，应用标准是对它的补充和具体规定。这一标准制订思想，既保证了RFID技术具有互通与互操作性，又兼顾了应用领域的特点，能够很好地满足应用领域的具体要求。

　　3.EPCgloba l 制定的RFID标准体系

　　与ISO 通用性RFID标准相比，EPCglobal标准体系是面向物流供应链领域，可以看成是一个应用标准。EPCglobal的目标是解决供应链的透明性和追踪性，透明性和追踪性是指供应链各环节中所有合作伙伴都能够了解单件物品的相关信息，如位置、生产日期等信息。为此EPCglobal制定了 EPC编码标准，它可以实现对所有物品提供单件惟一标识；也制定了空中接口协议、读写器协议。这些协议与ISO标准体系类似。在空中接口协议方面，目前 EPCglobal的策略尽量与ISO兼容，如C1Gen2 UHF RFID标准递交ISO将成为ISO 18000 6C标准。但EPCglobal 空中接口协议有它的局限范围，仅仅关注UHF 860～930MHz。

　　除了信息采集以外，EPCglobal非常强调供应链各方之间的信息共享，为此制定了信息共享的物联网相关标准，包括EPC中间件规范、对象名解析服务ONS(Object Naming Service)、物理标记语言PML（PhysicalMarkup Language）。这样从信息的发布、信息资源的组织管理、信息服务的发现以及大量访问之间的协调等方面作出规定。“物联网”的信息量和信息访问规模大大超过普通的因特网。“物联网”系列标准是根据自身的特点参照因特网标准制订的。“物联网”是基于因特网的，与因特网具有良好的兼容性。

　　物联网标准是EPCglobal所特有的，ISO仅仅考虑自动身份识别与数据采集的相关标准，数据采集以后如何处理、共享并没有作规定。物联网是未来的一个目标，对当前应用系统建设来说具有指导意义。

　　4.日本UID制定的RFID标准体系

　　日本泛在中心制定RFID相关标准的思路类似于EPCglobal，目标也是构建一个完整的标准体系，即从编码体系、空中接口协议到泛在网络体系结构，但是每一个部分的具体内容存在差异。

　　为了制定具有自主知识产权的RFID标准，在编码方面制定了ucode编码体系，它能够兼容日本已有的编码体系，同时也能兼容国际其他的编码体系。在空中接口方面积极参与ISO的标准制定工作，也尽量考虑与ISO相关标准兼容。在信息共享方面主要依赖于日本的泛在网络，它可以独立于因特网实现信息的共享。

　　泛在网络与EPCglobal的物联网还是有区别的。

　　EPC采用业务链的方式，面向企业，面向产品信息的流动（物联网），比较强调与互联网的结合。UID采用扁平式信息采集分析方式，强调信息的获取与分析，比较强调前端的微型化与集成。

　　5.三大标准体系空中接口协议的比较

　　目前，ISO/IEC 18000、EPCglobal、日本UID三个空中接口协议正在完善中。这三个标准相互之间并不兼容，主要差别在通讯方式、防冲突协议和数据格式这三个方面，在技术上差距其实并不大。

　　这三个标准都按照RFID的工作频率分为多个部分。在这些频段中，以13.56MHz频段的产品最为成熟，处于860～960MHz内的UHF频段的产品因为工作距离远且最可能成为全球通用的频段而最受重视，发展最快。

　　ISO/IEC 18000标准是最早开始制定的关于RFID的国际标准，按频段被划分为7个部分。目前支持ISO/IEC 18000标准的 RFID 产品最多。EPCglobal是由UCC 和EAN两大组织联合成立、吸收了麻省理工AutoID中心的研究成果后推出的系列标准草案。 EPCGlobal最重视UHF频段的RFID产品，极力推广基于EPC编码标准的RFID产品。目前，EPC Global标准的推广和发展十分迅速，许多大公司如沃尔玛等都是EPC标准的支持者。日本的泛在中心（Ubiquitous ID）一直致力于本国标准的RFID产品开发和推广，拒绝采用美国的EPC编码标准。与美国大力发展UHF频段RFID不同的是，日本对2.4GHz 微波频段的RFID似乎更加青睐，目前日本已经开始了许多 2.4GHz RFID产品的实验和推广工作。标准的制定面临越来越多的知识产权纠纷。不同的企业都想为自己的利益努力。同时，EPC在努力成为ISO的标准，ISO最终如何接受EPC的RFID标准，还有待观望。全球标准的不统一，硬件产品的兼容方面必然不理想，阻碍应用。

　　6.EPCgloba l与日本UID标准体系的主要区别

　　第一个区别是编码标准不同，EPCglobal使用EPC编码，代码为96位。日本UID使用uCode编码，代码为128位。uCode的不同之处在于能够继续使用在流通领域中常用的“JAN代码”等现有的代码体系。uCode使用泛在ID中心制定的标识符对代码种类进行识别。比如，希望在特定的企业和商品中使用JAN代码时，在IC标签代码中写入表示“正在使用JAN代码”的标识符即可。同样，在uCode中还可以使用EPC。第二个区别是根据IC 标签代码检索商品详细信息的功能。EPCglobal中心的最大前提条件是经过网络，而泛在ID中心还设想了离线使用的标准功能。

　　 Auto ID中心和泛在ID中心在使用互联网进行信息检索的功能方面基本相同。泛在ID中心使用名为“读卡器”的装置，将所读取到的ID标签代码发送到数据检索系统中。数据检索系统通过互联网访问泛在ID中心的“地址解决服务器”来识别代码。如果是JAN代码，就会使用JAN代码开发商--流通系统开发中心的服务器信息，检索企业和商品的基本信息。然后再由符合条件的企业的商品信息服务器中得到生产地址和流通渠道等详细信息。

　　除此之外，泛在ID中心还设想了不通过互联网就能够检索商品详细信息的功能。具体来说就是利用具备便携信息终端（PDA）的高性能读卡器。预先把商品详细信息保存到读卡器中，即便不接入互联网，也能够了解与读卡器中IC标签代码相关的商品详细信息。泛在ID中心认为：“如果必须随时接入互联网才能得到相关信息，那么其方便性就会降低。如果最多只限定2万种药品等商品的话，将所需信息保存到PDA中就可以了。”

　　第三个区别是日本的电子标签采用的频段为2.45GHz和13.56MHz。欧美的EPC标准采用UHF频段，例如902MHz-928MHz。此外日本的电子标签标准可用于库存管理、信息发送和接收以及产品和零部件的跟踪管理等。EPC标准侧重于物流管理、库存管理等。