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EPCglobal标准:物联网与传感器技术中

时间:2023-11-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:EPCglobal标准由EPCglobal管理委员会批准和发布并推广实施。该协议作为C类超高频RFID标准经ISO核准,并列入ISO/IEC18000-6修订标准。

EPCglobal标准:物联网与传感器技术中

EPC系统是在计算机互联网的基础上,利用射频识别(RFID)、无线数据通信等技术构造成的一个覆盖世界上万事万物的实物互联网,旨在提高现代物流、供应链管理水平,降低成本,被誉为是一项现代物流信息管理新技术,也是物联网当前应用的主要技术。

EPC标签从本质上来说是一个电子标签,通过射频识别系统的电子标签读写器可以实现对EPC标签内存信息的读取。读写器获取的EPC标签信息送入互联网EPC体系中的EP-CIS后,即实现了对物品信息的采集和追踪。进一步利用EPC体系中的网络中间件等,可实现对所采集的EPC标签信息的利用。可以预想:未来的每一件物品上都安装了EPC标签,在物品经过的所有路径上都安装了EPC标签读写器,读写器获取的EPC标签信息源源不断地汇入互联网EPC系统的EPCIS中。

1.EPCglobal标准

EPCglobal标准是全球中立、开放的标准,由各行各业、EPCglobal研究工作组的服务对象用户共同制定。EPCglobal标准由EPCglobal管理委员会批准和发布并推广实施。

EPC标签数据转换(TDT)标准:该标准是关于EPC标签数据标准规范的可机读版本,可以用来确认EPC格式以及不同级别数据表示间的转换。此标准描述了如何解释可机读版本,并包括了可机读标准最终说明文件的结构和原理细节,并提供了在自动转换或验证软件中如何使用该标准的指南。

EPC标签数据标准(TDS):该标准规定EPC体系下通用识别符(GID)、全球贸易项目代码(GTIN)、系列货运集装箱代码(SSCC)、全球位置编码(GLN)、全球可回收资产代码(GRAI)、全球个别资产代码(GIAI)的代码结构和编码方法。

空中接口协议标准“Gen2”:该标准规定在860~960MHz频率范围内操作的无源反射散射、应答器优先沟通(ITF)、RFID系统的物理和逻辑要求。RFID系统由应答器(也叫做读写器)和标签组成。

读写器协议(RP)标准:该标准是一个接口标准,详细说明了在一台具备读写标签能力的设备和应用软件之间的交互作用。

低层读写器协议(LLRP)标准:低层读写器协议的使用使得读写器能发挥最佳性能,以生成丰富、准确、可操作的数据和事件。低层读写器协议标准将进一步培育读写器互通性,并为技术提供商提供基础,以扩展其提供具体行业需求的能力。

读写器管理(RM)标准:当前无线协议的读写器管理标准(V1.0.1版本),通过管理软件来控制符合EPCglobal要求的RFID读写器的运行状况。此标准是对EPCglobal读写器协议规范1.1版本的补充。另外,它定义了EPCglobal SNMP RFID MIB。

读写器发现配置安装(DCI)协议标准:该标准规定了RFID读写器及访问控制机和其工作网络间的接口,便于用户配置和优化读写器网络。

应用级事件(ALE)标准:该标准规定客户可以获取来自各渠道、经过过滤形成的统一EPC接口,增加了完全支持Gen2特点的标签识别号(TID)、用户存储器、锁定等功能,并可以降低从读写器到应用程序的数据量,将应用程序从设备细节中分离出来,在多种应用之间共享数据,当供应商需求变化时可升级拓展,采用标准XML,网络服务技术容易集成。

产品电子代码信息服务(EPCIS)标准:为资产、产品和服务在全球的移动、定位和部署带来前所未有的可见度,标志着EPC发展的又一里程碑。EPCIS为产品和服务生存期的每个阶段提供可靠、安全的数据交换。

对象名称服务(ONS)标准:规定了使用域名系统定位与一个指定EPC中SGTIN部分相关的命令元数据和服务。此标准的目标读者为有意在实际应用中实施对象名称服务解决方案系统的开发商。

谱系标准:谱系标准及其相关附件对供应链中参与方使用的电子谱系文档的维护和交流定义了架构。该架构的使用符合成文的谱系规定。

EPCglobal认证标准:为了在确保可靠使用的同时,保证广泛的互操作性和快速部署,EPCglobal认证标准定义了实体在EPCglobal网络内,X.509证书签发及使用的概况。其中定义的内容是基于互联网工程特别工作组(IETF)的关键公共基础设施(PKIX)工作组制定的两个互联网标准,这两个标准在多种现有环境中已经成功实施、部署和测试。

2.EPCglobal Gen2标准(www.xing528.com)

EPCglobal Class1 Gen2标准(以下简称Gen2)是RFID技术、互联网和EPC组成EPC-global网络的基础。该协议作为C类超高频RFID标准经ISO核准,并列入ISO/IEC18000-6修订标准。

Gen2标准最初由60多家世界顶级技术公司制定,规定了满足由终端用户设定的性能标准的核心性能。Gen2标准是制定推动新的RFID硬件产品开发的标准接口和协议的一项基础要素,从而在供应链内提供准确的、有效的信息可见度。物联网与产品电子代码(EPC)为在供应链应用中使用的超高频RFID提供了全球统一的标准,给物流行业带来了革命性的变革,推动了供应链管理和物流管理向智能化方向发展。

Gen2标准的优点:Gen2标准的制定单位及其标准基础决定了其与第一代标准相比具有无可比拟的优越性,这一新标准具有全面的框架结构和较强的功能,能够在高密度读写器的环境中工作,符合全球一致性规定,标签读取正确率较高,读取速度较快,安全性和隐私功能都有所加强。它克服了EPCglobal以前Class0和Class1的很多限制。

3.UHF Gen2协议标准

(1)开放性

EPCglobal批准的UHF Gen2标准对EPCglobal成员和签订EPCglobalIP的单位免收使用许可费,允许这些厂商着手生产基于该标准的产品,如标签和读写器。这意味着更多的技术提供商可以据此标准在不交纳专利授权费的情况下,生产符合供应商、制造厂商和终端用户需要的产品,也减少了终端用户部署RFID系统的费用,可以吸引更多的用户采用RFID技术。同时,人们也可以从多种渠道获得标签,进一步促进了标签价格的降低。目前,符合该标准的产品已经上市。

(2)灵活性

尺寸小、存储容量大、有口令保护,芯片尺寸只有原来产品的1/2~1/3,从而进一步扩大了其使用范围,满足了多种应用场合的需要,例如,芯片可以更容易地缝在衣服的接缝里、夹在纸板中间、成形在塑料橡胶内、整合在顾客的包装设计中。最近,日立欧洲公司已研制出尺寸仅有0.3mm见方的小标签,薄得就像人的头发丝一样,能很容易地嵌入钞票的内部。

标签的存储能力也增加了,Gen2标签在芯片中有96B(或者更多)的存储空间,标签具有了更好的安全加密功能,保证了在读写器读取信息的过程中不会把数据扩散出去。

(3)兼容性

各国在使用无线频段、信息位数和应用领域等都存在差异。由于标准的不统一,导致了产品不能互相兼容,给RFID的大范围应用带来一些困难。EPCglobal规定了EPC标准采用UHF频段,即860~960MHz。UHF Gen2协议标准的推出,保证了不同生产厂商的设备之间将具有良好的兼容性,也保证了EPCglobal网络系统中的不同组件(包括硬件部分)之间的协调工作。UHF Gen2协议设计的工作频段分布比较广泛,这一优点提高了UHF的频率调制性能,减少了与其他无线电设备的干扰问题,也解决了RFID在不同国家不同频谱的问题。

(4)安全性

设置了kill指令。新标准使人们具有了控制标签的权力,即人们可以使用kill指令使标签自行永久失效,以保护隐私。如果不想使用某种产品或是发现安全隐私问题,就可以使用kill指令停止芯片的功能,能有效地防止芯片被非法读取,提高了数据的安全性能,减轻了人们对隐私问题的担忧。被灭活的标签在任何情况下都会保持被灭活的状态,不会产生应答。

(5)识读性

除以上列举的4点外,基于Gen2标准的读写器还具有较高的读取率和识读速度的优点。与第一代读写器相比,识读速度要快5~10倍。基于新标准的读写器每秒可读1500个标签,这使得通过应用RFID标签可以实现高速自动化作业。读写器还具有很好的标签识读性能,在批量标签扫描时,避免重复识读,而且当标签延后进入识读区域,仍然能被识读,这是第一代标准所不能做到的。EPCglobal Gen2协议标准具有以上优越性,以及免收使用许可费的政策,这有利于RFID技术在全球的推广应用。同时,这一全球统一标准的采用还可以减少测试和发生错误的次数,这必将会为大型零售商和其供货商带来可观效益。相信EPCglobal Gen2协议作为全球统一的新标准,一定会加速RFID技术的开发和在全球的广泛应用,给全球带来巨大的社会效益和经济效益。另外,与Gen0和Gen1相比,Gen2还提供了更多的功能。比如说,它可以在配送中心高密度的读写器环境下工作。不仅如此,Gen2还可以允许用户对同一个标签进行多次读写,Gen0只允许进行识读操作,Gen1允许多次识读,但只能写一次,即WORM。

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