RFID系統的標準

　　RFID標準的發展體現了RFID技術的發展歷程。早在1948年，它的理論基礎就隨著雷達的應用和研究建立起來，20世紀90年代后進入商用階段。早期的RFID應用并沒有統一的標準，由各公司自己制定的標準，后來發展成為了第一代UHF RFID標準，例如，美國出現的以Matrics和Impinj等公司推出的EPC Class 0、Alien公司和Rafsec公司等支持的EPC Class1，以及在歐洲出現的以ISO組織支持的ISO-18000-6A/B等標準。由于這些標準互不兼容，因此無法在全球范圍內通用。

　　隨著RFID技術的不斷成熟，跨地區、跨行業的應用的不斷增多，RFID產品間的互通性、兼容性變得越來越重要，RFID系統的標準化已經成為該領域普遍關注的熱點。參與RFID標準研究的機構分為標準化組織和產業聯盟。標準化組織又有國際標準化組織、區域性標準化組織和國家標準化組織。

　　國際標準化組織（ISO）和國際電工委員會（IEC）是從事RFID國際標準化研究的重要組織ISO/IEC18000標準是最早制定的關于RFID的國際標準，按頻段被劃分為7個部分。目前支持ISO/EC18000標準的RFID產品最多相對也最為成熟。

　　區域性的標準化組織—歐洲計算機制造協會（ECMA）在RFID基礎上提出了近距離通信（NFC）的技術標準，并獲得歐洲電信標準協會ETSD以及ISO/ IEC JTC1/SC6（系統間通信與信息交換）的認可，發布了相應的技術標準。

　　美國國家標準學會（ANSI）下的MH1、NCITS等也制定了與RFID技術相關的技術標準，大部分標準目前已經或者正在上升為ISO標準。

　　除了標準化組織進行RFID的標準化研究外，一些行業協會也在從事RFID技術的市場標準化工作。目前比較有代表性的兩個組織是以歐美企業為主的EPC global和以日本企業為主的 Iniquitous ID。

　　美國EPC global是由美國統一代碼委員會（UCC）和國際物品編碼協會（EAN）兩大組織聯合成立的，它吸收了麻省理工學院Auto ID中心的研究成果后推出了系列標準草案。EPC global重視UHF頻段的RFID產品，極力推廣基于EPC編碼標準的RFID產品。目前，EPC global標準的推廣和發展十分迅速，許多大公司如沃爾瑪等都是EPC標準的支持者。

　　日本Uniquitous ID一直致力于本國標準的RFID產品開發和推廣，拒絕采用美國的EPC編碼標準。與美國大力發展UHF頻段RFID不同的是，日本對2.4GHz微波頻段的RFID似乎更加青睞，目前日本已經開始了許多2.4 GHZ RFID產品的實驗和推廣工作。但是，迫于和美國UHF頻段RFID產品互通的壓力，日本也開始考慮和EPC標準兼容問題。

　　ISO/EC18000、美國EPC Global、日本Uniquitous ID都在分別制定標準。這3個主要標準相互之間并不兼容，主要差別在無線調制方式、傳輸協議和傳輸距離各有差異，因此不同標準的RFID標簽和讀寫器很難互通。

　　我國有關政府部門已經充分認識到RFID產業的重要性，在2004年初，正式成立了電子標簽國家標準工作組，其目的就是制定中國自己的RFID標準，推動中國自己的RFID產業。

　　RFID系統的分類

　　RFID系統按照不同的原則有多種分類方法。常用的分類方法有兩種：按RFID標簽有源、無源劃分和按工作頻率劃分。

　　1、按RFID標簽有源、無源劃分

　　按照RFID標簽有源和無源，RFID系統可分為：主動式、半主動式和被動式3種。

　　主動式和半主動式標簽內部都攜帶電源，因此均為有源標簽。主動標簽和一臺通用無線收發終端沒有太大區別，例如，Wi-Fi RFID和ZigBee RFID等，這種標簽的無線信號收發都由標簽內的電源供電，其工作距離遠，價格也最貴；半主動標簽與主動標簽不同，內部電源只是對標簽內部處理芯片供電，例如，接收解調、譯碼編碼和控制等部分的芯片，半主動標簽不同于主動標簽的是它本身并不發送電磁波，而是反向散射來自閱讀器的電磁波，這使得它比主動標簽省電，有更長的工作時間，比被動標簽有更強的處理能力，更遠的識讀能力，能適應較惡劣通信環境要求。主動標簽和半主動標簽由于成本均較高，限制了它們的推廣，目前只是在一些特定場合中應用，例如，高速公路自動繳費、高速電氣化火車的定位等領域。

　　無源被動RFID標簽內部沒有電源設備，其內部集成電路通過接收由閱讀器發出的電磁波進行驅動，向閱讀器發送數據。與前述兩種類型比較起來，最大的優勢就是成本低，它的成本只是前兩種的十分之一或幾十分之一，由于被動標簽的成本優勢，使它得到了大規模的應用，也成為了近年來RFID產業發展的主要方向。

　　2、按RFID系統工作頻率劃分

　　RFID系統工作頻率可以分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）和微波（MF）。

　　被動式RFID按工作方式有兩種：電磁感應和反向散射。其中，低頻和高頻RFID的工作原理都成為電磁感應，這是因為LF RFID的波長都較長，例如：LF RFID的波長約為2km，HF RFID的波長約為22m，即使標簽與閱讀器有1m的距離，也僅是整個波長的5%（取13.56MHz無線信號的波長），標簽天線與閱讀器天線之間的電磁場分不清哪個是發射場，哪個是反射場，稱為電磁互耦更恰當些。對于UHF和MF頻段的RFID，可輕易地將工作時電磁波分為發射電磁波和反射電磁波，因此它們的工作方式稱為反向散射。

　　閱讀器讀頭天線是一個線圈，工作時產生一定頻率的交變電磁場；標簽天線也是一個線圈，放在感應區中，根據法拉第電磁感應定律，可以產生感生電動勢和電流，經濾波為標簽芯片供電；標簽芯片通過控制標簽內與標簽天線相連的負載，改變互感量，由此改變讀頭和標簽之間的電磁場；閱讀器讀頭感應到互感的變化，解調出標簽傳遞的信息。電磁互耦的工作距離短，適用于門禁、身份證等短距離自動識別應用，但不適用于需要幾米識讀距離的場合，例如，物流、供應鏈管理等，在這些領域里，UHIE RPID的特點得到了充分發揮。

　　閱讀器發送電磁波給標簽，標簽通過天線拾取無線電波能量，以供標簽芯片工作，標簽芯片控制天線的負載，影響天線的雷達散射截面（Radar Cross Section，RCS）值，從而調制反射信號；閱讀器天線接收到標簽反向散射的信號后，解調出標簽的信息。UHF RFID工作距離長，為物流、倉儲等應用提供了快捷的自動識別方法，已成為了RFID行業的發展熱點。