RFID原理与应用-第三章课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,RFID原理与应用,第3章,第三章 RFID系统体系和标准,有关RFID技术的国际标准现在主要由国际标准化组织（ISO）和EPCglobal两大组织来制定(注：还有日本的UID标准)，本章主要讲述由EPCglobal组织制定的EPC技术体系标准的概要。,EPC,技术,EPC,系统的组成,EPC Gen2,的概要,1.EPC技术,EPC是Electronic Product Code（电子产品代码）的简称，它不但统一了对全球物品的编码方法，而且对编码的管理分配、RFID技术规范、网络系统的架构、软件的系统集成、信息处理及信息安全标准等众多领域进行了技术标准的制定和推广，是一个应用前景十分广泛的技术体系标准。,2.EPC系统的组成-基本概念,2.EPC系统的组成-体系,2-1 EPC编码体系,电子标签里存有识别每一件物品的电子产品代码（EPC），EPC 编码体系是新一代的与全球贸易项目代码（Global Trade Item Number，GTIN）兼容的编码标准，是EPC系统的核心与关键。,EPC的编码长度有64位（EPC-64）、96位（EPC-96）、256位（EPC-256）3种。,2-1 EPC编码体系-特性,唯一性,EPC,编码具有足够的编码容量组织保障，可以对物品实现唯一编码，例如，,EPC-96,编码数据结构中厂商识别代码段可以容纳,2.68,亿家厂商，对象分类代码段可以容纳,1677,万种产品，序列号段可以容纳,687,亿个单品。在管理和编制的组织上，由,EPCglobal,、各国,EPC,管理机构（中国的管理机构称为,EPCglobal,China,）、被标识物品的管理者分段管理、共同维护、统一应用，具有合理性和可靠性。,兼容性,EPC,编码标准与目前广泛应用的,EAN.UCC,编码标准是兼容的，,GTIN,是,EPC,编码结构中的重要组成部分，目前广泛使用的,GTIN,、,SSCC,、,GLN,等都可以顺利转换到,EPC,中去，即可以保证条形码等既存代码向,EPC,代码的过渡和联合运用。,EPC,编码结构的标头（,Header,）段用来进行兼容方面的标识，比如,EPC-96,的标头（,Header,）数据为“,0011 0000”,时表示后续的数据是,GTIN,代码。,安全性,EPC,编码通过和加密、认证技术的相结合，可以使,EPC,系统获得较好的信息安全机制。,2-2-1 EPC射频识别系统EPC标签功能分类,2-2-2 EPC射频识别系统EPC读写器功能要求,EPC,读写器必须支持和,EPC,标签相同的空中通信协议，能够读写不同厂家的,EPC,标签。,必须采取措施防止读写器的冲撞，防止,EPC,系统多个读写器的干扰。,必须有网络连接功能，应该具有独立网络设备的功能，独立支持局域网、无线网、因特网等有关协议，无须经计算机的中介就可以连接到网络上。,2-3-1 EPC信息网络系统中间件,EPC中间件是具有一系列特定属性的“程序模块”或“服务”，并被用户集成以满足他们的特定需求，以前Auto-ID中心称EPC中间件为SAVANT。EPC中间件是加工和处理来自读写器的所有信息和事件流的软件，是连接读写 器和企业应用程序的纽带，主要任务是在将数据送往企业应用程序之前进行标签数据校对、读写器协调、数据过滤、数据传送、数据存储和任务管理。,2-3-2 EPC信息网络系统EPCIS,EPCIS提供了一个模块化、可扩展的数据和服务的接口，使得EPC的相关数据可以在企业内部或者企业之间共享。它处理与EPC相关的各种信息。EPCIS有两种运行模式，一种是EPCIS 信息被已经激活的EPCIS应用程序直接应用；另一种是将EPCIS 信息存储在资料档案库中，以备今后查询时进行检索。,2-3-3 EPC信息网络系统ONS,对象名称解析服务(ONS)是一个自动的网络服务系统，类似于域名解析服务(DNS),ONS给EPC中间件指明了存储产品相关信息的服务器。ONS服务是联系EPC中间件和EPC信息服务的网络枢纽，并且ONS设计与架构都以因特网域名解析服务DNS为基础，因此，可以使整个EPC网络以因特网为依托，迅速架构并顺利延伸到世界各地。,3.EPC Gen2的概要,EPC Gen2是EPCglobal制定的Class1UHF频段射频识别空中接口的第二代标准，又称C1G2标准。在EPC Gen2协议下的标签可以重复读写，并且增加了保密性能。此后EPCGlobal和国际标准化组织合作以该标准为基础出台了ISO18000-6C国际标准。目前几乎所有的标签厂商停止第一代Gen1协议的超高频芯片的开发和生产，超高频领域市场上主流产品均为符合C1G2协议产品。,目前协议的的最新版本为版，协议规范有108页之长，详细表述了第二代RFID标签、读写器以及信息网络系统的通信和信息网络处理。,3-1 EPC Gen2规范的要点,RFID,系统必须能够在,860MHz-960MHz,间的任何频率上通信，不同国家和地区对,UHF,段的频率分配有所不同，,EPC Gen2,要求,RFID,读写器应能够在这个范围内的任何频率进行工作。,RFID,标签和读写器之间能够实现高速通信，要实现读写器到标签,40kbit,160kbit,、标签到读写器,5kbit,640kbit,的传输速率，提高读取标签的效率（理论上每秒能够读取,1500,枚标签）。,可支持读写,256,位的,EPC,代码。,RFID,电子标签必须具备自毁命令,kill,，具备密码保护数据的功能。,3-2 EPC Gen2规范的特点,兼容性,开放性,安全性,可靠性,读取速度,实用性,3-3 EPC Gen2电子标签的存储结构,3-4-1 EPC Gen2电子标签的信息安全机制密码保护-杀死口令,杀死口令（Kill Password）,杀死口令也叫灭活口令，在有些情况下为了保证信息和隐私的不泄漏，需要启动电子标签的自损功能，比如在服装等领域，由于担心涉及到顾客的安全隐私，可以在适当环节（例如购物结算时）使用kill命令，将标签永久性灭活。,3-4-2 EPC Gen2电子标签的信息安全机制密码保护-访问口令,在用户输入访问口令,(access password),正确的情况下，用户可以对标签各个区域进行锁定（,lock,），解锁（,unlock,）、永久锁定（,perma,-lock,）、永久解锁（,perma,-unlock,）操作。,访问口令（,Access Password,）的非,0,和全,0,对标签的数据读写有着较大的关系，首先根据访问口令的非,0,和全,0,，标签状态可分为保护状态（,secured,）和开放状态（,open,），当访问口令为全零时，标签处于保护状态（,secured,），当访问口令非,0,时，标签处于开放状态（,open,），根据标签区域的锁类型，有的读写访问要求标签处于保护状态（,secured,），要从开放状态（,open,）迁移到保护状态（,secured,）需要输入正确的访问口令。,3-4-2 EPC Gen2电子标签的信息安全机制密码保护-访问口令,3-4-3 EPC Gen2电子标签的信息安全机制锁,标签锁类型分为解锁（unlock）、锁定（lock）、永久解锁（perma-unlock）、永久锁定（perma-lock）四种类型。标签锁类型和标签各个存储区块之间的可读写关系如下。,3-4-4 EPC Gen2电子标签的信息安全机制数据加密,标签EPC信息及TID、User区数据始终可以被读取，而标签本身没有数据的加密解密功能，所以如果不希望有人读取数据并分析窃取信息，可以在写入和读出时由主机进行数据的加解密操作。,3-4-5 实现EPC Gen2电子标签的最高信息安全状态,第三章 习题-1,1.EPCglobal制定EPC标准的目的是什么？请登陆网页,http:/,调查一下。,2.EPC系统体系有哪几个组成部分？各包括哪方面的内容？,3.EPC-96的数据共有多少位？有几个数据段？你知道EPC-96可以对多少物品进行标识吗？,4.什么是EPC Gen2？这里的Gen代表什么含义？,5.什么是EPC中间件？为什么大型RFID应用系统需要EPC中间件？,6.什么是ONS？应用服务器为什么需要ONS的信息支持？,第三章 习题-2,7.什么是EPCIS？EPCIS有哪几种运行模式？,8.结合实验，回答以下问题：,(1)EPC Gen2标签的kill password和access password分别用于什么场合？,(2)如何防止黑客破坏你的标签？,9.结合实验，回答以下问题：,(1)EPC Gen2协议下为了让access password不可被读出，可以执行哪些类型的锁操作？,(2)EPC Gen2协议下在perma-lock和perma-unlock状态下对各区进行读操作，哪些区在两种状态下的读取结果会不同？,第三章 实验（根据课时可适当调整）,连接计算机和实验箱，完成对超高频,RFID,读写器的基本认知,完成,EPC Gen2,协议下标签读写实验,完成,EPC Gen2,协议下标签锁实验,完成,EPC Gen2,协议下标签密钥修改实验,完成,EPC Gen2,协议下对标签,TID,区数据的读取分析实验,