前 言

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，起源于20世纪80年代，在90年

代得到了广泛的发展。RFID通过射频信号在非接触的方式下完成自动识别目标对象

并获取相关数据，可以极大地加速信息的收集和处理，具有精度高、适应环境能力

强、抗干扰、操作快捷等优点，因此比其他的识别技术有更大的应用范围。配以相

应的管理软件，RFID识别技术可以快速、方便地完成身份识别、物流管理、购物结

算、交通缴费以及产品流程的跟踪等多种多样的业务功能。随着美国国防部应用RFID

技术大幅提高物资管理水平以及零售领袖级企业沃尔玛等企业的加入，全球带来了

一个RFID应用的浪潮。

目前各国对于RFID技术的应用都十分重视，将RFID视为继计算机互联网之后的

一次新的契机。尽管目前RFID技术的国际标准尚不统一，围绕RFID的标签开发、物

品编码、物流管理以及软件开发，企业已经摩拳擦掌为赢得未来的竞争优势进行着

积极的准备。

本报告首先简要介绍了RFID技术的概念和几个较重要的RFID技术应用案例，对

参与RFID的标准化组织、现有的国际标准情况进行了分析，对RFID的标准体系结构

以及RFID的应用分类进行了初步研究，分析了RFID应用的几个关键技术问题，并在

此基础上提出了信息产业部以及CCSA进行RFID研究的建议。

本研究报告编写单位：信息产业部电信研究院通信标准研究所

II

目 次 1 RFID技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1

2 RFID技术的应用案例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4

2.1 沃尔玛⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4

2.2 美国军方⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4

2.3 中国铁路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5

2.4 中国第二代居民身份证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6

3 参与 RFID研究的标准化组织⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6

3.1 RFID标准化的总体情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6

3.2 ISO/IEC JTC 1 / SC 31 Automatic identification and data capture techniques⋯⋯⋯ 7

3.3 ISO/IEC 122/104 Joint Working Group (JWG) Supply Chain Applications of RFID⋯⋯⋯9

3.4 ECMA⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 9

3.5 ANSI（美国国家标准研究委员会）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 9

3.6 中国电子标签国家标准工作组⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10

3.7 EPCglobal⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 10

3.8 Ubquitous ID Center⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 12

3.9 CJK⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 12

4 RFID技术标准的框架体系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13

4.1 RFID标准体系的总体结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13

4.2 空中接口标准情况 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 14

4.3 数据结构标准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18

4.4 一致性测试标准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18

4.5 RFID应用领域的国际标准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19

5 RFID应用的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20

5.1 按照 RFID标签的用途进行分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 20

5.2 按照信息识别、数据共享的应用场景进行分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21

6 RFID技术应用涉及的几个关键问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21

6.1 工作频段及管制要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21

6.2 信息编码格式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21

6.3 RFID空中接口技术标准的选定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯24

6.4 RFID标签的成本和读取率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25

6.5 RFID的网络技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25

6.6 RFID应用的安全问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯26

7 RFID研究建议⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯26

7.1 启动 RFID技术应用的频率需求、干扰分析及频谱规划方面的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯26

7.2 加强 RFID应用和网络体系结构的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 26

7.3 RFID技术在中国发展的政策和策略研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27

7.4 相关 RFID国标/行业标准的制定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27

7.5 RFID标签数字内容研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27

7.6 RFID公共平台的建设⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28

附：RFID与移动通信的结合⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28

射频识别（RFID）技术研究

1 RFID 技术

一般来讲，RFID 系统由三大部分组成：RFID 标签、识读器和计算机系统。如图 1所示。其中 RFID 标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附

着在待识别物体的表面。识读器无需接触被识别物体表面就可读取并识别电子标签中所

保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的，进一步通过计算机及计算机网络实现

对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。

图 1 RFID 系统组成

系统的基本工作流程是：识读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当 RFID

标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，RFID 标签获得能量被激活；RFID 标签将

自身编码等信息通过标签内置发送天线发送出去；识读器接收天线接收到从标签发送来

的载波信号，对接收的信号进行解调和解码然后送到计算机系统进行相关处理；计算机

系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指

令信号控制执行机构动作。

采用 RFID 技术的最大的优点在于非接触(因此完成识别工作时无须人工干预，适于

实现自动化，且不易损坏)，此外，还可以识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡，

操作快捷方便。短距离的射频电子标签不怕油渍、灰尘，污染，能忍受恶劣的工作环境，

使用方便、成本低廉的传感特性使得 RFID 技术的应用前景十分广阔。

1.1.1 RFID 的工作频率

通常情况下，RFID识读器发送的频率称为RFID系统的工作频率或载波频率。RFID载

波频率基本上有3个范围：低频(30kHz～300kHz)、高频(3MHz～30MHz)和超高频

1

(300MHz～3GHz)。常见的工作频率有低频125kHz与134.2kHz、高频13.56MHz、超高频

433Mhz、860MHz～930MHz、2.45GHz等，频谱示意图见图2。

RFID的低频系统主要用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、校园卡、

煤气表、水表、动物识别等；高频系统则用于需传送大量数据的应用系统；超高频系统

应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合，其天线波束方向较窄且价格较高，在

火车监控、高速公路收费等系统中应用。另外值得一提的是在供应链中的应用，EPC

Global规定用于EPC的载波频率为13.56MHz和860MHz～930MHz两个频段，其中13.56MHz

频率采用的标准原型是ISO/IEC15693，已经收入到ISO/IEC18000-3中。这个频点的应用

已经非常成熟。

图 2 RFID 工作频谱示意图

860～930MHz频段的应用则较复杂，国际上各国家采用的频率不同：美国为915MHz，

欧洲为 869MHz，而我国由于被 GSM、CDMA 等占用，目前仍然待定。

RFID 的工作频段大体决定了读卡器与标签之间有效识别距离。其中高频的

13.56MHz 工作频段的有效距离不到 10cm 或者 1米左右,而超高频 860-930MHz 的典型有

效距离则约 3-6 米。

1.1.2 RFID 标签

RFID 标签按供电方式分为有源标签和无源标签。有源是指标签内有电池提供电源，

其作用距离较远，但寿命有限、体积较大、成本高，且不适合在恶劣环境下工作；无源

标签卡内无电池，它利用波束供电技术将接收到的射频能量转化为直流电源为卡内电路

供电，其作用距离相对有源标签短，但寿命长且对工作环境要求不高。RFID 标签的内

部组成结构见图 3。

图 3 RFID 标签的内部结构图

标签在功能上有简有繁，分为：只读标签、可重写标签、带微处理器标签和配有传

感器的标签。计算机系统软件对于数据的处理方式决定了该技术的商业应用。

RFID 标签的成本对于推广 RFID 的应用起着很重要得作用，尤其对于超市商品的结

算等应用领域。RFID 标签的成本主要分为三部分费用：芯片的费用，天线的设计费用

1100 kkHHzz 110000 kkHHzz 11 MMHHzz 1100 MMHHzz 110000 MMHHzz 11000000 MMHHzz 330000 GGHHzz

Low Freq. EAS Mid. Freq.EAS

Cell Phone

RRFFIIDD:: IItteemm

MMaannaaggeemmeenntt

Data Modem AM

Radio Toys

GarageDoorCB FM

RRFFIIDD:: AAcccceessss CCoonnttrrooll

AAnniimmaall IIDD

RRFFIIDD:: TToollll RRooaaddss

&& IItteemm M

RRFFIIDD && I Maannaaggeemmeenntt

MMiiccrroowwaavvee E

I..CC.. CCaarrddss

EAASS Data Terminal

TV

22..4455 GGHHzz

2

以及标签卡的封装费用。相对于计算机处理器芯片而言，RFID 芯片的设计不算复杂，

批量后的单标签芯片费用可以很低，国外有厂家称能降到 5美分。但目前天线的设计及

标签卡的封装费用相对较高，2004 年底前欧美市场的 RFID 标签费用在 1-2 欧元左右，

美国和日本在 RFID 标签方面的制作上技术相对成熟。

1.1.3 RFID 识读器

识读器从结构上可简化为高频接口和控制单元两个基本模块。高频接口包含发送器

和接收器，其功能包括：产生高频发射功率以启动 RFID 标签并提供能量；对发射信号

进行调制，用于将数据传送给标签；接收并解调来自 RFID 标签的高频信号。不同 RFID

系统的高频接口设计具有一些差异，采用电感耦合方式的高频接口原理图如图 4所示。

图 4 RFID 识读器原理图（电感耦合）

识读器的控制单元的功能包括：与计算机应用系统软件进行通信，并执行应用系统

软件发来的命令；控制与 RFID 标签的通信过程(主-从原则)；信号的编解码。对一些特

殊的系统还有执行反碰撞算法，对RFID标签与识读器间要传送的数据进行加密和解密，

以及进行 RFID 标签和识读器间的身份验证等附加功能。 RFID 系统的读写距离是一个很关键的参数。目前，长距离 RFID 系统的价格还很

贵，因此寻找提高其读写距离的方法很重要。影响 RFID 标签的读写距离的因素包括天

线工作频率、识读器的 RF 输出功率、接收灵敏度、标签的功耗、天线及谐振电路的 Q值、天线方向、识读器和标签的耦合度，以及 RFID 标签本身获得的能量及发送信息的

能量等。大多数 RFID 系统的读取距离和写入距离是不同的，写入距离大约是读取距离

的 40%～80%。

1.1.4 RFID 的应用软件及相关数据库

由于众多企业看好RFID在未来物流和库存管理中应用，很多软件开发商也及时地宣

布了在RFID技术上的开发计划。SUN、思科、IBM、惠普、SAP、Oracle、微软等企业

都宣布了参与RFID软件开发的消息。包括建立的全球的RFID试验室、公布了支持RFID应用的解决方案、开发了支持RFID应用的数据库软件等。相比之下国内的软件企业显得

比较沉寂。

2 RFID 技术的应用案例

3

2.1 沃尔玛

2003 年 6 月全球最大的零售商美国沃尔玛发表了 RFID 标签的导入计划，在业内引

起巨大轰动。之所以在业界造成如此大的反响还有一个背景信息，在二十年前也是这家

公司宣布采用条码识别对所销售产品进行管理的举动极大地推动了条码识别在全球范

围内的广泛使用。沃尔玛要求其前 100 个供应商到 2005 年 1 月时开始使用 RFID 电子

产品标签，这使得很多商品的供应商不得不采用 RFID 技术才能成为沃尔玛的供应商，

有分析称这些供应商需要采购的 RFID 标签的费用将在 2.5 亿美元左右。 沃尔玛采用 RFID 标签的主要目的是加强库存商品的管理、减少库存物资的丢失，

沃尔玛认为其每年在库存商品信息收集不及时、供应链管理跟不上用户需求以及商品丢

失造成的损失在 20 亿元，因此认为值得在 RFID 技术上进行大的投入。 作为 EPCglobal 的成员，沃尔玛的信息系统既要考虑与原有条码商品信息的管理兼

容，又积极采用 EPC 个 global 发布的新的产品编码结构，要求近期的标签采用 EPCglobal的部分 Class0 和 Class1 的标签标准；在 EPCglobal 发布第二代标签标准后，沃尔玛将

支持采用 EPCglobal 的第二代标签标准。 由于 RFID 技术推进的速度不理想，沃尔玛的 RFID 计划不得不变更，部分供应商

获准可以将此期限推迟至 2005 年中。 沃尔玛 RFID 计划的推迟反映出 RFID 技术在可靠性、系统整合以及技术本身的成

熟度存在较大的技术难题。主要的技术原因是：不兼容的标签/识读器的组合、标签的

质量问题等原因造成了标签的失效、产品的包装问题以及无线频率干扰等问题造成的读

取率的不稳定造成了工厂、仓库和商店无法 100%的依靠 RFID 系统读取的信息，无法

有效地提高管理效率。

2.2 美国军方

美国国防部军需供应局是采用 RFID 技术、提高物资管理效率的最成功的部门。自

2001 年采用 RFID 标签和 ERP 供应链管理系统对军需物资的库存、运输进行管理以来，

军需供应局的工作人员由 1991 年的 6.5 万人减少到现在的 2.15 万人，货物管理成本由

1992 年的 35%下降至 2004 年的 15.5%。由于运输等原因造成的退货订单由 2001 年执

行 RFID 之初的 45 万件下降至 27.5 万件。尽管美国国防部军需局已经投入 10 亿美元进

行业务流程整合，但效益是显著的，共为军队节省的费用 18 亿美元。 RFID 技术和 ERP 供应链管理系统在美军入侵伊拉克的战争中得到了真正的检验。

当时的美军中央战区指挥官 Tommy Franks 在 2002 年 7 月 31 日下达命令，任何进入其

所辖战区的物资必须贴有 RFID Tag。指挥官要得到的是一张物流全景图，在这个全景

图的帮助下，美军的供应则会更快更精准。 在 2003 年的伊拉克战争期间，美国军方大量使用了射频身份识别(RFID)技术，被

缝入到袖口中的 RFID 芯片用于跟踪受伤的士兵和平民的身份、状况和位置。RFID 芯

4

片中的数据通过手持设备进行读取，识别病人，也允许医生在芯片上添加、修改或创建

新的治疗记录。 目前美国国防部军需供应局仓库中 96%以上的货物都贴上 RFID Tag。使用了 RFID

技术的供应链系统以前所未有的效率支持着美军在费卢杰的战斗，美国国防部军需供应

局正在用历史上最少的人力处理历史上最复杂的事务。 从目前获得的资料来看，美国军需供应局采用了多种 RFID 的标签，其中用于集装

箱和飞机托盘的标签是 433.92MHz 的有源主动式标签。用于转运物资的产品包装的标

签时 860-960MHz 的无源被动式标签，对只读标签的产品代码采用 64 比特的 EPCglobal Class0 标签，对一次写入多次读取的标签采用 96 比特的 EPCglobal Class1 标签。当

EPCglobal 第二代标签成熟时，军需供应局也会采用 EPCglobal 第二代标签。 伊拉克战争期间跟踪受伤士兵采用的 RFID 标签则符合 ISO15693 标准，工作频率

为 13.56MHz，没有内置电池的无源标签从 RFID 读取设备获取电源。RFID 读取设备与

袖口之间的读取和写入距离可达 6 英寸(约 1.5 米)。芯片能够存储 2Kbits 信息，用于存

储惟一的身份号码、受伤记录和治疗数据。

2.3 中国铁路

RFID在中国应用最成功的案例当属中国铁道系统实施的铁路机车车号自动识别系

统了。为了 提高效率，降低成本，改善服务，实现粗放型管理向集约化管理转变，92年铁道部决定建立庞大的铁路运输信息管理系统（TMIS），同时将铁路车号自动识别系

统（ATIS）作为TMIS系统信息自动采集的关键基础性设备。经过多种技术的全面比较，

铁道部的专家一致认为基于RFID是实现车号识别的最佳技术。国家无委为铁路机车自动

识别系统分配了三个无线电频点：910.10MHz、912.10MHz、914.10MHz，铁道部从2000年3月全面拉开了ATIS建设的序幕，先在全国14个铁路局进行试点工作，随后推广到全

国所有的铁路车辆都实现了自动识别技术。 铁道部在2002年还发布了TB/T 3070-2002《铁路机车车辆自动识别设备技术条件》

的行业标准。据统计，铁道部在进行铁路机车自动识别改造共花费3亿元，收到的成效

是大大提高了机车管理和调度的效率，目前能够做到准确、及时地获得全国机车运行图，

大大提高了铁路网络的运行效率。

2.4 中国第二代居民身份证

我国公安部在2004年启动第二代居民身份证换证工作是RFID技术在我国大范围应

用的一件大事。第二代居民身份证采用ISO14443 TypeB标准，由上海华虹、大唐微电子、

清华同方微电子和中电华大四家国内企业进行核心芯片设计、由上海华虹批量生产芯片

和模块，由北京兴唐公司提供加密技术解决方案。 假设如果每个身份证成本20元的话，13亿人口的身份证将创造一个超过百亿的市场

规模，这还不算机场安检、宾馆、银行等使用身份证阅读器的市场。因此，RFID在二代

5

身份证系统的使用将推动中国信息化的建设以及RFID技术的商业推广。

3 参与 RFID 研究的标准化组织

3.1 RFID 标准化的总体情况

作为一种识别技术，RFID技术的标准化并不是由一个全新的组织来完成，而是在

许多原有的国际性、区性性以及国家的标准研究机构的研究范围内逐步完成的。总体看

来，RFID标准的现状存在以下特点：

3.1.1 无统一的国际标准

在2.1.1节中提到了现有的RFID技术工作在多个无线频率范围内，而相同的频率下

也有多种RFID技术标准共存，比如13.56MHz就有ISO14443 TypeA、TypeB、ISO15693、ISO18000-3等标准存在，不同的标准采用的无线调制方式、基带编码格式、传输协议和

传输距离各有差异，因此不同标准的RFID和识读器无法互通。

3.1.2 参与 RFID 标准研究的标准化组织相互竞争

参与RFID标准研究的机构分为标准化组织和产业联盟两类。标准化组织又有国际

标准化组织、区域性标准化组织和国家标准化组织，见图5。 ISO和IEC是从事RFID国际标准化研究的重要组织。 ISO之下有多个工作组在参与

RFID的标准研究工作，其中从JTC1/SC17智能卡工作组和JTC1/SC31自动识别技术工作

组提供主要的RFID技术实现标准。而相应得TC104运输标准工作组、TC122包装标准化

工作组以及TC204动物识别标准化组等也从专业领域制定了一些RFID的技术标准。

区域性的标准化组织ECMA（欧洲计算机制造协会）在RFID基础上提出了近距离通

信（NFC）的技术标准，并获得ETSI以及ISO JTC1/SC6（系统间通信）组的认可，发布

了相应的技术标准。 美国的标准化组织ANSI下的MH1、NCITS等标准化协议也制定了与RFID技术相关

的技术标准，大部分标准目前已经或正在上升成为ISO标准。 这里需要指出的是除了标准化组织在进行RFID标准化研究外，一些行业协会（企业

联盟）也在从事RFID技术的市场标准化工作。目前比较有代表性的有两个组织：一个是

以欧美厂家为主的EPCglobal组织，另一个是以日本厂家为主的Ubiquitous ID中心。这两

个组织各自推出不同的技术实现方案，并通过各种商业的或者非商业的方式推销其技术

实现方案。相对而言，这两个联盟的成员在RFID标签的商业开发、市场开拓等领域展开

了激烈的竞争，因此其对RFID市场事实标准的影响不容忽视。 下面简要介绍一些主要的标准化研究组的工作范围。

图5 研究FRID的标准化机构 International Electrotechnical International Organization for International Telecommunications

ISO/IEC Joint Technical Committee 1

TC 104

TC 204

SC 31 ITU-T (fka CCITT)

ITU-R (fka CCIR &

ITU-D (fka BDT)

T l i ti

TC 122 (ISO

I t ti

United Postal Union

SC 17 6

WG 1 - WG 2 - Data WG 3

WG 4 -

3.2 ISO/IEC JTC 1 / SC 31 Automatic identification and data capture techniques

该技术委员会主要从事自动识别数据捕获技术的技术规范研究，下设四个工作组，

分别研究：数据传输、数据结构、一致性、RFID技术。各自的研究内容见图6。 其中WG4 射频标签工作组下面有四个子工作组：SG1-RFID DATA Syntax、

SG2-Unique TAG ID、SG3-Air Interface、SG4- Regulatory。 SG1制定的标准包括： • ISO 15424 Data Carrier/Symbology Identifiers • ISO 15418 EAN.UCC Application Identifiers and FACT Data Identifiers and

Maintenance • ISO 15434 Syntax for High Capacity ADC Media • ISO 15459 Unique ID for Transport Units; Part 1: Technical Standard; Part 2:

Procedural Standard SG2 制定的标准包括： • ISO/IEC 15961 RFID for Item Management – Data protocol: Application interface • ISO/IEC 15962 RFID for Item Management – Protocol: Data encoding rules and

logical memory functions • ISO/IEC 15963 RFID for Item Management – Unique Identification of RF Tag SG3制定的标准包括了六种不同的RFID技术以及之间的互通： • ISO 18000-1 Generic Parameters - Air Interface • ISO 18000-2 Parameters for Air Interface <135 kHz • ISO 18000-3 Parameters for Air Interface at 13.56 MHz • ISO 18000-4 Parameters for Air Interface at 2.45 GHz • ISO 18000-5 Parameters for Air Interface at 5.8 GHz（取消） • ISO 18000-6 Parameters for Air Interface at 860-930 MHz* • ISO 18000-7 Parameters for Air Interface at 433.92 MHz** • ISO/IEC TR 24710 Information Technology AIDC Techniques - RFID for Item

Management - ISO 18000 Air Interface Communications - Elementary Tag licence plate functionality for ISO 18000 air interface definitions 为了配套这几种空中接口技术，WG3正在研究制定相应RFID技术的标签和识读

器的一致性测试规范。

7

图6 ISO/IEC JTC1/SC31工作框架图

SG4制定的标准包括： • ISO 18001 RFID for Item Management – Application requirements profiles（技术报

告已经征求意见）

3.3 ISO/IEC 122/104 Joint Working Group (JWG) Supply Chain Applications of RFID

制定关于集中箱运输方面的RFID应用国际标准，包含了

• ISO 18185 Freight Containers - Radio-frequency communication protocol for electronic seal

• ISO 17712 Freight Containers – Mechanical Seals 以及修订ISO 17358 Application Requirements: Supply Chain Applications of RFID等系

列标准，包含 • Part 1 - Application Requirements • Part 2 - Common Issues for Subsequent Parts • Part 3 - Returnable Containers > Than 1 Cubic Meter • Part 4 - Small Returnable Containers • Part 5 - Shipping Containers • Part 6 - Product Packaging • Part 7 - Product Tagging

8

• Part 8 -Conformance Testing for Returnable Containers Than 1 Cubic Meter • Part 9 - Conformance Testing for Small Returnable Containers • Part 10 - Conformance Testing for Shipping Containers • Part 11 - Conformance Testing for Product Packaging • Part 12 - Conformance Testing for Product Tagging

3.4 ECMA

而欧洲计算机制造协会 ECMA 在 13.36MHz RFID 基础上增加双向传输的概念，也

就是两个无线设备之间利用 RFID 技术既能接收数据也能发送数据的 NFC 标准。ECMA 340 规定了 NFC 的接口协议，ECMA 352 规定了 NFC 的传输协议，ECMA 356 规定了

NFC 技术射频接口的测试方法。其中 ECMA340 标准在 2003 年为 ETSI 接受并作为

TS102190 标准发布，此后又被 ISO/IEC 采用，以 ISO/IEC18092 标准发布。

3.5 ANSI（美国国家标准研究委员会）

该委员会负责协调MHI, UCC, AIM, HL7, INCITS等美国当地的标准化机构的工作。

其中， MHI：MATERIAL HANDLING INDUSTRY OF AMERICA (MHIA)规定了RFID

技术在可回收的转运箱及包裹平信邮寄方面的应用。 • ANSI MH10.8.1 Bar codes & 2D symbols on unit loads and transport packages • ANSI MH10.8.2 Data Application Identifiers • ANSI MH10.8.3 Syntax for High Capacity ADC Media • ANSI MH10.8.4 RFID for Returnable Containers（基于智能卡/标签基础） • ANSI MH10.8.6 Bar codes & 2D symbols on product packages • ANSI MH10.8.7 Bar codes & 2D symbols for product marking • ANSI MH10.8.8 RFID for Parcels, Packages, & Flat Mail UCC通用条码委员会 该委员会规定的代码与EAN（欧洲物品编码委员会）代码兼容，使欧美市场的物品

标识趋向统一。ISO18000-6关于模式1的识读器应能识别Type A和B（防碰撞机制上有差

别）标签的规定反应了EAN/UCC的要求。 ANSI INCITS（InterNational Committee for Information Technology Standards） T6 起草美国RFID的国内规范。其中ANSI INCITS 256:2003 - Radio Frequency Identification中包含了RFID的物理接口（含13.56MHz、915MHz、2.45GHz等）和应用协

议接口两方面的内容。

3.6 中国电子标签国家标准工作组

为保证国内电子标签技术和管理规范有序发展，确保正在制定中的相关电子标签标

9

准之间协调一致，根据国标委高新[2003]30号文（2003年11月25日），国家标准化管理委

员会正式批复成立“电子标签”国家标准工作组，统一负责与电子标签有关的国家标准的

制定工作。 该工作组由中国电子技术标准化研究所王立建为所长，全国产品与服务统一代码管

理中心李西平、上海市标准化研究院王家振、中国标准化研究院刘碧松为副组长，秘书

处设在全国产品与服务统一代码管理中心。工作组的技术归口为TC28全国信息技术标准

化技术委员会。该组计划2004年年底完成国家标准的报批程序。该组已经起草了五项国

家标准草案，包括ISO/IEC15693-1、-2、-3国际标准的翻译、标签和识读器设备规范。

由于国家标准化管理委员会和信息产业部的高层协调，该组只组织了两次活动后工作暂

时停止。 信息产业部在2004年12月中召开一次国内RFID标准研讨会，讨论并拟组建新的

RFID国家标准起草工作组，该组将以开放的工作方式讨论并起草中国的RFID国家标准。

到目前为止，该工作组一方面会继续完成给予ISO 15693的标准起草，同时还会讨论研

究其他国际标准在中国的可行性并进行相应的转化。

3.7 EPCglobal

EPC是由UCC和EAN联合发起成立的一个独立的非盈利性机构，以推广RFID标签

的网络化应用为宗旨。AutoIDcenter曾是其前身，后由MIT承担技术研究工作、由

EPCglobal inc研究标准并推动商业应用，此外还负责EPCgobal号码注册管理。 EPCglobal标准研究的组织机构如图7。

图7 EPCglobal组织结构

10

EPCglobal的技术文件架构如图8：

图8 EPCglobal技术文件架构

EPCglobal的研究项目及标准如下： - EPCglobal 1 – EPC Tag Data Specification – SAG – Version 1.24 – Later slide - EPCglobal 2 – 900 MHz Radio Frequency (RF) Identification Tag Specification (Class 0)– Candidate recommendation - EPCglobal 3 – 13.56 MHz ISM Band Class 1 Radio Frequency (RF) Identification Tag Interface Specification (Class 1) – Candidate recommendation - EPCglobal 4–860 MHz-930MHz Class I Radio Frequency (RF) Identification Tag Radio Frequency & Logical Communication Interface Specification (Class 1 Version 1) HAG–

Candidate recommendation - EPCglobal 5 – OID Radio Frequency Identity Protocols – Generation 2 Identity Tag (Class 1): Protocol for Communications at 860 MHz – 960 MHz (Generation 2) – HAG - EPCglobal 6 – Reader Protocol – SAG - EPCglobal 7 – Savant Specification – SAG - EPCglobal 8–Physical Markup Language (PML) Core Specification, XML Schema and Instance Files – SAG - EPCglobal 9 – Object Name Service (ONS) Specification – SAG

EPC Tag Data Specification

Electronic Product Code

EPC Carriers Software

Application Level Events(ALE)

(formerly “Savant”)

EPC Information Services (EPCIS)

(formerly “PML Server”)

EPCglobal Services

Object Name Service (ONS)

EPC Manager Number Assignment

RFID Protocols - Class 0 - Class 1

- UHF generation 2

Reader Protocol / Mgmt

3.8 Ubquitous ID Center

以日本企业为核心组建的射频自动识别技术中心，该中心吸引了300多个企业参与，

但目前参与国际标准化活动并不积极，而是在核心企业日立芯片的基础上研究RFID标

11

签的制造、多标签识读的正确率等商用环节急需解决的问题，并且在日本超市的食品等

物品上广泛应用。对于多频段共存，日本开发了Multi-frequency reader，通过用户设置，

可适用不同频率（已注册的）的tag。相比较而言，目前UID技术的可商用化程度好于

EPCglobal。目前Unquitous ID尚未公开发布标准。

3.9 CJK

为了加强亚洲国家在信息产业领域的合作，中国、日本、韩国三国成立了CJK信息

产业合作计划，并将RFID技术作为CJK的一个重要的课题来研究。2004年12月在日本召

开了第一届CJK RFID/传感器网络子工作组会议。 在此次会议上，日本提出了基于RFID技术的Ubiquitous Network（无所不在的网络）

概念，将计算机内嵌入物体以使人们可以在任何时间、任何地点交换信息而不用考虑单

个网络的存在。日本除建议在CJK范围内研究无所不在的网络鉴权、代理、控制和管理

技术外，还希望在开展RFID技术标准的制定工作，并试图推广T-engine的TRON操作系

统在信息电器中的使用。 对应于日本的UID、UID center，韩国提出了USN（Ubiquitous Sensor Network），作

为RFID的一个基础平台，建立USN center；对应于日本的T-engine，韩国为数字设备的

开发推出了嵌入式操作系统nano Qplus；对于多频段共存，日本开发了Multi-frequency reader，通过用户设置，可适用不同频率（已注册的）的tag，韩国开发了Multi-hop sensor；对于多编码体系共存，韩国提出了MDS(Multi-code Directory Service)，通过MDS使得系

统可以获取、处理和适用不同编码体系（EPC, UID, ISO, ETC）的信息，并成立了MDS协会。

可以看到，日本和韩国已经在进行RFID应用的网络化部署，并期望借RFID技术应

用的时机发展本国的软件业等综合领域。而中国相应的工作正在讨论启动过程之中。

4 RFID 技术标准的框架体系

4.1 RFID 标准体系的总体结构

RFID的国际标准分为空中接口标准、数据传输协议、标签内容标准和应用标准等

几个方面，其中根据ISO/IEC JTC31/WG4工作组的研究成果看到RFID技术和应用的逻

辑架构如图9：

R E S P O N S E S

C O M M A N D S

Tag P hysica l M em o ry

A P P L IC A T IO NR E S P O N S E S

A P P LIC A TIO N IN TE R R O G A TO R R F TA G

A P P LIC A T IO NC O M M A N D S

C om m an d /R esp onse

U n it

D A TA P R O T O C O LP R O C E S S O R

E n co der

P H Y S IC A LIN TE R R O G A TO R

Lo g ica l M em ory

A IR

IN T E R FA C ELo g ica lM em o ry

M ap

N ote : The Logica l M em ory M ap in theT ag P hysica l M em ory is g iven by theT ag arch itecture and the m app ing ru lesin the Tag D rive r. A ll the in form ation inthe Logica l M em ory is represented inthe Logica l M em ory M ap

D ecod er

TagD river

an dM app ing

R u les

12

图9 RFID技术和应用的逻辑架构

而RFID对应到现实生活中的应用如图10所示：

图10 RFID应用

在ISO/IEC JTC31组的工作范围内，对ISO 18000系列标准的范畴下对RFID技术及应

用的研究相对比较完整，在此架构下的很多应用标准仍在制定之中，尚未发布。除此之

外，ISO/IEC SC 17, TC 122等工作组也已经发布了一些标准，这些标准相对比较成熟，

在部分行业内已经开始使用。

4.2 空中接口标准情况

ISO/IEC 组织早在 1995 年前后就开始了有关非接触智能卡的相关规范的研究，在

2000 年前就已经陆续发布了一系列标准，包括：低频的 ISO 11784 和 ISO 11785，高频

段的 ISO/IEC14443 和 ISO/IEC15693，以及在集装箱运输中采用的射频识别规范 ISO 10374 及后来开发的 ISO18000 系列规范，见表 1。

下面简要介绍一些不同的RFID空中接口在技术上的主要差别和应用情况。

13

4.2.1 ISO 11784 和 ISO 11785

ISO 11784 和 11785 分别规定了动物识别的代码结构和技术准则，标准中没有对应

答器样式尺寸加以规定，因此可以设计成适合于所涉及的动物的各种形式，如玻璃管状、

耳标或项圈等。

代码结构为 64 位，如表 2所示。其中的 27 至 64 位可由各个国家自行定义。

技术准则规定了应答器的数据传输方法和阅读器规范。工作频率为 134.2KHz，数据

传输方式有全双工和半双工两种，阅读器数据以差分双相代码表示。应答器采用 FSK 调

制，NRZ 编码。

由于存在较长的应答器充电时间和工作频率的限制，通信速率较低。

4.2.2 ISO 10536、ISO 15693 和 ISO 14443

ISO 10536 标准主要发展于 1992 到 1995 年间，由于这种卡的成本高，与接触式 IC

卡相比优点很少，因此这种卡从未在市场上销售。

ISO 14443 和 ISO 15693 标准在 1995 年开始操作，单个系统于 1999 年进入市场，

两项标准的完成则是在2000年之后。二者皆以13.56MHz交变信号为载波频率：ISO15693

读写距离较远，当然这也与应用系统的天线形状和发射功率有关；而 ISO 14443 读写

距离稍近，但应用较广泛，目前的第二代电子身份证采用的标准是 ISO 14443 TYPE B

协议。

ISO14443 定义了 TYPE A、TYPE B 两种类型协议。通信速率为 106kbits/s，它们的

不同主要在于载波的调制深度及位的编码方式。

从 PCD 向 PICC 传送信号时，TYPE A 采用改进的 Miller 编码方式，调制深度为 100%

的 ASK 信号；TYPE B 则采用 NRZ 编码方式，调制深度为 10%的 ASK 信号。

从PICC向PCD传送信号时，二者均通过调制载波传送信号,副载波频率皆为847KHz。

TYPE A 采用开关键控（On-Off keying）的 Manchester 编码；TYPE B 采用 NRZ-L 的 BPSK

编码。

TYPE B 与 TYPE A 相比，由于调制深度和编码方式的不同，具有传输能量不中断、

速率更高、抗干扰能力更强的优点。

ISO 15693 标准规定的载波频率亦为 13.56MHz，VCD 和 VICC 全部都用 ASK 调制原

理，调制深度为 10%和 100%，VICC 必须对两种调制深度正确解码。

从 VCD 向 VICC 传送信号时，编码方式为两种：“256 出 1”和“4出 1”。二者皆

以固定时间段内以位置编码。这两种编码方式的选择与调制深度无关。当“256 出 1”

编码时，10%的 ASK 调制优先在长距离模式中使用，在这种组合中，与载波信号的场强

相比，调制波边带较低的场强允许充分利用许可的磁场强度对 IC 卡提供能量。与此相

反，阅读器的“4出 1”编码可和 100%的 ASK 调制的组合在作用距离变短或在阅读器的

附近被屏蔽时使用。

14

从 VICC 向 VCD 传送信号时，用负载调制副载波。电阻或电容调制阻抗在副载波频

率的时钟中接通和断开。而副载波本身在 Manchester 编码数据流的时钟中进行调制，

使用 ASK 或 FSK 调制。调制方法的选择是由阅读器发送的传输协议中 FLAG 字节的标记

位来标明，因此，VICC 总是支持两种方法：ASK(副载波频率为 424KHz)和 FSK(副载波

频率为 424/484KHz）。数据传输速率的选择同样由 FLAG 中的位来表明，而且必须两种

速率都支持：高速和低速。这两种速率根据采用的副载波速率不同而略有不同，采用单

副载波时低速为 6.62kbits/s，高速为 26.48kbits/s；采用双副载波时则分别为

6.67kbits/s 和 26.69kbits/s。

可见，ISO 15693 应用更加灵活，操作距离又远，更重要的是它与 ISO 18000-3 兼

容，了解 ISO 15693 标准对将来制定我国的国家标准是有助益的，因为我国的国家标准

肯定会与 ISO 18000 大部分兼容。

表 1 频段 国际标准 标准工作组 应用领域

ISO 11784:1996 动物无线射频识别 –

编码结构

ISO 11785:1996 动物无线射频识别 –

技术概念 ISO 14223:2000 动物无线射频

识别 – 高级标签–第一部分:非接触接

口

ISO TC 23/SC 19 WG3

动物识别

135KHz

ISO 18000-2:自动识别和数据捕获技术

-RFID -<135 kHz 的空中接口参数 ISO/IEC JTC 1/SC 31

WG4-SG3

ISO 10536-1，-2，-3：1995

ISO 14443-1:2000 标识卡-非接触 IC 卡-

近耦合卡-第一部分：物理特性（A,

B 两种类型）

ISO 14443-2:2001 标识卡-非接触 IC 卡-

近耦合卡-第二部分：射频功率和

信号接口

ISO 14443-3:2001 标识卡-非接触 IC 卡-

近耦合卡-第三部分：初始化和防

碰撞机制

ISO 14443-4:2001 标识卡-非接触 IC 卡-

近耦合卡-第四部分：传输协议

ISO 15693-1:2000 标识卡-非接触 IC 卡-

疏耦合卡-第一部分：物理特性（A,

B, C 三种类型）

ISO 15693-2:2000 标识卡-非接触 IC 卡-

疏耦合卡-第二部分：空中接口和

初始化

ISO 15693-3:2001 标识卡-非接触 IC 卡

-疏耦合卡-第三部分：防碰撞机制

和传输协议

ISO/IEC JTC SC17

ISO 10536 基本无应用。 ISO 14443 和 ISO 15693 广

泛应用在小件货物的供应链

管理、防盗、图书馆、银行

卡。 其中 14443 传输距离更近一

些。目前我国第二代身份证

采用 TypeB 方式。 ISO 15693 和 18000-3 后向

兼容

ISO 18000-3:自动识别和数据捕获技术

-RFID -13.56MHz 的空中接口参数 ISO/IEC JTC 1/SC 31

WG4-SG3 标准刚刚发布，尚未商用。

13.56MHz

EPC HF C1 EPCglobal 目前基本没商用，在二代规

范中已经不用 13.56MHz 的

C1 了。

15

ECMA 340（TS102190&ISO/IEC18092）：

近距离通信接口和协议 NFCIP-1

ECMA 352：近距离通信 NFCIP-2

ECMA 356：NFC 技术射频接口测试方法

ECMA 欧洲计算机制

造协会 ECMA 在 VCD、PCD 基础

上增加了双向传输的 NFC机制。ECMA 352 规定设备

如何识别传输机制。

433MHz ISO 18000-7:自动识别和数据捕获技术

-RFID -433.92MHz 的空中接口参数

ISO/IEC JTC 1/SC 31

WG4-SG3 适合主动式标签，欧洲可实

施，日本韩国需考虑。 ISO 18000-6:自动识别和数据捕获技术

-RFID -860-930MHz 的空中接口参

数（A、B两种类型）

ISO/IEC JTC 1/SC 31

WG4-SG3 美国 2：902-928MHz 欧洲：865.6-867.6MHz 韩国：908.5 - 914MHz 日本：950 - 956 MHz 用于物流链管理。标准刚刚

发布，尚未商用。 EPC HF Class0 Class1 Class1 gen 2 EPCglobal 可能作为 ISO18000-6 的 C

类型，用于物流链管理，目

前没商用。 ANSI MH10.8.4：RFID for Returnable

Containers

ANSI MH 10

902-928MHz，美国集装箱运

输。

860-930MHz

ISO 10374: 1991 集装箱-自动识别 ISO TC 104/SC4 有源标签。我国铁路车号自

动识别。 ISO 18000-4:自动识别和数据捕获技术

-RFID -2.45GHz 的空中接口参数 ISO/IEC JTC 1/SC 31

WG4-SG3 车辆通行收费；车辆出入/安全管理、大件货物的供应

链管理 2.45GHz ISO 10374: 1991 集装箱-自动识别 ISO TC 104/SC4 有源标签。

表 2 RFID 11784 和 11785 标准代码结构

位序号 信息 说明

1 动物应用 1/非动物应用 0 应答器是否用于动物识别

2-15 保留 未来应用

16 后面有数据 1/没有数据 0 识别代码后是否有数据

17-26 国家代码 说明使用国家，999 表明是测试应答器

27-64 国内定义 唯一的国内专有的登记号

如果在同一时间段内有多于一个的 VICC 或 PICC 同时响应，则说明发生冲撞。RFID

的核心是防冲撞技术，这也是和接触式 IC 卡的主要区别。ISO 14443-3 规定了 TYPE A

和 TYPE B 的防冲撞机制。二者防冲撞机制的原理不同:前者是基于位冲撞检测协议，而

TYPE B 通过系列命令序列完成防冲撞；ISO 15693 采用轮寻机制、分时查询的方式完

成防冲撞机制，在标准的第三部分有详细规定。

防冲撞机制使得同时处于读写区内的多张卡的正确操作成为可能，只用算法编程，

读头即可自动选取其中一张卡进行读写操作。这样既方便了操作，也提高了操作的速度。

如果与硬件配合，可用一些算法快速实现多卡识别，比如 TI 公司的 R6C 接口芯片

有一个解码出错指示引脚，利用它可以快速识别多卡：当冲撞产生时引脚电平发生变化，

此时记录下用来查询的低 UID 位，然后在此低位基础上增加查询位数，直到没有冲撞发

生，这样就可以识别出所有卡片。

4.2.3 ISO 10374

16

ISO 10374 标准说明了基于微波应答器的集装箱自动识别系统。

应答器为有源设备，工作频率为 850MHz～950Mhz 及 2.4GHz～2.5GHz。只要应答器

处于此场内就会被活化并采用变形的 FSK 副载波通过反向散射调制做出应答。信号在两

个副载波频率 40kHz 和 20kHz 之间被调制。

此标准和 ISO 6346 共同应用于集装箱的识别，ISO 6346 规定了光学识别，ISO 10374

则用微波的方式来表征光学识别的信息。

4.2.4 ISO 18000 系列

ISO 18000 是一系列标准。此标准是目前最新的也是最热门的标准，原因是它可用

于商品的供应链，其中的部分标准也正在形成之中。以下是 ISO 18000 标准的内容。

• 18000-1 Part 1 - Generic Parameters for the Air Interface for Globally Accepted

Frequencies

• 18000-2 Part 2 - Parameters for Air Interface Communications below 135 kHz

(JIS/DIN)

• 18000-3 Part 3 - Parameters for Air Interface Communications at 13.56 MHz

• 18000-4 Part 4 - Parameters for Air Interface Communications at 2.45 GHz

• 18000-5 Part 5 - Parameters for Air Interface Communications at 5.8 GHz

(Withdrawn)

• 18000-6 Part 6 - Parameters for Air Interface Communications at 860 to 930 MHz

• 18000-7 Part 7 - Parameters for Air Interface Communications at 433 MH

4.3 数据结构标准

目前已有的涉及 RFID 应用的数据结构方面的国际标准如下：

√ ISO/IEC 15418 Application Identifiers & Data Identifiers

√ ISO/IEC 15434 Syntax

√ ISO/IEC 15459 Transport License Plate

√ ISO/IEC 24721 Unique Identification

√ ISO/IEC 15961 RFID 物品管理——数据协议 应用接口 tocol: Application

Interface

√ ISO/IEC 15962 RFID 物品管理——协议 数据编码规则和逻辑存储功能

√ ISO/IEC 15963 RFID 物品管理——射频标签的唯一性标识

其中在ISO 15961中对RFID数据结构方面有一张图表示标准之间的关系，见图11。

此外，由中国国家物品编码中心起草的强制性国家标准GB18937全国产品和服务统

一代码编制规则，俗称（NPC）。该标准规定了国内的产品和服务所用的编码规则由14

17

位阿拉伯数字组成，其中13位为产品代码，1位为校验码，适用于产品和服务的生产、

储运、销售、售后服务、管理等有关的信息处理和信息交换。可以预见的是NPC编码体

系也会结合中国的RFID技术进一步得到应用。

4.4 一致性测试标准

对应不同的空中接口，国际标准化组织还规定了不同的测试方面，通过一致性的测

试，使得不同厂家的识读器和标签能配合起来工作。下面列出一些测试标准：

√ ISO 10373-6 （针对ISO 14443的PCD和PICC的测试方法）

√ ISO 10373-7 （针对ISO 15693的VCD和VICC的测试方法）

√ ISO/IEC 18046 （针对ISO18000系列的标签和识读器性能的测试）

√ ISO/IEC 18047 （针对ISO18000系列设备的一致性测试方法）

Application data - existing format,not Object based

Data conversion between existingand Object-based formats

Application capable of handlingdata in Object-based format

Data Compactor

Data Formatter

Logical Memory

Tag Driver

Air interface hardware / software

Application Commands &Responses

APPLICATIONLAYER

DATAPROTOCOL

PROCESSOR

AIRINTERFACE

Advice in15961

Scope of15961

Scope of18000

RFtag

Scope of15962

Annexesof 15962

图11 标准关系

4.5 RFID 应用领域的国际标准

——ISO/IEC JTC 1/SC 31 WG4-SG4 目前正在研究 ISO18000 系列 RFID 标准的应用环

境，并起草了： √ ISO/IEC TR18001 无线射频识别物品管理 – 应用需求概要 ——ISO TC104 制定了在集装箱运输方面的应用标准： √ ISO 10374 Freight containers — Automatic identification

18

√ ISO 18185 Freight Containers - Radio-frequency communication protocol for electronic seal ——ISO TC 23/SC 19 制定了在动物标识方面的应用标准： ISO 11785 Radio-frequency identification of animals — Technical concept ——ISO 122/104 JWG RFID 在供应链应用联合工作组制定的标准： √ ISO 17363 Freight Containers √ ISO 17364 Returnable Transport Items √ ISO 17365 Transport Units √ ISO 17366 Product Packaging √ ISO 17367 Product Tagging 因为 RFID 在供应链管理中的应用具有典型性，如何组成一个完整的业务应用体现

也就是构建未来物流网的框架是目前标准化研究的重点。图 12 给出了 RFID 在供应链

管理中的业务应用逻辑分层结构。

图 12 RFID 在供应链管理中的逻辑结构

该应用除涉及无线标签的标准化外，还包含物品包装、运输单元、周转容器、集装

箱等等环节中如何采用 RFID 等技术要求。目前这些标准都在制定之中。可以肯定地是

一旦该标准发布，将对各国进出口商品采用统一的 RFID 标签有很大的推动作用。

5 RFID 应用的研究

Ite Ite Ite Ite Ite Ite Ite Ite Ite Ite Ite Ite Ite Ite Ite Ite

Pkg Pkg Pkg Pkg Pkg Pkg Pkg Pkg

Transport

Unit

Transport

Unit

Transport

Unit

Transport

Unit

Unit Load Unit Load

Layer 5

Layer 4 (433 MHz, 860-960

MHz) ISO 17363

Layer 3 (433 MHz, 860-960

MHz) ISO 17364

Layer 2 (860-960 MHz)

ISO 17365

Layer 1 (860-960

MHz) ISO 17366

Movement Vehicle (truck, airplane, ship, train)

Container

Layer 0 (860-960 MHz) (13.56 MHz under

consideration) ISO 17367

19

5.1 按照 RFID 标签的用途进行分类,见表 3

表3 类别 应用 特点

识别跟踪

库存/物流管理（可以基于标签内容、识读器以数据

库开发内部网络的应用） 防伪（通过唯一性标识以及联网的数据查询系统鉴

别物品真伪） 身份（二代身份证，发挥快速识别和防伪两个作用）

通常标签可以采用只读或一

次写入多次读取方式，标签中

的主要信息是识别信息。 通常需要有数据库等配套软

件完成特定的应用。 需考虑信息共享等问题及互

联网应用

记录存储

小额支付（高斯公路收费系统、交通卡、数额记录

在卡中，识读器周期性的传递信息，不要求随时与

网络交换信息）

识读器有空间存储数据 识读器和标签之间主要是读

写操作。

传感

生产作业控制（对零部件的快速识别，做到零部件

流向的管理以及加工等信息的随时查询） 通信（识读器与移动终端的捆绑可以方便购物、阅

读广告、创建小额支付平台、快速查询物品来源，

如需要调用通信功能，需制定相应的API）

通常需要有数据库等配套软

件完成特定的应用。 通常需要单独制定数据格式

以及应用程序接口API以实

现传感技术和网络技术的互

联。 对信息内容的标准化随着应

用增多而越来越重要

门禁

传统应用，实现对持卡人身份的识别和认证。

通常不考虑不同应用场景的

信息共享问题。

5.2 按照信息识别、数据共享的应用场景进行分类

RFID技术本身毕竟只是实现国民经济信息化建设的信息采集工作的一部分。对于信

息化涉及的网络技术要求、网络地址规划、路由方案、信息传递、信息共享、信息同步

等众多的技术领域还有很多需要综合考虑的问题。此外还需要从芯片设计、标签加工、

识读器设备制造、系统集成、软件开发等产业链协调发展的角度研究我国发展RFID的技

术策略。 不同的数据信息共享等问题的研究需要站在更高的层面综合考虑对信息采集、信息

共享、信息安全等方面对RFID技术体系的需求，最终的应用有两种极端形式： ——完全封闭环境下的RFID应用，这种情况不用考虑与国际、行业接轨等问题，只

需要在企业、行业、国家内部定义相应的数据信息格式，配套相应的软件应用即可。 ——涉及全球化自由贸易的RFID应用，这种情况下必然要考虑无线频率、技术体制、

信息内容的一致性问题。 还有很多应用介于两者之间，对这些应用领域也需要在深入调研的基础上分析应用

特点，总结出应用模型。只有对应用场景进行充分分析、研究后才能制定能够兼容各种

代码、信息的数据传输协议，为今后的社会信息化建设做充分的准备。

6 RFID 技术应用涉及的几个关键问题

20

6.1 工作频段及管制要求

RFID的射频指标在不同区域有着不同的管理要求，如3.2.1表中所列的860-930MHz频段在不同的国家区域会分配不同的频点。即便是频点一致，各国在功率衰减、杂散发

射等方面也有不同的规定。 例如对13.56MHz，欧洲、美国和日本的管制要求就有差别，欧洲要求相对宽松，

日本要求的功率低，但对杂散发射的要求高，。因此日本的RFID标签对天线的加工精度

要求更高，见表4。

6.2 信息编码格式

在RFID标签中存储的数据通常包括三部分：96位的EPC码、24位的Kill码（出于安

全的考虑破坏RFID卡）和16位的CRC校验码。 EPC标识编码从条码演进而来，在EPC标签信息规范1.1 中提到了通用识别码

GID-96、系列全球贸易识别码SGTIN-64、SGTIN-96；系列船运仓编码SSCC-64、SSCC-96，系列全球定位编码SGLN-64、SGLN-96，全球可回收资产识别GRAI-64、GRAI-96，全

球个体资产识别GIAI-64、GIAI-96。在最近刚通过的GEN2 中增加了256位的编码方式。

图13是GID-96的编码结构。

图13 GID-96的编码结构

EPC 256编码规则如表5：

表5

21

22

Element Header Format Issuing Agency Code (IAC)

Enterprise ID (EID)

Part # (optional) Serial #

Bits 8 8 4 32 a b

0D 0000 1101

xxxx w000 = SC (Shipping container) xxxx w001 = RT (Returnable pallet) xxxx w010 = SL (Shipping label) xxxx w011 = PP (Package/Parcel) xxxx w100 = IT (Item)

D = CAGE=0001 LB = TCOM=0010 LE = ELEC=0100 LH = HC=1000 OD = AUTO=1001 UN = DUNS=1010 ?? = DoDAAC=1100 F = Extensibility=1111

an5 an4 an3 an4 an4 n9 an6

W=1时包含可选部分，W=0时不包含可选部分；Xxxx预留；a+b最大为204位。

23

表4 欧洲、美国和日本对13.56MHz RFID射频的管制要求 EUROPE USA JAPAN

Rule EN 300 330 (1999) FCC Japanese radio law “Wireless card system”

Unit Magnetic field strength H (dBμA/m) Electric field strength E (dBμV/m) Power and E (dBμV/m) Carrier

level 42 μA/m at 10m 10,000μV/m at 30m (Section 15.225) Antenna power 1W Antenna gain –30dBi

Spurious emissions

9 dBμA/m at 10 m within 13.56MHz±150kHz

-3.5 dBμA/m at 10 m from 10MHz to 30MHz

30μV/m at 30m outside 13.56MHz±7kHz (Section 15.209)

500 μV/m at 3m outside 13.56MHz±7kHz

H(dBμA/m)

at 10m Frequency (Hz)

Extrapolated values Extrapolated values

-13.56M

±7k

±150

±450

Will be revised in

2002

-

13.56M±7k

7dB

9d

20

13.56M ±7k

～

±150

而在EPCglobal发布的RFID的不同级别的标签中规定的格式是： Class 0 - 64 bits Class 1 - 96 bits Class 1 G2 - 128/256 bits Class 2 - Class 1 with larger memory and read/write Class 3 - Class 2 with sensors (semi-passive) Class 4 - Active tags

表6 ISO18000系列 EPC Class0 Class1 EPC class 1 gen2 Ubquitos ID NPC Long distance detection Unique ID Inventory Data Storage

Long distance detection ePC code Inventory No data storage

Long distance detection ePC code Inventory data storage in banks

只规定了物品

代码，未规定

代 码 承 载 形

式。

User Memory. Can store ePC

AFI

DSFID

UID

ePC code ROM for class 0 WORM for class 1

CRC

Reserved

Object Identification

Tag Identification

User Memory

14个阿拉伯数

字，其中13位为产品与服务

代码，1位为校

验码。 （在采用 8bit编码情况下为

112bit。）

0-11bit: 代 码 识 别

码，由UID中心分

配； 12-63bit: 由各种代

码组织分配 64-128bit:个别ID，

分配给不同产品或

产品序号等。

UID在 ISO18000中长度固定为40或64比特，UID为只读； 存储算法与UID长

度有关 由ID卡制造商确保

唯一性

EPC码长度可调整(64bits, 96bits, …) 全面支持ISO15963在供应链中的管理； 存储算法与EPC长度无关； 由EAN/UCC（或其在代理机构）核发厂家代码，

使用者须进行管理。

Ucode基本长度为

128位，可视情况扩

展到256、384、512位。可吸收已有各

种ID代码的meta代码体系。可将使用

条 形 码 的 JAN 代

码 、 UPC 代 码 、 EAN代码、书籍的

ISBN和ISSN、在因

特网上使用的IP地址、分配在电话终

端上的电话号码等

各种号码或ID，均

包含在其中。

13位的产品与

服 务 代 码 由

“全国产品与

服务统一代码

管理中心”统

一分配、维护

和管理。

6.3 RFID 空中接口技术标准的选定

在工作频段、标签和识读器的调制方式、传输协议、标签内容的信息格式、标签的

容量、传输速率等方面有很大的差别。

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RFID技术标准的选定取决于RFID应用的需求，除了应用场景对RFID的识别传输距

离、识别速度、识别精度等技术要求外，影响RFID标准选择的关键因素还包括： ——国际贸易 ——RFID标签的商用化进展

6.4 RFID 标签的成本和读取率

RFID标签由芯片和天线两部分进行封装而成，RFID标签的成本将直接影响RFID技

术的使用。例如在零售企业的产品管理而言，有些低价的产品利润已经很少，如果标签

的成本再超过该商品价格的话根本没法使用。目前欧美RFID标签的成本大约在1-2欧元，

这对于单个商品采用RFID来说太高了。目前芯片厂家都在努力制造出低于5美分的RFID芯片，但天线的设计和封装成本目前仍然是影响RFID应用的一个关键加工环节。

此外，对标签信息的读取率也会影响RFID应用，目前对于HF频段的挂单个标签标

识物品的识读正确率仍不能满足零售企业商品管理，不同商品也会干扰标签的识别。解

决这些问题一方面需要依靠技术创新，另一方面可能需要对标签在商品上的粘贴数量和

转贴位置等做具体规定，才能有效地提高标签的读取率。

6.5 RFID 的网络技术

RFID技术本身毕竟只是实现国民经济信息化建设的信息采集工作的一部分，是未来

物联网的一个环节。对于物联网的信息化建设涉及的网络技术要求、网络地址规划、路

由方案、信息传递、信息共享、信息同步等众多的技术领域还有很多需要综合考虑的问

题。 RFID网络技术还关系到RFID系统中的软件开发和系统集成问题，只有这些技术与

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RFID空中接口技术的协调发展才能抓住RFID技术的发展。

6.6 RFID 应用的安全问题

RFID应用的安全涉及RFID无线传输的安全问题和隐私权两个方面。其中RFID无线

传输的安全、网络传输安全等，需要防止非法攻击RFID标签和伪造RFID标签的问题，

需要警惕计算机软件的病毒攻击和网络传输的泄密。用户隐私权的问题一方面涉及法律

要求问题，另一方面涉及采用技术手段保护用户隐私权的问题。

7 RFID 研究建议

从长远来看，基于RFID技术的网络如物联网、无处不在的传感网络等等是社会信息

化的发展方向，从标准化的方面应加快研究及进行知识储备。

目前国内的多个工作组争相制定RFID标准，但更多地集中在RFID的基础标准（即对

应ISO、EPC等国际、国外标准的照搬），选用的技术、编码标准、频段比较明确，而从

实际应用角度来看，未来基于RFID的应用应该是不同的应用领域，对频率、通信距离、

通信速度等有不同的要求，因此应该从更宏观的层面全面研究中国的RFID技术采用什么

标准。

为此，提出如下建议:

7.1 启动 RFID 技术应用的频率需求、干扰分析及频谱规划方面的研究

RFID技术在低频、高频、超高频、微波等频段有很多种不同的技术体制，尽管现有

的ISO标准尽管给出了大体的频率范围，但需要各国的频率主管部门确定各自的频谱要

求。目前我国尚未确定RFID技术的频率规划方案。中国通信标准化协会在无线通信的频

率研究和干扰分析等技术领域已经有相应的标准工作组。RFID技术的应用关系到我国信

息化建设以及物流网的发展，而国际标准确定的频段相当宽泛，UHF的频段RFID技术也

与我国的GSM和CDMA移动通信频率相邻近，研究RFID对于现有的移动通信网络的干扰也

非常重要。在对频谱进行研究的基础上提出对RFID的频率规划建议作为CCSA工作的一部

分。

建议研究的项目包括：

√RFID技术和GSM/CDMA网络的无线干扰分析；

√RFID的频率需求及无线频谱规划建议。

7.2 加强 RFID 应用和网络体系结构的研究

目前日本和欧美对于RFID技术的应用有较大的差别：欧美企业倾向于将RFID技术先

用于物品管理，包括零售企业所销售商品的防盗管理、军需物资的运输管理、药品的仿

伪等领域。EPCglobal直接从物品代码的管理上做文章，提出RFID技术+因特网就是未来

的物联网，希望借此在国际贸易中取得特殊的地位，以推广欧美RFID技术方案的全球化

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实施。

日本则优先考虑RFID技术在过程控制等领域，以提高客户的满意度，日本将RFID

作为无处不在的网络的一部分，从RFID标签的制作到操作系统TRON等技术都希望借助

RFID技术得以推广。

韩国提出了USN（Ubiquitous Sensor Network）的概念，并围绕“RFID + USN”制

定了从2004年到2008年的发展规划。

此外，RFID技术本身已经比较明确，应该更加深入地研究基于RFID技术的业务和应

用模式的研究以及不同的业务场景对该技术的性能需求。目前技术方面限制RFID的应用

的因素主要有不同应用场景下标签的识别率问题，对这方面的评估和深入研究可以为后

续的频段选择、业务模式选择乃至标准的选择提供直接的决策依据。

建议在对RFID应用场景深入研究的基础上对RFID的网络体系结构进行研究，建议开

展的项目包括：

√ RFID应用的框架体系研究；

√ RFID组网技术的研究；

√ RFID网络应用的组网地址规划研究；

√ RFID网络路由协议技术研究；

√ 支持移动的RFID自组织网络路由协议技术研究。

7.3 RFID 技术在中国发展的政策和策略研究

目前RFID技术在应用中会面临安全问题、隐私保护问题、知识产权问题、标签的防

伪和防欺诈问题等等因素，会直接影响该技术的广泛应用。从现有的国际标准来看，很

多公司已经向国际标准化组织申明了其拥有基本专利，采用不同的RFID技术体制背后有

不同的利益集团支持，也会影响到我国企业的生产。因此在我国制定RFID标准时也应该

对不同技术的专利情况有一定的研究。在支撑国家或行业的政策研究的更高的层面上，

制定一些发展规划以避免RFID技术的无序发展，从而推动RFID的发展。

7.4 相关 RFID 国标/行业标准的制定

在战略研究、设备开发的基础上组织相关行业标准的制定工作。建议由在国标委和

信息技术标准化委员会的组织内完成RFID标签和设备的物理层的基础标准，完成相应的

ISO14443、ISO15693和ISO18000系列标准的国标转化工作。建议在CCSA范围内广泛讨论

与RFID技术组网相关的网络传输协议以及在通信行业内的应用。此外，还应该完成一些

基础性的标准化工作，如：RFID技术标准体系结构、RFID网络应用结构、网络地址规划、

产品代码等总体方案的标准化，并在共同的基础标准之上允许各行业对行业内部的RFID

技术应用制定相应的行业标准。

7.5 RFID 标签数字内容研究

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RFID标签数字内容的研究涉及到网络安全和信息安全和用户隐私问题，包括：

√ RFID认证和安全技术研究；

√ RFID加密算法的研究等；

√ RFID标签的激活/去活技术等。

7.6 RFID 公共平台的建设

RFID 技术的应用涉及到标签和识读器的互操作问题，涉及到标签和识读器的无线

电磁辐射问题，涉及到系统集成中的标签识读正确率的问题，解决这些问题一方面需要

进行广泛的技术试验，另一方面需要对产品进行测试，这些都离不开公共平台的建设。

建议将 RFID 公共平台当成 RFID 技术研发和应用过程中的一个重要环节来进行看待，

建设相应的 RFID 无线检测环境和 RFID 网络传输协议检测平台，用于研发项目的验收

测试和预商用产品的摸底测试。

附：RFID 与移动通信的结合

随着近年来移动通信的普及，移动终端几乎成为每个消费者随身携带的重要的通

讯工具。如何通过增加手机的功能刺激消费者的购买，扩大移动通信向更多地消费领域

延伸成为目前很多终端厂家下一步积极探索的技术领域。诺基亚在 2004 年 8 月推出了

5140 终端带有 RFID 读卡器，当接近 RFID 标签后可以迅速读取标签的内容并实时传送

到后台服务器或通过 SMS、GPRS 消息方式传送。摩托罗拉和万事达宣布将通过手机实

施一种新型的 RFID 付费卡并准备在快餐、音乐会门票等消费中推广。三星、飞利浦等

公司则在 RFID 和互连技术基础上开发 NFC（Near Field Commnication）技术，可以满

足任何两个无线设备间的信息交换、内容访问、服务交换，并且使之更为简约——只要

任意两个设备靠近而不需要线缆接插，就可以实现相互间的通信。与摄像头等数码产品

迅速在手机终端中应用一样，RFID 技术也会随着逐步走入通信领域的行业应用，并给

人们的带来多种便利。 移动通信的优势在于手机普及率高、便于随身携带、可以大范围移动，适合将RFID

作为手机的一个扩展功能开展一些移动电子商务、身份识别及其他衍生业务。

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