測試標(biāo)準(zhǔn) - ISO/IEC RF?ID應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)概述

3、測試標(biāo)準(zhǔn)

測試是所有信息技術(shù)類標(biāo)準(zhǔn)中非常重要的部分，ISO/IEC RFID標(biāo)準(zhǔn)體系中包括設(shè)備性能測試方法和一致性測試方法。

ISO/IEC 18046射頻識別設(shè)備性能測試方法，主要內(nèi)容有標(biāo)簽性能參數(shù)及其檢測方法：標(biāo)簽檢測參數(shù)、檢測速度、標(biāo)簽形狀、標(biāo)簽檢測方向、單個標(biāo)簽檢測及多個標(biāo)簽檢測方法等；讀寫器性能參數(shù)及其檢測方法：讀寫器檢測參數(shù)、識讀范圍、識讀速率、讀數(shù)據(jù)速率、寫數(shù)據(jù)速率等檢測方法。在附件中規(guī)定了測試條件，全電波暗室、半電波暗室以及開闊場三種測試場。該標(biāo)準(zhǔn)定義的測試方法形成了性能評估的基本架構(gòu)，可以根據(jù)RFID系統(tǒng)應(yīng)用的要求，擴(kuò)展測試內(nèi)容。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)或者應(yīng)用系統(tǒng)測試規(guī)范可以引用ISO/IEC 18046性能測試方法，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用系統(tǒng)具體要求進(jìn)行擴(kuò)展。

ISO/IEC 18047對確定射頻識別設(shè)備（標(biāo)簽和讀寫器）一致性的方法進(jìn)行定義，也稱空中接口通信測試方法。測試方法只要求那些被實(shí)現(xiàn)和被檢測的命令功能以及任何功能選項(xiàng)。它與ISO/IEC 18000系列標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)。一致性測試，是確保系統(tǒng)各部分之間的相互作用達(dá)到的技術(shù)要求，也即系統(tǒng)的一致性要求。只有符合一致性要求，才能實(shí)現(xiàn)不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備在同一個RFID網(wǎng)絡(luò)內(nèi)能夠互連互通互操作。一致性測試標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)了通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的范圍，也即實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通互操作所必須的技術(shù)內(nèi)容，凡是不影響互聯(lián)互通互操作的技術(shù)內(nèi)容盡量留給應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)或者產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者。

4、實(shí)時定位系統(tǒng)（RTLS）

實(shí)時定位系統(tǒng)可以改善供應(yīng)鏈的透明性［8］，船隊(duì)管理、物流和船隊(duì)安全等。RFID標(biāo)簽可以解決短距離尤其是室內(nèi)物體的定位，可以彌補(bǔ)GPS等定位系統(tǒng)只能適用于室外大范圍的不足。GPS定位、手機(jī)定位以及RFID短距離定位手段與無線通信手段一起可以實(shí)現(xiàn)物品位置的全程跟蹤與監(jiān)視。目前正在制訂的標(biāo)準(zhǔn)有：

ISO/IEC 24730－1 應(yīng)用編程接口API，它規(guī)范了RTLS服務(wù)功能以及訪問方法，目的是應(yīng)用程序可以方便地訪問RTLS系統(tǒng)，它獨(dú)立于RTLS的低層空中接口協(xié)議。

ISO/IEC 24730－2 適用于2450MHz的RTLS空中接口協(xié)議。它規(guī)范了一個網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用RTLS發(fā)射機(jī)發(fā)射無線電信標(biāo)，接收機(jī)根據(jù)收到的幾個信標(biāo)信號解算位置。發(fā)射機(jī)的許多參數(shù)可以遠(yuǎn)程實(shí)時配置。

ISO/IEC 24730－3適用于433MH的RTLS空中接口協(xié)議。內(nèi)容與第2部分類似

5、軟件系統(tǒng)基本架構(gòu)

2006年ISO/IEC開始重視RFID應(yīng)用系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作［4］，將ISO/IEC 24752調(diào)整為6個部分并重新命名為ISO/IEC 24791。制定該標(biāo)準(zhǔn)的目的是對RFID應(yīng)用系統(tǒng)提供一種框架，并規(guī)范了數(shù)據(jù)安全和多種接口，便于RFID系統(tǒng)之間的信息共享；使得應(yīng)用程序不再關(guān)心多種設(shè)備和不同類型設(shè)備之間的差異，便于應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)和開發(fā)；能夠支持設(shè)備的分布式協(xié)調(diào)控制和集中管理等功能，優(yōu)化密集讀寫器組網(wǎng)的性能。該標(biāo)準(zhǔn)主要目的是解決讀寫器之間以及應(yīng)用程序之間共享數(shù)據(jù)信息，隨著RFID技術(shù)的廣泛應(yīng)用RFID數(shù)據(jù)信息的共享越來越重要。ISO/IEC 24791標(biāo)準(zhǔn)各部分之間關(guān)系如下圖：

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標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容如下：

1） ISO/IEC 24791-1 體系架構(gòu)：給出軟件體系的總體框架和各部分標(biāo)準(zhǔn)的基本定位。它將體系架構(gòu)分成三大類：數(shù)據(jù)平面、控制平面和管理平面。數(shù)據(jù)平面?zhèn)戎赜跀?shù)據(jù)的傳輸與處理，控制平面?zhèn)戎赜谶\(yùn)行過程中對讀寫器中空中接口協(xié)議參數(shù)的配置，管理平面?zhèn)戎赜谶\(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視、和設(shè)備管理。三個平面的劃分可以使得軟件架構(gòu)體系的描述得以簡化，每一個平面包含的功能將減少，在復(fù)雜協(xié)議的描述中經(jīng)常采用這種方法。每個平面包含數(shù)據(jù)管理、設(shè)備管理、應(yīng)用接口、設(shè)備接口和數(shù)據(jù)安全五個方面的部分內(nèi)容。目前已經(jīng)給出標(biāo)準(zhǔn)草案。

2） ISO/IEC 24791-2 數(shù)據(jù)管理：主要功能包括讀、寫、采集、過濾、分組、事件通告、事件訂閱等功能。另外支持ISO/IEC 15962 提供的接口，也支持其它標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)簽數(shù)據(jù)格式。該標(biāo)準(zhǔn)位于數(shù)據(jù)平面，目前已經(jīng)給出標(biāo)準(zhǔn)草案。

3） ISO/IEC 24791-3 設(shè)備管理：類似于EPCglobal讀寫器管理協(xié)議，能夠支持設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)設(shè)置、讀寫器運(yùn)行性能監(jiān)視和故障診斷。設(shè)置包括初始化運(yùn)行參數(shù)、動態(tài)改變的運(yùn)行參數(shù)以及軟件升級等。性能監(jiān)視包括歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計(jì)等功能。故障診斷包括故障的檢測和診斷等功能。該標(biāo)準(zhǔn)位于管理平面，目前正在制定過程中，還沒有公布草案。

4） ISO/IEC 24791-4 應(yīng)用接口：位于最高層，提供讀、寫功能的調(diào)用格式和交互流程。據(jù)估計(jì)類似于ISO/IEC 15961應(yīng)用接口，但是肯定還需要擴(kuò)展和調(diào)整。該標(biāo)準(zhǔn)位于數(shù)據(jù)平面，目前正在制定中，還沒有看到草案。

5） ISO/IEC 24791-5 設(shè)備接口：類似于EPCglobal LLRP低層讀寫器協(xié)議，它為客戶控制和協(xié)調(diào)讀寫器的空中接口協(xié)議參數(shù)提供通用接口規(guī)范，它與空中接口協(xié)議相關(guān)。該標(biāo)準(zhǔn)位于控制平面，目前正在制定中，還沒有看到草案。

6） ISO/IEC 24791-6 數(shù)據(jù)安全：正在制定中，目前沒有見到草案。

6、實(shí)施指南

ISO/IEC 24729－實(shí)施指南［7］，它是目前正在制定過程中標(biāo)準(zhǔn)，包含以下三個部分：

ISO/IEC 24729－1 RFID使能標(biāo)簽標(biāo)識與包裝；

ISO/IEC 24729－2 RFID可回收標(biāo)簽；

ISO/IEC 24729－3 RFID讀寫器/天線安裝。

應(yīng)該注意的是以上RFID系列標(biāo)準(zhǔn)中包含了大量專利，如ISO/IEC 18000系列中列出了部分專利，其實(shí)還有很多專利并沒有在標(biāo)準(zhǔn)中列出來。

二、ISO/IEC RFID應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

早在二十世紀(jì)九十年代，ISO/IEC已經(jīng)開始制定集裝箱標(biāo)準(zhǔn)ISO 10374標(biāo)準(zhǔn)，后來又制定了集裝箱電子關(guān)封標(biāo)準(zhǔn)ISO 18185，動物管理標(biāo)準(zhǔn)ISO 11784/5、ISO 14223等。隨著RFID技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，ISO/IEC認(rèn)識到需要針對不同應(yīng)用領(lǐng)域中所涉及的共同要求和屬性制定通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而不是每一個應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完全獨(dú)立制定，這就是上一節(jié)的通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

在制定物流與供應(yīng)鏈ISO 17363～17367系列標(biāo)準(zhǔn)時，直接引用ISO/IEC 18000系列標(biāo)準(zhǔn)。通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供的是一個基本框架，而應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)是對它的補(bǔ)充和具體規(guī)定，這樣既保證了不同應(yīng)用領(lǐng)域RFID技術(shù)具有互聯(lián)互通與互操作性，又兼顧了應(yīng)用領(lǐng)域的特點(diǎn)，能夠很好地滿足應(yīng)用領(lǐng)域的具體要求。應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是在通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，根據(jù)各個行業(yè)自身的特點(diǎn)而制定，它針對行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域所涉及的共同要求和屬性。應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與用戶應(yīng)用系統(tǒng)的區(qū)別，應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)針對一大類應(yīng)用系統(tǒng)的共同屬性，而用戶應(yīng)用系統(tǒng)針對具體的一個應(yīng)用。如果用面向?qū)ο蠓治鏊枷雭肀扔鞯脑?，把通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)看成是一個基礎(chǔ)類，則應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)就是一個派生類。

1、貨運(yùn)集裝箱系列標(biāo)準(zhǔn)

ISO TC 104技術(shù)委員會專門負(fù)責(zé)集裝箱標(biāo)準(zhǔn)制定，是集裝箱制造和操作的最高權(quán)威機(jī)構(gòu)。與RFID相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，由第四子委員會（SC4）負(fù)責(zé)制定。包括如下標(biāo)準(zhǔn)：

1）ISO 6346 集裝箱—編碼、ID和標(biāo)識符號，1995制訂

該標(biāo)準(zhǔn)提供了集裝箱標(biāo)識系統(tǒng)。集裝箱標(biāo)識系統(tǒng)用途很廣泛，比如在文件、控制和通信（包括自動數(shù)據(jù)處理），象集裝箱本身顯示一樣。在集裝箱標(biāo)識中的強(qiáng)制標(biāo)識以及在自動設(shè)備標(biāo)識AEI（Automatic Equipment Identification）和電子數(shù)據(jù)交換EDI（Electronic Data Interchange）應(yīng)用的可選特征。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了集裝箱尺寸、類型等數(shù)據(jù)的編碼系統(tǒng)以及相應(yīng)標(biāo)記方法，操作標(biāo)記和集裝箱標(biāo)記的物理展示。

2）ISO 10374 集裝箱自動識別標(biāo)準(zhǔn)，1991制訂，1995年修訂

該標(biāo)準(zhǔn)基于微波應(yīng)答器的集裝箱自動識別系統(tǒng)，是把集裝箱當(dāng)作一個固定資產(chǎn)來看。應(yīng)答器為有源設(shè)備，工作頻率為850MHz～950Mhz及2.4GHz～2.5GHz。只要應(yīng)答器處于此場內(nèi)就會被活化并采用變形的FSK副載波通過反向散射調(diào)制做出應(yīng)答。信號在兩個副載波頻率40kHz和20kHz之間被調(diào)制。由于它在1991年制定，還沒有用RFID這個詞，實(shí)際上有源應(yīng)答器就是今天的有源RFID電子標(biāo)簽。此標(biāo)準(zhǔn)和ISO 6346共同應(yīng)用于集裝箱的識別，ISO 6346規(guī)定了光學(xué)識別，ISO 10374則用微波的方式來表征光學(xué)識別的信息。

3）ISO 18185，集裝箱電子關(guān)封標(biāo)準(zhǔn)草案（陸、海、空）

該標(biāo)準(zhǔn)是海關(guān)用于監(jiān)控集裝箱裝卸狀況［9］，包含7個部分，它們是：空中接口通信協(xié)議、應(yīng)用要求、環(huán)境特性、數(shù)據(jù)保護(hù)、傳感器、信息交換的消息集、物理層特性要求。

以上兩個標(biāo)準(zhǔn)涉及到的空中接口協(xié)議并沒有引用ISO/IEC 18000系列空中接口協(xié)議，主要原因它們的制定時間早于ISO/IEC 18000系列空中接口協(xié)議。

2、物流供應(yīng)鏈系列標(biāo)準(zhǔn)

為了使RFID能在整個物流供應(yīng)鏈領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，ISO TC 122包裝技術(shù)委員會和ISO TC 104貨運(yùn)集裝箱技術(shù)委員會成立了聯(lián)合工作組JWG，負(fù)責(zé)制定物流供應(yīng)鏈系列標(biāo)準(zhǔn)［10］。工作組按照應(yīng)用要求、貨運(yùn)集裝箱、裝載單元、運(yùn)輸單元、產(chǎn)品包裝、單品五級物流單元，制定了六個應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

1）ISO 17358 應(yīng)用要求

這是供應(yīng)鏈RFID的應(yīng)用要求標(biāo)準(zhǔn)，由TC 122技術(shù)委員會主持，目前正在制訂過程中。該標(biāo)準(zhǔn)定義了供應(yīng)鏈物流單元各個層次的參數(shù)，定義了環(huán)境標(biāo)識和數(shù)據(jù)流程。

2）ISO 17363～17367系列標(biāo)準(zhǔn)

供應(yīng)鏈RFID物流單元系列標(biāo)準(zhǔn)分別對貨運(yùn)集裝箱、可回收運(yùn)輸單元、運(yùn)輸單元、產(chǎn)品包裝、產(chǎn)品標(biāo)簽的RFID應(yīng)用進(jìn)行了規(guī)范。該系列標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容基本類同，如空中接口協(xié)議采用ISO/IEC 18000系列標(biāo)準(zhǔn)。在具體規(guī)定上存在差異，分別針對不同的使用對象做了補(bǔ)充規(guī)定，如使用環(huán)境條件、標(biāo)簽的尺寸、標(biāo)簽張貼的位置等特性，根據(jù)對象的差異要求采用電子標(biāo)簽的載波頻率也不同。貨運(yùn)集裝箱、可回收運(yùn)輸單元和運(yùn)輸單元使用的電子標(biāo)簽一定是重復(fù)使用的，產(chǎn)品包裝則要根據(jù)實(shí)際情況而定，而產(chǎn)品標(biāo)簽來說通常是一次性的。另外還要考慮數(shù)據(jù)的完整性、可視識讀標(biāo)識等。可回收單元在數(shù)據(jù)容量、安全性、通信距離要求較高。這個系列標(biāo)準(zhǔn)目前正在制訂過程中。

這里需要注意的是ISO 10374、ISO 18185和ISO 17363三個標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系，它們都針對集裝箱，但是ISO 10374是針對集裝箱本身的管理，ISO 18185是海關(guān)為了監(jiān)視集裝箱，而ISO 17363是針對供應(yīng)鏈管理目的而在貨運(yùn)集裝箱上使用可讀寫的RFID標(biāo)識標(biāo)簽和貨運(yùn)標(biāo)簽。

3、動物管理系列標(biāo)準(zhǔn)

ISO TC 23/SC 19負(fù)責(zé)制訂動物管理RFID方面標(biāo)準(zhǔn)，包括ISO 11784/11785和ISO 14223三個標(biāo)準(zhǔn)。

1）ISO 11784 編碼結(jié)構(gòu)

它規(guī)定了動物射頻識別碼的64位編碼結(jié)構(gòu)，動物射頻識別碼要求讀寫器與電子標(biāo)簽之間能夠互相識別。通常由包含數(shù)據(jù)的比特流以及為了保證數(shù)據(jù)正確所需要的編碼數(shù)據(jù)。代碼結(jié)構(gòu)為64位，其中的27至64位可由各個國家自行定義。

2） ISO 11785 技術(shù)準(zhǔn)則

它規(guī)定了應(yīng)答器的數(shù)據(jù)傳輸方法和閱讀器規(guī)范。工作頻率為134.2kHz，數(shù)據(jù)傳輸方式有全雙工和半雙工兩種，閱讀器數(shù)據(jù)以差分雙相代碼表示，電子標(biāo)簽采用FSK調(diào)制，NRZ編碼。由于存在較長的電子標(biāo)簽充電時間和工作頻率的限制，通信速率較低。

3） ISO 14223 高級標(biāo)簽

它規(guī)定了動物射頻識別的轉(zhuǎn)發(fā)器和高級應(yīng)答機(jī)的空間接口標(biāo)準(zhǔn)，可以讓動物數(shù)據(jù)直接存儲在標(biāo)記上，這表示通過簡易、可驗(yàn)證以及廉價的解決方案，每只動物的數(shù)據(jù)就可以在離線狀態(tài)下直接取得，進(jìn)而改善庫存追蹤以及提升全球的進(jìn)出口控制能力。通過符合 ISO 14223 標(biāo)準(zhǔn)的讀取設(shè)備，可以自動識別家畜，而它所具備的防碰撞算法和抗干擾特性，即使家畜的數(shù)量極為龐大，識別也沒有問題。ISO 14223標(biāo)準(zhǔn)包含空中接口、編碼和命令結(jié)構(gòu)、應(yīng)用三個部分，它是ISO 11784/11785的擴(kuò)展版本。