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RFID超高频ISO/IEC18000-6C(EPC CLASS1 G2)中文协议介绍

时间:2015-10-06   访问量:1682
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ISO/IEC18000-6C的范围与频段

RFID 超高频 ISO18000-6C(EPC CLASS1 G2)中文协议标准是针对 RFID 射频识别应用的一个国际标准,国内通常称为超高频。该标准定义了工作在 860MHz 到 960MHz、带宽达 100MHz 下电子标签与阅读器的空气接口及数据通信规范。这一频段划分与 ISO18000-6B 相同,两者同属超高频体系,区别主要体现在标签存储结构、并发能力与数据速率上——6C 采用多分区存储结构,而 6B 采用单一存储空间,这是两者在标签侧最本质的差异。

跳频发射与全球通用性

ISO18000-6C 协议的超高频读写器多采用跳频发射方式,不受不同区域变化时无线电频段的影响,因而允许同一个标签在全球任何地方被对应协议的读写器读取。标签本身是无源器件、不主动发射信号,只要读写器工作在标签可响应的频段范围内即可识读。ISO18000-6C 协议标签具有防冲突性能、可在全球各种环境下部署、具有读/写现场可编程性和更快的标签读/写速度、能在读卡器密集的环境中运行等功能。需要提醒的是,标签的全球通用并不等于设备可以无条件跨境使用,读写器仍须符合所在区域的频段与功率合规要求。

超高频RFID电子标签读写器用于人员与物资识别

四个存储区:6C标签的存储结构

ISO18000-6C(EPC CLASS1 G2)标签从逻辑上将标签存储器分为四个存储区,每个存储区可以由一个或一个以上的存储器字组成。这种分区结构是 6C 标签区别于 6B 的核心特征:不同用途的数据分门别类存放,各自有独立的读写权限与保护策略。掌握这四个区,是理解 6C 标签选型与应用的前提。四个存储区分别是 EPC 区、TID 区、用户区与保留区。

EPC区

EPC 区(EPC)是存放 EPC 号的区域,协议规定最大能存放 15 字 EPC 号,可读可写。EPC 号承载的是物品编码信息,也就是标签"代表哪件物品"的业务标识,因此可由用户按自身编码规则写入或修改。这也是 6C 协议与 EPCglobal 编码体系绑定的体现——读写器读取时首先读到的就是 EPC 号,业务系统据此识别物品。

TID区

TID 区(TID)存放由标签生产厂商设定的 ID 号,目前有 4 字和 8 字两种 ID 号,可读、不可写。与 EPC 区不同,TID 由厂商在芯片制造时写入且不可修改,因此它是标签真正的唯一身份——即便 EPC 号被改写或复制,TID 依然可以用于区分具体是哪一枚标签。在需要防伪或精确追溯的场合,TID 是不可替代的依据。

用户区

用户区(User)的容量与存在性不同厂商各不相同:Impinj 公司的 G2 标签没有用户区,Philips 公司有 28 字。该区可读可写。正因为存在这种差异,选型时如果业务需要把批次、日期、状态等信息写进标签本体(例如希望离线也能读取),必须确认目标型号确实带用户区;若业务只把标签当唯一编号使用、详细属性全部放在后台数据库按编号关联,则没有用户区也完全不影响。

保留区

保留区(Password)的前两个字是销毁(kill)密码,后两个字是访问(access)密码,可读可写。销毁密码用于将标签永久失效,访问密码用于控制对标签的访问权限。这两个密码的存在,使系统可以在标签层面实现"作废"与"授权访问"两类控制,这也是 6C 在安全性设计上比 6B 更完整的地方。

超高频RFID电子标签读写器用于车辆管理场景

写保护与读保护

四个存储区均可写保护。写保护意味着该区永不可写或在非安全状态下不可写——"非安全状态"这一限定很关键,它说明写保护并非一律锁死,存在通过密码进入安全状态后写入的可能,具体取决于所设置的保护级别。读保护则只有密码区可设置为读保护,即不可读。这一条差异在系统设计时容易被忽略:如果希望通过隐藏某个区来防止信息被读出,需注意只有密码区支持读保护,EPC 区、TID 区与用户区都可以被正常读取,不能依赖"读保护"来保护这些区的数据。需要保护业务数据时,正确的做法是把敏感信息放在后台数据库、标签内只存编号。

需要说明的是,本项目原始协议资料中注明"因图表很多,更多协议请查阅 PDF 文档",本文所依据的导出文本仅包含频段特性与四个存储区等文字描述部分,帧结构、时序与命令相关的图表未随文导出。如需按协议实现底层收发逻辑,应以标准原文或原 PDF 文档中的图表为准。

小结

ISO/IEC18000-6C(EPC CLASS1 G2)定义了 860MHz 到 960MHz、带宽 100MHz 的超高频空口规范,读写器多采用跳频发射,同一标签可在全球范围内被对应协议的读写器读取。其标签的核心特征是四分区存储结构:EPC 区可读可写、最大 15 字;TID 区由厂商写入、只读,是真正的唯一身份;用户区容量因厂商而异,部分型号甚至没有;保留区存放销毁密码与访问密码。四个区均可写保护,但读保护仅适用于密码区。实施中最需要提前明确的两点是:是否需要标签侧存储(决定是否必须选带用户区的型号),以及数据保护策略(敏感数据应放在后台而非依赖标签读保护)。上海营信信息在本类协议资料的整理中保留了原有技术数据与标准口径,供集成商技术对照参考。

常见问题

EPC区和TID区有什么区别?

用途与权限都不同。EPC 区存放 EPC 号,最大 15 字,可读可写,承载的是业务意义上的物品编码,可由用户按自身规则写入;TID 区存放标签生产厂商设定的 ID 号,有 4 字和 8 字两种,可读不可写。EPC 可被修改,TID 不可修改,因此在防伪与精确追溯场合应以 TID 为依据。

为什么有的6C标签没有用户区?

因为协议允许用户区由厂商自行决定容量与存在性。例如 Impinj 公司的 G2 标签没有用户区,Philips 公司有 28 字。若业务需要把数据写在标签本体上,选型时必须确认该型号带用户区;若数据全部放在后台数据库、标签只作编号索引,则不受此影响。

能不能靠读保护来防止EPC或用户区被读出?

不能。协议规定读保护只有密码区可设置为读保护(即不可读),EPC 区、TID 区与用户区都可以被正常读取。因此不能依赖读保护来防止业务数据被读出。可靠的做法是把敏感信息保存在后台数据库,标签内只存编号,用编号去中心库索引业务资料——这样即使标签被读取,也得不到有效信息。上海营信信息在涉及凭证与资产类标签的方案设计中,均采用这一思路。

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