ISO/IEC18000-6介紹 ISO/IEC18000-6《信息技術(shù)一針對(duì)物品管理的射頻識(shí)別(RFID)一第6部分:針對(duì)頻率為860-930MHz無接觸通信空氣接口參數(shù)》的閱讀器與應(yīng)答器之間的物理接口、協(xié)議和命令以及防沖突判斷機(jī)制。 Type A 協(xié)議的通訊機(jī)制是基于一種“閱讀器先發(fā)言”的，即基于閱讀器的命令與應(yīng)答器的回答之間交替發(fā)送的機(jī)制。整個(gè)通訊中的數(shù)據(jù)信號(hào)定義為以下四種:“0”，“1”，“SOF”，和“EOF”。 通訊中的數(shù)據(jù)信號(hào)的編碼和調(diào)制方法定義為： (1) 閱讀器到應(yīng)答器之間的通訊傳輸閱讀器發(fā)送的數(shù)據(jù)采用ASK(調(diào)制載波幅度)進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制深度是30%(誤差不超過3%)；數(shù)據(jù)編碼采用脈沖寬度編碼(PIE)來編碼數(shù)據(jù)。即通過定義下降沿之間的不同寬度來表示不同數(shù)據(jù)信號(hào)。 (2) 應(yīng)答器到閱讀器之間的傳輸連接應(yīng)答器通過反向散射給閱讀器來傳輸信息；數(shù)據(jù)編碼采用FMO編碼，數(shù)據(jù)速率是40kbps。 (3) 防沖突采用時(shí)隙ALOHA算法。 Type B協(xié)議和Type A協(xié)議在很多領(lǐng)域都是相似的： (1) 閱讀器到應(yīng)答器之間的通訊采用的調(diào)制方式也是ASK，而調(diào)制深度為30.5%或者100%；編碼方式為FM0。 (2) 應(yīng)答器到閱讀器之間的傳輸采用反向散射的方式將調(diào)制的信息回傳給閱讀器，調(diào)制方式為ASK；編碼方式為FM0。 (3) 防沖突采用自適應(yīng)二進(jìn)制樹算法。 關(guān)于ISO/IEC18000-6TypeA 和Type B 協(xié)議的指令幀格式及狀態(tài)轉(zhuǎn)換本文不做討論。 ISO/IEC18000-6 TypeC介紹 本文主要討論的系統(tǒng)是基于ISO/IEC18000-6TypeC 協(xié)議下的，Type C 協(xié)議的通訊機(jī)制也是基于一種“閱讀器先發(fā)言”的，即基于閱讀器的命令與應(yīng)答器的回答之間交替發(fā)送的機(jī)制。下面將就射頻通訊格式、指令幀格式、狀態(tài)圖、防沖突機(jī)制和指令集及其分類四個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)的討論。 ISO 18000-6標(biāo)準(zhǔn)采用物理層( Signaling) 和標(biāo)簽標(biāo)識(shí)層兩層分層結(jié)構(gòu)，如圖所示。其中物理層主要涉及到RFID頻率、數(shù)據(jù)編碼方式、調(diào)制格式、RF 包絡(luò)形狀及數(shù)據(jù)速率等問題; 標(biāo)簽標(biāo)識(shí)層主要處理閱讀器讀寫標(biāo)簽的各種指令。 標(biāo)簽標(biāo)識(shí)層 物理層( Signaling) 電子標(biāo)簽從閱讀器發(fā)出的電磁波中獲取能量，閱讀器通過調(diào)制發(fā)送的載波給標(biāo)簽發(fā)送信息，并且給標(biāo)簽發(fā)送無調(diào)制的載波并通過接收標(biāo)簽的后向散射獲取標(biāo)簽返回的信息。由此可見，閱讀器和電子標(biāo)簽之間的通信是半雙工的，標(biāo)簽在后向散射的時(shí)候不獲取閱讀器的指令。由于是短距無線通信，為了使得標(biāo)簽解調(diào)的方便，閱讀器到標(biāo)簽之間的通信方式主要是幅度調(diào)制，而電子標(biāo)鑒的后向散射是通過調(diào)制閱讀器的無調(diào)制載波來返回信息，主要的調(diào)制方式是幅度調(diào)制或者是相位調(diào)制。 射頻通訊格式 (1) 數(shù)字調(diào)制方法簡(jiǎn)介 在實(shí)際的通信系統(tǒng)中，很多信道都不能直接傳送基帶信號(hào)，必須用基帶信號(hào)對(duì)載波波形的某些參量進(jìn)行控制，使載波的這些參量隨基帶信號(hào)的變化而變化。由于正弦信號(hào)形式簡(jiǎn)單，便于產(chǎn)生及接收，大多數(shù)數(shù)字通信系統(tǒng)中都采用正弦信號(hào)作為載波，即正弦載波調(diào)制。數(shù)字調(diào)制技術(shù)是用載波信號(hào)的某些離散狀態(tài)來表示所傳送的信息，在接收端也只要對(duì)載波信號(hào)的離散調(diào)制參量進(jìn)行檢測(cè)。數(shù)字調(diào)制信號(hào)，在二進(jìn)制時(shí)有振幅鍵控(ASK)、移頻鍵控(FSK)和移相鍵控(PSK)三種基本信號(hào)形式。 (2) 讀寫器到射頻卡端通信 ① 射頻載波調(diào)制 射頻載波調(diào)制采用DSB-ASK、SSB-ASK或PR-ASK調(diào)制方式進(jìn)行通信。 ② 基帶編碼格式 ISO/IEC 1 8000-6C協(xié)議的基帶數(shù)據(jù)發(fā)送采用PIE編碼格式。Tari為詢問機(jī)對(duì)對(duì)標(biāo)簽發(fā)信的基準(zhǔn)時(shí)間間隔，是數(shù)據(jù)-0的持續(xù)時(shí)間。高位值代表所發(fā)送的CW，低位值代表減弱的CW。所有參數(shù)的公差應(yīng)為+/-1%。 (3) 射頻卡到讀寫器端通信 ① 射頻載波調(diào)制 射頻載波調(diào)制采用反向散射調(diào)制(Back Scatter Modulation)。從傳統(tǒng)意義的定義上來說，無源的電子標(biāo)簽(Tag)并不能稱為發(fā)射機(jī)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)只存在一個(gè)發(fā)射機(jī)，卻完成了雙向的數(shù)據(jù)通信。反向散射調(diào)制技術(shù)是指無源RFID電子標(biāo)簽將數(shù)據(jù)發(fā)送回讀寫器所采用的通信方式。根據(jù)要發(fā)送的數(shù)據(jù)的不同，通過控制電子標(biāo)簽的周線阻抗，使得反射的載波幅度產(chǎn)生微小變化，這樣反射的回波的幅度就攜帶了所需傳送的數(shù)據(jù)。這和ASK調(diào)制有些類似?？刂齐娮訕?biāo)簽周線阻抗的方法有多種，都是基于一種稱為“阻抗開關(guān)”的方法，即通過數(shù)據(jù)變化來控制負(fù)載電阻的接通和斷開，那么這些數(shù)據(jù)就能夠從標(biāo)簽傳輸?shù)阶x寫器。 另外反向散射調(diào)制之所以可以實(shí)現(xiàn)的一個(gè)條件是讀寫器和射頻標(biāo)簽之間的通信是基于“一問一答”，閱讀器先發(fā)言的方式，這種通信方式為:只有當(dāng)讀寫器發(fā)送完命令后，標(biāo)簽才做出響應(yīng)，另外當(dāng)讀寫器發(fā)送完命令后仍然發(fā)送載波，反向負(fù)載調(diào)制正是對(duì)該載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。 ② 基帶編碼格式 射頻卡到讀寫器端通信過程中基帶編碼采用FM0編碼或者M(jìn)iller副載波調(diào)制， FM0編碼又叫雙相間隔碼編碼(Bi-phase space)，是在一個(gè)位窗內(nèi)采用電平變化來表示邏輯，如果電平從位窗的起始處翻轉(zhuǎn)則表示邏輯‘1’;如果電平除了在位窗的起始處翻轉(zhuǎn)，還在位窗的中間翻轉(zhuǎn)則表示為邏輯‘0’。

ISO/IEC18000-6介紹 ISO/IEC18000-6《信息技術(shù)一針對(duì)物品管理的射頻識(shí)別(RFID)一第6部分:針對(duì)頻率為860-930MHz無接觸通信空氣接口參數(shù)》的閱讀器與應(yīng)答器之間的物理接口、協(xié)議和命令以及防沖突判斷機(jī)制。 Type A 協(xié)議的通訊機(jī)制是基于一種“閱讀器先發(fā)言”的，即基于閱讀器的命令與應(yīng)答器的回答之間交替發(fā)送的機(jī)制。整個(gè)通訊中的數(shù)據(jù)信號(hào)定義為以下四種:“0”，“1”，“SOF”，和“EOF”。 通訊中的數(shù)據(jù)信號(hào)的編碼和調(diào)制方法定義為： (1) 閱讀器到應(yīng)答器之間的通訊傳輸閱讀器發(fā)送的數(shù)據(jù)采用ASK(調(diào)制載波幅度)進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制深度是30%(誤差不超過3%)；數(shù)據(jù)編碼采用脈沖寬度編碼(PIE)來編碼數(shù)據(jù)。即通過定義下降沿之間的不同寬度來表示不同數(shù)據(jù)信號(hào)。 (2) 應(yīng)答器到閱讀器之間的傳輸連接應(yīng)答器通過反向散射給閱讀器來傳輸信息；數(shù)據(jù)編碼采用FMO編碼，數(shù)據(jù)速率是40kbps。 (3) 防沖突采用時(shí)隙ALOHA算法。 Type B協(xié)議和Type A協(xié)議在很多領(lǐng)域都是相似的： (1) 閱讀器到應(yīng)答器之間的通訊采用的調(diào)制方式也是ASK，而調(diào)制深度為30.5%或者100%；編碼方式為FM0。 (2) 應(yīng)答器到閱讀器之間的傳輸采用反向散射的方式將調(diào)制的信息回傳給閱讀器，調(diào)制方式為ASK；編碼方式為FM0。 (3) 防沖突采用自適應(yīng)二進(jìn)制樹算法。 關(guān)于ISO/IEC18000-6TypeA 和Type B 協(xié)議的指令幀格式及狀態(tài)轉(zhuǎn)換本文不做討論。 ISO/IEC18000-6 TypeC介紹 本文主要討論的系統(tǒng)是基于ISO/IEC18000-6TypeC 協(xié)議下的，Type C 協(xié)議的通訊機(jī)制也是基于一種“閱讀器先發(fā)言”的，即基于閱讀器的命令與應(yīng)答器的回答之間交替發(fā)送的機(jī)制。下面將就射頻通訊格式、指令幀格式、狀態(tài)圖、防沖突機(jī)制和指令集及其分類四個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)的討論。 ISO 18000-6標(biāo)準(zhǔn)采用物理層( Signaling) 和標(biāo)簽標(biāo)識(shí)層兩層分層結(jié)構(gòu)，如圖所示。其中物理層主要涉及到RFID頻率、數(shù)據(jù)編碼方式、調(diào)制格式、RF 包絡(luò)形狀及數(shù)據(jù)速率等問題; 標(biāo)簽標(biāo)識(shí)層主要處理閱讀器讀寫標(biāo)簽的各種指令。 標(biāo)簽標(biāo)識(shí)層 物理層( Signaling) 電子標(biāo)簽從閱讀器發(fā)出的電磁波中獲取能量，閱讀器通過調(diào)制發(fā)送的載波給標(biāo)簽發(fā)送信息，并且給標(biāo)簽發(fā)送無調(diào)制的載波并通過接收標(biāo)簽的后向散射獲取標(biāo)簽返回的信息。由此可見，閱讀器和電子標(biāo)簽之間的通信是半雙工的，標(biāo)簽在后向散射的時(shí)候不獲取閱讀器的指令。由于是短距無線通信，為了使得標(biāo)簽解調(diào)的方便，閱讀器到標(biāo)簽之間的通信方式主要是幅度調(diào)制，而電子標(biāo)鑒的后向散射是通過調(diào)制閱讀器的無調(diào)制載波來返回信息，主要的調(diào)制方式是幅度調(diào)制或者是相位調(diào)制。 射頻通訊格式 (1) 數(shù)字調(diào)制方法簡(jiǎn)介 在實(shí)際的通信系統(tǒng)中，很多信道都不能直接傳送基帶信號(hào)，必須用基帶信號(hào)對(duì)載波波形的某些參量進(jìn)行控制，使載波的這些參量隨基帶信號(hào)的變化而變化。由于正弦信號(hào)形式簡(jiǎn)單，便于產(chǎn)生及接收，大多數(shù)數(shù)字通信系統(tǒng)中都采用正弦信號(hào)作為載波，即正弦載波調(diào)制。數(shù)字調(diào)制技術(shù)是用載波信號(hào)的某些離散狀態(tài)來表示所傳送的信息，在接收端也只要對(duì)載波信號(hào)的離散調(diào)制參量進(jìn)行檢測(cè)。數(shù)字調(diào)制信號(hào)，在二進(jìn)制時(shí)有振幅鍵控(ASK)、移頻鍵控(FSK)和移相鍵控(PSK)三種基本信號(hào)形式。 (2) 讀寫器到射頻卡端通信 ① 射頻載波調(diào)制 射頻載波調(diào)制采用DSB-ASK、SSB-ASK或PR-ASK調(diào)制方式進(jìn)行通信。 ② 基帶編碼格式 ISO/IEC 1 8000-6C協(xié)議的基帶數(shù)據(jù)發(fā)送采用PIE編碼格式。Tari為詢問機(jī)對(duì)對(duì)標(biāo)簽發(fā)信的基準(zhǔn)時(shí)間間隔，是數(shù)據(jù)-0的持續(xù)時(shí)間。高位值代表所發(fā)送的CW，低位值代表減弱的CW。所有參數(shù)的公差應(yīng)為+/-1%。 (3) 射頻卡到讀寫器端通信 ① 射頻載波調(diào)制 射頻載波調(diào)制采用反向散射調(diào)制(Back Scatter Modulation)。從傳統(tǒng)意義的定義上來說，無源的電子標(biāo)簽(Tag)并不能稱為發(fā)射機(jī)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)只存在一個(gè)發(fā)射機(jī)，卻完成了雙向的數(shù)據(jù)通信。反向散射調(diào)制技術(shù)是指無源RFID電子標(biāo)簽將數(shù)據(jù)發(fā)送回讀寫器所采用的通信方式。根據(jù)要發(fā)送的數(shù)據(jù)的不同，通過控制電子標(biāo)簽的周線阻抗，使得反射的載波幅度產(chǎn)生微小變化，這樣反射的回波的幅度就攜帶了所需傳送的數(shù)據(jù)。這和ASK調(diào)制有些類似。控制電子標(biāo)簽周線阻抗的方法有多種，都是基于一種稱為“阻抗開關(guān)”的方法，即通過數(shù)據(jù)變化來控制負(fù)載電阻的接通和斷開，那么這些數(shù)據(jù)就能夠從標(biāo)簽傳輸?shù)阶x寫器。 另外反向散射調(diào)制之所以可以實(shí)現(xiàn)的一個(gè)條件是讀寫器和射頻標(biāo)簽之間的通信是基于“一問一答”，閱讀器先發(fā)言的方式，這種通信方式為:只有當(dāng)讀寫器發(fā)送完命令后，標(biāo)簽才做出響應(yīng)，另外當(dāng)讀寫器發(fā)送完命令后仍然發(fā)送載波，反向負(fù)載調(diào)制正是對(duì)該載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。 ② 基帶編碼格式 射頻卡到讀寫器端通信過程中基帶編碼采用FM0編碼或者M(jìn)iller副載波調(diào)制， FM0編碼又叫雙相間隔碼編碼(Bi-phase space)，是在一個(gè)位窗內(nèi)采用電平變化來表示邏輯，如果電平從位窗的起始處翻轉(zhuǎn)則表示邏輯‘1’;如果電平除了在位窗的起始處翻轉(zhuǎn)，還在位窗的中間翻轉(zhuǎn)則表示為邏輯‘0’。