物联网射频识别(RFID)技术与应用 - 第10章
物联网射频识别(RFID)技术与应用精选
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
1 . 京津城际铁路快通卡系统总体结构
1 开发并部署具备基本管理功能的快通卡系统软件，
实现发卡、售卡、充值、换卡和退卡等业务。
2
在京津城际各站设立快通卡服务窗口，为旅客提供售卡、
充值、换卡和退卡等客户服务。
3 改造京津城际各站自动检票系统。 4 完善客票系统，完成客运收入的数据统计。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
物联网RFID技术能够实现产品数据的全自动采集和产品 生产过程的全程跟踪，可以为大型制造企业的科学管理提供 实时准确的产品数据。RFID采集实时产品数据，将对制造业 的信息管理、质量控制、产品跟踪、资产管理以及仓储量可 视化管理产生深远的影响。
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1．支持城际铁路公交化的发展趋势 京津城际列车最小行车间隔为5分钟，旅客基本上可随到
随走，已经实现公交化运营。 2．支持一卡多用
京津城际铁路快通卡系统的建设目标是实现快通卡的一卡 多用，多地使用，建设城际铁路电子支付平台示范工程，统 一发卡，统一清算。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
1.电子门票系统的组成 1 制售门票子系统。 2 验票监控子系统。 3 展位观众子系统。 4 统计分析子系统。 5 系统维护子系统。 6 网上注册子系统。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
2.昆明足球赛制定的电子门票解决方案 世界杯昆明预选赛采用了电子门票。在整个检票
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
11.2.1 物联网RFID在物流业的应用优势
RFID期末复习
RFID期末复习第1章1.什么是RFID技术，它与其他自动识别技术有什么区别，主要优势在哪？答：（1）RFID，即无线射频识别。
它常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子条码等，俗称电子标签或应答器。
（2）RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，可快速的进行物品追踪和数据交换，且其识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。
（3）优势:第一，它可以识别单个且非常具体的物体；第二，它采用无线电射频；第三，它可以同时对多个物体进行识读。
2.简述RFID系统的组成及类型。
答：（1）组成：由电子标签、读写器、中间件和应用系统构成。
（2）类型：1）按供电方式：有源电子标签、无源电子标签、半无源电子标签。
2）按频率：低频电子标签、高频电子标签、超高频电子标签和极高频/微波电子标签。
3）按封装形式：信用卡标签、线型标签、纸状标签、玻璃管标签等。
3.简述RFID技术的发展趋势及对未来生活的影响技术的发展趋势及对未来生活的影响答：（1）RFID结合感测装置（2）RFID结合人体（3）RFID结合显示装置，拉伸了视角（4）RFID结合定位技术，准确快速定位第2章1．简述电磁波频谱的划分与分配？．简述电磁波频谱的划分与分配？答：频谱的分配，即将频率根据不同的业务加以分配，以避免频率使用方面的混乱；频谱的节约。
2. 简述RFID工作频率的分类及主要应用领域工作频率的分类及主要应用领域答：（1）低频段射频标签。
应用于动物识别的低频标签外观有项圈式、耳牌式、注射式、药丸式等，典型的应用动物有牛、信鸽等。
（2）中高频段射频标签。
典型应用包括电子车票、电子身份证、电子闭锁防盗等。
（3）超高频与微波频段射频标签。
应用包括移动车辆识别、电子身份证、仓储物流应用、电子闭锁防盗等。
3. 简述RFID天线的主要性能要求及部署时应注意的问题。
天线的主要性能要求及部署时应注意的问题。
答：在选择标签天线时主要应考虑：（1）天线的类型（2）天线的阻抗（3）应用到物品上的射频的性能（4）读写器天线读写器天线的设计或选择必须满足以下基本条件：天线线圈的电流最大，用于产生最大的磁通量；功率匹配，以最大限度地利用磁通量的可用能量；足够的带宽。
物联网射频识别(RFID)技术与应用-第4章教材
C
R
, RL RS RL
S
'
2019/4/29
1. 低通滤波器原型变换为低通滤波器
将低通滤波器原型的截止频率由1改变为ωc（ωc≠1），
在低通滤波器中需要用ω/ωc代替低通滤波器原型中的ω，
即
c
, 带入低通滤波器原型的串联阻抗
当频率和阻抗都变换时， 低通滤波器的元件值
j L和并联导纳jC中，可确定低通滤波器元件值： jX j jB j
BW 2 1
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0
Q
(4.16)
物联网射频识别（RFID）技术与应用
5.有载品质因数
实际应用中，谐振电路总是要与外负载相耦合，
由于外负载消耗能量，使有载品质因数下降。
无载品质因数、外部品质因数和有载品质因数关
系为
1 1 1 QL Q Qe
(4.19)
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Q
(4.10)
0 L
RLeabharlann (4.11)点击此处结束放映
物联网射频识别（RFID）技术与应用
3.输入阻抗
在谐振频率，电感的感抗和电容的容抗相互抵消，
输入阻抗为
Z in R
在其它频率，输入阻抗为复数。
(4.13)
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
4.带宽
图4.7 串联谐振电路的带宽 带宽可以由品质因数和谐振频率求得，如果品质因数越 高，则相对带宽越小。
低通滤波器原型也能变换到带通和带阻滤波器响应的情形。
•
图 低通滤波器原型变换到带通和带阻的频率变换
2019/4/29
射频识别技术及应用教学大纲
射频识别技术及应用教学大纲射频识别RFID是物联网的起源。
深入了解射频识别技术的原理以及最新的发展是掌握物联网基础知识的关键，让我们一起进入信息化的新世界。
课程概述《射频识别技术与应用》是物联网工程专业的一门主干课程。
作为一种主要的物体互联的通信技术，RFID射频识别是物联网信息革命的起源，因此是物联网工程专业的核心主干课程之一。
为了使通信与信息系统、电子科学与技术、计算机课程等相关专业不同方向的学生都能理解射频识别的核心思想，福州大学主要从RFID系统的基本组成入手入手，从电磁学，电路，无线传输以及系统设计多个层次，讲授经典RFID射频电路的传输特性以及系统综合分析、设计方法和实际RFID工程应用等。
授课目标通过本门课程的学习，使学生掌握射频识别的基本概念，熟悉射频识别的各种无线电技术、识别系统、电磁场、电磁波、天线等方面的相关基础知识，理解数据通信技术的相关基本概念，了解射频识别应用系统的设计及其相关应用。
课程大纲第一单元RFID系统的基本组成：欢迎来到RFID的世界，大家一起起航！第一讲：电子标签的基本结构第一讲单元测验请举例说明生活中所使用的电子标签。
第二讲：读写器的基本结构读写器的基本结构第二讲单元测试第二单元作业：问答题。
第二单元：RFID标准化第一讲：RFID标准化第二讲：物联网标准化组织介绍第二单元测试调研第三单元：RFID的射频前端第一讲：阅读器天线电路第二讲：阅读器天线电路的能量关系第三讲：阅读器天线电路的谐振特性第四讲：应答器天线电路第五讲：阅读器与应答器间的电感耦合第六讲：电阻负载调制第七讲：电容负载调制第四单元：RFID通信与传输第一讲：RFID基带编码第二讲：NRZ及其修正码字第三讲：曼切斯特编码及其修正码型第四讲：密勒编码及其修正码型第五单元：数据的完整性第一讲：校验和通信传输第二讲：RFID数据传输的碰撞问题第三讲：ALOHA防碰撞算法第四讲：二进制搜索算法第五讲：ISO/IEC 14443标准中的防碰撞协议预备知识前期已学习大学物理、数字电路、通信电子线路、微处理器、信号与系统、通信原理等相关方面的知识参考资料[1] 射频识别（RFID）原理与应用单承赣单玉峰姚磊等编著电子工业出版社2008年7月[2] 射频识别技术原理与应用（第六版）Klaus Finkenzeller著王俊峰等译电子工业出版社2015年1月[3] 超高频射频识别原理与应用Dominique Paret著安建平等译电子工业出版社2013年8月。
物联网射频识别RFID标签技术
物联网射频识别RFID标签技术在当今数字化和智能化的时代，物联网技术正以惊人的速度改变着我们的生活和工作方式。
其中，射频识别（RFID）标签技术作为物联网的关键组成部分，发挥着至关重要的作用。
RFID 标签技术的基本原理其实并不复杂。
简单来说，它就像是给每个物品都配备了一个独特的“身份证”。
这个“身份证”通过无线电波与读写器进行通信，从而实现对物品的自动识别和数据采集。
RFID 标签通常由芯片和天线组成。
芯片负责存储物品的相关信息，比如产品编号、生产日期、保质期等等。
而天线则用于接收和发送无线电信号。
当读写器发出特定频率的无线电波时，RFID 标签的天线会接收到这些信号，并将其转化为电能，为芯片工作提供能量。
然后，芯片会将存储的信息通过天线返回给读写器，从而完成信息的读取过程。
与传统的条形码技术相比，RFID 标签技术具有许多显著的优势。
首先，RFID 标签不需要像条形码那样必须在视线范围内才能被读取。
它可以在不接触、甚至是被遮挡的情况下，远距离地被读写器识别。
这意味着在物流、仓储等领域，可以大大提高货物的识别效率，减少人工操作的时间和错误率。
其次，RFID 标签可以存储更多的信息。
条形码通常只能存储有限的数字或字符，而 RFID 标签的存储容量则要大得多，可以存储详细的产品描述、生产流程、质量检测报告等丰富的信息。
再者，RFID 标签具有更强的耐用性。
它不像条形码那样容易受到磨损、污染或损坏，能够在恶劣的环境中长时间稳定工作。
这使得它在工业生产、医疗、军事等对可靠性要求较高的领域有着广泛的应用。
在实际应用中，RFID 标签技术已经渗透到了我们生活的方方面面。
在零售行业，通过在商品上贴上 RFID 标签，商家可以实现快速的库存盘点和商品跟踪，实时了解商品的销售情况和库存水平，从而更好地进行供应链管理和市场营销决策。
在物流领域，RFID 标签可以帮助物流公司实时监控货物的运输状态，包括货物的位置、运输路径、运输条件等。
物联网射频识别(RFID)技术与应用 - 第1章
第1章 物联网RFID系统概述
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
1.1
物联网与射频识别技术
1.2
自动识别技术
1.3
RFID历史与未来
1.4
RFID系统构成
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
1.1
物联网与射频识别技术
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2.物联网的现状与未来 物联网的基本思想是美国麻省理工学院在1999年提出的。 2005年11月17日，在突尼斯（Tunis）举行的信息社会世界
峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告 2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
2、 EPC系统与射频识别 EPC系统利用射频识别（RFID）技术追踪、管理物品。 2003
年，世界最大的连锁超市美国沃尔玛宣布将使用EPC系统的RFID 技术。 EPC系统以射频识别技术作为一种物联网的实现模式，目 标是构建全球的、开放的、物品标识的物联网。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
20世纪80年代是RFID技术应用的成熟期，挪威使用了RFID 电子收费系统，美国铁路用RFID系统识别车辆，欧洲用RFID电子 标签跟踪野生动物来对野生动物进行研究。
20世纪90年代RFID技术首先在美国的公路自动收费系统得 到了广泛应用。发达国家配置了大量的RFID电子收费系统，并将 RFID用于安全和控制系统。
物联网射频识别(RFID)技术与应用-第2章
物联网射频识别（RFID）技术与应用
2.3
RFID无线传输
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
2.3.1 低频和高频RFID的近场特性
1. 工作原理 读写器和电子标签之间射频信号的传输主要有两种方
式，一种是电感耦合方式，一种是电磁反向散射方式， 这两种方式采用的频率不同，工作原理也不同。
2.1.1 频谱的划分
无线电频率可供使用的范围是有限的，频谱被 看作大自然中的一项资源，不能无秩序地随意占用， 而需要仔细地计划加以利用。
频谱的分配是指将频率根据不同的业务加以分 配，以避免频率使用方面的混乱。
下面给出IEEE划分的频谱。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
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RFID工作频率的选择，要顾及其它无线电服务，不能 对其它服务造成干扰和影响，因而RFID系统通常只能使用特 别为工业、科学和医疗应用而保留的ISM频率。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
ISM频段的主要频率范围：
1. 频率6.78MHz 2. 频率13.56MHz
RFID使用较多的频段，典型应用：我国二代身份证 3. 频率27.125MHz 4.频率40.680MHz
v 1
1c
(2.4)
00 rr 对 介 电 常 数 和 相 对 磁 导 率 。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
3.有耗介质中
在有耗介质中，电磁波的速度为
v
(2.5)
2
2
1
1
其 中 ： 为 角 频 率 ， 为 媒 质 的 电 导 率 ， 0 ， 表 示 媒 质 有
物联网射频识别技术应用
物联网射频识别技术应用在当今科技飞速发展的时代，物联网技术正逐渐渗透到我们生活的方方面面。
其中，射频识别技术（RFID）作为物联网的关键技术之一，发挥着至关重要的作用。
射频识别技术，简单来说，就是一种非接触式的自动识别技术。
它通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无需在识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。
RFID 系统通常由电子标签、阅读器和天线三部分组成。
电子标签就像是物品的“身份证”，存储着物品的相关信息。
阅读器则负责读取电子标签中的信息，而天线则在阅读器和电子标签之间传递射频信号。
在物流与供应链管理领域，RFID 技术的应用带来了巨大的变革。
以往，货物的追踪和管理往往依赖人工扫码和记录，效率低下且容易出错。
而采用 RFID 技术后，每个货物上都贴有电子标签，在货物运输的各个环节，通过阅读器可以快速、准确地获取货物的信息，包括货物的名称、数量、批次、运输路径等。
这不仅提高了物流的效率，降低了成本，还大大减少了货物丢失和误送的情况。
在零售行业，RFID 技术也有着广泛的应用。
例如，在库存管理方面，通过在商品上安装 RFID 标签，店员可以快速地进行库存盘点，及时了解商品的库存数量和位置，避免了传统盘点方式的繁琐和耗时。
在防盗方面，RFID 标签可以与防盗系统相结合，当未经过授权的商品被带出店铺时，系统会自动报警。
此外，在顾客购物体验上，RFID 技术也能有所提升。
比如，顾客可以通过自助结账通道，快速完成购物结算，无需逐一扫码商品。
在医疗领域，RFID 技术同样发挥着重要作用。
在药品管理中，每瓶药品上都贴上 RFID 标签，能够有效防止假药的流入，确保药品的质量和安全。
在医疗器械管理方面，可以实时跟踪器械的使用情况和位置，方便医院进行设备的维护和管理。
对于患者管理，RFID 手环可以记录患者的个人信息、病历和治疗方案等，医护人员通过读取手环信息，能够快速了解患者的情况，提供更及时和准确的医疗服务。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
2．信息发布服务（EPCIS） EPCIS是用网络数据库来实现的，EPCIS提供了一个数据和
服务的接口，使得物品的信息可以在企业之间共享。在EPCIS
这个系统中，EPC码被用作数据库的查询指针，EPCIS提供信 息查询接口，与已有的数据库、应用程序及信息系统相连。
倡导物联网。 全球化的标准，该标准框架可以适用于任何地方。 开放的系统，所有的接口都按开放的标准来实现。 独立的平台。 可扩展性。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
1.射频识别标准
（1）900MHz Class0射频识别标签规范。
（2）13.56MHz Class1射频标签接口规范。 （3）869～930MHz Class1射频识别标签和逻辑通信接 口规范。 （4）Class1 Gen2超高频RFID一致性要求规范。 （5）Class1 Gen2超高频空中接口协议标准。
10.2.1 ISO/IEC 技术标准
ISO/IEC技术标准规定了RFID有关技术特征、技术参 数和技术规范，主要包括ISO/IEC 18000（空中接口参数）、 ISO/IEC 14443（近耦合、非接触、集成电路卡）、ISO/IEC 15693（疏耦合、非接触、集成电路卡）和ISO/IEC 10536
了技术和产业的快速发展。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
10.1
RFID标准化简介 ISO/IEC RFID标准体系 EPCglobal RFID标准体系 UID标准体系 我国RFID标准简介
10.2
10.3
10.4
10.5
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
EPC系统的5个组成部分为：物品的电子产品编码（EPC码）、
识别系统（ID）、中间件（MW）、名称解析服务（ONS）和信 息发布服务（EPCIS）。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
EPC 标签
射频识别
读写器
EPC码
中间件
EPC码 ONS 互联网 数据库
IP
EPC码 EPCIS PML 数据库
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
1．对象名称解析服务（ONS） ONS的作用类似于互联网中的域名解析服务（Domain
Name Server，DNS）。
ONS是前台软件与后台服务器的网络枢纽，ONS以互联网
中的域名解析服务（DNS）为基础，其作用就是通过EPC码获
取物品数据的访问通道信息。
是指主要版本号，EPC标签的Class描述的是标签的基本功能。
例如，EPC Class1 Gen2标签指的是EPC第2代Class1类别的标签， 这是目前使用最多的EPC标签。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
4. EPC读写器 EPC读写器的基本任务就是激活EPC标签，与EPC标签
索尼、三菱、夏普、富士通和东芝等。 4．AIM Global 5．IP-X
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
10.1.2 RFID标准化体系的构成
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
10.2
ISO/IEC RFID标准体系
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
1.动物识别应用标准
（1）ISO 11784标准。 （2）ISO 11785 标准。 （3）ISO 14223 标准。 2．集装箱运输应用标准 （1）ISO 6346标准。 （2）ISO 10374标准。 （3）ISO 18185 标准。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
3．物流供应链应用标准 物流供应链领域制定了6个应用标准，分别是应用要求、
（1）条码
条码由欧洲物品编码协会（European Article Number，EAN）
和美国统一编码委员会（Universal Product Code，UCC）负责 编制，目前已经成为全球通用的商务语言。但条码的编码容 量较小。 （2）EPC码 EPC码的编码容量很大。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
国际电工委员会（IEC）是非政府性国际组织和联合国
社会经济理事会的甲级咨询机构，成立于1906年，是世界上 成立最早的国际标准化机构。中国参加IEC的国家机构是国家 技术监督局。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
2、EPCglobal
EPCglobal在全球有上百家成员，得到世界500强企业沃
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
表10.3 EPC-96位编码结构最多允许存在的商品总数
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
3. EPC码的编码规则
（1）唯一性 （2）永久性 （3）可扩展性
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
10.3.3 EPC射频识别标准
外的知名厂商参与UID体系，包括微软公司、三星公司和
LG公司等。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
10.4.1 泛在识别码
泛在识别标准体系（UID）采用Ucode识别码，Ucode
识别码是泛在计算模式中识别对象的唯一手段。Ucode识别
码采用128位编码记录信息，并能够以128位为单元进一步扩 展到256位、384位或512位。
注册管理。 EPCglobal在RFID标准体系制定的速度、深度和广
度方面都非常出色，已经受到全球的关注。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
10.3.1 EPC系统的工作流程
EPC系统给出了物品“智能化”的技术方案，并通过引入互联
网的服务，给出了在互联网上查找物品信息的实施方案。
图10.7 EPC系统的工作流程
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
10.3.2 EPC物品编码概述
1. 物品编码概述 1970年，美国开始在商品中使用条码。物联网需要对全球
每个物品进行编码和管理，条码满足不了这样的要求，EPC
码就产生了。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
随着RFID应用越来越广泛，ISO/IEC认识到需要针 对不同应用领域所涉及的共同要求和属性，制定通用应 用标准，而不是每一个应用标准完全独立制定。应用标 准是在通用技术标准的基础上，根据各个行业自身的特
点而制定的，它针对行业应用领域所涉及的共同要求和
属性。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
建立通信联系，并且在EPC标签与应用软件之间传递数据。
EPC读写器与网络之间不需要个人计算机作为过渡，EPC读写 器提供了网络连接功能。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
10.3.4 EPC对象名称解析和信息发布标准
EPC码的容量虽然很大，能够给全球每个物品进行编 码，但EPC码主要是给全球物品提供识别ID号，EPC码本身存 储的物品信息十分有限。有关物品的大量信息需要存储在物 联网的网络中，这就需要物联网的网络服务。网络服务主要 为对象名称解析和信息发布。
10.1
RFID标准化简介
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
10.1.1 RFID标准化组织
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
1、ISO/IEC 国际标准化组织（ISO）是一个全球性的非政府组织， 是国际标准化领域一个十分重要的组织。中国是ISO的正式成 员。
货运集装箱、装载单元、运输单ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、产品包装单元和单
品物流单元。 （1）ISO 17358标准。 （2）ISO 17363～ISO 17367标准。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
10.3
EPCglobal RFID标准体系
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
EPCglobal是以美国和欧洲为首，属于联盟性的标准化 组织，该组织除了发布工业标准外，还负责EPC系统的号码
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10.4
UID标准体系
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
在日本产经省、总务省及各大企业的支持下，泛
在识别中心（UID Center）于2002年12月成立。UID的核
心任务是赋予全球任何一个物体唯一的识别号，实现全 球范围内物品跟踪与信息共享，建立物与物相连的通信 网络。目前日本已经有475个厂商加入UID体系，包括NEC 公司、索尼公司、日立公司和东芝公司等，还有部分国
尔玛、强生和宝洁等公司的支持，同时有IBM、微软、飞利 浦和Auto-ID Lab等提供技术支持，是实力最强的物联网RFID 标准化组织。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
3、UID
泛在识别中心（Ubiquitous ID Center，UID）是日本的
射频识别标准组织，主要由日系厂商组成，如NEC、日立、
物联网射频识别（RFID）技术与应用
第10章 RFID标准体系
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
目前还没有全球统一的RFID标准体系，RFID处 于多个标准体系共存的阶段。现在全球主要存在 ISO/IEC、EPC和UID三个RFID标准体系，多个标准体系
之间的竞争十分激烈，同时多个标准体系共存也促进