EPC电子标签简述

1.标签分类

1.1 0 类标签
包含EPCTM 和CRC，符合0 类标签规格的只读标签，我们称之为0 类标签。

1.2 更高类的标签
在EPCTM 设计体系中，高频标签中可以更好的解决安全问题以及隐私问题。因此，我们预期有更多功能的高频标签会被广泛采用。

2. 多标签识读

2.1 图解
下图是一个可以同时读取多个标签的例子。假定标签是被动的，也就是说，它是无源的。图中，一个识读器同时识读（interrogate）一组标签，识读器包括一个发射部分，它向标签传送一个识读信号，为标签提供能量，以激活标签。识读器还包括一个接收部分，接收部分接收标签回复的信号并且对此信号进行解码。识读器有一个控制器控制，控制器为外部设备提供解码信号，并且管理识读器与标签之间的通讯过程。

2.2 标签必须具有的功能
0 类标签必须具有以下功能：
必须包含EPCTM、24 位自毁代码以及CRC 代码
可以被识读器读取
可以被重叠读取
可以自毁
存储器不可以由识读器进行读写

2.3. 性能因素
UHF EPC 标签的性能受以下几个因素影响：
– 电磁兼容规范。该规范主要关于影响UHF 标签的防冲突运算的选择，以及相关标准的制定。
– 电磁领域的标准。各国电磁领域标准的不统一影响其广泛应用。
– 标签天线的尺寸。首要问题是需要考虑标签的调谐（tuning）问题。标签具有调谐能力，在一些环境下，这可能是有利的，但是在有些环境下，标签的误调谐可能会带来问题。因此，我们需要尽可能的降低标签能量，提高反向散射（backscatter）的性能。
– 接口的通信参数。识读器以及标签之间，要求采用采用合理的安全级别进行通信。
– 多重标签的防止冲突法则。每秒识读器可以识读的标签数目。当许多识读器处在一个环境中时，这与一个二进制树的扫描算法有关，该算法已经从性能以及健壮性上进行了优化。
考虑以上诸多问题，结合相关经验以及一些系统参量总结出标签的设计规则。

2.4. 设计目标
设计需要满足的目标如下：
– 该设计必须符合低价位标签。
– 整合标签版本号，域名管理者部分以及对象分类部分，满足多重读取。
– 设计要求识读器有较高的读写速度。
– 设计要求识读器有一个合理的识读范围
– 设计必须对临近识读器有一定的抗干扰能力

2.5 方法
该规范描述了一个应用“识读器先发言”策略的防止冲突扫描算法。在识读器发出识读命令之前，标签不会自动发射信息。防治冲突（Collision-free）意味着当多个标签同时应答同一个识读器的命令时，不会发生信息丢失的情况。该草案包含一套防冲突机制。
识读器采用调幅载波向标签传递信息，而标签采用被动的、反向散射（backscatter）的方法来产生范围更广的次载波信号。
一个识读器读取若干标签的情形可以描述为一个二进制树。如下图所示，从树根（不把树根视为树的一部分）向下，树的枝叶向下延伸出很多节点。自树根向下扫描全部树叶就可以完全定义一个EPCTM，从而得到一个单品。
如图所示，我们把EPCTM 的MSB 放置在靠近根节点的位置。LSB 默认位于树的叶子节点处。
如图所示，单品的EPCTM 码决定树上的一条唯一路径。
在一些树上，树通过包含CRC 可以向底层扩展。不过在一些情况下是到产品的扩展，该扩展路径不会包括在其它任何分支中。


2.6 使用标签识别代码
典型的自动识别方法使用唯一的低熵的识别代码EPCTM，有许多不利条件，存在许多潜在的不利条件，比如缺少效率和安全性。假定使用该种物理RF 来传输数据，识读器最多同时读取几千个标签。这几千个标签可以唯一表示为12 位数字，所以当要求传输全部标志符的时候，这种方式是底效率的。一个小的高熵代替EPCTM 编码。标签中的数据编码加快标签与识读器的交流。

2.7 安全传输机制
因为采用高频传输，所以通信渠道很容易被监听。
采用ID0 以及ID1 的方式，仅仅包含通信数据，不包含任何应用数据，这样可以防止通信过程中，应用数据被侦听。标签向识读器传输数据的能量非常低，因此不容以被侦听。

2.8 射频标签抗环境嘈杂的能力有许多因素影响射频标签抗环境嘈杂的能力。
较早以及快速的数据传输错误的探测，可以缩短回复以及再传输的时间。为了简化识读器的设计，该协议不对识读器噪声方面的设计过分要求。

3. 解读器与标签之间的通讯

3.1 工作频率
标签接收射频激励能量，并根据识读器所产生的UHF (860MHz – 930MHz)电磁场的指令规范了它的行为。

3.2 跳频
在大多数管辖区域中人们都希望可以发生载波跳频，但没有人认为标签在一次跳频发生后会继续保持能量。如果标签在经历一次跳频后仍可保持能量，它将保留是否已被读取的记录。如果标签在跳频之后没有能量，那么它并不一定要保留它是否已被读取的记录。通过一种复杂的结构来进行无源存储的产品会比那些没有内存的产品有优势，但也仅是发生在那些跳频后对那些会出现临时性标签能量损失的应用程序中。这种方式缺点也很明显：当调整到一个新频率并重新与那些标签进行握手通讯时，它会暂时性的没有能量并且先前的频段已经处于通讯状态。
许多管制要求不同的识读器之间的跳频在跳频的方式和跳频的时间这两方面不同步。尽管存在这些限制，识读器可以通过外部控制和同步周期来关机，这样就看起来很合理。

3.3 直接序列展频
管制允许宽带直接扩展技术，识读器和标签可以理由这种交替展频技术。宽带直接扩展技术因为有多路径的零几乎可以杜绝标签能量损失问题的出现。这些识读器不必跳频，因此杜绝了由移频所带来的临时性标签能量损失问题。这些临时性能量损失问题会一直存在于那些标签在空间移动时，但由实施展频将射频能量均匀地散发空间中所带来的效果会大大的降低。