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电子标签标准缺位

2022年04月29日 福州机械设备网

电子标签 标准缺位

随着成本和应用技术的日趋成熟,同时在美国国防部及商界巨头沃尔玛等企业的积极推动 下,电子标签(RadioFrequency Identification,中文译为“无线射频识别技术”)的应用在极大的范 围内得以迅速推广。

这一全球性的应用浪潮,同时也带动了相当多中国企业的及时跟进。据权威预测,我国在未 来3 到5 年,每年至少需要30 亿个电子标签。然而,与国内电子标签应用前景极不协调的是我 国电子标签标准基本属于空白。标准的作用是促进“最佳秩序”的形成,它能极大地促进一个产 业健康发展,电子标签标准的缺失必将影响我国电子标签的进一步推广和应用。我们必须认真对 待并解决好标准的缺失问题,从而促进这个被公认为本世纪最有发展前途的10 项技术之一的新 兴产业的健康发展。

电子标签的作用

电子标签应用系统包括电子标签、天线和阅读器三部分。电子标签与读写设备之间通过天线 利用感应、无线电波进行非接触双向通信,实现电子标签存储信息的识别和数据交换。

电子标签最突出的特点是可远距离、非接触识读(识读距离可以从几厘米至上百米);可识别 高速运动物体;抗恶劣环境能力强,一般污垢覆盖不影响标签信息的识读;数据存储容量大;保 密性强;可以实现多目标识别;而且成本低、自动化程度高,便于通过互联网实现物品跟踪和管 理。由于具有这些突出的优点,电子标签被广泛应用于很多场合,典型的应用有:电子车票(公交 车票、地铁车票、一卡通车票等)、证照防伪(如身份证、企业代码证、学生铁路购票证、机动车 审验、电子护照、校园一卡通等)、门禁管理(门锁、停车场、小区出入),设备管理(气瓶管理、轮 胎防伪跟踪、运动设备管理)、储值卡(电话卡、购物卡、电子饭票)、医药流通环节监管、邮政循 检、宠物管理等。

我国标准缺位现象

由于电子标签的应用牵涉到众多行业,因此其相关的标准盘根错节,非常复杂。具体来讲, 电子标签相关的标准涉及电气特性、通信频率、数据格式和元数据、通信协议、安全、测试、应 用等方面。从类别看,电子标签标准可以分为以下四类:技术标准(如电子标签技术、IC 卡标准 等);数据内容与编码标准(如编码格式、语法标准等);性能与一致性标准(如测试规范等);应用 标准(如船运标签、产品包装标准等)。

国际标准化组织(ISO)是电子标签国际标准的主要制定者(或与IEC 联合组成)。

ISO 出台的RFID 标准主要关注基本的模块构建、空中接口、涉及到的数据结构及其实施问 题。

EPC

Global 是由美国统一代码协会(UCC)和国际物品编码协会(EAN)于2003 年9 月共同成立的非 营利性组织,其前身是1999 年10 月1 日在美国麻省理工学院成立的非营利性组织Auto-ID 中心。 EPC.global 标准组织已构建了EPCglobal 标准体系的构架,并已制定了标准。

此外,国外标准如UbiquitousID、AIMglobal、UID 也都在积极地在制定和参与制定电子标签 方面的标准。

相对国外电子标签标准的制订情况,我国在该领域基本属于空白。由于智能卡的应用,我国 曾等同采用ISO/IEC 10536 标准制定了“GB/T 17553 识别卡无触点的集成电路卡”标准,但

至今还没有空中接口方面的标准,也没有数据格式及传输方面的标准。

由于缺乏相应的标准规范,目前我国一些自主开发的电子标签厂家依据自身的判断,自主开 发,造成市场上产品千差万别,主要表现在电子标签卡容量、信息格式、接口、天线、通讯协议 及通讯频率等方面不一致,其结果是不同类型的产品间不能有效实现信息共享和传递,无法满足 用户的需求。

标准缺位原因分析

国际电子标签标准的多样性及差异性,给我国相关标准的协调造成了一定的难度。标准是相 关各方协调的产物,在国外相关标准已经存在并有较大应用规模的前提下,我国在制订国家标准 的时候,不可能不考虑与国外标准的协调问题。这种协调包括技术和利益的协调,其目的就是实 现我国利益的最大化。国外电子标签标准制订机构有ISO/IEC 18000、EPC Global、UbiquitousID、 AIM global、UID 等,他们不仅每个机构都在制订或计划制订自己的标准,同时这些机构标准的 技术要求上大都不兼容。日本的UbiquitousID 电子标签采用的频段为2.45GHz 和13.56MHz,欧 美EPC Global 的电子标签标准采用UHF 频段;日本的UbiquitousID 电子标签的信息位数为128 位,EPC Global 电子标签标准的位数为96 位;日本的UbiquitousID 电子标签标准可用于库存管 理、信息发送和接收以及产品和零部件的跟踪管理等;EPCGlobal 标准侧重于物流管理、库存管 理等。这些标准之间技术上的差异是我国在制定国家标准时必须。认真研究与应对的,我国将要 制定的标准应在技术上最大限度地与现有国外标准相兼容,做到信息的畅通与共享。技术上的难 协调也是我国标准缺失的原因之一。

同时,我国标准与国外标准的协调还包括利益的协调。EPC Global、Ubiqui-tousID、AIM global、 UID 等电子标签标准制订机构都在和我国相关部门主动联系,以期采用他们的标准,然而标准的 制订和推广是代表着一定集团的利益,我国在考虑采用他们标准的时候,必须认真权衡利弊得失, 这也是我国标准缺失的原因之一。EPCglobal 标准以欧美企业为主要阵营,拥有533 家会员,其 中终端用户234 家,高级会员299 家,拥有沃尔玛、思科、敦豪快递、麦德龙和吉列等“贵族” 级会员;Ubiqui-tousID 标准有300 多家日本电子厂商、IT 企业。如果我们采用这些标准组织的标 准,我们必须研究这些标准组织背后的企业利用技术的先发优势和对某些核心技术的独占优势(如 专利)对我国电子标签生产及应用带来的短期和中长期的影响。目前我国企业整体技术水平还不够 高,必然竞争不过工艺、技术成熟的国外标准,给我国相关产业带来强大的冲击力。EPC Global 相关标准不收费,但隐含在标准中的6000 多项专利不收费是不现实的。

我国技术的薄弱性,使现阶段要形成我国自己的电子标签标准体系还有很大的难度。电子标 签的标准涉及芯片、天线、标签封装、读写器及应用方方面面的系列标准,每个具体标准的内容 都以大量的技术内容为依托。而目前,我国在电子标签产业的研发、生产及应用都还刚刚起步, 缺乏自己的核心技术和专利。目前,国内基本具有RFID 天线的设计和研发能力,但还不具备应 用于金属材料、液体环境上的可靠性电子标签天线设计能力;HF 频段的标签封装技术和生产已 经成熟,但还不能进行UHF 频段的标签封装,封装设备还依靠进口;基本具有HF 频段读写器设 计和集成制造能力但还没有UHF 频段以上读写器设计和制造能力。这些技术上的限制也阻碍着 我国电子标签标准的形成,是标准缺失的原因之一。

我国电子标签频段的划分确有难处。按照工作频率的不同,电子标签可以分为低频(LF)、高 频(HF)、超高频(UHF)和微波等不同种类。不同频段的电子标签工作原理有它不同的特点,被用 在不同的领域。当前国际上电子标签广泛应用的是在超高频频段,超高频频段主要是指430MHz 左右,以及860~960MHz 两段频率。

在我国430MHz 频段属于专用频段,现阶段开放此频段的RFID业务的条件不成熟;860MHz~ 960MHz 频段的主要业务为固定和移动通信,次要业务为无线电定位。这两个频段既有专用业务, 又有集群众和公众移动通讯等关系国计民生的重要无线电业务。进行此频段的电子标签射频规划 时必须慎重,必须确保现有业务的正常运行,要进行大量深入细致的电磁兼容分析和试验以确保

电子标签业务和现有业务的相互兼容。

电子标签频段的划分是电子标签标准体系最核心、最基础的技术要求,电子标签频段的不确 定是我国电子标签标准缺位的原因之一。我国电子标签产业的相关部门之间缺少协调。我国国家 标准属于国家标准化管理委员会管理,但由于电子标签中涉及到无线通讯,频段的划分和管理, 信息的应用,这也涉及到信息产业部;同时,又由于电子标签属于高新技术,科技部也在推进该 类项目的研究;又由于电子标签作为一个新兴产业,将有可能对我国国民经济产生深远和重大的 影响,国家发展和改革委员会也在支持电子标签的应用。这么多部门关注和支持电子标签本身是 一件好事,能形成合力、形成氛围把这件事做大做强,但“一个和尚提水喝,两个和尚抬水喝, 三个和尚没水喝”的故事也提醒我们有时人多并非好事。前段时间,在建立我国自主知识产权的 RFID 标准的大旗下,国家标准化管理委员会、国家科技部、信息产业部等机构纷纷提出各自建 立中国RFID 标准体系的策略,这在一定程度上延迟了我国电子标签国家标准的形成,归其原因 是没能形成合力,部门之间没有沟通协调好,这是我国电子标签标准缺位的原因之一。

相应对策

加强与国外相关标准协调。特别是国家标准化管理委员会及信息产业部要加强与国外相关标 准制定机构,就标准的主要技术内容、标准制定计划、标准隐藏的专利、专利的许可费等方面进 行协调,借鉴国外标准组织的经验,指导我国标准的制订。同时,也要尽可能地引导和鼓励国内 企事业单位参与国际标准的制定。这样一方面可

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