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第2章EPC编码和射频识别技术
EPc编码和射频识别技术都是EPC系统的重要组成部分。EPC编码是对
实体及实体相关信息进行代码化，通过统一并规范化的编码建立全球通用的
信息交换语言；利用射频识别技术可以实现产品电子码的识读及与信息网络
系统的交互。
2．1物联网下的EPc产品电子编码
产品电子代码(EPcl。)是通过无线射频识别标签和其他方式来普遍地识
别物理对象的识别方案。而其中的核心一一EPc编码将是新一代的与
EAN．uCc编码兼容的新的编码标准，在物联网中EPc编码与现行GTIN相结
合，因而EPc并不是取代现行的条码标准，而是由现行的条码标准逐渐过渡
到EPc标准或者是在未来的供应链中EPc和EAN．ucC系统共存。EPC是存储
在射频标签中的主要信息(对于某些EPc标签来说是惟一信息)且得到ucC和
国际EAN两个国际标准的主要监督机构的支持。目前，其还与其它国家、国
际的贸易组织和标准机构进行合作。
EPc的目标是提供对物理世界对象的惟一标识。它通过计算机网络来标
识和访问单个物体，就如在互联网中使用IP地址来标识、组织和通信一样。
2．1．1编码策略
1．惟一标识(UniqueIdentification)
与当前广泛使用的uPC代码不同的是，EPC提供对物理对象的唯一标识。
换句话说，一个EPc编码分配给一个且仅一个物品使用。这种情况产生的直
接结果是：
首先，必须有足够的EPC编码来满足过去、现在和将来对物品标识的需
要。这样就必须考虑所有物理对象的数量，具体字节的分配情况见表2—1。
从世界人口总数(大约60亿)到大米总粒数(粗略估计1亿亿粒)，EPc必须
有足够大的地址空间来标识所有这些对象。
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表2—1 EPC编码的地址空间
比特数 唯一编码数 对象
23 6．0×108／年 汽车
29 5．6×108使用中 计算机
33 6．O×10。 人口
34 2．O×10”／年 剃刀刀片
54 1．3×10“／年 大米粒数
其次，必须保证EPc编码分配的惟一性并寻求解决编码冲突的方法。这
就产生了由谁或什么组织负责EPC编码的分配阐题。也就是说，由多个管理
者分别管理EPC空间的一部分。除了组织管理和立法机关的管理，EPC命名
空间的创建和管理可以借助于自动化软件。
最后，还有一个关于EPC码的使用期限和再利用问题。某些组织可能需
要不定期的跟踪某一产品，就不能对该产品重新分配EPC码。
2．生产商及其产品(Ma叫facturesandProduct)
UCC拥有接近100多万个会员，这些会员中的大多数是较大的公司，其
产品往往需要UPc编码。当将那些较小的公司、服务机构和私人企业考虑在
内时，会有更多的成员。实际上，目前世界上的公司估计超过2500万家。
而接下来的lO年这个数目有望达到3900万。显然需要建立一套标准的与这
些预见一致的编码系统。
每个公司都有一系列的产品和服务，需要考虑的一个问题是一个公司具
体管理着多少不同类型的产品。虽然有些公司一一尤其是服装行业的产品种
类达10万种之多，但大多数公司产品比较单一。
产品数量的范围变化很大，如表2—2所示。值得注意的一点是任何一个
组织的产品类型均不超过10万种(据EAN成员组织调查)。此外，需要考虑
很多更小的公司，它们不是任何标准组织的成员，这个数目就更小了。
表2—2产品数量的变化范围
领域 中值 范围
新兴市场经济 37 0—8．500
新兴Tup绎济 217 1—83．400
先进的工业国家 1080 O一100．OOO
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3．集装箱(Cont8iners)
传统上，货品、集装箱和托盘都要按照不同的编码结构进行编码，例如
SScC。在EPC结构中，企业可以沿袭原有SSCC，将其转换为相应格式的EPC
编码一一sscc一96或sscC一64。容器内的货品记录和货运数据存储在计算机
网络中并自动与容器建立联系。更进一步，运输集装箱的卡车、货车车厢、
船舶或仓库也可使用相应的EPC编码。下面的图2—1是EPc层级图，描绘了
物品货运的情形，这个层级图会随着时间的推移而改变。这样，通过记录
EPC结构以及转换次数，就可以记录产品的出货情况。
当一个满载贴有EPc标签的货物的集装箱(集装箱上也有自己的EPc标
签)通过装有读写器的门时，读写器会读到大量EPC标签。读写器必须知道
这些EPc码所代表物品的层次才能更有效率的读取。基于以上考虑，EPc编
码中设置了分区值这一可选字段，用于标识物品在物流货运上的层次。
这样通过EPC的结构，物品货运的过程随着不同EPc代码的组合就记录
了下来。
卜一 EPc 0L．000501．000L7(．0D000DlL]0
卜 ￡P(0L·0Ⅱ0S0l·000L7c·O口O口00lLjA
卜一 [P(olo005D1．DooL7(．o口oⅡ口olL]q
L-￡Pc01．0003Fa．oolo5Ⅱ．oooBD3qB4q
一
图2—1 EPC层级图
lO
一
一
一
～
¨
¨r一
叽
吐
一
一
叽
虬
Ⅲ
叭t上
玎孔“矧一黜～盱盯昨黜一∞∞n戤一叭叽叽爱Ⅲ
]FL]
山
山山
山
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4．嵌入信息(EmbeddedInformation)
是否在EPC中嵌入信息，一壹颇有争议。当前的条码标准，如
ucc／EAN一128应用标识符(FAI)的结构中就包含数据。这些信息可以包括如
货品重量、尺寸、有效期、目的地等。AuTO—ID中心建议消除或最小化EPc
编码中嵌入的信息量。其基本思想是利用现有的计算机网络和当前的信息资
源来存储数据，这样EPc便成了一个信息引用者，拥有最小的信息量，当然
也需要和实际要求相平衡，如易于使用、与系统兼容等。在已出台的标签规
范中，C1ass卜C1ass6不仅只含有EPC编码，还允许用户编程进行读写自有
信息。无论EPC中是否存储信息，EPc代码的目标都是用它来标识杨理对象。
5．标头(Header)
通过标头使读写器在第一时间判断出EPc的类型，便于对后续数据的类
型和结构进行解码。因为标头并不携带对象标识过程的信息，也没有嵌入物
品信息，已经是最小化的了，故该种做法可以标识编码内部结构并且可以满
足未来扩展的需要。
本质上标头代表嵌入其结构中的EPc编码的类型，并满足编码的可扩展
性的要求。
6．人机交互
很多编码系统是专为人机交互而设计的。为了便于记忆。很多编码尤其
是车牌号码和电话号码包括很少几个分区，每个分区有很少几个号码。这些
编码是专为快速识别和简单采集而设计的。其他一些编码，如IP地址是为
了分配给机器使用，但其表示法是为了人工识读。虽然不是为了便于记忆，
IP地址使用点号隔开比较容易书写及手动输入。
在EPc编码的设计中，直接的入机交互是不重要的。可读写和uPc编码
及IP地址一样是必要的，但不需要人工采集。因此，EPc编码应该有一种
简单而一致的表示法，较易转录、口述和手工键入。
除此之外。还有可扩展性，媒介，数据传输机制，保密性与安全性等编
码策略。
2．1．2EPc编码结构
1．概述
EPc的目标是为每一物理实体提供唯一标识，它是由一个头字段和另外
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三段数据(依次为EPc管理者、对象分类、序列号)组成的一组数字。其中
头字段标识EPC的版本号，它使得以后的EPC可有不同的长度或类型；EPC
管理者是描述与此EPc相关的生产厂商的信息，例如“可口可乐公司”；对
象分类记录产品精确类型的信息，例如：“美国生产的330ml罐装减肥可乐
(可口可乐的一种新产品)”；序列号唯一标识货品，它会精确的指明所说的
究竟是哪一罐330ml罐装减肥可乐。(具体结构见表2—3)
表2—3 EPC具体结构
头字段 EPc管理者 对象分类 序列号
HeaderEPCM蚰agerObjectcJassSerialNO．
聊eI 2 21 17 24
epc-64TypeI【 2 15 13 34
HpeⅢ 2 26 13 23
epc-96耐peI 8 28 24 36
qpeI 8 32 56 192
DpeII 8 64 56 128
epc-256
TypeⅢ8 128 56 64
(1)EPC的头字段(EPCHeader)
头字段标识EPc的版本号。设计者采用版本号标识了EPc的结构，其指
出了EPC中编码的总位数和其他三部分中每部分的位数。
上表中的三个64位的版本各有2位的版本号，而96位版本和三个256
位的版本则各有8位的版本号。EPc已定义的七个版本如表2—3所示。
三个64位的EPC的版本号只有两位。即Ol，lO，ll。为了和64位的
EPc相区别，所有长度大于64位的EPc的版本号的最高两位须为00，这样
就定义了所有96位的EPC版本号开始的位序列是001。同样，所有长度大
于96位的EPc的版本号的前三位是000；同理，定义所有的256位EPC开
始的位序列是oo001．
(2)EPC管理者(EPCManager)
不同版本的EPc管理者编码因为长度的可变性，使得更短的EPc管理者
编号变得更为宝贵。EPC一64II型有最短的EPc管理者部分，它只有15位。
因此，只有EPC管理者编号小于2”=32768的才可以由该EPc版本表示。
(3)对象分类(Objectclass)
对象分类部分用于一个产品电子码的分类编号，标识厂家的产品种类。
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对于拥有特殊对象分类编号者来说，对象分类编号的分配没有限制。
(4)序列号(serialNumber)
序列号部分用于产品电子码的序列号编码。此编码只是简单的填补序列
号值的二进制O。一个对象分类编号的拥有者对其序列号的分配没有限制。
2．EPc编码分类
目前，EPc的位数有64位、96位或者更多位。为了保证所有物品都
有一个EPc并使其载体一一标签成本尽可能降低，建议采用96位，这样它
可以为2．68亿个公司提供唯一标识，每个生产厂商可以有1600万个对象
分类并且每个对象分类可有680亿个序列号，这对未来世界所有产品已经十
二分的够用了。鉴于当前不用那么多序列号，所以只采用64位EPC，这样
会进一步降低标签成本。至今已经推出EPc一96I型、EPc一64I型、II型、
Ⅲ型等编码方案。
与96位编码相兼容的缩短位数的物品标志码可以设计成如图2—2所示：
★字艘EPc镑理者 列象分类 序列蛩
8能 28证 24任 36证
0^1
厂——L—]r_—L]广———L——]
0000a89 0001b土 000lb9dcO
l
LTJL—L—LTJ
m宁段EPc箭：I!ll者列象分类 序州母
I。4伸 雏28俯 f7．，d倍 m16特
图2—2小尺寸编码设计方案
下面重点介绍EPC一96。
EPC一96I型的设计目的是成为一个公开的物品标识代码。它的应用类似
于目前的统一产品代码(uPc／EAN)。
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o1．ooooA89．o0016F．ooo169Dco}
盟字段 Erc臂理耆 耐毫j}典序列号
{ 8忙 18啦 24啦 3“(证
图2—3 EPC一96I型
如上图所示，EPC一96I型也有三个数据段。头字段之后的第一个数据段
标识EPc的管理者，负责维护随后的编码。EPc管理者负责在自己的范围内
维护对象分类代码和序列号。EPc管理者必须保证对oNs可靠的操作，并负
责维护和公布相关的产品信息。EPC管理者的区域占据28个数据位，允许
大约2．68亿家制造商。这超出了uPc—12的十万个和EAN一13的一百万个的
制造商容量。
对象分类字段在EPC一96代码中占24位。对象分类主要指产品包装或最
小存货单位(SKu)，这也需要许多位数据。对象分类记录产品精确类型的信
息。因为每个管理者都允许拥有1600万个对象分类，这个字段能容纳当前
所有的uPc库存单元的编码。
序列号字段则是单一货品识别的编码。EPC一96序列号对所有的同类对
象提供36位的唯一辨识号，其容量为220=68719476736。与产品代码相结
合，该字段将为每个制造商提供1．1x10”个唯一的项目编号一一超出了当
前所有已标识产品的总容量。
2．1．3EPc体系与GTIN体系的整合
1．通用UPC编码向EPc编码的转换
常规的uPc编码(Ucc一12)可以直接转换为EPc编码。转换时，ucc一12
结构里制造商编码与贸易项编码部分分别和EPc结构的管理者编码与对象
分类编码部分相对应。注意，uPc的十进制编码要转换成EPc的十六进制符
号。如图2—4中所示。其UPC制造商编码和贸易项编码分别用十进制表示为
‘02354’和‘08156’，转换为EPc编码后，相应部分分别以十六进制表示
为‘932’和‘1FDC’。
最后，uPc编码里第一位编码体系属性位和最后一位校验位在转换过程
中被删除。
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另外，常规UPc编码不包含一个唯一的贸易项识别序列号，而这个序列
号将在EPc中被定义和使用，这使得EPc编码可以识别单个货品。
删㈣毗
●
图2—4通用uPc码转换为EPc码
2．其他UPC编码向EPC编码的转换
除了常规uPc编码，其他uPc编码可以存储如可变重量信息，国家药品
编码，内部公司码，优惠券信息等。在这些编码里，只有国家药品编码可以
按照与常规uPC编码相同的方式转换为EPc编码(其FDA标签和产品／包装
编码必须确保唯一性)，其他各种编码数据将转换成相应的PML(实体标记
语言)文件。换句话说，除了产品识别以外的所有的数据信息皆存储在P札
文件里。
以可变重量编码为例说明转换成PML数据的过程。如图2—5，价格
“$7．56”被转换成PML文件的价格元素。优惠券信息和公司内部码等信息将
以类似的方式存储在P虬文件里。实际上，更多详细信息或者运算法则都可
以存储为PML文件。
删删髓专
图2—5其他UPC码转换为EPC码
3．EAN一13编码向EPC编码的转换
EAN／ucc—13编码也可以转换为唯一的EPc编码，如图2—6。但要注意，
转换后的域名管理者编码由EAN／ucc—13制造商识别码和补位码共同组成。
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确切的补位码体系还没有最终确定，但将由EAN／uCc—13国家编码经过某种
换算后生成。每个EAN／ucc国家编码将对应一个唯一的补位码，这个补位码
将与制造商识别码结合而产生一个全球唯一的域名管理者编码。
例|l|||啪涨酬||_|lI
图2—6 EAN—13码转换为EPC码
举例说明，台湾EAN／ucc编码为‘471’，假设经过某种转换，其对应的
补位码为900，000。制造商识别码‘2354’则与补位码‘900，000’进行
相加，产生域名管理者编码‘902，354’。
EAN／ucC一13贸易项编码部分直接与EPc对象分类编码相对应。在此例
中，贸易项编码‘8156’直接转换为EPc对象分类编码‘8156’或者‘lFDc’
(十六进制)。
最后，EAN—13校验位在转换过程中将被删除。
4．EAN／ucc—14向EPC编码的转换
货运包装箱代码(sScc一14)，即EAN／UCC一14，是为物流单元(运输＼储
藏)提供唯一标识的代码。当使用EPc后，关于货运和装配等信息将以P虬
文件的方式进行存储与表现。
队N／UCc一14不能转换为EPc编码，其所代表的信息将以PML文件形式
存储。每一个货箱被分配了一个唯一的EPC编码，这个EPc编码对应一个
P札文件，此文件包含原来存储在EAN／ucc—14编码中的信息，如图2—7所
不o
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峨㈣
。删㈣6
山
图2—8 EAN／UCC一8码转换为EPc码
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2．2EPC射频识别系统
2．2．1RFlD(EPC)标签
现代无源电子标签组成的典型特点是由标签芯片和标签天线组装到介
质基板上并加以适当的封装实现。从无线电收发系统的角度看，电子标签本
身就是一个无线收发系统。从本质上来说，当前意义上的EPc标签就是射频
识别系统的电子标签。将射频识别系统的电子标签按EPc规则编码，并遵循
EPCglobal制定的EPc标签与EPc标签读写器的无接触空中通信规则时，即
成为EPC标签。
EPC标签有两个基本特点，第一个特点是EPc代码及附加功能信息的载
体；第二个特点是可以随时随地与EPC标签读写器建立起数据通信通道并进
行数据交换。
目前有关EPc标签的标准已经初具体系，如图2—9所示。
图2—9 EPc标签标准体系发展构想
由图2—9可见，EPc标签的分级有着不同的定位，解决问题的层面也有
不同。当前EPC标签仍定位于classO／classl，有关EPC标签通信的标准也
集中在该层次进行，这种情况反应了EPC技术的发展仍然处在一个初级阶
段。
EPc标签的工作频率是EPc标签的一项重要参数，也是EPc标签在全球
推广所面临的众多问题中最为重要的一个问题。各国各地区无线电频率使用
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规划的不一致是产生频率使用问题的基本根源。基于多方协调，目前基本共
识情况如下：
a)在低频段采用HF频段的13．56洲z；
b)高频段采用UHF频段的860—960姗z：
根据对EPc标签读写距离的基本要求，uHF频段的EPc标签可以预计将
会有更大的应用空间。基于C1ass0／C1assl层次的EPC标签，其基本组成包
括以下三个主要部分和一些附加加工措施：
a)EPC标签芯片；
b)EPC标签天线；
c)EPC标签的封装基板；
其中，EPc标签芯片是标签的核心单元。芯片本身即是一个片上系统
(SystemonchipsOC)。EPC标签芯片是EPC标准及信息存储的载体。EPc
标签天线是EPC标签的外部耦合单元。EPC标签天线与读写器天线构成EPc
标签和读写器空中耦合的基础。EPC标签的封装基板是EPc标签物理外观的
基础，也是EPc标签芯片和天线的附着基础。EPC标签的封装可以分为两个
层次，一个层次是EPC标签芯片与EPc标签天线之间的结合，也称为微封装：
另一个层次EPC标签的外封装，也称为包装。
2．2．2读写器
1、读写器概述
EPc标签是指遵循EPC规则的射频标签，射频标签也称为电子标签或
RFID标签，电子标签是射频识别系统的重要组成部分。同样，EPC标签读写
器是指遵循EPc规则的射频识别读写器。根据EPC概念的基本要求，EPC标
签读写器的功能可以归结为以下三点：
(1)初始化EPc标签内存的信息。EPc标签包含的基本信息为一一64
位、96位或256位的二进制代码。根据EPC编码规则，EPC代码分为：“头
字段”、“EPC管理者”、“对象分类”和“序列号”四个域。EPc标签的初始
化即是根据EPC编码的具体操作规定，向每一个EPc标签中写入EPC代码。
未经初始化的EPC标签内存的信息可以认为是全O，各标签完全一样。EPc
标签中信息存储的物理位置是在EPC标签的芯片存储区中，因而EPC标签的
初始化工作也可以在EPc标签芯片生产的后期测试中直接注入EPc标签芯片
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中。从理论上来说，EPC标签的初始化只需进行一次即可，但在实际操作中，
EPc标签的初始化可能分成几次完成。例如：在标签芯片生产的后期测试中，
即将标签定货的厂家根据其在EPCglobal机构中的注册情况而将其的“管理
者”代码注入标签芯片之中，在各生产厂家，根据注册的产品型号可将“对
象分类”信息写入EPc标签之中，在各型号产品的出厂检验时将产品的序列
号写入贴附在产品上的EPC标签中。
(2)读取EPc标签内存的信息。读取EPC标签内存的信息是现实应用
中EPc标签读写器担当的主要任务。通过EPc标签读写器在不同的配置点读
取各单件物品上贴附的EPc标签中的EPC代码信息，实现EPc物联网对单件
物品标识信息的采集。在此基础上，可实现对物流信息查询服务的精确控制
与管理。EPc标签数据的收集是EPc物联网中最为关键的一个技术环节。
(3)使EPc标签功能失效。由于EPc概念定位于为任何一件商品赋予
一个全球惟一的代码。当商品售出之后，商品的所有权转移到了消费者手中，
消费者有权要求其所购商品不再保持被继续作为商品流向跟踪下去的权力。
EPC标签中特设的“销毁(Kill)”命令即是针对这一需要而设定的。由于EPC
标签无源设计的基本定位，只有通过读写器向其发出“销毁(Kill)”命令，
才能使得EPC标签功能失效。功能失效的EPC标签将不再能被读写器读出其
内存的EPC代码。
EPc标签读写器所具有的三个功能也可以分别由三个不同名称的设备来
实现。根据应用的需求情况，EPc标签读写器可以做成天线与读写器主机分
体式的或一体式的。此外，便携式的读写器也将会有巨大的市场潜力。
2、读写器工作原理
从本质上说，EPc标签读写器是一类射频识别读写器，其遵循的EPc规
则主要体现在读写器与计算机或互联网的接口上。而这一点在射频识别读写
器的开发方面可归结为一个接口约定的问题，这样我们就可以先为读写器设
计一个基本的工作原理。
1)读写器的基本原理
射频识别读写器一般均遵循如图2一10所示的基本模式。在图2—10中，
读写器与电子标签之间必然通过空间信道实现读写器向标签发送命令，标签
收到读写器的命令后做出必要的响应，由此实现射频识别。此外，在射频识
别应用系统中，一般情况下，通过读写器实现的对标签数据的无接触收集或
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由读写器向标签中写入的标签信息均要回送到应用系统中或来自应用系统，
这就形成了标签读写器与应用系统程序之间的接口API(Application
ProgramInterface)。一般情况下，要求读写器能够接收来自应用系统的命
令，并且根据应用系统的命令或约定的协议做出相应的响应(回送收集到的
标签数据等)。
2)读写器的基本组成模块
在图2—10中，读写器本身从电路实现角度来说，又可分为两大部分，
即射频信号处理模块(射频通道)和基带信号处理模块。射频信号处理模块实
现的任务主要有两项。第一项是将读写器欲发往标签的命令调制(装载)到读
写器发射的载频信号上形成已调发射信号，经发射天线发送出去。发送出去
的已调射频信号经过空间传送(照射)到电子标签上，电子标签对照射到其上
的射频信号作出响应，形成返回读写器天线的反射回波信号。第二项则是将
射频标签返回到读写器的回波信号进行必要的加工处理，并从中解调(卸载)
提取出电子标签回送的数据。圃[二三互口[巫亘]
搽簦物理
设鲁配曩!膏々甜 空中接口 冉存应 疆疆内
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图2—10射频识别读写器系统方框图
基带信号处理模块实现的任务也包含两项，第一项是将读写器智能单元
(通常为计算机单元cPu或MPU)发出的命令加工(编码)实现为便于调制到射
频信号上的编码调制信号；第二项任务则是对经过射频模块解调处理的标签
回送数据信号进行必要的处理(包含解码)，并将处理后的结果送入读写器的
智能单元。一般情况下，读写器的智能单元也划归基带信号处理模块部分。
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智能单元从原理上说，是读写器的控制核心，通常采用嵌入式MPU，并编制
相应的MPu控制程序，对收发信号实现智能处理和满足与后端应用程序之间
的API接口规范。
一种新的设计思想是基带信号处理模块以一片高性能的数字信号处理
器(DsP)为核心，辅以必要的附属电路，将基带信号处理模块软件化。随着
DSP软件版本的升级，可实现读写器对不同协议电子标签的兼容、多标签性
能读取的改善等。
EPC标签读写器的主要特点体现在读写器智能单元与后端应用程序之间
的API接口规范上。例如，EPc标签读写器作为计算机的一个即插即用外部
设备等。读写器射频信号处理模块与基带信号处理模块之间的接口主要为调
制／解调信号和必要的控制信号。由于接口位于读写器设备的内部，各厂家
的约定可能各不相同，在近期内也不可能通过标准对该接口进行约定。在读
写器系统的实现中，通常将调制／解调部分划归射频信号处理模块。此外，
射频信号处理模块也包括解调之后对回波小信号的必要加工处理(如放大、
整形)等。射频信号处理模块的收发分离是采用单天线系统时射频信号处理
模块必须处理好的一个关键问题。
3、读写器的工作模型
(1)天线
不管是何种射频识别读写器均少不了射频信号向空中释放的天线或耦
合线圈，天线或耦合线圈是电子标签和读写器的空间接口。根据射频识别系
统的基本工作原理，电子标签与读写器之间射频信号经过空间天线的耦合方
式分为两种，电感耦合方式(变压器模型)和反向散射耦合方式(雷达模型)。
电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作
频率有：125kHz、225kHz和13．56洲z。识别作用距离小于1m，典型作用
距离为10～20cm。电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远
距离射频识别系统。典型的工作频率有：433MHz，915MHz，2．45GHz，5．8GHzb
识别作用距离大于1m，典型作用距离为3～10m。
①电感耦合
电感耦合方式采用的天线形式均为线圈。耦合的实质是读写器天线线圈
的交变磁力线穿过电子标签天线的线圈，并在标签天线的线圈中产生感应电
压。在耦合的过程中，利用的是读写器天线线圈产生的未辐射出去的交变磁
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能，相当于天线的辐射近场情况。
读写器到电子标签的命令通过读写器天线线圈(初级线圈)的电压(或负
载)变化，馈送到电子标签的天线线圈，并以标签天线线圈(次级线圈)中的
感应电压的变化反映出来。反过来，电子标签的发送信息通过加载调制反映
到电子标签天线线圈的负载变化之上，进一步将电子标签天线线圈的负载变
化反映到读写器的天线线圈之中，体现在反作用的感应电压的变化上。这种
初、次级线圈等效负载的变化体现着读写器发向电子标签的命令信号，同样
也体现着电子标签向读写器回送的标签数据信号。
值得注意的是，读写器向电子标签传送命令与标签向读写器回送数据是
分时实现的，即半双工工作方式。这是射频识别技术中读写器与射频标签之
间交互通信的一个特点。
②反向散射耦合
反向散射耦合完整表述为电磁反向散射耦合，读写器天线与电子标签天
线是真正意义上的天线(有效地辐射出电磁波)。耦合的实质是读写器天线辐
射出的电磁波照射到电子标签天线后形成反射(如同雷达发现目标一样)回
波，反射回波再被读写器天线接收。耦合过程中，利用的是读写器天线辐射
出的交变电磁能，相当于天线的辐射远场情况。
读写器到电子标签的命令通过调制读写器辐射出的电磁波的幅度、频
率、相位方式来实现。反过来，电子标签信息通过加载调制反射回波的幅度、
频率、相位来实现电子标签信息到读写器的回送。从雷达原理角度来说，电
子标签(天线)等效于一个雷达目标反射截面积(复数量)的变化随标签数据
调制而变化的复数量。当电子标签向读写器方向传送的标签数据采用幅度调
制时等效的雷达目标反射截面积可等效为一个随标签数据调制而变化的实
数量。同样，读写器向电子标签传送命令与标签向读写器回送数据是分时实
现的，系统是以半双工方式工作的。
(2)工作模型
根据目前市场出现的射频识别读写器的基本情况，考虑到砸向EPc应用
的射频识别读写器的发展方向，将读写器的工作模型作以下简单归纳：
①标准读写器工作模型；
②自带数据库的读写器工作模型；
③OEM化的读写器工作模型；
武汉理工大学硕士学位论文
④多射频端口(天线)读写器工作模型；
⑤便携式读写器工作模型。
2．3本章小结
本章在第一章概要介绍EPc摄念的基础上，分别较为详细的介绍了EPc
编码原理、电子标签的结构工作原理、读写器工作原理等，是EPc体系较为
关键的技术。
