RFID-Standardisierung im Überblick PRAXIS INFORMATION KOMMUNIKATION

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1 INFORMATION KOMMUNIKATION D PRAXIS Nikolaus Kovács Renke Bienert Heinrich Oehlmann Josef Schuermann Erwin Schmidt Eldor Walk RFID-Standardisierung im Überblick B

2 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Seite Einleitung Was ist eigentlich RFID Definition und allgemeine Begriffe RF ID Tag RFID-Anwendungen Unterschiedliche Anwendungsbereiche von RFID Identifizieren von Objekten Identifizieren von Personen Frequenzen und Übertragungsprinzipien Kurze Geschichte der RFID-Technologie Die unterschiedlichen Kategorien von RFID-Normen Begriffe und Definitionen Luftschnittstellen-Normen Testmethoden zur Konformität und zur Leistungsfähigkeit von RFID-Systemen Datenprotokolle Anwendungsnormen Eindeutigkeit bei der Identifikation, in Datenstrukturen und Dateninhalten Funk-Standards und Regulierungen Weitere RFID-Normen Normungsorganisationen und Normen Allgemeines Grundlagennormung Anwendungsnormen Normen zu Funkbestimmungen Verwandte Normen Aktuelle Normungsarbeit in Europa RFID und Umweltschutz Übersicht über die RFID-Normen Begriffsnormen Normen zu Luftschnittstellen

3 RFID-Standardisierung im Überblick Seite Allgemeine Überlegungen Vergleich zwischen LF-Bändern und UHF- bzw. Mikrowellenbändern Übersicht über die verschiedenen Luftschnittstellennormen für AIDC AIDC-Luftschnittstellen Reihe ISO/IEC allgemein AIDC-Luftschnittstellen: Referenz-Architektur und Parameterdefinition (ISO/IEC ) AIDC-Luftschnittstellen: Tag-Talks-First (TTF), Reader-Talks-First (RTF) AIDC-Luftschnittstellen: Frequenzen unterhalb 135 khz (ISO/IEC ) AIDC-Luftschnittstellen: 13,56 MHz (ISO/IEC ) AIDC-Luftschnittstellen: 2,45 GHz (ISO/IEC ) AIDC-Luftschnittstellen: MHz (ISO/IEC ) AIDC-Luftschnittstellen: 433 MHz (ISO/IEC ) AIDC-Luftschnittstellen: Elementar-Transponder (ISO/IEC TR 24710) AIDC-Luftschnittstellen: Mobile RFID-Leser (ISO/IEC 29143) Luftschnittstellen für Kontaktlos-Chipkartennormen RFID-Normen für die Tieridentifikation aus ISO/TC 23 Tractors and Machinery Testmethoden Datenprotokolle Datenprotokoll Anwendungsschnittstelle Datentransfer zu und von Applikationen (ISO/IEC , ISO/IEC , ISO/IEC , ISO/IEC ) Datenprotokoll Transponderschnittstelle (ISO/IEC 15962) Applikationsdaten in Datenstrukturen (ISO/IEC revised) Datenprotokoll Eindeutige Kennzeichnung (ISO/IEC 15963)

4 Inhaltsverzeichnis Seite Datenprotokoll Software-Infrastruktur (ISO/IEC , ISO/IEC , ISO/IEC , ISO/IEC und ISO/IEC ) Datenprotokolle RFID in Bibliotheken (ISO , ISO und ISO ) Applikationsspezifische Internationale Normen Allgemein Anwendungsbereich Einsatzempfehlungen Anwendungsbereich Transporteinheiten und Verpackungen (ISO/TC 104 Freight Containers und ISO/TC 122 Packaging) Anwendungsbereich Near Field Communication (NFC) Anwendungsbereich Gaszylinder Anwendungsempfehlung Profile für Anwendungserfordernisse Eindeutige Identifikation RFID-Emblem Datenstrukturen Sensoren und Batterien EMI RFID-Emblem (ISO/IEC 29160) Richtlinien für die Verwendung von Datenstrukturen in AIDC-Medien (ISO/IEC 29162) Anwendungsprotokoll Regeln beim Einsatz von Sensoren und Batterien (ISO/IEC 24753) Einfluss von EMI verursacht durch Lesegeräte der Reihe ISO/IEC als Sender auf aktive implantier - bare medizinische Geräte (ISO/IEC TR 20017) Systeme zur Ortsermittlung in Echtzeit (RTLS) Mobile RFID-Schreib-/Lesegeräte (MIIM) Security for item management Funkvorschriften, Funkgerätenormen und EMV-Normen von ETSI und CENELEC Für Funkangelegenheiten zuständige europäische Organisationen Generische Funkparameter-Normen Produktspezifische Funkparameter-Normen Funkparameter-Norm für UHF (ETSI EN ) Generelle Eigenschaften und Testmethoden für Telemetriesysteme im Straßenverkehr bei 5,8 GHz (ETSI EN )

5 RFID-Standardisierung im Überblick Seite Automatische Erkennung von Fahrzeugen im Schienenverkehr (2,45 GHz) (ETSI EN ) Anforderungen an Funksysteme für EMV-Emissionen (ETSI EN ) Einsatzempfehlungen für UHF-RFID-Systeme (ETSI TR ) Maximale Strahlenbelastung (DIN EN 50364, DIN EN 50357) Nationale Arbeiten auf dem Gebiet RFID/ Einsatz der Transpondertechnologie in verschiedenen Applikationsfeldern Beispiele Anforderungen an Transpondersysteme zum Einsatz in der Supply Chain (VDI-Richtlinie 4472) Standardisierung von Fahrzeug-Versand- Informationen für den RFID-Einsatz (VDA 5520 ) BSI TR-03126: Sicherer RFID-Einsatz (TR RFID) Ausblick Literaturhinweise

6 Übersicht über die RFID-Normen Leistungsfähigkeit von RFID-Systemen (Reihe ISO/IEC 18046) ISO/IEC 18046:2006 enthält Testmethoden zur Messung der Leistungsfähigkeit von Transpondern und Readern in verschiedenen Anwendungsszenarien. Beschrieben werden Messmethoden zur Bestimmung der Identifikationsreichweite und Identifikationsrate, der Lesereichweite und Leserate und der Schreibreichweite und Schreibrate. Mit den derzeit in der Entwicklung befindlichen Teilen und sowie dem bereits fertig gestellten Teil 3 werden die Testmethoden für Gesamtsysteme, Lesegeräte und Transponder in getrennte Standardwerke gegliedert. Die beschriebenen Testmethoden erlauben nicht die Überprüfung der Konformität mit den regulatorischen Funkvorschriften. Konformität mit AIDC-Luftschnittstellennormen (Reihe ISO/IEC TR 18047) Die Reihe der Internationalen Fachberichte (Technical Reports) ISO/IEC TR definiert Testmethoden zur Feststellung der Konformität von RFID-Produkten (Transpondern und Lesern) mit den Spezifikationen der entsprechenden Teile von ISO/IEC Transponder werden hinsichtlich der Amplitude des Rückmodulationssignals, und Reader bezüglich der erzeugten Feldstärken und des Modulationsverhaltens überprüft. Außerdem werden Referenzaufbauten für Transponder und Leser definiert. Die in diesem Technischen Report beschriebenen Testmethoden sind ebenfalls nicht zur Überprüfung der Einhaltung von regulatorischen Vorschriften ausgelegt. Daher werden im Rahmen der Funkzulassung überprüfte Parameter hier nicht erneut berücksichtigt. Sowohl zu ISO/IEC TR als auch zu ISO/IEC TR gibt es eine Reihe von technischen Corrigenda. ISO/IEC TR befindet sich derzeit in der Überarbeitung und wird nach Fertigstellung die derzeit aktuelle Version aus dem Jahr 2006 und die im Laufe des vergangenen Jahres beigefügte Ergänzung ISO/IEC TR / Cor 1:2010 ersetzen. ISO/IEC TR :2004/Cor 1:2007 überarbeitet den bereits 2004 herausgegebenen Teil für RFID-Systeme im HF-Frequenzband. Die Arbeiten am Corrigendum 1 wurden im Jahr 2007 abgeschlossen und als Ergänzung des Technischen Reports veröffentlicht. Im 2008 veröffentlichten ISO/IEC TR :2004/ Cor 2:2008 werden weitere Ergänzungen beschrieben. ISO/IEC TR befindet sich derzeit ebenfalls wieder in Überarbeitung. Die neue Version wird auch hier die bereits seit 2004 existierende Version sowie die beiden Corrigenda ersetzen. Aus dem Jahr 2008 stammt ebenfalls die aktuelle Version von ISO/IEC TR , welche sich auf Systeme mit einer Betriebsfre- 47

7 RFID-Standardisierung im Überblick quenz von 860 MHz 960 MHz bezieht. Auch hier ist augenblicklich eine Überarbeitung im Gange. In 2010 wurden die Arbeiten an einer Revision von ISO/IEC TR beendet. Dieser Teil nimmt Bezug auf ISO/IEC und somit auf die Luftschnittstelle bei einer Frequenz von 433 MHz. Tabelle 8b: Übersicht über Normen zu Testmethoden für Kontaktlos- Chipkarten Norm Titel Ausgabe ISO/IEC Identification cards Test methods Part 1: General characteristics ISO/IEC Identification cards Test methods Part 6: Proximity cards ISO/IEC Identification cards Test methods Part 7: Vicinity cards Die Reihe ISO/IEC definiert Testmethoden für charakteristische Eigenschaften von Identifikationskarten. ISO/IEC definiert dabei die Testmethoden, die mehreren unterschiedlichen Kartentechnologien gemein sind, ISO/IEC die ISO/IEC spezifischen Testmethoden und ISO/IEC die ISO/IEC spezifischen Testmethoden. ISO/IEC :2011 enthält dabei eine Reihe von Ergänzungen im Vergleich zur Vorgängerausgabe, die insbesondere den erhöhten Anforderungen durch den Einsatz beim Biometrie-Reisepass Rechnung tragen; so sind z. B. die folgenden Änderungen/Amendments in den Text aufgenommen worden: ISO/IEC Amd 1 Additional PICC test methods; ISO/IEC Amd 2 Improved RF test methods; ISO/IEC Amd 3 Protocol test methods for proximity coupling devices; ISO/IEC Amd 4 Additional test methods for PCD RF interface and PICC alternating field exposure und ISO/IEC AM 5 Bit rates of fc/64, fc/32 and fc/16. (Hierbei steht PICC für Proximity Integrated Circuit Card und PCD für Proximity Card Device.) Tabelle 8c schließlich gibt eine Übersicht über die Normenreihe ISO zu Testmethoden für RFID im Einsatz bei der Tieridentifikation. 48

8 Übersicht über die RFID-Normen Tabelle 8c: Übersicht über Normen zu Testmethoden für RFID-Normen zur Tieridentifikation Norm Titel Ausgabe ISO ISO ISO ISO ISO Radiofrequency identification of animals Part 1: Evaluation of conformance of RFID Transponder with ISO and ISO (including granting and use of a manufacturer code) Radiofrequency identification of animals Part 2: Evaluation of conformance of RFID transceivers with ISO and ISO Radiofrequency identification of animals Part 3: Evaluation of performance of RFID Transponder conforming with ISO and ISO Radiofrequency identification of animals Part 4: Evaluation of performance of RFID transceivers conforming with ISO and ISO Radiofrequency identification of animals Part 6: Representation of animal identification information (visual display/data transfer) (in Bearbeitung) Datenprotokolle Die bedeutendsten ISO/IEC-Normen zu den Datenprotokollen sind in der folgenden Tabelle 9 gelistet

9 RFID-Standardisierung im Überblick Tabelle 9: ISO/IEC-Normen zu Datenprotokollen Norm ISO/IEC ISO/IEC ISO/IEC ISO/IEC ISO/IEC ISO/IEC ISO/IEC ISO/IEC ISO/IEC ISO/IEC ISO/IEC Titel (RFID) for item management Data protocol: Application interface (RFID) for item management: Data protocol Part 1: Application interface (RFID) for item management: Data protocol Part 2: Registration of RFID data constructs (RFID) for item management: Data protocol Part 3: RFID data constructs (RFID) for item management: Data protocol Part 4: Application interface commands for battery assist and sensor functionality (RFID) for item management Data protocol: data encoding rules and logical memory functions for item management Unique identification for RF Transponder (RFID) for item management Software system infrastructure Part 1: Architecture Information technology Automatic Identification and Data Capture Techniques Radio-Frequency Identification (RFID) for Item Management System Management Protocol Part 2: Data management Information technology Automatic Identification and Data Capture Techniques Radio-Frequency Identification (RFID) for Item Management System Management Protocol Part 3: Device management (RFID) for item management Software system infrastructure Part 5: Device interface Ausgabe Status 2004 In Überarbeitung 2004 In Überarbeitung

10 Übersicht über die RFID-Normen Tabelle 9 (fortgesetzt) Norm ISO/IEC Titel Automatic identification and data capture techniques Radio frequency identification (RFID) for item management Application protocol: encoding and processing rules for sensors and batteries ISO Information and documentation RFID in libraries Part 1: Data elements and general guidelines for implementation ISO Information and documentation RFID in libraries Part 2: Encoding of RFID data elements based on rules from ISO/IEC ISO Information and documentation RFID in libraries Part 3: Fixed length encoding Ausgabe Status Datenprotokoll Anwendungsschnittstelle ISO/IEC und ISO/IEC spezifizieren ein Datenprotokoll zum Austausch von Informationen in einem RFID-System. Um das komplette System verstehen zu können, müssen beide Internationalen Normen herangezogen werden. Jeder Internationale Norm fokussiert sich auf eine bestimmte Schnittstelle: ISO/IEC beinhaltet die Spezifikationen einer Transfersyntax sowie die Definition von Applikationskommandos und Antworten. Daten und Kommandos werden in einer standardisierten Weise beschrieben, unabhängig von der verwendeten Luftschnittstelle. Die Internationale Norm umfasst Angaben und Richtlinien zur Darstellung der Daten als Objekte. Des Weiteren beschreibt sie die Struktur der Object Identifiers, basierend auf ISO/IEC (ISO/IEC bietet einen hierarchisch organisierten Ordnungsbegriff für weltweit eindeutige Kennungen für Objekte). ISO/IEC definiert Kommandos und Antworten zur Datenübertragung zwischen der Applikation und dem Transponder, spezifiziert die Transfer-Syntax, basierend auf den Basic Encoding Rules von ISO/IEC , und gibt eine formale Beschreibung der Bearbeitungsprozesse unter Verwendung von ASN.1, wie in ISO/IEC beschrieben. ISO/IEC kann als Referenz bei der Entwicklung von Anwendungssoftware benutzt werden. ISO/IEC beschreibt die Abbildung der Daten im Transponder sowie die Basisverarbeitung der Transponderdaten