超高频 RFID EPC Gen2 协议基础编码规则梳理

一、EPC Gen2 协议概述

EPC Gen2 全称为 EPCglobal Class-1 Generation-2 UHF RFID Protocol，是当前超高频 RFID 领域应用最广泛的国际标准协议，工作频段覆盖 860~960MHz，不同国家和地区的无线电管理规范略有差异。该协议定义了读写器与无源标签之间的空中接口通信规则，包括编码方式、调制方式、防碰撞机制、指令集等内容。

无源标签自身不携带电源，完全依靠读写器发射的射频载波获取工作能量。读写器先发送载波信号为标签供能，再通过调制载波发送指令；标签被激活后，通过反向散射的方式回应数据，完成一次完整的通信交互。

二、标签存储区结构

符合 EPC Gen2 标准的无源标签，内部存储区域通常划分为四个独立存储体，分别为保留存储区、EPC 存储区、TID 存储区、用户存储区。

保留存储区用于存储灭活密码和访问密码，长度为 32 位，分别控制标签的灭活操作和读写访问权限。未设置密码时，标签默认可被任意读写器读取；设置访问密码后，受保护的操作需要先验证密码才能执行。

EPC 存储区是最核心的数据区域，用于存储电子产品代码。存储区包含 16 位的 CRC 校验码、16 位的协议控制位 PC、以及变长的 EPC 编码主体。PC 位记录了 EPC 编码长度、类型等信息，CRC 码用于校验数据传输的完整性。

TID 存储区存储标签识别号，由芯片厂商固化写入，包含厂商编号、产品型号、版本号等信息，具有全球唯一性，通常只读不可修改，可用于标签身份认证。

用户存储区为开放可读写区域，长度随芯片型号不同而变化，用户可自行写入自定义数据。部分低成本芯片不配备用户存储区，仅保留基础的 EPC 存储区。

三、EPC 编码结构

常用的 EPC 编码为 SGTIN-96 格式，总长度 96 位，由多个字段分段组成。

1. 标头：8 位，标识编码类型，SGTIN-96 的标头值固定为 00110000；
2. 滤值：3 位，用于快速区分资产、零售、物流等不同应用类型；
3. 分区：3 位，指示厂商识别码与商品参考码的长度分配比例；
4. 厂商识别码：长度可变，由 GS1 分配，标识产品生产企业；
5. 商品参考码：长度可变，与厂商识别码总长度固定，标识具体产品型号；
6. 序列号：38 位，用于区分同型号的不同个体单品。

这种分段编码结构保证了全球范围内每件物品都可以拥有唯一的电子标识，是物品数字化标识的基础编码标准之一。

四、调制与编码方式

读写器到标签的下行链路，采用 DSB-ASK、SSB-ASK 或 PR-ASK 调制方式，数据编码为 PIE 编码。PIE 编码通过高低电平的持续时间比例区分数据 0 和数据 1，可通过调整 Tari 基准时间改变数据传输速率。

标签到读写器的上行链路，采用反向散射调制方式，标签通过切换天线阻抗改变反射信号强度，实现数据传输。上行数据编码为 FM0 编码，该编码在每个比特周期内都存在电平跳变，便于读写器恢复时钟同步。

传输速率并非固定值，可通过协议参数进行配置。速率越高通信速度越快，但抗干扰能力会相应下降；速率越低通信越稳定，但单标签读取耗时更长。实际应用中需要根据环境干扰程度选择合适的传输参数。