�������@Mail.ru
Главная страница Техподдержка Радиочастотная идентификация ( RFID )
Поиск по сайту

Вход/Регистрация
Магазин

Список всех товаров


Расширенный поиск
Расширенный поиск по характеристикам
Показать корзину
Ваша корзина пуста.
Пользователи online
Сейчас 46 гостей онлайн
Баннер

Радиочастотная идентификация ( RFID )

В основе принципов радиочастотной идентификации (РЧИ) лежат принципы передачи данных записанных в радиочастотную метку, размещенную на некотором удалении от считывающего устройства. Собственно из определения следует, что в системе РЧИ существуют два обязательных компонента считыватели и метки.

Метки по видам памяти метки делятся на:

  • "RO" (Read Only) – данные записываются только один раз сразу при изготовлении. Такие метки пригодны только для идентификации. Никакую новую информацию в них записать нельзя, и их практически невозможно подделать.
  • "WORM” (Write Once Read Many) – кроме уникального идентификатора содержат блок однократно записываемой памяти, которую в дальнейшем можно многократно считывать.
  • "RW" (Read and Write) – содержат идентификатор и блок памяти для чтения/записи информации. Данные в них могут быть перезаписаны большое число раз.

По рабочему диапазону частот делятся на:

  • LF - 125 кГц , 134 кГц (EM4100 EM Microelectronic-Marin SA , HITAG );
  • HF - 13.56 МГц (MIFARE, I-CODE, TAG-IT, ISO14443, ISO15693, ISO18000, EPC);
  • UHF - 800-915 МГц, 2.4ГГц ( ISO 18000, EPC G 1, EPC G 2).

Указанное деление достаточно подробно описано в стандартах (раздел ниже).

По способу питания делятся на:

  • активные (со встроенным источником питания);
  • пассивные (работают от энергии наведенной на метку считывателем).

Дальность считывания метки зависит от многих факторов как то: активная или пассивная метка, мощность наводима на метку (для пассивных), частотный диапазон, в котором работает система (чем выше частота тем больше дальность).

Шифрование данных.

Большинство меток стандартов 18000-3 и выше имеют память типа "RW" и поддерживают шифрование записанных в метку данных. Например, метки MIFARE содержат два блока данных. Один не шифруемый и не изменяемый определяет заводской номер карты 24 бита, а второй изменяемый 64 (UltraLait – не шифруемый раздел данных) байта 1, 2 или 4КБайта.

Считыватели.

Считыватели состоят из приёмной антенны (и передающей в случае с пассивными метками) и собственно устройства преобразующего воздушный интерфейс в удобные для обработки данные.

Основное потребительское различие между считывателями находится в части диаграмм направленности антенн и их усиления. Остальные особенности из области обработки данных и потому данном разделе не имеет смысла их обозревать.

Стандарты.

Изначально, технология RFID использовала диапазон низких частот, поэтому LF (Low Frequency) – технология, принятая для самого старого варианта RFID, которая использовалась главным образом в производстве и сельскохозяйственных направлениях деятельности. ISO 11784 и ISO 11785 - два широко распространенных стандарта в области низких частот (125 кГц), которые широко использовались и используются в области идентификации и слежения за животными. При этом ISO 11784 определяет структуру данных признака животных (в этом стандарте, животные могут быть идентифицированы кодом страны и уникальным национальным удостоверением личности). ISO 11785 был посвящен техническим аспектам коммуникации.

Но в скором времени развитие самой технологии (выход на новые частоты) и областей ее применения (структура данных, протоколы обмена) настолько ускорило темп, что число стандартов ISO значительно выросло.

Стандарт ISO/IEC Название Статус
ISO 11784 Радиочастотная идентификация животных. Структура информации. Изданный стандарт 1996
ISO 11785 Радиочастотная идентификация животных. Техническая концепция. Изданный стандарт 1996
ISO/IEC 14443 Карты идентификации. Бесконтактные карты с интегральной схемой. Proximity-карты. Изданный стандарт 2000
ISO/IEC 15693 Карты идентификации. Бесконтактные карты с интегральной схемой. Vicinity-карты. Изданный стандарт 2000
ISO/IEC 18001 Информационная технология. Технология AIDC. RFID для управления объектами. Требования к приложениям. Изданный стандарт 2004
ISO/IEC 18000-1 Интерфейс радиосвязи (часть 1).Общие параметры каналов связи для разрешенных частотных диапазонов. Изданный стандарт 2004
ISO/IEC 18000-2 Интерфейс радиосвязи (часть 2). Параметры интерфейса радиосвязи с частотой до 135 кГц. Изданный стандарт 2004
ISO/IEC 18000-3 Интерфейс радиосвязи (часть 3). Параметры интерфейса радиосвязи на частоте 13.56 МГц. Изданный стандарт 2004
ISO/IEC 18000-4 Интерфейс радиосвязи (часть 4). Параметры для интерфейса радиосвязи на частоте 2.45 ГГц. Идет заключительное утверждение как мирового стандарта
ISO/IEC 18000-5
Интерфейс радиосвязи (часть 5). Параметры для интерфейса радиосвязи на частоте 5.8 ГГц.
Идет заключительное утверждение как мирового стандарта
ISO/IEC 18000-6
Интерфейс радиосвязи (часть 6). Параметры для интерфейса радиосвязи в диапазоне частот 860-930 МГц.
Изданный стандарт 2004
ISO/IEC 18000-7
Интерфейс радиосвязи (часть 6). Параметры для интерфейса радиосвязи на частоте 433.92 МГц.
Идет заключительное утверждение как мирового стандарта
ISO/IEC 15960
Синтаксис данных. Требования к прикладному сообщению.
Изданный стандарт 2004
ISO/IEC 15961
RFID для управления объектами. Протокол передачи данных - прикладной интерфейс.
Изданный стандарт 2004
ISO/IEC 15962
RFID для управления объектами. Протокол правил кодировки данных и логических функций памяти.
Изданный стандарт 2004
ISO/IEC 15963
RFID для управления объектами. Уникальная идентификация радиочастотной метки. Идет заключительное утверждение как мирового стандарта

В настоящее время для каждого из выделенных частотных диапазонов действуют свои стандарты со своей степенью проработки. Выделяются следующие диапазоны частот, для которых существуют международные стандарты ISO: 125-135 кГц, 860-930 МГц, 13.56 МГц и 2.45 ГГц (диапазоны 5.8 ГГц и 433.22 МГц в настоящее время практически не используется). На каждом из выделенных диапазонов работают приложения и прикладные системы, схожие по функциям.

Рабочая частота Стандарт Приложения
125 КГц - 135 КГц ISO 14223
ISO 11784
ISO 11785
ISO 18000-2
Разработаны для идентификации животных (в т.ч. домашнего скота), но используются достаточно широко, например, в автомобильных иммобилайзерах.
13.56 МГц ISO 14443
ISO 15693
ISO 10373
ISO 18000-3
Бесконтактные смарт-карты для широкого круга приложений. Бесконтактные метки для приложений логистики, идентификации товаров и т.д. Методы тестирования Proximity и Vicinity карт для диапазона 13.56 МГц.
860-930 МГц
ISO 15961
ISO 15962
ISO 15963
ISO 18000-6
Бесконтактные метки для приложений логистики, идентификации товаров со средней дальностью.
2.45 ГГц ISO 15961
ISO 15962
ISO 15963
ISO 18000-4
Бесконтактные метки для приложений логистики, идентификации товаров с увеличенной дальностью.

Ниже приведены параметры, соответствующие наиболее распространённым стандартам RFID для HF-диапазона частот.

Характеристика ICODE 1 ISO15693 ISO14443A
ISO14443B
Серийный номер, bit
64
64
Длинна ключа, bit 48 48
Скорость обмена, кБод 26,5 53 106 106
Модуляция 10% ASK 10% или 100% ASK 100% ASK 10% ASK
Метод кодирования Pulse position modulation Pulse position modulation Модифицированный код Миллера NRZ-L код
Частота поднесущей, кГц 423 432 847 847
Модуляция поднесущей 100% ASK ON/OFF keying PSK
Кодирование поднесущей Манчестерский код Манчестерский код Манчестерский код NRZ-L код
Длинна CRC, bit 8 16
Механизм антиколлизии Временные слоты Временные слоты Бит-ориентированный Ответ по запросу

Стандарты EPC Global.

Кроме широко известных стандартов ISO, широкое распространение и популярность получили стандарты EPC Global. EPC Global стала заниматься стандартизацией после того, как основанная в 1999 году при Массачусетском университете Auto ID Labs, занимавшаяся вопросами определения стандартов в области сверхвысоких частот (UHF), закрылась в октябре 2003 года. Чтобы завоевать рынок и быть понятной потребителям RFID компания EPC Global начала с того, что выделила определенные функциональные группы меток, назвав их классами. Еще при Auto ID Labs были выделены следующие группы (классы):

  • Класс 0. Группа пассивных меток для идентификации объекта (Passive Identity Tag). Эти метки содержат только так называемый «электронный код продукта» (Electronic Product Code, EPC) в неизменяемом виде и использующий проверку CRC для обнаружения ошибок.
  • Класс 1. Группа пассивных меток с функциональными возможностями (Passive Functional Tag). Эта большая группа меток содержит все метки, имеющие какие либо дополнительные функции, отличающие их от первой группы. Примером таких функции могут быть перезаписываемый EPC, шифрование данных и т.п.
  • Класс 2. Группа «полупассивных» меток (Semi-Passive Tag). К этой группе были отнесены все метки, использующие дополнительно источник питания. При этом основным источником питания должен являться считыватель, а точнее, излучаемая им энергия.
  • Класс 3. Группа активных меток (Active Tag). Эти метки содержат встроенный источник питания, полностью обеспечивающий метку необходимой энергией вне зависимости от считывателя.
  • Класс 4. Группа активных RFID-меток (RFID Tag). Эти метки не только содержат встроенный источник питания, но и набор определенной логики, позволяющей метке обмениваться данными с такой же меткой или обычным считывателем.

В настоящее время существует два поколения стандартов EPC (Generation 1, Generation 2). В первом поколении были определены только метки класса 0 и класса 1(Class 0, Class1). Метки класса 0 (C0g1) программировались во время изготовления и получали атрибут «только чтение («R/O»). В метки класса 1 (C1g1) информация могла быть записана пользователем только один раз, они получили атрибут «одна запись, множественное чтение («WORM»). Класс 0 и класс 1 имеют различные протоколы для работы со считывателем. Следует упомянуть и о модификациях классов, которые поддерживаются так называемыми «открытыми» стандартами EPC Global. Наиболее широко используемые модификации это класс 0+ (С0+g1) –отличается размером памяти (96 бит вместо принятых изначально 64 бит) и класс 1b (С1bg2), где всего 128 бит, 96 (код EPC) из которых доступно для многократной записи.

Толчком к созданию меток класса 2 поколения послужил спрос на метки, содержащие большее количество информации и имеющие возможности множественной записи («WMRM»). Ответом EPC Global стали метки первого поколения класса 2 (C2g1), поддерживающие оба протокола обмена данными со считывателем.

Однако, развитие RFID-технологий шло такими высокими темпами, что в 2003 EPC Global, чтобы угнаться за столь быстро развивающейся отраслью начинает выпускать второе поколение стандартов. Чтобы избежать проблем, возникающих при работе с метками первого поколения, EPC Global ввела общий протокол обмена данными для всех продуктов второго поколения. Протокол изначально разрабатывался для меток класса 1 второго поколения, но должен быть пригоден для работы с разрабатываемыми в перспективе классами (планируется создать метки класса 2, 3 и 4).

В настоящее время, метки класса 0 и класса 1 доступны для коммерческого использования. 96-битовый EPC обеспечивает уникальные идентификаторы для 268 миллионов компаний. Каждый изготовитель может иметь 16 миллионов классов объекта и 68 миллиардов регистрационных номеров в каждом классе. Есть и новые схемы нумерации, которые начинаются 128-битовыми и 256-битовыми регистрационными номерами, чтобы обеспечить совместимость с новыми выпускаемыми стандартами второго поколения.

Сеть EPC, или как ее еще называют UCCNET, отслеживает теговые объекты EPC, в процессе их движения через цепь поставки из источника к потребителю. Сеть EPC состоит из следующих основных компонентов, которые используются в системе стандартов:

  • ONS (Object Naming Services) -службы именования объектов, аналог DNS (Dynamic Named Services) типичной компьютерной сети. Каждый признак EPC привязан к детальной информации об объекте через локальную сеть (LAN) или Web.
  • Savant - технология программного обеспечения, служащая «нервной системой» для сети, управляющая потоком данных между метками и считывателями.
  • PML (Physical Markup Language) – язык физического обозначения, поднабор из XML-языка, который был определен как стандартная платформа развития для сети EPC.

Индустрия RFID быстро движется вперед, расширяя текущие стандарты и создавая новые, требуемые для международного внедрения технологии. ISO - глобальная власть в области стандартизации, и EPC Global - главная сила на рынке RFID, располагающая большой поддержкой промышленности и потребителей, в настоящее время больше соперничают, чем сотрудничают, что приводит к малоэффективной политике управления мировыми стандартами. Так, в настоящее время, стандарты EPC Global охватывают следующие области.

Стандарт EPC Global
Название, содержание
Стандарты данных метки EPC
Определенные схемы шифрования номера объекта для версии EAN.UCC Global Trade (GTIN®), а также следующих стандартизованных данных: EAN.UCC Serial Shipping Container Code (SSCC®), EAN.UCC Global Location Number (GLN®), EAN.UCC Global Returnable Asset Identifier (GRAI®), EAN.UCC Global Individual Asset Identifier (GIAI®), General Identifier (GID).
Спецификации класса 0 UHF
Коммуникационный протокол и интерфейс для класса 0 на чатоте 900 МГц
Спецификации класса 1 UHF
Коммуникационный протокол и интерфейс для класса 1 на частоте 860 - 930 МГц
Спецификации класса 1 UHF, второе поколение
Коммуникационный протокол и интерфейс для класса 1 на частоте 860 - 930 МГц, основанный на первом поколении класса 1
Спецификации класса 1 HF
Коммуникационный протокол и интерфейс для класса 1 на частоте 13.56 МГц
Протокол считывателя Обмен сообщениями сообщений и протокол между считывателями меток и поддерживающим EPC программным обеспечением
Спецификация Savant Спецификация для служб Savant, выполняющих запросы приложений в пределах сети EPC Global
Спецификация ONS
Спецификация для использования ONS, при извлечении информации, связанной с EPC
Спецификация ядра PML
Спецификация для общего набора словарей, который используется в пределах глобальной сети EPC, обеспечивающая стандартизированный формат данных, полученных считывателями.

Наиболее интересны стандарты EPC Global второго поколения (Gen 2) , позиционируемые компанией как единый мировой стандарт.

Gen 2 – результат процесса стандартизации, управляемого EPC Global, дочерней компанией Uniform Code Council и EAN International, международных организаций по стандартизации, ответственных за широкое внедрение штрих-кода (Universal Product Code UPC). Так Symbol - член-учредитель EPC Global, поддерживает обе технологии Gen 1 и Gen 2, выпуская считыватели, которые уже сейчас можно программно перевести на Gen 2, и метки Gen 2, которые скоро поступят в продажу.

Ожидается, что протокол EPC Global Gen 2 станет лидирующим стандартом для RFID с рабочей частотой систем в UHF диапазоне 900 МГц, который преодолевает многие ограничения решений EPC Global Class 0 и Class 1 первого поколения.

Gen 2 представляет собой концепцию с улучшенными качествами и стандартами работы, такими как функционирование нескольких считывателей в непосредственной близости друг от друга, соответствие всем нормам мировых регулирующих органов, высокий уровень качества считываемости меток, высокая скорость считывания, возможность многоразовой записи информации на метки и повышенный уровень безопасности.

Комментарии (0)
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии!
 
Баннер

Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100 top100.sec.ru