Τι δεν ξέρετε για τις ετικέτες UHF RFID

Με τη διάδοση των εφαρμογών UHF RFID, όλο και περισσότερα προβλήματα συναντώνται σε εφαρμογές έργων, μεταξύ των οποίων οι ηλεκτρονικές ετικέτες RFID έχουν τα περισσότερα προβλήματα. Πώς να επιτύχετε το καλύτερο αποτέλεσμα χρήσης στην πραγματική εφαρμογή του έργου, πιστεύω ότι η κατανόηση της κοινής λογικής των ετικετών RFID UHF θα σας βοηθήσει.

Ας ρίξουμε μια ματιά στις δυνατότητες που πρέπει να έχουν οι ετικέτες και οι αναγνώστες (αναγνώστες) που συμμορφώνονται με την έκδοση πρωτοκόλλου EPC Class1 Gen2 (για συντομία G2) V109:

Α. Ποιες είναι οι καταστάσεις της ετικέτας;

Μετά τη λήψη ακτινοβολίας συνεχούς κύματος (CW) και την ενεργοποίηση (Power-up), η ετικέτα μπορεί να είναι σε Ready (προετοιμασία), Arbitrate (κρίση), Reply (εντολή επιστροφής), Acknowledged (απόκριση), Open (δημόσιο), Secured (προστασία) ), Σκότωσε (αδρανοποίησε) μία από τις επτά πολιτείες.

1. Η κατάσταση ανάγνωσης-εγγραφής είναι η κατάσταση στην οποία η ετικέτα που δεν έχει απενεργοποιηθεί ενεργοποιείται και είναι έτοιμη να ανταποκριθεί σε εντολές.

2. Στην κατάσταση Arbitrate, περιμένει κυρίως να απαντήσει σε εντολές όπως το Query.

3. Αφού απαντήσετε στο ερώτημα, εισαγάγετε την κατάσταση Απάντηση και απαντήστε περαιτέρω στην εντολή ACK για να στείλετε πίσω τον αριθμό EPC.

4. Αφού στείλετε πίσω τον αριθμό EPC, εισαγάγετε την κατάσταση Αναγνώριση και απαντήστε περαιτέρω στην εντολή Req_RN.

5. Μόνο όταν ο Κωδικός πρόσβασης δεν είναι 0, μπορείτε να εισέλθετε στην κατάσταση Άνοιγμα, όπου εκτελούνται οι λειτουργίες ανάγνωσης και εγγραφής.

6. Είναι δυνατό να εισέλθετε στην Ασφαλή κατάσταση μόνο όταν είναι γνωστός ο Κωδικός πρόσβασης και να εκτελέσετε λειτουργίες όπως ανάγνωση, εγγραφή και κλείδωμα.

7. Οι ετικέτες που εισέρχονται στην κατάσταση Killed θα παραμείνουν στην ίδια κατάσταση και δεν θα παράγουν ποτέ ένα διαμορφωμένο σήμα για την ενεργοποίηση του πεδίου RF, άρα μόνιμα αναποτελεσματικές. Η απενεργοποιημένη ετικέτα θα πρέπει να διατηρεί την κατάσταση Killed σε όλα τα περιβάλλοντα και να εισέρχεται στην αδρανοποιημένη κατάσταση όταν είναι ενεργοποιημένη και η λειτουργία αδρανοποίησης είναι μη αναστρέψιμη.

Επομένως, για να εισαγάγετε μια ετικέτα σε μια συγκεκριμένη κατάσταση απαιτεί γενικά ένα σύνολο νόμιμων εντολών με τη σωστή σειρά, και με τη σειρά της κάθε εντολή μπορεί να είναι έγκυρη μόνο όταν η ετικέτα είναι στη σωστή κατάσταση και η ετικέτα θα μεταβεί επίσης σε άλλες καταστάσεις αφού απαντήσει στην εντολή.

Β. Σε ποιες περιοχές χωρίζεται η μνήμη ετικετών;

Η μνήμη της ετικέτας χωρίζεται σε τέσσερα ανεξάρτητα μπλοκ αποθήκευσης: Δεσμευμένο (δεσμευμένο), EPC (ηλεκτρονικός κωδικός προϊόντος), TID (αριθμός αναγνώρισης ετικέτας) και Χρήστης (χρήστης).

Δεσμευμένη περιοχή: αποθήκευση Kill Password (κωδικός απενεργοποίησης) και Access Password (κωδικός πρόσβασης).

Περιοχή EPC: αποθήκευση αριθμού EPC, κ.λπ.

Περιοχή TID: αριθμός αναγνώρισης ετικέτας αποθήκευσης, κάθε αριθμός TID πρέπει να είναι μοναδικός.

Περιοχή χρήστη: αποθήκευση δεδομένων που ορίζονται από τον χρήστη.

Γ. Ποια είναι τα είδη των εντολών;

Από τη λειτουργία χρήσης, οι εντολές μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες: τις εντολές Επιλογή (επιλογή), Απόθεμα (απόθεμα) και Πρόσβαση (πρόσβαση).

Όσον αφορά την αρχιτεκτονική εντολών και την επεκτασιμότητα, οι εντολές μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις κατηγορίες: Υποχρεωτικές (απαιτείται), Προαιρετικές (προαιρετικές), Ιδιόκτητες (ιδιόκτητες) και Προσαρμοσμένες (προσαρμοσμένες).

Δ. Τι είναι οι εντολές Select;

Υπάρχει μόνο μία εντολή επιλογής: Επιλογή, η οποία είναι απαραίτητη. Οι ετικέτες έχουν διάφορα χαρακτηριστικά. Βάσει των προτύπων και των πολιτικών που ορίζει ο χρήστης, χρησιμοποιώντας την εντολή Επιλογή για την αλλαγή ορισμένων χαρακτηριστικών και ενδείξεων, μπορείτε να επιλέξετε ή να οριοθετήσετε τεχνητά μια συγκεκριμένη ομάδα ετικετών και να πραγματοποιήσετε μόνο λειτουργίες αναγνώρισης αποθέματος ή πρόσβασης σε αυτές. Είναι ωφέλιμο να μειωθούν οι συγκρούσεις και η επαναλαμβανόμενη ταυτοποίηση και να επιταχυνθεί η ταυτοποίηση.

Ε. Ποιες είναι οι εντολές Inventory;

Υπάρχουν πέντε εντολές αποθέματος, και συγκεκριμένα: Query, QueryAdjust, QueryRep, ACK, NAK.

1. Αφού η ετικέτα λάβει μια έγκυρη εντολή Query, κάθε ετικέτα που πληροί τα καθορισμένα κριτήρια και επιλέγεται θα δημιουργήσει έναν τυχαίο αριθμό (παρόμοιο με τη ρίψη ζαριού) και κάθε ετικέτα με τυχαίο αριθμό μηδέν θα παράγει μια ηχώ (αποστολή πίσω έναν προσωρινό κωδικό πρόσβασης RN16 -- ένας τυχαίος αριθμός 16 bit) και μεταφορά στην κατάσταση απάντησης. Οι ετικέτες που πληρούν άλλες προϋποθέσεις θα αλλάξουν ορισμένα χαρακτηριστικά και σημάδια, με αποτέλεσμα να εξέλθουν από την παραπάνω ομάδα ετικετών, κάτι που είναι ευεργετικό για τη μείωση της επαναλαμβανόμενης αναγνώρισης.

2. Αφού η ετικέτα λάβει μια έγκυρη εντολή QueryAdjust, κάθε ετικέτα δημιουργεί έναν νέο τυχαίο αριθμό (όπως το να ρίχνετε ξανά τα ζάρια) και η άλλη είναι ίδια με την Ερώτηση.

3. Αφού η ετικέτα λάβει την έγκυρη εντολή QueryRep, αφαιρεί μόνο μία από τον αρχικό τυχαίο αριθμό κάθε ετικέτας στην ομάδα ετικετών και οι άλλες είναι ίδιες με το ερώτημα.

4. Μόνο οι απλοποιημένες ετικέτες μπορούν να λαμβάνουν έγκυρες εντολές ACK (χρησιμοποιήστε το παραπάνω RN16 ή χειριστείτε το Handle--ένας τυχαίος αριθμός 16-bit που αντιπροσωπεύει προσωρινά την ταυτότητα της ετικέτας. Αυτός είναι ένας μηχανισμός ασφαλείας!), αφού το λάβετε, στείλτε το πίσω Το περιεχόμενο στην περιοχή EPC; Η πιο βασική λειτουργία του πρωτοκόλλου EPC.

5. Μετά τη λήψη μιας έγκυρης εντολής NAK, η ετικέτα θα μεταβεί στην κατάσταση Arbitrate εκτός από την κατάσταση Ready and Killed.

ΣΤ. Ποιες είναι οι εντολές Access;

Υπάρχουν οκτώ εντολές Access, πέντε από τις οποίες είναι υποχρεωτικές: Req_RN, Read, Write, Kill και Lock. Υπάρχουν τρεις επιλογές: Access, BlockWrite, BlockErase.

1. Αφού η ετικέτα λάβει μια έγκυρη εντολή Req_RN (με RN16 ή Handle), θα στείλει πίσω τη λαβή ή ένα νέο RN16, ανάλογα με την κατάσταση.

2. Αφού η ετικέτα λάβει μια έγκυρη εντολή Ανάγνωση (με λαβή), στέλνει πίσω τον κωδικό τύπου σφάλματος ή το περιεχόμενο και τη λαβή του απαιτούμενου μπλοκ.

3. Αφού λάβει την έγκυρη εντολή Write (με RN16 & Handle), η ετικέτα θα στείλει πίσω τον κωδικό τύπου σφάλματος ή θα στείλει πίσω τη λαβή εάν η εγγραφή είναι επιτυχής.

4. Αφού η ετικέτα λάβει μια έγκυρη εντολή Kill (με Kill Password, RN16 & Handle), θα στείλει πίσω τον κωδικό τύπου σφάλματος ή εάν η θανάτωση είναι επιτυχής, θα στείλει πίσω τη λαβή.

5. Αφού λάβει την ενεργή εντολή Κλείδωμα (με λαβή), η ετικέτα θα στείλει πίσω τον κωδικό τύπου σφάλματος ή θα στείλει πίσω τη λαβή εάν το κλείδωμα είναι επιτυχές.

6. Αφού η ετικέτα λάβει μια έγκυρη εντολή Access (με Κωδικό πρόσβασης, RN16 & Handle), στέλνει πίσω τη λαβή.

7. Αφού η ετικέτα λάβει μια έγκυρη εντολή BlockWrite (με λαβή), θα στείλει πίσω τον κωδικό τύπου σφάλματος ή η λαβή θα σταλεί πίσω εάν η εγγραφή μπλοκ είναι επιτυχής.

8. Αφού η ετικέτα λάβει μια έγκυρη εντολή BlockErase (με λαβή), θα στείλει πίσω τον κωδικό τύπου σφάλματος ή εάν η διαγραφή μπλοκ είναι επιτυχής, θα στείλει πίσω τη λαβή.

Ζ. Ποιες είναι οι Υποχρεωτικές εντολές;

Σε ετικέτες UHF και συσκευές ανάγνωσης UHF που συμμορφώνονται με το πρωτόκολλο G2, υπάρχουν έντεκα απαραίτητες εντολές που πρέπει να υποστηρίζονται: Select (επιλογή), Ερώτημα (ερώτημα), QueryAdjust (προσαρμογή ερωτήματος), QueryRep (επαναλαμβανόμενο ερώτημα), ACK (απάντηση EPC), NAK (στροφή στην κρίση), Req_RN (αίτημα τυχαίου αριθμού), Ανάγνωση (ανάγνωση), εγγραφή (εγγραφή), Kill (απενεργοποίηση), Κλείδωμα (κλείδωμα).

Η. Ποιες είναι οι προαιρετικές (Προαιρετικές) εντολές;

Σε ετικέτες UHF και συσκευές ανάγνωσης UHF που συμμορφώνονται με το πρωτόκολλο G2, υπάρχουν τρεις προαιρετικές εντολές: Access (πρόσβαση), BlockWrite (αποκλεισμός εγγραφής) και BlockErase (διαγραφή μπλοκ).

I. Ποια θα είναι η εντολή Proprietary;

Οι ιδιόκτητες εντολές χρησιμοποιούνται γενικά για κατασκευαστικούς σκοπούς, όπως εσωτερικές δοκιμές ετικετών κ.λπ., και τέτοιες εντολές θα πρέπει να είναι μόνιμα άκυρες μετά την έξοδο της ετικέτας από το εργοστάσιο.

J. Ποιες είναι οι προσαρμοσμένες εντολές;

Μπορεί να είναι μια εντολή που ορίζεται από τον κατασκευαστή και είναι ανοιχτή στους χρήστες. Για παράδειγμα, η Philips παρέχει εντολές όπως BlockLock (κλείδωμα μπλοκ), ChangeEAS (αλλαγή κατάστασης EAS), EASAlarm (συναγερμός EAS) και άλλες εντολές (το EAS είναι η συντομογραφία Electronic Article Surveillance).

Τι μηχανισμό χρησιμοποιούν οι K και G2 για να αντιστέκονται στις συγκρούσεις; Τι είναι οι λεγόμενες συγκρούσεις και πώς να αντισταθούμε στις συγκρούσεις;

Όταν υπάρχουν περισσότερες από μία ετικέτες με τυχαίο αριθμό μηδενικών που στέλνουν πίσω διαφορετικά RN16, θα έχουν διαφορετικές κυματομορφές RN16 πάνω στην κεραία λήψης, που είναι οι λεγόμενες συγκρούσεις (συγκρούσεις), επομένως δεν μπορούν να αποκωδικοποιηθούν σωστά. Υπάρχει μια ποικιλία μηχανισμών κατά της σύγκρουσης για να αποφευχθεί η υπέρθεση και η παραμόρφωση κυματομορφής, όπως η προσπάθεια (διαίρεση χρόνου) να γίνει μόνο μία ετικέτα "μιλάει" σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή και, στη συνέχεια, απλοποιήστε το για να προσδιορίσετε και να διαβάσετε κάθε ετικέτα μεταξύ πολλών ετικετών.

Οι παραπάνω εντολές επιλογής, αποθέματος και πρόσβασης αντικατοπτρίζουν τον μηχανισμό κατά της σύγκρουσης του G2: Μόνο ετικέτες με τυχαίο αριθμό μηδέν μπορούν να σταλούν πίσω στο RN16. Στείλτε ξανά την εντολή ή τον συνδυασμό με το πρόθεμα Q στην επιλεγμένη ομάδα ετικετών μέχρι να μπορέσει να αποκωδικοποιηθεί σωστά.

L. Εντολές όπως η Access στο G2 είναι προαιρετικές. Τι γίνεται αν η ετικέτα ή ο αναγνώστης UHF δεν υποστηρίζει τις προαιρετικές εντολές;

Εάν η εντολή BlockWrite ή BlockErase δεν υποστηρίζεται, μπορεί να αντικατασταθεί από την εντολή Write (εγγραφή 16 bit τη φορά) πολλές φορές, επειδή η διαγραφή μπορεί να θεωρηθεί ως εγγραφή 0 και τα μπλοκ εγγραφής και διαγραφής μπλοκ πρώην μπλοκ είναι πολλά φορές 16-bit, άλλες συνθήκες χρήσης είναι παρόμοιες.

Εάν η εντολή Access δεν υποστηρίζεται, μόνο όταν ο Κωδικός πρόσβασης είναι 0 μπορεί το σύστημα να εισέλθει στην Ασφαλή κατάσταση και να χρησιμοποιηθεί η εντολή Κλείδωμα. Ο κωδικός πρόσβασης μπορεί να αλλάξει στην κατάσταση Ανοιχτό ή Ασφαλές και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε την εντολή Κλείδωμα για να κλειδώσετε ή να κλειδώσετε οριστικά το Access Password (το bit pwd-read/write είναι 1, το bit permalock είναι 0 ή 1, ανατρέξτε στον συνημμένο πίνακα), η ετικέτα δεν θα είναι πλέον Δεν μπορείτε πλέον να εισέλθετε στην ασφαλή κατάσταση και δεν μπορείτε πλέον να χρησιμοποιήσετε την εντολή Lock για να αλλάξετε οποιαδήποτε κατάσταση κλειδώματος.

Μόνο όταν υποστηρίζεται η εντολή Access, είναι δυνατή η χρήση της αντίστοιχης εντολής για ελεύθερη είσοδο όλων των ειδών των καταστάσεων. Εκτός από το ότι η ετικέτα είναι μόνιμα κλειδωμένη ή μόνιμα ξεκλειδωμένη και αρνείται να εκτελέσει ορισμένες εντολές και βρίσκεται σε κατάσταση Killed, διάφορες εντολές μπορούν επίσης να εκτελεστούν αποτελεσματικά.

Η εντολή Access που ορίζεται στο πρωτόκολλο G2 είναι προαιρετική, αλλά εάν η εντολή Access μπορεί να καταστεί απαραίτητη στο μέλλον ή εάν ο κατασκευαστής υποστηρίζει την εντολή Access τόσο για τις ετικέτες G2 όσο και για τους αναγνώστες, ο έλεγχος και η χρήση θα είναι πιο ολοκληρωμένη και ευέλικτη.

Μ. Ποιο είναι το αποτέλεσμα της εντολής Kill στο πρωτόκολλο G2; Μπορούν οι απενεργοποιημένες ετικέτες να επαναχρησιμοποιηθούν;

Η εντολή Kill ορίζεται στο πρωτόκολλο G2 και ελέγχεται από έναν κωδικό πρόσβασης 32 bit. Αφού χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά η εντολή Kill, η ετικέτα δεν θα παράγει ποτέ σήμα διαμόρφωσης για την ενεργοποίηση του πεδίου ραδιοσυχνοτήτων, ακυρώνοντάς το έτσι μόνιμα. Ωστόσο, τα αρχικά δεδομένα ενδέχεται να εξακολουθούν να βρίσκονται στις ετικέτες RFID και, αν δεν είναι αδύνατο να τα διαβάσετε, σκεφτείτε να βελτιώσετε το νόημα της εντολής Kill -- σκουπίζοντας τα δεδομένα με αυτήν.

Επιπλέον, λόγω του κόστους χρήσης της ετικέτας G2 ή άλλων λόγων εντός ορισμένης χρονικής περιόδου, θα ληφθεί υπόψη το γεγονός ότι η ετικέτα μπορεί να ανακυκλωθεί και να επαναχρησιμοποιηθεί (για παράδειγμα, ο χρήστης θέλει να χρησιμοποιήσει την παλέτα με ετικέτα ή πλαίσιο, ο αντίστοιχος αριθμός EPC μετά την αντικατάσταση του περιεχομένου, ο χρήστης Το περιεχόμενο της περιοχής πρέπει να ξαναγραφτεί, είναι άβολο και δαπανηρό να αντικατασταθεί ή να επανεγκατασταθεί η ετικέτα), επομένως είναι απαραίτητο να υπάρχει μια εντολή που μπορεί να ξαναγραφεί ακόμη και εάν το περιεχόμενο της ετικέτας είναι μόνιμα κλειδωμένο. Λόγω της επιρροής των διαφορετικών καταστάσεων κλειδώματος, μόνο η εντολή Write, BlockWrite ή BlockErase, ενδέχεται να μην μπορεί να ξαναγράψει τον αριθμό EPC, το περιεχόμενο χρήστη ή τον κωδικό πρόσβασης (για παράδειγμα, ο αριθμός EPC της ετικέτας είναι κλειδωμένος και δεν μπορεί να ξαναγραφεί, ή δεν είναι κλειδωμένο, αλλά ο κωδικός πρόσβασης της ετικέτας έχει ξεχαστεί και ο αριθμός EPC δεν μπορεί να ξαναγραφτεί). Προς το παρόν, απαιτείται μια απλή και σαφής εντολή Διαγραφής-εκτός από την περιοχή TID και το bit κατάστασης κλειδώματος (το TID δεν μπορεί να ξαναγραφτεί μετά την έξοδο της ετικέτας από το εργοστάσιο), άλλους αριθμούς EPC, δεσμευμένη περιοχή, περιεχόμενο περιοχής χρήστη και άλλη κατάσταση κλειδώματος bit, ακόμη και εκείνα που είναι μόνιμα κλειδωμένα θα διαγραφούν για επανεγγραφή.

Συγκριτικά, οι λειτουργίες της βελτιωμένης εντολής Kill και της προστιθέμενης εντολής Erase είναι βασικά οι ίδιες (συμπεριλαμβανομένου του Kill Password θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί), η μόνη διαφορά είναι ότι η προηγούμενη εντολή Kill δεν παράγει σήματα διαμόρφωσης, τα οποία μπορούν επίσης να αποδοθούν συλλογικά στην παράμετρο RFU που μεταφέρεται από την εντολή Kill. Εξετάστε διαφορετικές τιμές.

N. Πρέπει ο αριθμός αναγνώρισης ετικέτας (TID) να είναι μοναδικός; Πώς επιτεύχθηκε;

Ο αριθμός αναγνώρισης ετικέτας TID είναι ένα σημάδι διάκρισης ταυτότητας μεταξύ ετικετών. Από την άποψη της ασφάλειας και της καταπολέμησης της παραχάραξης, η ετικέτα πρέπει να είναι μοναδική. Από τα παραπάνω, τα τέσσερα μπλοκ αποθήκευσης της ετικέτας έχουν τις δικές τους χρήσεις και μερικά από αυτά μπορούν να ξαναγραφτούν ανά πάσα στιγμή μετά την έξοδο από το εργοστάσιο και το TID μπορεί να αναλάβει αυτόν τον ρόλο, επομένως το TID της ετικέτας θα πρέπει να είναι Μοναδικό.

Δεδομένου ότι το TID είναι μοναδικό, αν και ο κωδικός EPC στην ετικέτα μπορεί να αντιγραφεί σε άλλη ετικέτα, μπορεί επίσης να διακριθεί από το TID στην ετικέτα, έτσι ώστε να διαγραφεί η πηγή. Αυτό το είδος αρχιτεκτονικής και μεθόδου είναι απλό και εφικτό, αλλά πρέπει να δοθεί προσοχή στη λογική αλυσίδα για να διασφαλιστεί η μοναδικότητα.

Επομένως, ο κατασκευαστής θα πρέπει να χρησιμοποιήσει την εντολή Lock ή άλλο μέσο για να ενεργήσει στο TID πριν φύγει από το εργοστάσιο για να το κλειδώσει οριστικά. και ο κατασκευαστής ή οι σχετικοί οργανισμοί θα πρέπει να διασφαλίσουν ότι το TID του κατάλληλου μήκους για κάθε τσιπ G2 είναι μοναδικό και ότι δεν θα υπάρξει δεύτερο TID σε καμία περίπτωση. Για το ίδιο TID, ακόμα κι αν μια ετικέτα G2 βρίσκεται σε κατάσταση Killed και δεν θα ενεργοποιηθεί για επαναχρησιμοποίηση, το TID της (ακόμα σε αυτήν την ετικέτα) δεν θα εμφανίζεται σε άλλη ετικέτα G2.