Čo neviete o UHF RFID tagoch

S popularizáciou aplikácií UHF RFID sa čoraz viac problémov vyskytuje v projektových aplikáciách, medzi ktorými majú najväčšie problémy Elektronické štítky RFID. Verím, že ako dosiahnuť čo najlepší efekt využitia pri skutočnej aplikácii projektu, pomôže vám pochopenie zdravého zmyslu UHF RFID tagov.

Pozrime sa na funkcie, ktoré by mali mať značky a čítačky (čítačky), ktoré sú v súlade s verziou V109 protokolu EPC Class1 Gen2 (skrátene G2):

A. Aké sú stavy štítku?

Po ožiarení súvislou vlnou (CW) a zapnutí (Power-up) môže byť štítok v stave Ready (príprava), Arbitrate (rozsudok), Reply (vrátenie objednávky), Acknowledged (response), Open (public), Secured (ochrana) ), Zabil (inaktivoval) jeden zo siedmich stavov.

1. Stav čítania a zápisu je stav, v ktorom je tag, ktorý nebol deaktivovaný, zapnutý a je pripravený reagovať na príkazy.

2. V stave Arbitrate čaká hlavne na odpoveď na príkazy ako Query.

3. Po odpovedi na dotaz zadajte stav Odpovedať a ďalej odpovedzte na príkaz ACK, aby ste poslali späť číslo EPC.

4. Po odoslaní čísla EPC späť zadajte stav Acknowledged a ďalej odpovedzte na príkaz Req_RN.

5. Iba ak prístupové heslo nie je 0, môžete prejsť do stavu Otvorené, v ktorom sa vykonávajú operácie čítania a zápisu.

6. Do zabezpečeného stavu je možné vstúpiť len vtedy, keď je známe prístupové heslo, a vykonávať operácie ako čítanie, zápis a uzamknutie.

7. Tagy, ktoré vstúpia do stavu Killed, zostanú v rovnakom stave a nikdy nebudú generovať modulovaný signál na aktiváciu RF poľa, takže sú trvalo neúčinné. Deaktivovaný štítok by si mal zachovať stav Killed vo všetkých prostrediach a po zapnutí by mal prejsť do stavu deaktivácie, pričom operácia deaktivácie je nevratná.

Preto, aby sa tag dostal do určitého stavu, vo všeobecnosti si vyžaduje Súbor legálnych príkazov v správnom poradí, pričom každý príkaz môže byť platný len vtedy, keď je tag v správnom stave a tag po odpovedi prejde aj do iných stavov. na príkaz.

B. Na ktoré oblasti je rozdelená pamäť tagov?

Pamäť tagu je rozdelená do štyroch nezávislých úložných blokov: Reserved (rezervované), EPC (elektronický kód produktu), TID (identifikačné číslo tagu) a User (užívateľ).

Vyhradená oblasť: uložiť Kill Password (deaktivačné heslo) a Access Password (prístupové heslo).

Oblasť EPC: uložte číslo EPC atď.

Oblasť TID: identifikačné číslo značky skladu, každé číslo TID by malo byť jedinečné.

Používateľská oblasť: ukladanie údajov definovaných používateľom.

C. Aké sú typy príkazov?

Z funkcie použitia možno príkazy rozdeliť do troch kategórií: príkazy označenia Select (výber), Inventory (inventár) a Access (prístup).

Z hľadiska architektúry príkazov a škálovateľnosti možno príkazy rozdeliť do štyroch kategórií: Povinné (povinné), Voliteľné (voliteľné), Proprietárne (proprietárne) a Vlastné (prispôsobené).

D. Čo sú to príkazy Select?

Existuje len jeden výberový príkaz: Select, ktorý je nutnosťou. Tagy majú rôzne atribúty. Na základe štandardov a politík nastavených používateľom môže pomocou príkazu Vybrať na zmenu niektorých atribútov a znakov umelo vybrať alebo ohraničiť konkrétnu skupinu značiek a vykonať na nich iba identifikáciu inventára alebo operácie prístupu. Je prospešné obmedziť konflikty a opakovanú identifikáciu a urýchliť identifikáciu.

E. Čo sú to príkazy inventára?

Existuje päť príkazov inventára, a to: Query, QueryAdjust, QueryRep, ACK, NAK.

1. Keď značka prijme platný príkaz Query, každá značka, ktorá spĺňa nastavené kritériá a je vybraná, vygeneruje náhodné číslo (podobne ako pri hode kockou) a každá značka s náhodným číslom nula vygeneruje odozvu (odošle späť dočasné heslo RN16 -- 16-bitové náhodné číslo) a prechod do stavu Odpovedať; značky, ktoré spĺňajú iné podmienky, zmenia niektoré atribúty a znaky, čím opustia vyššie uvedenú skupinu značiek, čo je výhodné na zníženie opakovanej identifikácie.

2. Potom, čo tag prijme platný príkaz QueryAdjust, každý tag vygeneruje nové náhodné číslo (ako je opätovný hod kockou) a druhé je rovnaké ako Query.

3. Potom, čo značka prijme platný príkaz QueryRep, odpočíta iba jedno od pôvodného náhodného čísla každej značky v skupine značiek a ostatné sú rovnaké ako Query.

4. Platné príkazy ACK môžu prijímať iba zjednodušené značky (použite vyššie uvedené RN16 alebo použite Handle--16-bitové náhodné číslo, ktoré dočasne predstavuje identitu značky. Toto je bezpečnostný mechanizmus!), po prijatí ho pošlite späť Obsah v oblasti EPC?? Najzákladnejšia funkcia protokolu EPC.

5. Po prijatí platného príkazu NAK sa tag prepne do stavu Arbitrate okrem stavu Ready a Killed.

F. Čo sú to príkazy Access?

Existuje osem príkazov Access, z ktorých päť je povinných: Req_RN, Read, Write, Kill a Lock. Existujú tri možnosti: Prístup, BlockWrite, BlockErase.

1. Keď tag prijme platný príkaz Req_RN (s RN16 alebo Handle), pošle späť handle alebo nový RN16, v závislosti od stavu.

2. Keď tag prijme platný príkaz Read (s Handle), pošle späť kód typu chyby alebo obsah a handle požadovaného bloku.

3. Po prijatí platného príkazu Write (s RN16 & Handle) tag pošle späť kód typu chyby alebo pošle späť handle, ak je zápis úspešný.

4. Keď tag prijme platný príkaz Kill (s heslom Kill, RN16 & Handle), pošle späť kód typu chyby, alebo ak je zabíjanie úspešné, pošle späť handle.

5. Po prijatí účinného príkazu Zámok (s rukoväťou) štítok odošle späť kód typu chyby alebo pošle späť kľučku, ak je zámok úspešný.

6. Potom, čo štítok prijme platný príkaz Access (s prístupovým heslom, RN16 & Handle), odošle späť handle.

7. Po tom, čo tag prijme platný príkaz BlockWrite (s Handle), pošle späť kód typu chyby alebo sa handle pošle späť, ak je zápis bloku úspešný.

8. Keď tag prijme platný príkaz BlockErase (s Handle), pošle späť kód typu chyby, alebo ak je vymazanie bloku úspešné, pošle späť handle.

G. Aké sú povinné príkazy?

V UHF tagoch a UHF čítačkách vyhovujúcich protokolu G2 existuje jedenásť potrebných príkazov, ktoré by mali byť podporované: Select (select), Query (query), QueryAdjust (adjust dotaz), QueryRep (opakovaný dotaz), ACK (EPC odpoveď), NAK (otočte sa k rozsudku), Req_RN (žiadosť o náhodné číslo), Čítajte (čítajte), Zapisujte (zapisujte), Kill (deaktivácia), Lock (uzamknutie).

H. Aké sú voliteľné (voliteľné) príkazy?

V UHF tagoch a UHF čítačkách vyhovujúcich protokolu G2 existujú tri voliteľné príkazy: Access (prístup), BlockWrite (zápis bloku) a BlockErase (vymazanie bloku).

I. Aký bude príkaz Proprietary?

Vlastné príkazy sa vo všeobecnosti používajú na výrobné účely, ako je interné testovanie štítkov atď., a takéto príkazy by mali byť trvalo neplatné, keď štítok opustí továreň.

J. Aké sú vlastné príkazy?

Môže to byť príkaz definovaný výrobcom a otvorený pre používateľov. Napríklad spoločnosť Philips poskytuje príkazy ako BlockLock (zámok blokovania), ChangeEAS (zmena stavu EAS), EASAlarm (alarm EAS) a ďalšie príkazy (EAS je skratka Electronic Article Surveillance).

Aký mechanizmus používajú K a G2 na odolávanie konfliktom? Čo sú to takzvané kolízie a ako sa brániť konfliktom?

Keď existuje viac ako jeden tag s náhodným číslom nula, ktorý posiela späť rôzne RN16, budú mať rôzne vlnové tvary RN16 superponované na prijímacej anténe, čo sú takzvané kolízie (zrážky), takže ich nemožno správne dekódovať. Existuje celý rad antikolíznych mechanizmov, aby sa zabránilo superpozícii a deformácii tvaru vlny, ako napríklad pokus o (časové delenie) len jeden tag "hovoriť". v určitom čase a potom ho zjednodušiť na identifikáciu a čítanie každej značky medzi viacerými značkami.

Vyššie uvedené príkazy na výber, inventár a prístup odrážajú mechanizmus proti kolízii G2: Iba štítky s náhodným číslom nula môžu byť odoslané späť do RN16. Znova odošlite príkaz alebo kombináciu s predponou Q vybranej skupine značiek, kým nebude možné správne dekódovať.

L. Príkazy ako Access v G2 sú voliteľné. Čo ak štítok alebo čítačka UHF nepodporuje voliteľné príkazy?

Ak príkaz BlockWrite alebo BlockErase nie je podporovaný, môže byť niekoľkokrát nahradený príkazom Write (zápis 16-bitový naraz), pretože vymazanie možno považovať za zápis 0 a bývalých blokov zápisu a vymazania bloku je niekoľko krát 16-bit, ostatné podmienky používania sú podobné.

Ak príkaz Access nie je podporovaný, systém môže prejsť do zabezpečeného stavu a príkaz Lock je možné použiť iba vtedy, keď je prístupové heslo 0. Prístupové heslo je možné zmeniť v otvorenom alebo zabezpečenom stave a potom použiť príkaz Zamknúť na uzamknutie alebo trvalé uzamknutie prístupového hesla.rd (bit pwd-čítanie/zápis je 1, bit permalock je 0 alebo 1, pozrite si priloženú tabuľku), štítok už nebude Už nemôžete vstúpiť do stavu Zabezpečené a nemôžete už použiť príkaz Lock zmeniť akýkoľvek uzamknutý stav.

Iba ak je podporovaný príkaz Access, je možné použiť príslušný príkaz na voľné zadávanie všetkých druhov stavov. Okrem toho, že štítok je trvalo uzamknutý alebo trvalo odomknutý a odmieta vykonať určité príkazy a je v stave Killed, možno efektívne vykonávať aj rôzne príkazy.

Príkaz Access stanovený v protokole G2 je voliteľný, ale ak bude v budúcnosti potrebný príkaz Access alebo ak výrobca podporuje príkaz Access pre tagy G2 aj čítačky, ovládanie a používanie bude komplexnejšie a flexibilnejšie.

M. Aký je účinok príkazu Kill v protokole G2? Dajú sa inaktivované značky znova použiť?

Príkaz Kill je nastavený v protokole G2 a je riadený 32-bitovým heslom. Po efektívnom použití príkazu Kill tag nikdy nevygeneruje modulačný signál na aktiváciu vysokofrekvenčného poľa, čím ho natrvalo znehodnotí. Pôvodné údaje však môžu byť stále v štítkoch RFID, a ak nie je nemožné ich prečítať, zvážte zlepšenie významu príkazu Kill – vymazanie údajov pomocou neho.

Okrem toho z dôvodu nákladov na používanie štítku G2 alebo z iných dôvodov v určitom časovom období sa bude brať do úvahy skutočnosť, že štítok je možné recyklovať a opätovne použiť (používateľ chce napríklad použiť paletu s štítkom resp. box, príslušné EPC číslo po výmene obsahu, Užívateľ Obsah oblasti je potrebné prepísať, výmena alebo preinštalovanie štítku je nepohodlná a nákladná), preto je potrebné mať príkaz, ktorý je možné aj prepísať; ak obsah štítku je trvalo uzamknutý. Kvôli vplyvu rôznych stavov uzamknutia iba príkaz Write, BlockWrite alebo BlockErase nemusí byť schopný prepísať EPC číslo, užívateľský obsah alebo heslo (napríklad EPC číslo tagu je uzamknuté a nedá sa prepísať, resp. nie je zamknuté, ale prístupové heslo tagu je zabudnuté a EPC číslo nie je možné prepísať). V súčasnosti je potrebný jednoduchý a jasný príkaz Vymazať – okrem oblasti TID a jej bitu stavu uzamknutia (TID nie je možné prepísať po tom, ako štítok opustí továreň), ďalších čísel EPC, vyhradenej oblasti, obsahu používateľskej oblasti a iného stavu uzamknutia. bitov, dokonca aj tie, ktoré sú trvalo uzamknuté, budú tiež vymazané na prepísanie.

V porovnaní s tým sú funkcie vylepšeného príkazu Kill a pridaného príkazu Erase v podstate rovnaké (vrátane hesla Kill Password by sa malo použiť), jediný rozdiel je v tom, že predchádzajúci príkaz Kill negeneruje modulačné signály, čo možno tiež súhrnne pripísať na parameter RFU prenášaný príkazom Kill. Zvážte rôzne hodnoty.

N. Malo by byť identifikačné číslo štítku (TID) jedinečné? Ako to bolo dosiahnuté?

Identifikačné číslo štítku TID je znakom rozdielu identity medzi štítkami. Z hľadiska bezpečnosti a ochrany proti falšovaniu by označenie malo byť jedinečné; z vyššie uvedeného, štyri úložné bloky štítku majú svoje vlastné využitie a niektoré z nich je možné po opustení továrne kedykoľvek prepísať a TID môže prevziať túto úlohu, takže TID štítku by malo byť Jedinečné.

Keďže TID je jedinečné, hoci EPC kód na štítku možno skopírovať na iný štítok, dá sa rozlíšiť aj podľa TID na štítku, aby sa vymazal zdroj. Tento druh architektúry a metódy je jednoduchý a uskutočniteľný, ale na zabezpečenie jedinečnosti by sa mala venovať pozornosť logickému reťazcu.

Preto by mal výrobca použiť príkaz Lock alebo iné prostriedky na pôsobenie na TID pred opustením továrne na trvalé uzamknutie; a výrobca alebo príslušné organizácie by mali zabezpečiť, že TID vhodnej dĺžky pre každý čip G2 je jedinečný a za žiadnych okolností nebude existovať žiadne druhé TID. Pre rovnaký TID, aj keď je tag G2 v stave Killed a nebude aktivovaný na opätovné použitie, jeho TID (stále v tomto tagu) sa neobjaví v inom tagu G2.