Основные факторы, влияющие на работу RFID систем

Дружественные и недружественные среды. Радиоволны ведут себя по-разному на разных частотах. При увеличении частоты радиоволны начинают вести себя как свет - они не могут проникать через некоторые объекты или, наоборот, отражаются от них. Радиоволны имеют тенден­цию отражаться от металла и поглощаться водой на опреде­ленных частотах.

На сегодняшний день существуют практические реше­ния по преодолению негативного влияния определенных ма­териалов на функционирование RFID-систем, поэтому умест­но в данном случае характеризовать жидкость и металл не как «проблемные материалы», а как «дружественные» или «недружественные» среды.

UHF более подвержены влиянию «недружественных сред». При этом «недружественная среда» не означает, что метка не будет считываться. Она будет считываться, но с бо­лее близкого расстояния.

Рис. 4.9. Дружественные и недружественные среды

Поляризация.Дальность считывания и коммуникация системы зависят от поляризации антенны считывателя и ориентации метки по отношения к считывателю. В HF системах идеальная ориентация, когда метка и антенна считывателя расположены парал­лельно друг другу. В UHF, как системах «дальнего поля», выделяют антенны считывателя с линейной и круговой по­ляризацией. Считыватели с круговой поляризацией обычно имеют меньшую дальность считывания, однако не требуют четкой ориентации метки при ее считывании. Считыватели с линейной поляризацией имеют большую дальность считывания, однако требуют в определенных случаях четкой ориентации метки по отношению к считывателю. Например, если антенна излучает волны горизонтально, а метка располагается вертикально, то она может не считаться.

Рис. 4.10. Поляризации антенны считывателя и ориентации метки по отношению к считывателю

Коллизия меток.Коллизия меток случается, когда несколько меток отра­жают сигнал, путая (приводя в замешательство) считыватель. Производители считывателей разработали различные системы, которые заставляют метки отвечать считывателю по одной в единицу времени. Это подразумевает использование алгоритмов «разделения» меток. Так как каждая метка может быть прочитана за миллисекунды, кажется, что все метки считываются одновременно.

Коллизия считывателей.Иногда сигнал одного считывателя может служить помехой для сигнала другого считывателя. Один из основных способов избежать данной проблемы является использование так называемой техники временного разделения параллельного доступа. Считыватели получают команду: считывать метки в разное время, а не пытаться делать это одновременно. Это гарантирует, что считыватели не будут создавать помехи друг другу. Это также означает, что метка, попав в зону дей­ствия считывателей, может считаться дважды. Для этого систему устанавливают таким образом, чтобы если один счи­тыватель считывает метку, то другой считыватель не пытается ее считать.

Стандарты RFID систем

Стандарты отличаются для различных сфер при­менения RFID, таких как системы платежей или от­слеживание товаров и многоразовых контейнеров в открытых цепочках снабжения. В последние деся­тилетия ведется интенсивная работа по разработке стандартов разных частот и применений RFID.

Стандарты ISO. Интернациональная организация стандартизации (ISO) создала стандарты для различных сфер при­менения, например отслеживание скота с помощью RFID.

ISO 11784 определяет, как данные структурируются на метке.

ISO 11785 определяет способ коммуникации метки со считывателем (air interface protocol).

ISO создала стандарт для коммуникации меток и считывателей в платежных системах, бескон­тактных умных картах (ISO 14443) и так называемых карт близкого доступа (ISO 15693).

ISO также установила стандарты для тестирования соответствия меток RFID и считывателей по стандартам (ISO 18047) и для тестирования производительности меток RFID и считывателей (ISO 18046).

ISO разработала стандарты RFID для автоматической идентификации управления товарами. Этот стандарт, известный как ISO 18000, охватывает протокол обмена данных для систем, которые, возможно, будут использоваться для отслеживания товаров в цепи снабжения. Они охватывают главные частоты, используемые в RFID-системах во всем мире.

Имеется семь частей стандарта ISO 18000:

18000-1: Основные параметры для air interfaces для глобально принятых частот.

18000-2: Air interface для 135 кГц.

18000-3: Air interface для 13,56 МГц.

18000-4: Air interface для 2,45 ГГц.

18000-5: Air interface для 5,8 ГГц.

18000-6: Air interface для 860 - 930 МГц.

18000-7: Air interface на 433,92 МГц.

Внедрение стандартов для отслеживания товаров в цепочке снабжения – новое направление использования RFID-систем. Ситуация немного осложняется тем, что одновременно с ISO неком­мерческая организация ЕРС Global разработала свой собственный UHF протокол обмена данных между меткой и считывателем для отслеживания товаров в международной цепочке снабжения.

Стандарты EPC.ЕРС код содержит так называемый Электронный код продукта. В основе ЕРС-кода лежит так называемый UPC-код (Универсальный код продукта), используемый в системах штрихового коди­рования. Основное отличие ЕРС от UPC – это уникальный серийный номер, который позволяет оп­ределять предмет не на уровне класса продукта, а как штучный товар с его индивидуальными ха­рактеристиками и свойствами.

	0000A56	0034T	00168HFG
заголовок	EPC производителя	класс объекта	серийный номер

Рис. 4.11. Структура EPC-кода

Заголовоксостоит из 8 бит и определяет длину кода, в данном случае 01 показывает тип ЕРС 1 номер, длина которого 96 бит. Длина ЕРС варьируется от 64 до 256 бит.

ЕРС производителя(8-35) бит (более 268 миллионов). Будет указывать производителя про­дукта, к которому прикреплена метка.

Класс объекта(36-59) бит ( 16 миллионов). Относится к точному определению типа продукта так же, как единица учета запасов.

Серийный номер(60-96) бит ( 68 миллиардов). Предоставляет уникальный идентификатор для продуктов (может указывать на более подробное описание продукта).

	0000A56	0034T	00168HFG
заголовок	ОАО "Нижфарм"	Дикловит таблетки	Дикловит таблетки, 100 мг №20

Рис. 4.12. Пример EPC-кода

Технология ЕРС может значительно улучшить показатели (оперативность) внутри цепи снабже­ния. Целью является создание близкого к совершенству обзора цепи снабжения, возможность отследить любой предмет в любом месте цепи снабжения безопасно и в реальном времени. RFID может значительно уменьшить количество ошибок персонала. Вместо занесения информации в базу данных или скани­рования неправильного штрих-кода, товары будут общаться напрямую с инвентарными системами. Считыватели, установленные на предприятии, центрах дистрибуции, складских помещениях, на пол­ках складов будут автоматически записывать передвижение товаров от линии производства до по­требителя.

Служба наименования объекта соотносит ЕРС-код с информацией о продукте через механизм опроса, похожий на систему наименования домена, используемую в Интернете, которая является уже апробированной технологией, способной к обработке больших объемов данных, ожидаемых в системе ЕРС RFID. Сервер Службы наименования объекта предоставляет адрес IP сервера Physical Markup Language – PLM (язык физического описания объекта), который хранит информацию, отно­сящуюся к ЕРС.

Хотя ЕРС способен идентифицировать индивидуальные продукты, реально полезная информа­ция записана в новом стандартном языке программного обеспечения, называемом Physical Markup Language. Physical Markup Language базируется на широко используемом и принятом открытым Markup Language (XML), разработанном как документальный формат для обмена данными через Интернет. Неудивительно поэтому, что ЕРС с инфраструктурой в большинстве своем заимствован­ной из Интернет (DNS, XML).

ЕРС сам по себе говорит вам о товаре не больше, чем номерной знак машины о машине. Ком­пьютерам нужен путь, чтобы ассоциировать ЕРС с информацией, хранящейся еще где-то, чтобы по­мочь компьютерным системам найти и понять информацию о продукте. Центр автоматической иден­тификации разработал инфраструктурные технологии, которые будут интегрированы с Интернет, чтобы помочь компаниям находить информацию, ассоциированную с каждым предметом, в надеж­ных базах данных.

Отличие стандартов ISO от ЕРС.Электронный код продукта ЕРС – это стандарт, созданный ЕРС Global. Хотя он разрабатывался как глобальный стандарт для использования во многих отраслях промышленности, ЕРС не является международным стандартом, одобренным ISO (Интернациональная Организация Стандартов). ЕРС Global представила свой универсальный стандарт в ISO для одобрения и ратификации в рамках стан­дарта ISO 18006.

Стандарты ISO регулируют только способы коммуникации между метками и считывателями. ЕРС Global определяет не только способы коммуникации меток со считывателями, но и пропагандирует создание единой системы стандартов управления и обмена данных между компаниями и организа­циями в рамках глобальной товарной цепочки.

Контрольные вопросы