การวิเคราะห์งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับโปรโตคอลอินเทอร์เฟซอากาศ UHF RFID

ข้อกำหนดโปรโตคอลการสื่อสารทางอากาศคือการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเครื่องอ่าน RFID และแท็กอิเล็กทรอนิกส์ RFID ซึ่งก็คือการตระหนักถึงการเชื่อมต่อโครงข่ายและการทำงานร่วมกันระหว่างอุปกรณ์การผลิตของผู้ผลิตที่แตกต่างกัน โปรโตคอลอินเทอร์เฟซทางอากาศ ISO 18000-6 ของเทคโนโลยี UHF RFID นั้นเป็นข้อกำหนดที่รวมข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิต RFID บางรายที่มีอยู่และข้อกำหนดสถาปัตยกรรมฉลากที่เสนอโดย EAV-UCC โปรโตคอลอินเทอร์เฟซทางอากาศประกอบด้วยเลเยอร์ทางกายภาพและเลเยอร์การควบคุมการเข้าถึงสื่อ (MAC) เลเยอร์ทางกายภาพประกอบด้วยคำจำกัดความของโครงสร้างเฟรมข้อมูล การปรับ/ดีโมดูเลชัน การเข้ารหัส/ถอดรหัส ระยะเวลาลิงก์ ฯลฯ โดยไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับเนื้อหาข้อมูลและโครงสร้างข้อมูล

โปรโตคอลอินเทอร์เฟซอากาศ UHF RFID ในปัจจุบันส่วนใหญ่เป็น โปรโตคอล ISO 18000-6B และโปรโตคอล EPC C1GEN2 (โปรโตคอล EPC C1GEN2 ปัจจุบันคือโปรโตคอล ISO 18000-6C) โดยทั่วไปแล้ว คำจำกัดความของโปรโตคอล ISO 18000-6C นั้นสมบูรณ์กว่า และผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่โดยทั่วไปจะเป็นไปตามโปรโตคอลนี้

ในโปรโตคอล EPC เครื่องอ่าน RFID จะได้รับข้อมูลแท็กโดยการส่งตัวพา RF ที่ไม่ได้มอดูเลตและ กำลังฟังการตอบกลับแบบกระจัดกระจายของแท็ก แท็กส่งข้อมูลโดยการปรับการกระจายกลับของแอมพลิจูดหรือเฟสของตัวพา RF

การทดสอบการรับรอง EPCglobal รวมถึงการทดสอบความสอดคล้องเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ RFID สอดคล้องกับมาตรฐาน UHF Gen2 และการทดสอบการทำงานร่วมกันเพื่อให้แน่ใจว่าทุกด้านของ อินเทอร์เฟซเครื่องอ่านได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมเพื่อให้ทำงานร่วมกับผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการรับรอง Gen2 อื่นๆ ได้อย่างราบรื่น แม้ว่าแท็ก RFID แบบพาสซีฟส่วนใหญ่จะใช้พลังงานของสัญญาณเครื่องอ่าน RFID เพื่อจ่ายไฟให้วงจรรวม (IC) ของแท็ก และกระจายกลับไปทางเครื่องอ่าน แท็ก BAP จะใช้แหล่งพลังงานแบบรวม (โดยปกติจะเป็นแบตเตอรี่) เพื่อจ่ายไฟให้กับ IC พลังงานที่เครื่องอ่านจับได้ทั้งหมดจึงพร้อมสำหรับการกระจายกลับ

ภายใต้มาตรฐาน G2 ผู้ใช้สามารถซ่อนหน่วยความจำทั้งหมด บางส่วน หรือหน่วยความจำที่ไม่มีแท็กได้ ขึ้นอยู่กับสิทธิ์การเข้าถึงของผู้สอบสวนและความใกล้ชิดกับแท็ก ความสามารถของผู้สอบสวนในการเข้าถึงหรือแก้ไขข้อมูลแท็กจะแตกต่างกันไป วิธีนี้จะป้องกันไม่ให้ข้อมูลแท็กถูกขโมยหรือดัดแปลง มาตรฐาน G2 ยังกำหนดมาตรการต่อต้านการปลอมแปลงที่เกี่ยวข้องกับฉลากการรับรองความถูกต้องด้วยการเข้ารหัส แท็ก UHF Gen2 V1 จะส่งการตอบกลับแบบคงที่กลับไปยังเครื่องอ่าน ทำให้การโคลนเพื่อสร้างแท็กปลอมเป็นเรื่องง่าย ภายใต้มาตรฐาน G2 แต่ละครั้งที่เครื่องอ่านส่งสัญญาณไปยังแท็ก เครื่องจะส่งหมายเลขลับที่แตกต่างกัน และแท็กจะคำนวณการตอบกลับเฉพาะสำหรับการโต้ตอบนั้น

มาตรฐาน RFID เหล่านั้นที่เกี่ยวข้องกับอินเทอร์เฟซทางอากาศ โปรโตคอล

ISO/IEC 18000-1 เทคโนโลยีสารสนเทศ: การระบุความถี่วิทยุสำหรับการจัดการรายการ - โครงสร้างอ้างอิงและคำจำกัดความพารามิเตอร์ที่เป็นมาตรฐาน โดยจะควบคุมตารางพารามิเตอร์การสื่อสารของเครื่องอ่านและแท็ก กฎพื้นฐานของสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญา ฯลฯ ที่สังเกตโดยทั่วไปในโปรโตคอลการสื่อสารทางอากาศ ด้วยวิธีนี้ มาตรฐานที่สอดคล้องกับแต่ละย่านความถี่จึงไม่จำเป็นต้องระบุเนื้อหาเดียวกันซ้ำๆ

ISO/IEC 18000-2 เทคโนโลยีสารสนเทศ: การระบุความถี่วิทยุสำหรับการจัดการผลิตภัณฑ์เดี่ยว - เหมาะสำหรับความถี่กลาง 125 ~ 134KHz ระบุอินเทอร์เฟซทางกายภาพสำหรับการสื่อสารระหว่างแท็กและเครื่องอ่าน ผู้อ่านควรมีประเภทเดียวกันกับความสามารถในการสื่อสารแท็กประเภท A (FDX) และประเภท B (HDX) ระบุโปรโตคอลและคำสั่งพร้อมวิธีป้องกันการชนกันของการสื่อสารแบบหลายแท็ก

ISO/IEC 18000-3 เทคโนโลยีสารสนเทศ: การระบุความถี่วิทยุสำหรับการจัดการรายการ - ใช้ได้กับคลื่นความถี่สูง 13.56MHz โดยระบุ อินเทอร์เฟซทางกายภาพ โปรโตคอล และคำสั่งระหว่างเครื่องอ่านและแท็ก รวมถึงวิธีการป้องกันการชนกัน โปรโตคอลป้องกันการชนกันสามารถแบ่งออกเป็นสองโหมด และโหมด 1 แบ่งออกเป็นประเภทพื้นฐานและสองโปรโตคอลขยาย (ไม่มีโปรโตคอลแบบตอบกลับหลายตัวที่ไม่สิ้นสุดสล็อต และโปรโตคอลการอ่านแบบตอบรับหลายแบบแบบปรับตัวที่สิ้นสุดด้วยสล็อต) โหมด 2 ใช้โปรโตคอล FTDMA แบบมัลติเพล็กซ์ความถี่ตามเวลา โดยมีทั้งหมด 8 ช่อง ซึ่งเหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีแท็กจำนวนมาก

ISO/IEC 18000-4 เทคโนโลยีสารสนเทศ: การระบุความถี่วิทยุ สำหรับการจัดการรายการ - ใช้ได้กับคลื่นไมโครเวฟ 2.45GHz ระบุอินเทอร์เฟซทางกายภาพ โปรโตคอล และคำสั่งระหว่างเครื่องอ่านและแท็ก รวมถึงวิธีการป้องกันการชนกัน มาตรฐานประกอบด้วยสองโหมด โหมดที่ 1 คือโหมดการทำงานของแท็กแบบพาสซีฟซึ่งผู้อ่านจะพูดก่อน โหมด 2 เป็นแท็กที่ใช้งานอยู่ โหมดการทำงานคือแท็กจะพูดก่อน

ISO/IEC 18000-6 เทคโนโลยีสารสนเทศ: การระบุความถี่วิทยุสำหรับการจัดการผลิตภัณฑ์เดี่ยว - ใช้ได้กับย่านความถี่ UHF 860-960MHz, การระบุอินเทอร์เฟซทางกายภาพ โปรโตคอล และคำสั่งระหว่างเครื่องอ่านและแท็ก รวมถึงวิธีการป้องกันการชนกัน ประกอบด้วยโปรโตคอลอินเทอร์เฟซสามแบบคือ TypeA, TypeBและแท็กพาสซีฟ TypeC และระยะการสื่อสารสามารถเข้าถึงได้สูงสุด 10 เมตร ในบรรดาประเภทเหล่านั้น Type C ได้รับการร่างโดย EPCglobal และได้รับการอนุมัติในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2549 โดยมีการปรับปรุงอย่างมากในด้านความเร็วในการจดจำ ความเร็วในการอ่านและเขียน ความจุข้อมูล การป้องกันการชนกัน ความปลอดภัยของข้อมูล ความสามารถในการปรับใช้ย่านความถี่ การป้องกันการแทรกแซง และด้านอื่น ๆ ในปี 2549 ได้มีการส่งแบบร่าง V4.0 ซึ่งขยายลักษณะของแท็กอิเล็กทรอนิกส์ที่มีกำลังเสริมและเซ็นเซอร์ รวมถึงวิธีการจัดเก็บข้อมูลแท็กและคำสั่งแบบโต้ตอบ แท็กแบบแอคทีฟพร้อมแบตเตอรี่ให้ช่วงการอ่านและความน่าเชื่อถือในการสื่อสารที่มากกว่า แต่มีขนาดใหญ่กว่าและมีราคาแพงกว่า

ISO/IEC 18000-7: ใช้ได้กับย่านความถี่ UHF 433.92MHz ซึ่งเป็นของแท็กอิเล็กทรอนิกส์แบบแอคทีฟ ระบุอินเทอร์เฟซทางกายภาพ โปรโตคอล และคำสั่งระหว่างเครื่องอ่านและแท็ก รวมถึงวิธีการป้องกันการชนกัน แท็กที่ใช้งานอยู่มีช่วงการอ่านที่กว้างและเหมาะสำหรับการติดตามสินทรัพย์ถาวรขนาดใหญ่

โปรโตคอลอินเทอร์เฟซทางอากาศของย่านความถี่ทั้งห้าที่จัดทำโดย ISO/IEC สะท้อนถึงสัมพัทธภาพของการรวมมาตรฐานอย่างสมบูรณ์ มาตรฐานเดียวคือข้อกำหนดทั่วไปสำหรับระบบการใช้งานที่หลากหลาย แต่ไม่ใช่ทุกระบบ ชุดมาตรฐานสามารถตอบสนองความต้องการได้หลากหลายมากขึ้น ข้อกำหนดการใช้งาน

ในการใช้งาน UHF RFID โปรโตคอลอินเทอร์เฟซทางอากาศเป็นพื้นฐานสำหรับการแก้ปัญหามาตรฐานอินเทอร์เฟซของแต่ละเลเยอร์ โดยพื้นฐานแล้ว จุดประสงค์ของการกำหนด การประกาศใช้ และการนำมาตรฐาน RFID ไปใช้คือการแก้ปัญหาต่างๆ เช่น การเข้ารหัส การสื่อสาร อินเทอร์เฟซทางอากาศ และการแบ่งปันข้อมูล และเพื่อเพิ่มการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี RFID และระบบที่เกี่ยวข้องในประเทศของฉันให้เกิดประโยชน์สูงสุด ที่จริงแล้ว ข้อพิพาทเรื่องมาตรฐาน RFID ถือเป็นข้อพิพาทเรื่องการควบคุมข้อมูลรายการและการควบคุมอุตสาหกรรม RFID โดยเกี่ยวข้องกับความมั่นคงของชาติ การใช้กลยุทธ์ทางเทคโนโลยี และการพัฒนาอุตสาหกรรม RFID โดยพื้นฐานแล้วมันถือเป็นความขัดแย้งทางผลประโยชน์