TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID
CÔNG NGHỆ RFID VÀ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN
1.1.1 Giới thiệu về công nghệ RFID:
Công nghệ RFID (Nhận dạng tần số vô tuyến) cho phép đọc thông tin từ chip mà không cần tiếp xúc trực tiếp, hoạt động hiệu quả ở khoảng cách xa mà không cần giao tiếp vật lý Công nghệ này cung cấp phương pháp truyền và nhận dữ liệu giữa các điểm mà không cần sự hiện diện của hai thiết bị.
Kỹ thuật RFID sử dụng truyền thông không dây trong dải tần sóng vô tuyến để truyền dữ liệu từ các tag đến các reader Tag có thể được gắn vào sản phẩm, hộp hoặc giá kê, trong khi reader quét dữ liệu của tag và gửi thông tin đến cơ sở dữ liệu Ví dụ, tag có thể được đặt trên kính chắn gió xe hơi để hệ thống thu phí đường nhanh chóng nhận diện và thu tiền trên các tuyến đường.
Hệ thống RFID bị động là dạng đơn giản nhất hiện nay, hoạt động bằng cách reader truyền tín hiệu tần số vô tuyến qua anten đến con chip Chip sẽ phản hồi thông tin trở lại, và reader gửi dữ liệu này đến máy tính để điều khiển và xử lý Các chip không tiếp xúc không cần nguồn điện riêng, mà hoạt động nhờ năng lượng nhận được từ tín hiệu của reader.
1.1.2 Lịch sử và quá trình phát triển :
- Năm 1897: Guglielmo Marconi phát hiện ra sóng radio, tạo nền tảng để phát triển RFID
- Năm 1937: phòng thử nghiệm nghiên cứu Naval U.S phát triển hệ thống xác định Friend – or – Foe (IFF) cho phép những đối tƣợng thuộc về quân ta với quân địch
Trong suốt thập niên 50, các thiết bị công nghệ chủ yếu được sử dụng trong quân đội, phòng thí nghiệm nghiên cứu và các doanh nghiệp lớn Những thiết bị này không chỉ có kích thước lớn mà còn có giá thành rất cao.
Hình 1.1 : Thiết bị IFF (trái) và thiết bị RFID (tích cực) hiện đại ngày nay
Cuối thập kỷ 60 và đầu thập kỷ 70, nhiều công ty như Sensormatic và Checkpoint Systems đã giới thiệu các sản phẩm mới với công nghệ tích hợp trong IC và chip nhớ lập trình, giúp đơn giản hóa và mở rộng ứng dụng Họ bắt đầu phát triển thiết bị giám sát điện tử để bảo vệ và kiểm kê sản phẩm, như quần áo trong cửa hàng và sách trong thư viện Hệ thống RFID thương mại ban đầu chỉ sử dụng Tag 1 bit giá rẻ, dễ dàng xây dựng và bảo trì, không cần nguồn pin (thụ động) và có thể gắn vào sản phẩm Tag được thiết kế để phát ra tín hiệu cảnh báo khi đến gần bộ đọc, thường được lắp đặt tại lối ra vào để phát hiện sự hiện diện của tag.
- Suốt thập kỉ 70: nghiên cứu và phát triển những dự án để tìm cách dùng
IC sử dụng công nghệ RFID có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp tự động, như xác định động vật và theo dõi lưu thông Các thẻ RFID nổi bật với khả năng ghi nhớ, tốc độ đọc nhanh và khoảng cách đọc xa, mang lại hiệu quả cao trong việc quản lý và giám sát.
Vào đầu thập niên 80, công nghệ RFID đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm việc gắn trên đường ray ở Mỹ và đánh dấu động vật tại các trang trại ở châu Âu Hệ thống này cũng được sử dụng trong nghiên cứu động vật hoang dã, giúp đánh dấu các loài thú quý hiếm và nguy cấp.
Vào đầu năm 1990, nhiều hệ thống thu phí điện tử đã ra đời, đồng thời tiêu chuẩn hóa các đặc tính kỹ thuật như tần số hoạt động và giao thức giao tiếp phần cứng.
- Cuối thế kỉ 20: phát triển nhanh trên phạm vi toàn cầu
Mỹ: tạo ra hệ thống xác nhận và đăng kí Texas instrument (TIRIS) Châu Âu: phát minh công nghệ liên quan đến việc xác định thẻ thông minh
Cuối những năm 90 và đầu những năm 2000, EPCglobal đã được thành lập nhằm hỗ trợ hệ thống mã sản phẩm điện tử (Electronic Product Code Network - EPC), trở thành tiêu chuẩn cho việc xác nhận sản phẩm tự động.
THÀNH PHẦN CỦA MỘT HỆ THỐNG RFID
Hình1.2 : Sơ đồ khối của một hệ thống RFID
Một hệ thống RFID là một tập hợp các thành phần mà nó thực thi giải pháp RFID Một hệ thống RFID bao gồm các thành phần sau :
- Thẻ (Tags) : là một thành phần bắt buộc đối với mọi hệ thống RFID
- Đầu đọc (Reader) : là thành phần bắt buộc, thực hiện việc đọc, ghi dữ liệu lên Tag, giao tiếp với máy chủ
- Ăngten (Antena) : làm nhiệm vụ bức xạ, thu sóng điện từ và gia công tín hiệu
Mạch điều khiển (Controller) là một thành phần thiết yếu trong hệ thống, thường được tích hợp sẵn trong các thiết bị đọc (reader) Nó cho phép người dùng và các chương trình máy tính tương tác để điều khiển các chức năng của reader, cũng như các thiết bị thông báo (annunciator) và cơ cấu chấp hành liên quan.
- Cảm biến (sensor), cơ cấu chấp hành (actuator) và bảng tín hiệu điện báo (annunciator) : hỗ trợ xuất và nhập của hệ thống
Máy chủ và hệ thống phần mềm là thành phần thiết yếu trong một hệ thống RFID Mặc dù lý thuyết cho thấy hệ thống RFID có thể hoạt động mà không cần chúng, nhưng thực tế cho thấy rằng hệ thống này gần như không có giá trị nếu thiếu máy chủ và phần mềm.
Cơ sở hạ tầng truyền thông là yếu tố thiết yếu, bao gồm cả mạng có dây và không dây, cùng với các bộ phận kết nối liên tục, nhằm đảm bảo sự kết nối hiệu quả giữa các thành phần đã được liệt kê.
PHƯƠNG THỨC LÀM VIỆC CỦA RFID
Hệ thống RFID bao gồm ba thành phần chính: tag, đầu đọc và máy chủ Mỗi tag được lập trình với một mã nhận dạng duy nhất, cho phép theo dõi đối tượng hoặc con người một cách không dây Các chip trong tag RFID có khả năng lưu trữ lượng lớn dữ liệu, bao gồm số seri, thời gian, hướng dẫn cấu hình, dữ liệu kỹ thuật, hồ sơ y tế và lịch trình Hệ thống RFID hoạt động trên bốn băng tần chính: tần số thấp (LF), tần số cao (HF), siêu cao tần (UHF) và sóng cực ngắn (viba) Hiện nay, các hệ thống RFID trong siêu thị chủ yếu sử dụng băng tần UHF, trong khi các hệ thống cũ hơn sử dụng LF và HF, trong khi băng tần viba đang được dành cho các ứng dụng tương lai.
Các tag có thể được cung cấp năng lượng từ một bộ pin thu nhỏ bên trong (tag tích cực) hoặc được "đánh thức" bởi reader để yêu cầu phản hồi khi tag nằm trong phạm vi của nó (tag thụ động).
Hình1.3 : Hoạt động giữa tag và reader RFID
Tag tích cực có khả năng đọc xa 100 feet từ thiết bị đọc và có thể là tag RW với bộ nhớ có thể ghi và xóa như ổ cứng máy tính, hoặc tag RO Ngược lại, tag thụ động chỉ có thể được đọc xa 20 feet và sở hữu bộ nhớ RO Kích thước, giá cả, dải đọc, độ chính xác đọc/ghi, tốc độ dữ liệu và chức năng hệ thống của các loại tag này thay đổi tùy thuộc vào thiết kế và dải tần của hệ thống FRID được sử dụng.
Reader bao gồm một anten liên lạc với tag và một đơn vị đo điện tử kết nối với máy chủ, cho phép giao tiếp với hàng trăm tag trong phạm vi Nó thực hiện chức năng bảo mật như mã hóa, giải mã và xác thực người dùng, đồng thời có khả năng phát hiện tag ngay cả khi không nhìn thấy Hệ thống RFID thường bao gồm nhiều tag và đầu đọc, với máy chủ xử lý dữ liệu từ các reader và chuyển giao giữa mạng RFID và các hệ thống công nghệ thông tin lớn hơn Middleware là phần mềm kết nối hệ thống RFID với hệ thống IT, quản lý luồng dữ liệu hiệu quả.
CÁC ỨNG DỤNG CỦA RFID
RFID đƣợc ứng dụng trong các lĩnh vực :
- Bảo mật, an ninh : Điều khiển truy nhập : khóa và các thiết bị cố định
Chống trộm : trong việc kinh doanh buôn bán
RFID trong việc xử phạt
Dây truyền cung cấp : điều khiển kiểm soát trong các nhà kho
Người hoặc súc vật : trẻ em, bệnh nhân, vận động viên, gia súc, thú kiểng
Tài sản : hành lí trên máy bay, hàng hóa, thiết bị
- Hệ thống thanh toán điện tử :
Lưu thông : hệ thống thu phí tự động
THẺ RFID (TAG RFID)
CẤU TẠO VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA TAG
Hình 2.1 : Một số Tag tiêu biểu
Tag RFID là thiết bị lưu trữ và truyền dữ liệu không tiếp xúc qua sóng vô tuyến Nó chứa thông tin về một sản phẩm cụ thể và được gắn trực tiếp lên sản phẩm đó Mỗi tag có bộ phận lưu trữ dữ liệu và phương thức giao tiếp với dữ liệu.
Thông thường mỗi tag RFID có một cuộn dây hoặc anten nhưng không phải tất cả đều có vi chip và nguồn năng lƣợng riêng
2.1.2 Các khả năng cơ bản:
Với tag RFID có 2 hoạt động cơ bản là :
- Gắn tag : bất kì tag nào cũng đƣợc gắn lên item theo nhiều cách
- Đọc tag : tag RFID phải có khả năng giao tiếp thông tin qua sóng radio Nhiều tag còn có một hoặc nhiều đặc điểm sau :
Tag "kill/disable" cho phép bộ đọc thực hiện lệnh ngừng các chức năng Khi tag xác định chính xác "kill code", nó sẽ không còn phản hồi lại bộ đọc nữa.
Tag ghi 1 lần (write once) được sản xuất với dữ liệu cố định được thiết lập tại nhà máy Tuy nhiên, với loại tag này, người dùng có thể thiết lập dữ liệu một lần và sau đó không thể thay đổi thông tin đã ghi.
- Ghi nhiều lần (write many) : nhiều tag có thể đƣợc ghi dữ liệu nhiều lần
Anti-collision là công nghệ giúp bộ đọc dễ dàng xác định thời điểm kết thúc phản hồi của một thẻ và bắt đầu phản hồi của thẻ khác khi nhiều thẻ được đặt gần nhau Nhờ vào tính năng này, bộ đọc có thể nhận diện chính xác thời gian phản hồi từ các thẻ, nâng cao hiệu quả trong việc quản lý và xử lý thông tin.
Mã hóa và bảo mật là yếu tố quan trọng trong giao tiếp giữa các tag Các tag chỉ phản hồi bộ đọc khi nhận được mật khẩu chính xác, đảm bảo an toàn cho dữ liệu.
Tag RFID chứa dữ liệu được gắn lên sản phẩm với nhiều hình dạng và kích thước khác nhau, phù hợp với nhiều môi trường làm việc Các tag này có thể được phân loại dựa trên hình dạng và kích thước, đồng thời cũng có thể được thiết kế với nhiều kiểu dữ liệu khác nhau Một số đặc điểm vật lý của tag RFID bao gồm tính linh hoạt trong thiết kế và khả năng tương thích với các ứng dụng đa dạng.
- Tag hình cúc áo hoặc đĩa làm bằng PVC, nhựa thông thường có lỗ ở giữa để móc Tag này bền và có thể sử dụng lại đƣợc
- Tag RFID có hình dạng nhƣ thẻ tín dụng còn gọi là các thẻ thông minh không tiếp xúc
- Tag nhỏ gắn vào các sản phẩm nhƣ : quần áo, đồng hồ,… Những tag này có hình dạng chìa khóa và chuỗi khóa
- Tag trong hộp thủy tinh có thể hoạt động trong các môi trường ăn mòn hoặc chất lỏng
Tần số hoạt động của RFID là tần số điện từ dùng để giao tiếp và thu năng lượng, bao gồm các phổ như tần số thấp (LF), tần số cao (HF), siêu cao tần (UHF) và vi sóng Hệ thống RFID truyền thông qua sóng điện từ và được điều chỉnh như thiết bị radio, đảm bảo không gây cản trở cho các thiết bị khác, đặc biệt là trong các ứng dụng quan trọng như dịch vụ khẩn cấp và truyền hình.
Tên Khoảng tần số Tần số ISM
HF 330 MHz 6.78 MHZ, 13.56 MHz, 27.125 MHz,
40.680MHz UHF 300 MHz – 3GHz 433.920 MHz, 869 MHz, 915 MHz
Tần số RFID thực tế bị giới hạn trong dải tần số thuộc phần Công nghiệp Khoa học Y tế (ISM) Tần số dưới 135kHz không thuộc ISM, nhưng hệ thống RFID hoạt động ở tần số này sử dụng nguồn năng lượng từ trường, cho phép hoạt động ở khoảng cách ngắn và giảm thiểu nhiễu so với các tần số khác.
Khoảng đọc của tần số Tên Khoảng cách đọc lớn nhất cho tag thụ động
LF 50 cm Xác định thú nuôi và những item đọc ở khoảng cách gần
HF 3 m Cổng vào các tòa nhà
Gần đây, việc giảm giá tag UHF đã thúc đẩy sự gia tăng sử dụng loại tag này trong các ứng dụng, trong khi trước đây, tag LF và HF là phổ biến hơn Tuy nhiên, tag UHF không thể thay thế tag LF trong các ứng dụng cấy ghép hoặc tag vi sóng cho khoảng cách đọc lớn hơn 10m.
PHÂN LOẠI TAG
Các tag RFID được phân loại theo hai phương pháp khác nhau Phân loại đầu tiên dựa trên nguồn cung cấp năng lượng của tag, có thể là tag có nguồn cung cấp gắn bên trong hoặc tag được cung cấp năng lượng bởi reader.
- Bán tích cực (Semi – active, cũng nhƣ bán thụ động semi – passive)
Tag thụ động không có nguồn bên trong và hoạt động dựa vào nguồn nhận được từ reader để truyền dữ liệu Với cấu trúc đơn giản và không có thành phần động, tag này có thời gian sống dài và chịu đựng tốt trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt.
Một số tag thụ động có khả năng chịu đựng các hóa chất gặm mòn như acid và nhiệt độ lên tới 400°F (khoảng 204°C) hoặc cao hơn Đối với loại tag này, quá trình truyền thông giữa tag và reader diễn ra theo thứ tự, trong đó reader luôn truyền dữ liệu trước, do đó cần có reader để tag có thể truyền dữ liệu của nó.
Tag thụ động nhỏ hơn tag tích cực hoặc tag bán tích cực Nó có nhiều phạm vi đọc, ít hơn 1 inch đến khoảng 30 feet (xấp xỉ 9 m)
Tag thụ động thường có giá thành rẻ hơn so với tag tích cực hoặc bán tích cực Thẻ thông minh (smart card) là một dạng tag RFID thụ động, hiện đang được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực, chẳng hạn như huy hiệu ID Dữ liệu trên thẻ này có thể được đọc khi ở gần thiết bị đọc, mà không cần phải tiếp xúc trực tiếp trong quá trình đọc.
Tag thụ động bao gồm những thành phần chính sau :
Hình 2.2 : Các thành phần của một tag thụ động 2.2.1.1 Vi mạch :
Hình 2.3 : Các thành phần chính của một vi mạch
Bộ chỉnh lưu (Power control/rectifier) chuyển đổi nguồn AC từ tín hiệu anten của reader thành nguồn DC, cung cấp năng lượng cho các thành phần khác trong vi mạch.
- Máy tách xung : (Clock extractor) : rút tín hiệu xung từ tín hiệu anten của reader
Bộ điều chế (Modulator) là thiết bị có chức năng điều chỉnh tín hiệu nhận được từ reader Tín hiệu này sẽ được gắn với tag và sau đó được truyền trở lại reader sau khi đã được điều chế.
- Đơn vị logic (Logic unit) : chịu trách nhiệm cung cấp giao thức truyền giữa tag và reader
Bộ nhớ vi mạch (Memory) được sử dụng để lưu trữ dữ liệu và thường được phân đoạn thành nhiều block hoặc field Addressability cho phép phân tích (đọc hoặc ghi) vào bộ nhớ riêng của một vi mạch của tag Mỗi block nhớ có thể chứa nhiều loại dữ liệu khác nhau, như dữ liệu nhận dạng đối tượng gắn tag và các bit checksum (ví dụ như kiểm tra lỗi CRC) để đảm bảo độ chính xác của dữ liệu truyền Sự tiến bộ trong công nghệ đã cho phép vi mạch nhỏ đến mức nhỏ hơn hạt cát, nhưng kích thước của tag lại không phụ thuộc vào kích thước vi mạch mà do chiều dài anten của nó quyết định.
Anten của tag đóng vai trò quan trọng trong việc thu năng lượng từ tín hiệu của reader, giúp tăng cường hoạt động của tag Anten này được gắn trực tiếp vào vi mạch, là trung tâm cho mọi hoạt động gửi và nhận dữ liệu giữa tag và reader.
There are various types of antennas, particularly for UHF frequencies, and designing an antenna for a tag is an art form The length of the antenna corresponds to the wavelength of the tag's operating frequency A dipole antenna consists of a conductive wire, such as copper, that is split in the center The total length of a dipole antenna is half the wavelength of the frequency used, optimizing energy transfer from the reader's signal to the tag This type of antenna features two poles and can reduce the tag's alignment sensitivity, allowing the reader to read the tag from multiple angles A folded dipole consists of two or more conductive wires connected in parallel, with each wire measuring half the wavelength of the operating frequency When two wires are coiled together, it is referred to as a 2-wire folded dipole, while a 3-wire folded dipole includes three parallel conductive wires.
Hình 2.4 : Các loại anten lƣỡng cực
Chiều dài anten của tag thường lớn hơn vi mạch, quyết định kích cỡ vật lý của tag Thiết kế anten phụ thuộc vào một số yếu tố quan trọng.
- Khoảng cách đọc của tag với reader
- Hướng cố định của tag đối với reader
- Hướng tùy ý của tag đối với reader
- Loại sản phẩm riêng biệt
- Vận tốc của đối tƣợng đƣợc gắn tag
- Độ phân cực anten của reader
Các điểm kết nối giữa vi mạch của tag và anten là yếu nhất, và nếu bất kỳ điểm nào bị hỏng, tag có thể không hoạt động hoặc hiệu suất sẽ giảm đáng kể Anten được thiết kế cho nhiệm vụ cụ thể (như gắn tag vào hộp) có thể hoạt động kém hơn khi thực hiện nhiệm vụ khác (như gắn tag vào một món đồ riêng lẻ trong hộp) Việc tự động thay đổi hình dáng anten (như giảm hoặc gập lại) không phải là ý tưởng tốt vì có thể làm mất điều hướng của tag, dẫn đến hiệu suất giảm Tuy nhiên, một số người biết cách giảm anten của tag (như khoan lỗ) để cải thiện khả năng đọc của tag.
Tag tích cực sở hữu nguồn năng lượng bên trong, như pin hoặc năng lượng mặt trời, kết hợp với điện tử học để thực hiện các nhiệm vụ chuyên dụng Nó sử dụng nguồn năng lượng này để truyền dữ liệu đến thiết bị đọc.
Tag tích cực không cần nguồn năng lượng từ reader để truyền dữ liệu, vì nó được cấp nguồn bởi năng lượng bên trong Với bộ vi mạch, cảm biến và các cổng vào/ra, tag có khả năng đo nhiệt độ xung quanh và phát ra dữ liệu nhiệt độ chuẩn Dữ liệu này giúp xác định các tham số khác như hạn sử dụng của item được gắn tag Tag có thể truyền thông tin và mã định danh duy nhất cho reader, hoạt động như một máy tính không dây với các tính năng bổ sung Trong quá trình truyền, tag luôn gửi dữ liệu trước, và không cần sự hiện diện của reader, cho phép nó phát dữ liệu cho các vùng lân cận ngay cả khi không có reader Loại tag này, có khả năng truyền dữ liệu liên tục, được gọi là máy phát (transmitter).
Tag tích cực có thể ở trạng thái ngủ hoặc khi nguồn yếu khi không có reader Reader sẽ đánh thức tag này bằng cách phát lệnh thích hợp, giúp tiết kiệm năng lượng và kéo dài thời gian sống của tag so với tag tích cực khác Do tag chỉ truyền tín hiệu khi được thẩm vấn, nên số nhiễu RF trong môi trường cũng giảm Loại tag này được gọi là máy phát/máy thu hoặc bộ tách sóng-tag, hoạt động ở cả hai chế độ Khoảng cách đọc của tag tích cực có thể lên tới 100 feet (khoảng 30.5 m) hoặc hơn khi sử dụng máy phát tích cực Tất cả các tag này đều có thể được gọi là transponder.
Tag tích cực bao gồm những thành phần chính sau :
- Cung cấp nguồn bên trong
- Điện tử học bên trong
2.2.2.1 Nguồn năng lƣợng bên trong :
Các tag tích cực chứa năng lượng nội tại để cung cấp và truyền dữ liệu, với tuổi thọ pin từ 2 đến 7 năm tùy thuộc vào tốc độ truyền dữ liệu Khoảng cách truyền càng rộng, tuổi thọ pin càng dài, vì vậy việc kéo dài thời gian giữa các lần truyền sẽ giúp gia tăng tuổi thọ pin Cảm biến và bộ xử lý bên trong có thể làm giảm thời gian sống của pin Khi pin trong tag tích cực hết điện, tag sẽ ngừng truyền thông điệp, khiến reader không thể xác định được tình trạng pin trừ khi tag gửi thông tin về tình trạng pin cho reader.
GIAO THỨC TAG
2.3.1 Thuật ngữ và khái niệm :
Singulation là quy trình chuyển đổi một nhóm thành một luồng để quản lý hiệu quả, ví dụ như cửa xe điện ngầm giúp giảm số lượng người thành một dòng mà hệ thống có thể đếm và yêu cầu xuất trình thẻ Trong lĩnh vực RFID, singulation cho phép các tag giao tiếp với một reader mà không bị can thiệp bởi nhiều tag cùng lúc, điều này có thể gây rối loạn trong việc truyền thông Ngoài ra, singulation còn có nghĩa là reader ghi nhận các ID của từng tag để thực hiện việc kiểm kê chính xác.
Anti-collision là thuật ngữ chỉ các quy trình ngăn chặn việc các tag can thiệp vào nhau và đảm bảo không có sự thay đổi nào xảy ra Trong khi singulation xác định các tag riêng biệt, anti-collision điều chỉnh thời gian phản hồi và áp dụng các phương pháp sắp xếp ngẫu nhiên để giúp người đọc hiểu rõ từng tag trong tình huống quá tải.
Identity refers to a unique name, number, or address that designates a specific object or location For instance, "Malaclyse the Elder" serves as an identity for a particular individual, while "221b Baker Street, London NW1 6XE, Great Britain" identifies a specific place.
“urn:epc:id:sgtin:00012345.054322.4208” là identity chỉ một widget
2.3.2 Phương thức lưu trữ dữ liệu trên Tag :
Giao thức truyền thông tag cấp cao nhận diện các loại ID và cách lưu trữ dữ liệu trên tag Tuy nhiên, vì mỗi reader chỉ giao tiếp với một tag, cấu trúc vật lý của bộ nhớ trên tag phụ thuộc vào nhà sản xuất Layout của tag thường có cấu trúc logic rõ ràng.
Hình 2.7 : Dữ liệu tag layout
- EPC là ID của tag
Mật khẩu được coi là một "mã chết" nhằm vô hiệu hóa hoạt động của thẻ Chuẩn EPC phiên bản 1.1 (hay 1.26) định nghĩa EPC như một mô hình meta-coding, cho phép mã hóa ID hiện tại sang ID EPC hoặc tạo ra ID mới hoàn toàn Chuẩn này cũng thiết lập mã hóa General ID (GID) để phát triển mô hình nhận dạng mới, bao gồm năm kiểu mã hóa cụ thể được gọi là các ID hệ thống cho những ứng dụng đặc thù, dựa trên các ID GS1 hiện tại (EAN.UCC).
Các bước mã hóa EPC 96 bit thành chuỗi nhị phân như sau:
+ Tìm header phù hợp cho loại nhận dạng
+ Tra cứu giá trị partition dựa vào chiều dài của Company Prefix
+ Ràng buộc các trường header 8 bit, lọc 3 bit và partition 3 bit
+ Gắn vào Company Prefix và các trường khác phù hợp với nhận dạng ( Item Reference và Serial Namber cho SGTIN)
+ Tính CRC và them EPC vào cuối CRC
Header nhận biết các loại nhận dạng và mã hóa tương ứng Bảng giá trị header của SGTIN cung cấp ví dụ về mã hóa SGTIN cho thẻ 96 bit và 64 bit Lưu ý rằng header của thẻ 64 bit chỉ bao gồm 2 bit.
Bảng giá trị header của SGTIN
Mã hóa 96 bit sử dụng 44 bit cho Company Prefix và Item Reference, với chiều dài Prefix khác nhau giữa các công ty Số partition xác định số bit sử dụng cho trường Item Reference dựa trên số bit dành cho Company Prefix Để biết số bit cho Company Prefix, tham khảo phần Company Prefix trong b-96 partition Ví dụ minh họa về Company Prefix giúp làm rõ hơn về cấu trúc này.
The code 00012345, which consists of 8 digits, corresponds to partition 4 in the b-96 partition system From the other columns in this row, it is evident that 27 bits are required to encode the Company Prefix on the tag, while 17 bits are allocated for encoding the Item Reference.
Bảng giá trị SGTIN – 96 partition
Partition Company prefix Item reference
2.3.2.3 Ràng buộc Header, giá trị lọc và partition :
Tên trường “Filter Value” không phải là một phần của SGTIN, mà là phương thức chọn EPC nhanh dựa trên các kiểu chung Ví dụ, giá trị filter 1 có thể áp dụng cho các mặt hàng nhỏ, trong khi giá trị filter 3 được sử dụng cho các mặt hàng lớn như tủ lạnh được vận chuyển riêng lẻ.
"Standard Trade Item Grouping refers to a pallet or carton used for packaging goods All coding supports a filter value of 0, while SGTIN and SSCC support a value of 1, indicating 'undefined.' Additionally, SSCC defines a value of 2 for 'Logistical/Shipping Unit,' with potential for more filter values to be defined in the future."
Bảng các giá trị fileter SGTIN
Mã nhị phân Ý nghĩa Ví dụ
0 000 Không xác định Không xác định
1 001 Sản phẩm tiêu dùng bán lẻ Một dao cạo
2 010 Nhóm sản phẩm chuẩn Một bìa cứng hoặc giá kê
3 011 Sản phẩm tiêu dùng và hàng hóa
4 100 Dự trữ Dự trữ cho tương lai
5 101 Dự trữ Dự trữ cho tương lai
6 110 Dự trữ Dự trữ cho tương lai
7 111 Dự trữ Dự trữ cho tương lai
Khi xây dựng SGTIN-96, giá trị header chuẩn là 00110000 (hex 30) Quá trình này đơn giản, bắt đầu bằng việc ràng buộc các bit, với header là bit quan trọng nhất (MSB), tiếp theo là 3 bit filter và 3 bit partition Cấu trúc của trường này được trình bày theo từng chuỗi 4 bit, với chuỗi bit cuối chưa hoàn chỉnh là: 0011 0000 0101 00.
2.3.2.4 Thêm Company Prefix, Item Reference và Serial number :
Ta thêm tiền tố công ty vào các bit đầu tiên bằng cách chỉ định 27 bit dành riêng để biểu diễn giá trị tương ứng.
Số nhị phân 0011 0000 0101 0000 0000 0000 0001 1000 0001 1100 1 có thể được chuyển đổi thành dạng số hex là 305000181C với bit mở rộng 1 Sau đó, ta thêm Item Reference 17 bit vào cuối số, trường này sẽ trở thành 305000181C B50C cộng thêm 2 bit 10.
Ta lại thêm Serial Number 38 bit Trường này là một con số 12 byte hoặc 96 bit, nó bằng 305000181CB50C8000001070
2.3.2.5 Tính CRC và thêm EPC vào nó :
Giá trị này được lưu trên tag với CRC 16 bit (CCITT-CRC), nó sẽ là FFF1 trong trường hợp này Giá trị này khi có CRC sẽ là
Hình dưới đây trình bày những phần mã hóa còn lại
Mã hóa SGTIN-96 với giá trị chia là 4 sử dụng một đặc tả riêng cho mỗi mã hóa tag 64 bit Để chuyển đổi thành mã hóa 64 bit, Company Prefix bị loại bỏ và được thay thế bằng Company Prefix Index, một offset trong bảng Company Prefix GS1 cung cấp chỉ số này cho các thực thể cần sử dụng tag 64 bit Bảng Company Prefix giới hạn ở 16,384 mục, với mô hình mã hóa cho phép chiều dài 2 số nhị phân, trong đó 11 số được dành riêng cho các mã hóa 64 bit khác.
2.3.3 Thủ tục Singulation và Anti – Collsion :
Bài viết này khám phá phương thức giao tiếp giữa reader và tag trong giao diện không gian, phân loại thành hai loại chính: Tag Talks First (TTF) và Reader Talks First (RTF) Mặc dù một tag thường thông báo sự hiện diện của nó, việc này trở nên phức tạp hơn với các tag có khả năng dàn xếp, nơi tag sẽ nói trước Một số tag tích cực sử dụng giao thức TTF, trong khi các smart label và tag thụ động thường áp dụng giao thức RTF Chúng ta sẽ xem xét các giao thức RFID phổ biến như Slotted Aloha, Adaptive Binary Tree, Slotted Terminal Adaptive Collection và đặc tả EPC Gen2 mới.