UHF RFIDエアインターフェースプロトコルに関する関連研究の分析

エアインターフェイス通信プロトコル仕様は、RFID リーダーと RFID 電子タグ間の情報交換であり、異なるメーカーの生産設備間の相互接続と相互運用性を実現するためのものです。 UHF RFID 技術のエア インターフェイス プロトコル ISO 18000-6 は、基本的に、一部の既存 RFID メーカーの製品仕様と EAV-UCC が提案するラベル アーキテクチャ要件を統合した仕様です。 エア インターフェイス プロトコルには、物理層とメディア アクセス コントロール (MAC) 層が含まれます。 物理層には、データ フレーム構造の定義、調整/復調、エンコード/デコード、リンク タイミングなどが含まれますが、データの内容やデータ構造には制限はありません。

現在の UHF RFID エア インターフェイス プロトコルは主に次のとおりです。 ISO 18000-6B プロトコルおよび EPC C1GEN2 プロトコル (EPC C1GEN2 プロトコル、現在は ISO 18000-6C プロトコル)。 一般的に言えば、ISO 18000-6C プロトコルの定義はより完全であり、既存の製品は基本的にこのプロトコルに従っています。

EPC プロトコルでは、RFID リーダーは変調されていない RF キャリアを送信することでタグ情報を取得し、 タグの後方散乱応答を聞いています。 タグは、RF キャリアの振幅または位相を後方散乱変調することによって情報を送信します。

EPCglobal 認定テストには、RFID 製品が UHF Gen2 標準に準拠していることを確認する適合性テストと、RFID 製品がすべての側面で準拠していることを確認する相互運用性テストが含まれます。 リーダー インターフェイスは、他の Gen2 認定製品とシームレスに相互運用できるように適切に設計されています。 ほとんどのパッシブ RFID タグは、RFID リーダー信号のエネルギーを使用してタグの集積回路 (IC) に電力を供給し、それをリーダーに向かって後方散乱しますが、BAP タグは統合電源 (通常はバッテリー) を使用して IC に電力を供給します。 したがって、リーダーの捕捉されたエネルギーはすべて後方散乱に利用できます。

G2 標準では、ユーザーはすべて、一部、またはタグなしのメモリを非表示にすることができます。 インテロゲータのアクセス権とタグへの近接度に応じて、タグ データにアクセスまたは変更するインテロゲータの能力は異なります。 これにより、タグデータの盗難や改ざんが防止されます。 G2 標準では、暗号化認証ラベルに関する偽造防止策も確立されています。 UHF Gen2 V1 タグは静的応答をリーダーに送り返すため、複製タグの作成が容易になります。 G2 標準では、リーダーがタグに信号を送信するたびに、異なる秘密番号が送信され、タグはそのやり取りに固有の応答を計算します。

エア インターフェイスに関連する RFID 標準 プロトコル

ISO/IEC 18000-1 情報技術: アイテム管理のための無線周波数識別 - 参照構造と標準化されたパラメータ定義。 エアインターフェース通信プロトコルで共通に守られるリーダとタグの通信パラメータテーブル、知的財産権の基本ルールなどを規定しています。 このようにして、各周波数帯域に対応する規格で同じ内容を繰り返し規定する必要がなくなります。

ISO/IEC 18000-2 情報技術: 単一製品管理のための無線周波数識別 - 中間周波数に適しています。 125 ～ 134KHz、タグとリーダー間の通信用の物理インターフェイスを指定します。リーダーはタイプ A (FDX) およびタイプ B (HDX) と同じタイプである必要があります。 タグ通信機能。 マルチタグ通信のプロトコルとコマンドに加えて衝突防止方法を指定します。

ISO/IEC 18000-3 情報技術: アイテム管理のための無線周波数識別 - 高周波帯域 13.56MHz に適用され、 リーダーとタグ間の物理インターフェイス、プロトコル、コマンドに加えて、衝突防止方法も含まれます。 衝突防止プロトコルは 2 つのモードに分けることができ、モード 1 は基本タイプと 2 つの拡張プロトコル (スロットなし非終端マルチレスポンダ プロトコルとスロット終端適応ポーリング マルチレスポンダ読み取りプロトコル) に分かれます。 モード 2 は、合計 8 チャネルを持つ時間周波数多重 FTDMA プロトコルを採用しており、多数のタグがある状況に適しています。

ISO/IEC 18000-4 情報技術: 無線周波数識別 アイテム管理用 - マイクロ波帯域 2.45GHz に適用され、リーダーとタグ間の物理インターフェイス、プロトコル、コマンドと衝突防止方法を指定します。 標準には 2 つのモードが含まれています。モード 1 は、リーダーが最初に話すパッシブ タグ動作モードです。 モード 2 はアクティブなタグで、動作モードはタグが最初に話すことです。

ISO/IEC 18000-6 情報技術: 単一製品管理のための無線周波数識別 - UHF 帯域 860 ～ 960MHz に適用されます。 リーダーとタグ間の物理インターフェイス、プロトコル、コマンドと衝突防止方法を指定します。 TypeA、TypeBの3つのインターフェースプロトコルを搭載TypeCパッシブタグを搭載しており、通信距離は最大10mに達します。 このうちタイプ C は EPCglobal によって草案され、2006 年 7 月に承認されました。認識速度、読み書き速度、データ容量、衝突防止、情報セキュリティ、周波数帯域適応性、耐干渉性などの面で大幅に向上しています。 2006 年に V4.0 ドラフトが提出され、タグ データの保存方法や対話型コマンドなど、補助電源とセンサーを備えた電子タグの特性が拡張されました。 バッテリーを備えたアクティブ タグは、読み取り範囲と通信の信頼性が向上しますが、サイズが大きく、高価になります。

ISO/IEC 18000-7: アクティブ電子タグに属する UHF 帯域 433.92MHz に適用されます。 リーダーとタグ間の物理インターフェイス、プロトコル、コマンドと衝突防止方法を指定します。 アクティブ タグは読み取り範囲が広く、大規模な固定資産の追跡に適しています。

ISO/IEC によって策定された 5 つの周波数帯域のエア インターフェイス プロトコルは、標準統一の相対性を完全に反映しています。 1 つの標準は、幅広いアプリケーション システムに共通の要件ですが、すべてのアプリケーション システムに共通するわけではありません。 一連の標準は、より広範囲の要件を満たすことができます。 アプリケーション要件。

UHF RFID のアプリケーションでは、エア インターフェイス プロトコルが各層のインターフェイス標準の問題を解決するための基礎となります。 表面的には、RFID 標準の策定、公布、実装の目的は、コーディング、通信、エア インターフェイス、データ共有などの問題を解決し、我が国における RFID 技術と関連システムの応用を最大限に活用することです。 実は、RFID規格をめぐる紛争は、物品情報の管理とRFID業界の支配をめぐる紛争である。 これは国家安全保障、技術戦略の実施、RFID 産業の発展に関連しています。 それは本質的に利益相反です。