ГОСТ Р 58666-2019 Информационные технологии. Идентификация радиочастотная для управления предметами. Параметры радиоинтерфейса для связи на частоте 13,56 МГц

ГОСТ Р 58666-2019
(ИСО/МЭК 18000-3:2010)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Информационные технологии

ИДЕНТИФИКАЦИЯ РАДИОЧАСТОТНАЯ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДМЕТАМИ

Параметры радиоинтерфейса для связи на частоте 13,56 МГц

Information technology. Radio frequency identification for item management. Part 3. Parameters for air interface communications at 13,56 MHz

ОКС 35.040

Дата введения 2020-06-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации" (АО "ВНИИС"), Некоммерческим партнерством "Русское общество содействия развитию биометрических технологий, систем и коммуникаций" (Некоммерческое партнерство "Русское биометрическое общество"), Федеральным государственным бюджетным учреждением "Государственная публичная научно-техническая библиотека России" (ГПНТБ России), Некоммерческим партнерством "Международный Центр Трансфера Технологий" (НП "МЦТТ"), Закрытым акционерным обществом "3М Россия" (ЗАО "3М Россия") и Обществом с ограниченной ответственностью "Спектрум Менеджмент" (ООО "Спектрум Менеджмент") на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен Некоммерческим партнерством "Русское биометрическое общество", ГПНТБ России, НП "МЦТТ" и ЗАО "3М Россия"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 355 "Технологии автоматической идентификации и сбора данных"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 ноября 2019 г. N 1185-ст**

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО/МЭК 18000-3:2010* "Информационные технологии. Идентификация радиочастотная для управления предметами. Часть 3. Параметры радиоинтерфейса для связи на частоте 13,56 МГц" (ISO/IEC 18000-3:2010 "Information technology - Radio frequency identification for item management - Part 3: Parameters for air interface communications at 13,56 MHz", MOD), путем изменения отдельных фраз (слов, значений показателей, ссылок), которые выделены в тексте курсивом**. Внесение указанных технических отклонений направлено на учет потребностей национальной экономики Российской Федерации.

________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.
** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах "Введение", 3 "Нормативные ссылки", приложении ДА и по тексту документа отмеченные знаком "**", приводятся обычным шрифтом; остальные по тексту документа выделены курсивом. - Примечания изготовителя базы данных.

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА.

Сведения о соответствии международных и русских команд, параметров и технических терминов, использованных в настоящем стандарте, приведены в дополнительном приложении ДБ.

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного в нем международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДВ

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 Некоторые элементы настоящего стандарта могут быть объектами патентных прав. Международная организация по стандартизации (ИСО) и Международная электротехническая комиссия (МЭК) не несут ответственности за установление подлинности каких-либо или всех таких патентных прав

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет ()

Введение

Серия стандартов ГОСТ Р ИСО/МЭК 18000 "Информационные технологии. Идентификация радиочастотная для управления предметами" подготовлена с целью:

- определить общие протоколы для связи в полосах радиочастот, используемых на международном уровне для радиочастотной идентификации (РЧИ), и, по возможности, определить использование одних и тех же протоколов для всех полос радиочастот так, чтобы уменьшить проблемы перехода от одной полосы радиочастот к другой;

- свести к минимуму стоимость программного обеспечения и затраты на внедрение системы;

- добиться, чтобы управление, контроль и обмен информацией были общими настолько, насколько это возможно.

Она состоит из следующих частей:

- Часть 2. Параметры радиоинтерфейса для частот ниже 135 кГц;

- Часть 3. Параметры радиоинтерфейса для связи на частоте 13,56 МГц;

- Часть 4. Параметры радиоинтерфейса для связи на частоте 2,45 ГГц;

- Часть 6. Параметры радиоинтерфейса для связи в диапазоне частот от 860 до 960 МГц. Общие требования;

- Часть 7. Параметры активного радиоинтерфейса для связи на частоте 433 МГц;

- Часть 61. Параметры радиоинтерфейса для связи в диапазоне частот от 860 до 960 МГц, тип A;

- Часть 62. Параметры радиоинтерфейса для связи в диапазоне частот от 860 до 960 МГц, тип B;

- Часть 63. Параметры радиоинтерфейса для связи в диапазоне частот от 860 до 960 МГц, тип C;

- Часть 64. Параметры радиоинтерфейса для связи в диапазоне частот от 860 до 960 МГц, тип D.

Настоящий стандарт предусматривает 3 МОДА, ориентированных на различные области применения. Подробные технические различия между МОДА приведены в таблицах параметров.

Настоящий стандарт касается исключительно систем, работающих на частоте 13,56 МГц.

Международная организация по стандартизации (ИСО) и Международная электротехническая комиссия (МЭК) обращают внимание на тот факт, что следование этому стандарту может затронуть патентные права.

ИСО и МЭК не несут ответственности за установление подлинности каких-либо или всех патентных прав.

Патентообладатели заверили ИСО и МЭК, что они готовы вести переговоры с пользователями по всему миру о лицензировании на разумных и непредвзятых условиях. В этом отношении, заявления патентообладателей зарегистрированы в ИСО и МЭК. Информация может быть получена от следующих компаний:

Следует обратить внимание на то, что некоторые элементы этого стандарта могут быть объектом патентных прав, не указанных выше. ИСО и МЭК не несут ответственности за выявление каких-либо или всех патентных прав. Последнюю информацию по вопросам патентования в ИСО можно найти по адресу: http://www.iso.org/patents.

1 Область применения

Настоящий стандарт содержит рекомендации, касающиеся физического уровня, системы управления коллизиями и протоколов систем радиочастотной идентификации, предназначенных для идентификации предметов и работающих на частоте 13,56 МГц в соответствии с требованиями [1].

Настоящий стандарт содержит описание систем для каждой МОДА*, определенной в разделе 6.

________________

* МОДА (Mode) радиочастотной идентификации - одна из различных систем радиочастотной идентификации, работающих в той же полосе частот, которые могут быть или не быть совместимыми, но не создают друг другу существенные помехи.

Настоящий стандарт определяет три, не создающих существенных взаимных помех, МОДА.

МОДА несовместимы.

Несовместимые МОДА не оказывают воздействие друг на друга.

2 Требования соответствия

Для того чтобы претендовать на соответствие настоящему стандарту, необходимо соблюдение всех его положений, за исключением положений с пометкой "опционально". Кроме того, необходимо действовать в соответствии с национальными требованиями использования радиочастотного спектра (что может потребовать дополнительных ограничений).

Соответствующие методы испытаний определены в ГОСТ Р 56914.

3 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р ИСО/МЭК 7816-6-2013 Карты идентификационные. Карты на интегральных схемах. Часть 6. Межотраслевые элементы данных для обмена

ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693-1-2013 Карты идентификационные. Карты на интегральных схемах бесконтактные. Карты удаленного действия. Часть 1. Физические характеристики

ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693-2-2013 Карты идентификационные. Карты на интегральных схемах бесконтактные. Карты удаленного действия. Часть 2. Воздушный интерфейс и инициализация

ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693-3-2011 Карты идентификационные. Карты на интегральных схемах бесконтактные. Карты удаленного действия. Часть 3. Антиколлизия и протокол передачи данных

ГОСТ Р ИСО/МЭК 15963 Информационные технологии. Радиочастотная идентификация для управления предметами. Уникальная идентификация радиочастотных меток

ГОСТ Р ИСО/МЭК 18046 Автоматическая идентификация. Идентификация радиочастотная. Методы испытаний технических характеристик устройств радиочастотной идентификации

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-1 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 1. Общие термины в области АИСД

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-2 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 2. Оптические носители данных (ОНД)

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-3 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 3. Радиочастотная идентификация (РЧИ)

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-4 Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 4. Общие термины в области радиосвязи

ГОСТ Р 56914 Информационные технологии. Методы испытаний на соответствие устройств радиочастотной идентификации. Часть 3. Методы испытаний радиоинтерфейса для связи на частоте 13,56 МГц

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

4 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-1, ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-3, ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-4, а также следующие термины с соответствующими определениями:

4.1 закодированный текст (cover-coded text): Информация, которая зашифрована методом защиты кодированием.

4.2 защита кодированием (cover-coding): Метод закрытия устройством считывания/опроса (УСО) информации, которая передается радиочастотной метке.

4.3 дуплексная связь (full-duplex communications): Передача данных (в обоих направлениях) при наличии активирующего поля, излучаемого трансивером.

4.4 полудуплексная связь (half-duplex communications): Поочередная передача данных в любом направлении, которая ведется в каждый момент времени только в одном направлении.

4.5 маркер подлинности (handle, descriptor): RN16, 16-битовое случайное число, которое служит для установления подлинности (опознания, аутентификации) радиочастотных меток в состояниях open и secured.

4.6 код PacketCRC (PacketCRC): 16-битовый циклический избыточный код (CRC), который радиочастотная метка с ненулевым значением XI (индикатора расширенного протокола управления, см. 5.1), динамически вычисляет на основе значений PC, XPC и UII, и передает путем модуляции нагрузкой во время инвентаризации* (см. 4.13).

________________

* Инвентаризация (inventory) - операция идентификации радиочастотной метки устройством считывания/опроса (УСО).

4.7 данные PacketPC (PacketPC): Информация о протоколе управления, которую радиочастотная метка с ненулевым значением XI динамически вычисляет и передает путем модуляции нагрузкой во время инвентаризации (см. 4.14).

4.8 фазовая модуляция колебаний (phase jitter modulation (PJM)): Метод модуляции, при котором данные передаются в виде малых изменений фазы силового питающего поля.

4.9 физический уровень (physical layer): Кодирование данных путем модуляции формы радиоволн, используемые при обмене данными между устройством считывания/опроса (УСО) и радиочастотной меткой при передаче данных в обоих направлениях.

4.10 опорный интервал (pivot): Средняя длительность передаваемого символа данных при передаче в направлении "УСО - радиочастотная метка". R=>T: Опорный интервал = (длительность 0 + длительность 1)/2. См. Направление передачи от УСО к радиочастотной метке (R=>Т) в 5.1.

4.11 открытый текст (plaintext): Информация, которая не защищена кодированием.

4.12 ввод в действие (recommissioning): Значительные изменения функциональности радиочастотной метки и/или содержимого памяти, по командам УСО, обычно в результате изменения модели использования или назначения радиочастотной метки.

4.13 код StoredCRC (StoredCRC): 16-битовый циклический избыточный код (CRC), который вычисляется радиочастотной меткой для данных StoredPC и UII, сохраняется в памяти UII при включении питания, и может передаваться в ответе при инвентаризации (см. 4.13).

4.14 данные StoredPC (StoredPC): Данные, определяющие вид протокола управления (protocol-control information), хранящаяся в памяти UII, которую радиочастотная метка с нулевым значением XI передает путем модуляции нагрузкой во время инвентаризации (см. 4.7).

4.15 интервал Tari (Tari): Опорный интервал при передаче нулевого бита данных в канале связи "УСО-радиочастотная метка".

5 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте использованы как собственные символьные обозначения и сокращения, так и принятые в ГОСТ Р 56914, ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-1, ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-3, ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-4.

5.1 Обозначения

________________

* Предварительный тоновый сигнал.

5.2 Сокращения

Примечание - В настоящем стандарте используются два типа циклического избыточного кода: CRC-5 (5-битовый CRC) и CRC-16 (16-битовый CRC) и три различных понятия CRC-16: код StoredCRC, код PacketCRC и CRC-16c.

Для памяти UII (0-го слова) и команды ACK используются следующие два понятия CRC-16:

- код StoredCRC = CRC-16 рассчитывается при запуске и отображается в 0 слове памяти UII;

- код PacketCRC = CRC-16 рассчитывается по данным ответа радиочастотной метки на команду ACK.

Для всех остальных случаев и команд используется следующее понятие CRC-16:

- CRC-16c = CRC-16 рассчитывается по данным ответа, полученного от радиочастотной метки.

________________

* Протокол ITF - протокол для связи, согласно которому радиочастотная метка передает сигнал ответа только после получения команды УСО.

5.3 Примечания

При описании МОДА 3 настоящей спецификации приняты следующие обозначения:

- состояния и флаги состояний выделены полужирным. Пример: ready;

- команды обозначены курсивом. Переменные также обозначаются курсивом. Там, где в спецификации может возникнуть путаница между обозначениями команд и переменных, должно быть явное указание в самом наименовании. Пример: BeginRound (Начать цикл опроса);

- процедуры показаны подчеркнутым курсивом;

- параметры команд подчеркнуты. Пример: Pointer (Указатель);

- для указания на логическое отрицание, перед обозначением используется символ '~'. Пример: Если значение "flag" - истина, то "~flag" - ложь;

- обозначение "R=>T" относится к командам или к сигналам связи, передаваемым по радиоинтерфейсу от УСО к радиочастотной метке (англ. reader-to-tag));

- обозначение "T=>R" относится к командам или к сигналам связи, передаваемым по радиоинтерфейсу от радиочастотной метки к УСО (англ. tag-to-reader).

6 Требования: физический уровень, система управления коллизиями и протокол передачи данных для систем, работающих на частоте 13,56 МГц

6.0 Общие положения, применимые ко всем МОДА

6.0.1 Представление в соответствии с [1]

Контекст, формулировки и представления настоящего стандарта, описывающие физический уровень, систему управления коллизиями и протокол передачи данных для систем радиочастотной идентификации, работающих в диапазоне 13,56 МГц, находятся в полном соответствии с требованиями [1].

6.0.2 Функциональная совместимость с настоящим стандартом

Настоящий стандарт определяет и описывает три МОДА на частоте 13,56 МГц.

Описанные МОДА не совместимы между собой, но полагается, что при работе они не оказывают какого-либо существенного воздействия друг на друга. Все известные перекрестные взаимодействия перечислены в приложении О.

Примечания

1 Рекомендуется, чтобы пользователи выбирали одну из МОДА для каждого конкретного применения.

2 В соответствии с национальными требованиями использования радиочастотного спектра могут существовать ограничения по мощности, частоте или по полосе пропускания радиочастотного спектра, что снижает производительность системы при применении ее в данной стране. Это означает, что пользователь несет ответственность за получение подтверждения от изготовителей, а также, при необходимости, за проведение соответствующих испытаний, чтобы гарантировать соответствие системы требованиям законодательства.

3 На момент подготовки настоящего стандарта канал связи "УСО-радиочастотная метка" и "радиочастотная метка-УСО" может быть объектом для получения официального разрешения или проведения сертификации, поэтому, в дополнение к настоящему стандарту, необходимо сделать ссылку на национальное регулирование и стандарты в области радиосвязи. Все системы должны быть согласованы с национальными требованиями использования радиочастотного спектра.

6.0.3 Соответствие устройства опроса/считывания требованиям настоящего стандарта

Для утверждения о соответствии устройства опроса/считывания настоящему стандарту УСО должен поддерживать: МОДА 1, МОДА 2 либо МОДА 3. УСО может поддерживать любой или все МОДА как опцию (МОДА не являются взаимодействующими).

6.0.4 Соответствие радиочастотной метки требованиям настоящего стандарта

Для утверждения о соответствии радиочастотной метки настоящему стандарту радиочастотная метка должна поддерживать: МОДА 1, МОДА 2 либо МОДА 3. Радиочастотная метка может поддерживать любую или все МОДА как опцию (режимы не являются взаимодействующими).

6.0.5 Структура команд и возможность расширения

6.1, 6.2 и 6.3 описывают структуру кодов команд между УСО и радиочастотной меткой и показывают, какое количество позиций доступно для будущего расширения. Подразделы, описывающие спецификации команд управления, полностью описывают команды и их представление. Каждая команда помечается как "обязательная" или "опциональная". В соответствии с [1] подразделы настоящего стандарта устанавливают возможность реализации "команд пользователя" и "команд изготовителя".

Виды характеристик разрешенных команд определены в пунктах от 6.0.6 до 6.0.9.

6.0.6 Обязательные команды

Обязательная команда должна поддерживаться всеми радиочастотными метками, отвечающими требованиям стандарта. УСО, отвечающие требованиям стандарта, должны поддерживать все обязательные команды.

6.0.7 Опциональные команды

Опциональные команды - команды, которые определены в настоящем стандарте. УСО должны быть технически способными к выполнению всех опциональных команд, которые определены в настоящем стандарте (хотя необходимости быть сконфигурированными для этого нет). Радиочастотные метки могут поддерживать или не поддерживать опциональные команды.

Если в устройстве опроса или в радиочастотной метке реализована опциональная команда, то она должна соответствовать требованиям настоящего стандарта.

6.0.8 Команды пользователя

Команды пользователя могут быть разрешены к использованию настоящим стандартом, но не должны быть описаны в настоящем стандарте.

Команда пользователя не должна никаким образом копировать функциональность какой-либо обязательной или дополнительной команды, определенной в настоящем стандарте. УСО должен использовать команду пользователя только в соответствии со спецификациями изготовителя радиочастотной метки.

6.0.9 Команды изготовителя

Команды изготовителя могут быть разрешены к использованию настоящим стандартом, но не должны быть описаны в настоящем стандарте.

Команда изготовителя не должна никаким образом копировать функциональность какой-либо обязательной или дополнительной команды, определенной в настоящем стандарте. Поставщики не должны предоставлять каких-либо средств для обхода ограничений, накладываемых протоколом. Команды изготовителя предназначены для производственных целей и не должны использоваться в установленных системах радиочастотной идентификации.

6.1 МОДА 1: физический уровень, система управления коллизиями и протоколы МОДА 1

МОДА 1 не совместима ни с какими другими МОДА, определенными в настоящем стандарте.

6.1.1 Система считывания/записи

МОДА 1 описывает систему считывания/записи, используя метод "Обмен данными начинает УСО".

6.1.2 Нормативные аспекты

Физический уровень, система управления коллизиями и протоколы передачи, описанные в этой МОДА, определены в ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693-1, ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693-2. Пункты 6.1.3-6.1.8 описывают нормативные требования МОДА 1.

6.1.3 Аспекты измерения параметров соответствия и производительности

Аспекты измерения параметров соответствия и производительности для МОДА 1 даны в соответствующих подразделах (ГОСТ Р ИСО/МЭК 18046 и ГОСТ Р 56914 соответственно).

6.1.4 Физический уровень

Физический уровень МОДА 1 радиоинтерфейса на частоте 13,56 МГц должен соответствовать требованиям ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693-2.

6.1.5 Протокол и метод управления коллизиями

Протокол и метод управления коллизиями МОДА 1 радиоинтерфейса на частоте 13,56 МГц должен соответствовать требованиям ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693-3.

6.1.6 Команды

Команды МОДА 1 для радиоинтерфейса на частоте 13,56 МГц должны соответствовать требованиям ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693-3. В приложении A приведены команды, которые необходимы, чтобы поддерживать кодирование, описанное в [3], и которые требуются в радиочастотной идентификации для управления предметами.

6.1.7 Таблица параметров канала связи "УСО-радиочастотная метка"

Таблица параметров канала связи "УСО-радиочастотная метка" для МОДА 1 радиоинтерфейса на частоте 13,56 МГц, должна соответствовать требованиям ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693-2. Для получения более подробной информации см. таблицу 1.

Таблица 1 - Параметры канала связи "УСО-радиочастотная метка"

________________

* Решением ГКРЧ 07-20-03-001 определена максимальная напряженность магнитного поля на расстоянии 10 м от УСО, которая составляет 60 дБ (мкА/м).

** В соответствии с решением ГКРЧ от 7 мая 2007 года N 07-20-03-001, г.Москва, "О выделении полос радиочастот устройствам малого радиуса действия" для устройств радиочастотной идентификации" установлена максимальная напряженность магнитного поля на расстоянии 10 м от УСО на уровне 60 дБ (мкА/м).

*** Текст документа соответствует оригиналу. - .

6.1.8 Таблица параметров для канала связи "радиочастотная метка-УСО"

Таблица параметров канала связи "радиочастотная метка-УСО" для МОДА 1 радиоинтерфейса на частоте 13,56 МГц должна соответствовать требованиям ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693-2. Для получения более подробной информации см. таблицу 2.

Таблица 2 - Параметры канала связи "радиочастотная метка-УСО"*

________________

* В соответствии с решением ГКРЧ от 7 мая 2007 года N 07-20-03-001, г.Москва, "О выделении полос радиочастот устройствам малого радиуса действия" для устройств радиочастотной идентификации" установлена максимальная напряженность магнитного поля на расстоянии 10 м от УСО на уровне 60 дБ(мкА/м).

** В Российской Федерации не регулируется.

*** Текст документа соответствует оригиналу. - .

Продолжение таблицы 2

________________

* Отношение времени излучения к времени ожидания.

6.2 МОДА 2: физический уровень, система управления коллизиями и протоколы МОДА 2

МОДА 2 не совместим ни с какими другими режимами МОДА, определенными в настоящем стандарте.

МОДА 2 не влияет на любой другой режим, определенный в настоящем стандарте.

Аспекты измерения параметров соответствия и производительности для МОДА 2 должны удовлетворять ГОСТ Р ИСО/МЭК 18046 и ГОСТ Р 56914 соответственно.

6.2.1 Нормативные аспекты: физические параметры и параметры управления доступом к среде (MAC): канал связи "УСО-радиочастотная метка"

Физические параметры и параметры управления доступом к среде (MAC) канала связи "УСО-радиочастотная метка" приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Физические параметры и параметры управления доступом к среде (MAC) канала связи: "УСО-радиочастотная метка"

________________

* Решением ГКРЧ 07-20-03-001 определена максимальная напряженность магнитного поля на расстоянии 10 м от УСО, которая составляет 60 дБ(мкА/м).

Рисунок 1 - Два возможных флага команд

6.2.2 Канал связи "радиочастотная метка-УСО"

Параметры канала связи "радиочастотная метка-УСО" приведены в таблице 4, два возможных флага ответа изображены на рисунке 2.

Таблица 4 - Канал связи "радиочастотная метка-УСО"

Рисунок 2 - Два возможных флага ответа

6.2.3 Описание метода работы

6.2.3.1 Общие положения

Данный подраздел определяет характеристики радиоинтерфейса между УСО и радиочастотной меткой. В нем подробно описаны передача энергии и двунаправленная связь между УСО и радиочастотной меткой.

Радиочастотные метки могут быть пассивными. В этом случае, энергия передается от УСО к радиочастотной метке высокочастотным магнитным полем с помощью антенн, установленных как в УСО, так и в радиочастотной метке. Частота силового питающего поля, fc, составляет 13,56 МГц ±7 кГц. УСО должен быть способен обеспечить электропитание радиочастотной метки при любом положении метки внутри создаваемого им поля.

Команды передаются от УСО к радиочастотной метке путем фазовой модуляции колебаний (PJM) силового питающего поля. Фазовая модуляция колебаний PJM передает данные в виде очень малых изменений фазы силового питающего поля. Эти фазовые изменения находятся в диапазоне между ±3,0° и ±4,0°. Модуляция PJM не приводит к снижению мощности передачи. Полоса пропускания при модуляции PJM не шире, чем оригинальный двусторонний спектр данных. Уровень сигналов и скорость передачи данных в битах в боковых спектрах независимы друг от друга. Это позволяет задать любой уровень сигнала в боковой полосе, не влияя на скорость передачи данных в битах. Модуляция флуктуации фазы описана в приложении В.

Скорость передачи команд, кодируемых с использованием модифицированной частотной модуляции (MFM), составляет 423,75 Кбит/с.

УСО может быть дуплексным или полудуплексным. Если УСО дуплексный, то он может одновременно передавать команды и принимать ответы от радиочастотных меток. Радиочастотные метки полудуплексные.

Радиочастотная метка отвечает УСО посредством индуктивной связи, при этом напряжение в катушке индуктивности антенны радиочастотной метки модулируется поднесущей. Поднесущая получается путем деления частоты силового питающего поля.

Радиочастотные метки могут выбрать одну из восьми поднесущих частот в диапазоне от 969 кГц до 3013 кГц. Скорость передачи данных метки в битах, закодированных с помощью модифицированной частотной модуляции (MFM) и модулирования поднесущей методом двоичной фазовой манипуляции (BPSK) - 105,9375 Кбит/с.

Чтобы гарантировать, что сигналы от меток, отвечающих на разных каналах, могут быть приняты одновременно, сигналы должны иметь ограниченный частотный диапазон, чтобы уменьшить уровни гармоник данных (несущего сигнала) и поднесущих.

6.2.3.2 Интерфейс канала связи "УСО-радиочастотная метка"

Команды передаются от УСО к радиочастотной метке модуляцией флуктуации фазы силового питающего поля. Скорость передачи команды составляет 423,75 Кбит/с, все команды закодированы с помощью модифицированной частотной модуляции MFM до модулятора PJM.

6.2.3.2.1 Модуляция

Команды передаются от УСО к радиочастотной метке модуляцией флуктуации фазы силового питающего поля. При модуляции PJM данные передаются в виде очень малых инверсий фазы силового питающего поля. Это позволяет задать любой уровень сигнала в боковой полосе, не влияя на скорость передачи данных в битах.

Радиочастотные метки работают согласно своему назначению с минимальными по уровню сигналами, с использованием PJM, в боковых полосах, в соответствии с правилами FCC и ETSI.

Сдвиг фазы сигнала магнитного поля УСО с использованием модуляции флуктуации фазы иллюстрируется на рисунке 3 и в таблице 5.

Рисунок 3 - Схема модуляции команды

Таблица 5 - Параметры модуляции команды

Примечание - Общий сдвиг фаз на 4,0° должен быть завершен в течение времени не более 500 нс. Сдвиг фаз не может превышать окончательное значение более чем на 5%. Время изменения сдвига фаз между уровнями 10% и 90% (и наоборот) не должно превышать 40 нс. Величина сдвига фаз должна оставаться постоянной во время всей команды.

6.2.3.2.2 Скорость передачи данных в битах и кодирование данных

Скорость передачи кодированных команд составляет 423,75 Кбит/с (fs/32). Период битового интервала, используемый при кодировании команд, составляет 2,3599 мкс.

Все команды закодированы с помощью метода модифицированной частотной модуляции MFM до модулятора PJM. Биты кодируются с использованием правил кодирования модифицированной частотной модуляции MFM. MFM имеет самую узкую полосу пропускания из двоичных методов кодирования. Значение бита определяется по изменению состояния. Эти правила кодирования, определяются следующим образом:

- бит 1 определяется как изменение состояния в середине битового интервала;

- бит 0 определяется как изменение состояния в начале битового интервала;

- там, где бит 0 непосредственно следует за битом 1, изменения состояния нет.

Пример кодирования команды модифицированной частотной модуляцией и синхронизации двоичной последовательности 000100 показан на рисунке 4.

Как правило, фронты импульсов, показанных на рисунке 4, и на рисунке 5, должны быть синхронизированы с силовым питающим полем. Если не синхронизированы, то импульсы должны быть сгенерированы в УСО с точностью ±0,04 мкс относительно временных значений, показанных на рисунке.

Рисунок 4 - MFM кодирование команды и временные диаграммы двоичной последовательности 000100

6.2.3.2.3 Кадры данных в канале связи "УСО-радиочастотная метка"

Флаг команды определяет начало команды и длительность битового интервала. Флаг состоит из трех частей:

- синхронизирующая последовательность из 8-и бит действительных данных MFM;

- в обычных данных нет нарушения кодирования модифицированной частотной модуляции (MFM). Нарушение представляет собой последовательность из 5 изменений состояния, разделенных соответственно: интервалом в 1 бит, интервалом в 2 бита, интервалом в 1,5 бита, интервалом в 2 бита;

- завершающий 0 определяет конец флага и начало команды.

Синхронизирующая последовательность, нарушение кодирования и завершающий 0 для двух возможных флагов команды показаны на рисунке 5.

Рисунок 5 - MFM кодирование и временные диаграммы для двух возможных флагов команды

6.2.3.3 Интерфейс канала связи "радиочастотная метка-УСО"

Ответы закодированы методами MFM и BPSK. Радиочастотные метки используют для ответа одну из 8, на выбор, модулированных поднесущих частот.

6.2.3.3.1 Поднесущие

Радиочастотная метка может использовать одну из восьми поднесущих. Поднесущие получаются путем деления частоты силового питающего поля. Частоты канала и коэффициенты деления приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Поднесущие частоты канала и коэффициенты деления

6.2.3.3.2 Модуляция

Радиочастотная метка отвечает УСО посредством индуктивной связи, при этом напряжение в катушке индуктивности антенны радиочастотной метки модулируется поднесущей. Модуляция основана на модуляции импеданса. Закодированные данные модулируются на поднесущей частоте как двоичная фазовая модуляция.

Системы радиочастотной идентификации должны соответствовать российским правилам использования радиочастотного спектра. Чтобы гарантировать, что сигналы от меток, отвечающих на разных каналах, могут быть приняты одновременно, сигналы должны иметь ограниченный частотный диапазон, чтобы уменьшить уровни гармоник данных (несущего сигнала) и поднесущих.

Примечание - Например, спектр ответного сигнала радиочастотной метки для закодированного методом модифицированной частотной модуляции потока нулей, передаваемого со скоростью 105,9375 Кбит/с, может быть определен маской ответа радиочастотной метки, представленной на рисунке 6. Такое ограничение маски принято для регионов ITU 1, 2 и соответствует нормам Японии.

Примечание - Этот рисунок показывает верхнюю боковую полосу частот ответа радиочастотной метки. Такая же маска должна быть применена и к нижней боковой полосе частот.

Рисунок 6 - Маска ответного сигнала радиочастотной метки

6.2.3.3.3 Скорость передачи данных в битах и кодирование данных

Скорость передачи данных в битах закодированного ответного сигнала радиочастотной метки составляет 105,9375 Кбит/с (/128). Длительность битового интервала, используемого для кодирования команд, составляет 9,4395 мкс. Используемая модуляция - BPSK (двоичная фазовая манипуляция).

Радиочастотная метка отвечает, используя одну из восьми выбранных модулированных поднесущих частот. Поднесущие частоты получены путем деления частоты силового питающего поля. Ответы кодируются с использованием MFM и модулируются на поднесущей методом двоичной фазовой манипуляцией (BPSK).

Правила кодирования MFM приведены в 6.2.3.2.2. Пример ответного сигнала, закодированного с помощью MFM, представляющего собой двоичную последовательность 000100, показан на рисунке 7. Как правило, фронты импульсов, показанных на рисунке 7 и на рисунке 8, должны быть синхронизированы с силовым питающим полем. Если не синхронизированы, то импульсы должны быть сгенерированы в радиочастотной метке с точностью ±0,15 мкс относительно временных значений, показанных на рисунках.

Рисунок 7 - MFM кодирование ответа и временные диаграммы двоичной последовательности 000100

6.2.3.3.4 Кадры данных в канале связи "радиочастотная метка-УСО"

Флаг ответа определяет начало ответа и длительность битовых интервалов. Флаг ответа состоит из трех частей:

- синхронизирующая последовательность из 9 бит действительных данных MFM;

- в обычных данных нет нарушения кодирования модифицированной частотной модуляции (MFM). Нарушение представляет собой последовательность из 4 изменений состояния, разделенных соответственно: интервалом в 2 бита, интервалом в 1,5 бита, интервалом в 2 бита. Четвертый (последний) переход определяет начало битового интервала;

- завершающий 0 в конце строки данных.

Синхронизирующая последовательность, нарушение кодирования и завершающий ноль для двух возможных флагов ответа показаны на рисунке 8.

Рисунок 8 - MFM кодирование и временные диаграммы для двух возможных флагов ответа

6.2.4 Параметры протокола

Параметры протокола приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Параметры протокола

6.2.5 Описание метода работы протокола

6.2.5.1 Общая информация

Радиочастотные метки могут быть пассивными, в этом случае энергия передается от УСО к радиочастотной метке высокочастотным (HF) магнитным полем с помощью индуктивно связанных антенн УСО и радиочастотной метки.

Диалог между УСО и радиочастотной меткой осуществляется на основе протокола ITF. После активации радиочастотной метки силовым питающим полем радиочастотная метка ожидает действующие команды без передачи данных. После получения команды радиочастотная метка передает ответ на команду.

Используется фазовая модуляция колебаний (PJM) (описана в 6.2.3 выше).

Память радиочастотной метки может быть расширена и составлять более 1 Мбит, таким образом система является расширяемой, если такие требования к радиочастотной метке предъявляются.

Идентификация нескольких меток выполняется за счет использования комбинации Множественного доступа с частотным разделением и Множественного доступа с временным разделением (FTDMA). Имеются восемь каналов ответа, доступных для использования радиочастотными метками. В ответ на действительную команду каждая радиочастотная метка случайным образом выбирает канал, по которому может передать свой ответ. Ответ передается по выбранному каналу один раз. После получения следующей команды каждая радиочастотная метка снова случайным образом выбирает канал и передает ответ. Этот метод псевдослучайной перестройки частоты ответа используется для каждой последующей действительной команды. В дополнение к случайному выбору канала радиочастотная метка может также случайным образом блокировать свой ответ. Когда ответ заблокирован, радиочастотная метка не передает этот ответ. Случайная блокировка ответа необходима при идентификации большого количества меток. Все частотные и временные параметры FTDMA определяются командой.

Все команды имеют временную метку, радиочастотные метки хранят самую первую отметку, которую получили от УСО. Сохраненная времення метка определяет точно, когда радиочастотная метка впервые оказалась в поле УСО, и это представляет собой высокоточный метод определения порядка появления радиочастотных меток в поле УСО, не зависящий от скорости идентификации.

Временне настройки радиочастотной метки должны быть сохранены в памяти радиочастотной метки (например, используя память для временного хранения данных с произвольным доступом TRAM), и сохраняют данные во время перебоев питания, вызванных переключением силового питающего поля при неблагоприятной ориентации меток в поле УСО.

6.2.5.2 Описание элементов данных

Считанные данные - данные, считанные из встроенной памяти радиочастотной метки в ответ на действительную команду.

Записанные данные - данные, записанные в память радиочастотной метки в ответ на действительную команду.

Сохраненные данные представляют собой данные, сохраненные в памяти радиочастотной метки.

Жестко закодированные неизменяемые данные - данные в виртуальном ПЗУ.

6.2.5.3 Структура памяти радиочастотной метки

Настоящий стандарт описывает память радиочастотной метки исключительно в виртуальных терминах и не имеет целью ограничить возможные физические реализации памяти радиочастотной метки.

Память радиочастотной метки разделена на три области, приведенные в таблице 8.

Таблица 8 - Области памяти радиочастотной метки

Радиочастотные метки с виртуальной памятью 4 Кбит или менее используют 8-битовую адресацию и поля длиной в 8 бит. Радиочастотные метки с виртуальной памятью более чем 4 Кбит используют как 8-, так и 16-битовую адресацию и длину полей.

Память радиочастотной метки включает в себя идентификаторы радиочастотных меток, настройки и пользовательские поля. Виртуальная карта памяти, см. таблицу 9, включает в себя определенные поля. Порядок следования битов любого поля таков, что младший значащий бит хранится в младшем значащем бите адреса виртуальной памяти.

Виртуальная память структурно организована и адресуется к 16-битовым словам. МОДА 2 предусматривает различные типы меток с различными размерами блока памяти, где блок - это одно 16-битовое слово или более. Команды считывания считывают ноль или более слов. Команды записи записывают целые слова, где количество слов, которые могут быть записаны, определяется организацией памяти.

Память может быть заблокирована. После блокировки память не может быть перезаписана.

6.2.5.4 Виртуальная память радиочастотных меток

Таблица 9 показывает структуру виртуальной памяти радиочастотной метки.

Таблица 9 - Карта виртуальной памяти

Слова начиная с 10-го должны быть Пользовательской памятью, за которой следует оставшаяся системная память. Специальный идентификатор 0 и пароль 0 являются наименее значимыми словами из этих нескольких полей слов.

6.2.5.5 Указатель блокировки

Указатель блокировки - 16-битовое поле виртуальной системной памяти, используемое, чтобы предотвратить перезапись памяти радиочастотной метки. Поле указывает на слово в памяти. Все полные блоки памяти с адресами, меньшими, чем число, сохраненное в указателе блокировки, не могут быть перезаписаны. Команды УСО не могут уменьшить значение указателя блокировки.

6.2.5.6 Уникальная идентификация (ID радиочастотной метки)

Уникальная идентификация для МОДА 2 может быть реализована непрерывно во время производства. Уникальный идентификатор должен представлять собой логический 64-битовый блок, соответствующий ГОСТ Р ИСО/МЭК 15963.

Физическая реализация идентификатора на метке остается за изготовителем.

64 логических бита структурированы в три части. См. рисунок 9.

Рисунок 9 - Логическая организация идентификатора радиочастотной метки

6.2.5.7 Код изготовителя

Код изготовителя представляет собой маску из 16 битов.

Для обеспечения работоспособности системы требуется только, чтобы эта маска была заполнена двоичным значением (кодом).

Однако, чтобы однозначно идентифицировать изготовителей, код должен соответствовать ГОСТ Р ИСО/МЭК 15963.

Передача данных от радиочастотной метки в МОДА 2 должна производиться, начиная с младшего значащего бита, а данные должны располагаться, как показано в таблице 10.

Пример реализации согласуется с ГОСТ Р ИСО/МЭК 15963.

Код изготовителя - 16-битовое поле, устанавливается при производстве метки, на этапе тестирования. Структура кода изготовителя показана в таблице 10.

Таблица 10 - Поле кода изготовителя

6.2.5.8 Идентификатор группы приложений (AFI)

Вторая маска состоит из 16 бит.

Для обеспечения работоспособности системы требуется только, чтобы эта маска была заполнена двоичным кодом.

Назначение данной маски - идентификация применений или множеств радиочастотных меток.

Рекомендуется, чтобы первый октет этой маски использовался для кодирования AFI, как определено в [5], таким образом значение AFI должно быть определено в поле RA команды, как определено в [6].

Второй октет этой маски не определен.

6.2.5.9 Специальный идентификатор

Третья маска - состоит из 32 бит.

Маска должна быть заполнена при производстве меток и должна содержать уникальное последовательно изменяющееся двоичное значение, определяемое изготовителем, и которое не может быть использовано им повторно. Это должно обеспечить уникальный идентификатор радиочастотной метки у данного изготовителя.

Комбинация специального идентификатора, Идентификатора семейства приложений и Кода изготовителя, должна обеспечить непрерывную и однозначную идентификацию радиочастотных меток.

Такой идентификатор позволяет однозначно идентифицировать радиочастотную метку и производить обмен данными именно с ней. Технологическое программное обеспечение, используемое при производстве меток, должно гарантировать, что значение уникального идентификатора увеличивается каждый раз, когда производится новая радиочастотная метка.

6.2.5.10 Условный идентификатор

В дополнение к идентификатору радиочастотной метки, память радиочастотной метки должна содержать дополнительную маску, известную как условный идентификатор (CID). Маска должна содержать 2 октета (16 бит).

Для обеспечения работоспособности системы требуется только, чтобы эта маска была заполнена двоичным кодом.

Условный идентификатор CID может быть присвоен при изготовлении (может представлять собой, например, дату изготовления) или может быть присвоен позже.

Настоящий стандарт не носит директивного характера относительно того, программировать условный идентификатор CID при изготовлении или позже, но изготовители должны решить, какой из этих вариантов будет реализован, и в соответствии с этим использовать условную идентификацию.

Пример - Условный идентификатор CID может представлять собой код даты, который может быть использован как условие разрешения/запрещения доступа. Таким образом, например, радиочастотные метки, произведенные до или после определенной даты, могут либо использоваться, либо нет.

6.2.5.11 Слово конфигурации

Слово конфигурации - 16-битовое поле, задаваемое пользователем. Конфигурация радиочастотной метки обычно устанавливается в соответствии с конкретным применением. Структура Слова конфигурации показана в таблице 11.

Таблица 11 - Поле Слова конфигурации

6.2.5.12 Пароль

Поле пароля - 48-битовый идентификатор, задаваемый пользователем. Он используется, чтобы обеспечить уровень безопасности для доступа к памяти. Если радиочастотная метка сконфигурирована на режим "Пароль не требуется", область памяти пароля свободна и может быть использована как Пользовательская память. Если радиочастотная метка сконфигурирована на режим "Требуется пароль", пароль не может быть прочитан.

6.2.5.13 Пользовательская память

Распределение и заполнение Пользовательской памяти определяет пользователь.

6.2.5.14 Фиксированный код

Фиксированный код представляет собой 16-разрядные слова и включается в некоторые типы радиочастотных меток. Настоящий стандарт описывает фиксированный код исключительно в виртуальных терминах и не имеет целью ограничить возможные физические реализации фиксированного кода. Содержимое фиксированного кода определяется параметрами радиочастотных меток, в том числе общим объемом памяти и минимальным размером адресуемой памяти.

В нормальном ответе все слова, представляющие фиксированный код, передаются первыми, затем метка времени, а затем остальная часть ответа. Старший значащий бит всех слов фиксированного кода должен быть установлен в '1'. Структура фиксированного кода показана в таблице 12.

Таблица 12 - Поле фиксированного кода

В рамках настоящего стандарта под фразой "время стирания + записи памяти" понимается время между окончанием последнего бита пришедшей команды записи и началом первого бита ответа радиочастотной метки. Также "размер памяти" должен определяться от 0 слова до верхней границы Пользовательской памяти.

Например, радиочастотная метка с характеристиками:

- 8192 бита памяти (512 слов, 128*4 единицы слова);

- размер блока памяти в 4 слова;

- минимальная область адресуемой памяти в 1 слово;

- время стирания памяти + время записи в 4 мс (40*100 мкс);

имела бы следующий фиксированный код:

- размер памяти ;

- размер блока ;

- минимальная область адресуемой памяти ;

- время стирания + время записи .

В вышеупомянутом примере:

- старший значащий бит размера памяти не используется, поскольку все значения битов '0';

- минимальная область адресуемой памяти в 1 слово и размер блока памяти в 4 слова указывают, что разрешена запись в слова 1, 2, 3, и 4 памяти, и все записи должны быть в пределах указанной области (не должно быть никаких записей, выходящих за границы этой области);

- блок начинается со слова 0.

Память может быть заблокирована в рамках минимальной адресуемой области. Если интервал минимальной адресуемой памяти не задан, тогда память может быть заблокирована только поблочно.

6.2.5.14.1 Параметры радиочастотной метки "по умолчанию"

Если в фиксированном коде емкость памяти не определена, тогда емкость памяти установлена в 64 слова.

Если в фиксированном коде размер блока памяти не определен, тогда размер блока памяти установлен в 4 слова.

Если в фиксированном коде размер минимальной адресуемой памяти не определен, тогда размер минимальной адресуемой памяти установлен в 1 слово.

Если в фиксированном коде "время стирания + время записи" не определено, тогда "время стирания + время записи" составляет 5,0 мс или меньше.

6.2.5.15 Состояние блока безопасности

См. 6.2.5.5 и 6.2.5.12.

6.2.5.16 Описание методологии работы

Связь радиочастотной метки и УСО основывается на принципе ITF ("УСО передает первым"). Радиочастотная метка может только ответить на команду, если полученная команда является действительной. Команды обычно используются для идентификации радиочастотных меток, считывания/записи данных или блокировки памяти. Команды также определяют тип ответа (короткий или нормальный) и режим ответа (фиксированный канал или случайный канал и т.д.). Короткий ответ используется, чтобы ускорить связь, тогда как нормальный ответ включает весь фиксированный код и некоторые области системной памяти.

Все радиочастотные метки, независимо от их типов, могут быть идентифицированы с помощью универсальной групповой команды. Универсальная групповая команда может настроить радиочастотные метки на передачу нормального ответа. Фиксированный код и данные системной памяти, включенные в нормальный ответ, предоставляют достаточно информации для того, чтобы пользователь мог продолжить опрос меток и передать другие допустимые команды.

Различные режимы ответа выбираются в соответствии с типами УСО (одно- или многоканальные) и ускоряют передачу в зависимости от количества радиочастотных меток в пределах рабочей области УСО.

6.2.5.16.1 Методы

См. 6.2.5.1 и 6.2.5.2.

6.2.5.16.2 Формат команды

Формат полей команды показан в полях таблицы 13. Все поля передаются, начиная с младшего значащего бита. Для многословных полей младший бит младшего значащего слова определяет младший значащий бит всего поля. Все команды, определенные в этом подразделе, являются "Обязательными командами", согласно классификации, приведенной в разделе 6.0.

Таблица 13 - Поля команды

Допустимый формат команд показан в таблице 14, где:

- Поле пароля должно быть заполнено, только если этого требует метка;

- Показанные команды считывания-записи включают запись одного слова.

Таблица 14 - Допустимый формат команды

Минимальная длина команды - 7 слов (112 бит).

При записи нулевой длины данные не передаются. При записи нескольких слов данных каждое записываемое слово сопровождается кодом CRC. Формат команды для записи двух слов показан в таблице 15.

Таблица 15 - Допустимый формат команды для считывания/записи нескольких слов

Для всех команд записи, если стартовое поле, поле идентификатора или поле длины и адреса переданы с ошибкой, данные не будут записаны в память радиочастотной метки.

Если хотя бы один из кодов CRC недействителен, то радиочастотная метка не будет отвечать.

6.2.5.16.3 Поля команды

6.2.5.16.3.1 Поле флага

Поле флага представляет собой нарушение кодирования MFM, которое отсутствует при нормальной передаче данных. Поле указывает на начало передачи команды.

6.2.5.16.3.2 Поле команды

Кодирование поля команды показано в таблице 16.

Таблица 16 - Побитовое кодирование поля команды

________________

* По классификации команд, приведенной в 6.0.

Для того чтобы команда являлась допустимой, поля команды должны быть установлены согласно одной из комбинаций, показанных в таблице 16. Кроме того, для радиочастотных меток с виртуальной памятью размером 4 Кбита или меньше, поле "адреса и длины" (7 бит) должно быть установлено в '0'. Функция, разрешаемая 8-м битом, используется только во время тестирования пластины с микросхемами (при изготовлении), и должна быть заблокирована изготовителем, чтобы пользователю были доступны только стандартные команды.

Ниже описаны поля команды.

6.2.5.16.3.3 Тип команды

Поле "Тип команды" определяет, является ли команда командой считывания или командой считывания/записи.

Команда считывания используется для считывания данных из памяти радиочастотной метки. Для быстрой идентификации радиочастотной метки поле длины в команде считывания может быть установлено в ноль.

Команда считывания/записи используется для считывания данных из памяти радиочастотной метки и записи данных в память радиочастотной метки. Для выполнения только операции записи длина области считывания* устанавливается в ноль. Чтобы заблокировать память радиочастотной метки, длина области записи устанавливается в ноль, а адрес записи устанавливается равным наименьшему незаблокированному адресу памяти.

________________

* В поле команды "Адрес и длина".

6.2.5.16.3.4 Тип идентификатора

Поле "Тип идентификатора" указывает, является ли команда определенной или условной командой группового применения.

Целевые команды используются для идентификации и обмена данными с отдельными радиочастотными метками.

Команды с групповыми параметрами применения (групповые) используются для идентификации и обмена данными с группой радиочастотных меток, удовлетворяющих заданному условию, или всеми группами меток, которые удовлетворяют заданному условию.

6.2.5.16.3.5 Тип ответа

Поле "Тип ответа" определяет, является ли ответ коротким или нормальным.

Короткий ответ используется, чтобы минимизировать время обмена данными.

Нормальный ответ используется, когда УСО требует, чтобы в ответ были включены фиксированный код и данные системной памяти.

6.2.5.16.3.6 Фиксированный/случайный

Поле "Фиксированный/случайный" определяет, как передается ответ радиочастотной метки: на фиксированном или случайном канале.

6.2.5.16.3.7 Выбор канала/коэффициент блокировок

Поле "Выбор канала/коэффициент блокировок" определяет, используется для передачи определенный фиксированный канал или случайный канал с указанным коэффициентом блокировок.

Это поле связано с полем "Фиксированный/случайный", описанным выше. Если выбран режим "Фиксированный канал", тогда поле "Выбор канала/коэффициент блокировок" указывает на конкретный канал, который должен использоваться в ответе. Если выбран режим "Случайный канал", тогда поле "Выбор канала/коэффициент блокировок" указывает на выбранный коэффициент блокировок ответов в канале связи**.

________________

** Или на режим "Свободный канал" - [000].

Для допустимых команд в режиме "Случайный канал":

- Если данные в поле команды соответствуют состоянию "Свободный канал" ([000]), то радиочастотная метка будет передавать ответы по случайно выбранным каналам.

- Если указан коэффициент блокировок, соответствующий значениям от до , радиочастотная метка принимает решение передавать или не передавать данные по выбранному каналу самостоятельно и случайным образом. Коэффициент блокировок, содержащийся в команде (, и т.д.), определяет вероятность принятия решения о блокировке ответа (отказе от передачи по выбранному каналу связи).

- Если радиочастотная метка полностью заблокирована, она не будет отвечать на команды и перейдет временно в состояние режима ожидания. Если радиочастотная метка находится в состоянии режима ожидания, она ответит только на команду УСО с новым идентификатором УСО*, см. 6.2.5.16.3.9.

________________

* Или по истечении определенного периода отсутствия поля УСО.

6.2.5.16.3.8 Адрес и длина

Поле "Адрес и длина" определяет, содержит ли команда 8-битовое поле адреса и 8-битовое поле длины, или 16-битовое поле адреса и 16-битовое поле длины.

6.2.5.16.3.9 Номер команды

Поле "Номер команды" используется для того, чтобы установить отметку локального времени и идентифицировать УСО.

Кодирование поля "Номер команды" показано в таблице 17.

Таблица 17 - Поля "Номера команды"

Старший значащий байт "номера команды" должен быть отличным от .

Когда радиочастотная метка начинает обмен данными с новым УСО, она сохраняет значение "Номер команды", содержащийся в первой полученной действительной команде. Радиочастотная метка должна сохранить это значение в течение краткого перерыва, предоставляемого УСО. Все ответы радиочастотной метки содержат это сохраненное значение, которое называют меткой времени. Младший значащий байт значения "Номера команды" периодически увеличивается УСО и используется в последующих командах. Радиочастотная метка не обновляет временную метку. Поэтому времення метка показывает, когда радиочастотная метка впервые получила команду.

Радиочастотная метка определяет, что начинается обмен данными с новым УСО, когда старший значащий байт "Номера команды" (содержащийся во всех действительных командах) и времення метка изменились, или когда радиочастотная метка обнаруживает, что длительность прерывания излучения УСО превышает положенное время.

При одновременной работе нескольких радиочастотных меток, если две или более меток отвечают в одно и то же время на одном и том же канале, то ни один из ответов получен не будет. Если количество работающих меток достаточно велико, то возможно, что радиочастотной метке придется осуществить передачу несколько раз, прежде, чем будет выбран уникальный канал и ее ответ будет принят УСО. Существует также вероятность, что радиочастотная метка выберет уникальный канал уже при первой передаче. Таким образом, последовательность полученных от меток ответов, не может использоваться для определения последовательности, в которой они появлялись в поле УСО. Однако, метка времени, содержащаяся в ответе, дает правильную последовательность появления меток в поле УСО.

6.2.5.16.3.10 Идентификаторы радиочастотной метки

6.2.5.16.3.11 Поле специального идентификатора

Специальный идентификатор используется, чтобы обмениваться данными со специальными радиочастотными метками. Для того чтобы команда была действительной, специальный идентификатор в команде должен соответствовать специальному идентификатору, прописанному в радиочастотной метке.

6.2.5.16.3.12 Поле идентификатора группы приложений

Идентификатор группы приложений используется, чтобы обмениваться данными только с радиочастотными метками одной группы приложений, либо с радиочастотными метками всех групп приложений. Для того чтобы команда была действительной, идентификатор группы приложений, содержащийся в команде, должен быть равен , либо должен строго соответствовать идентификатору группы приложений, сохраненному в радиочастотных метках, с которыми устанавливается связь.

Если идентификатор команды равен , а остальная часть команды также является действительной, то возможен обмен данными с радиочастотными метками любой группы приложений.

6.2.5.16.3.13 Поле условного идентификатора

Условный идентификатор используется, чтобы связаться с радиочастотными метками, которые удовлетворяют некоторому условию. Для того чтобы команда была действительной, условный идентификатор, содержащийся в команде, должен быть меньше или равен условному идентификатору, сохраненному в радиочастотной метке.

6.2.5.16.3.14 Поле пароля

Пароль используется для того, чтобы ограничить возможность записи в память радиочастотной метки. Для того чтобы команда была действительной, пароль должен присутствовать в команде только в случае, если радиочастотная метка сконфигурирована в состояние "требуется пароль", а команда должна быть командой считывания/записи. Для того чтобы команда считывания/записи при обмене данными с защищенной паролем меткой была действительной, пароль в команде должен быть идентичен паролю, сохраненному в радиочастотной метке.

6.2.5.16.3.15 Поле адреса и длины

Поле команды определяет, содержит ли команда 8-битовый адрес и 8-битовую длину блока данных, или 16-битовый адрес и 16-битовую длину.

Поле адреса и длины определяет начальный адрес и длину блока данных "в словах" при чтении и записи. Для того чтобы команда была действительной, поле адреса и длины должны указывать на данные в памяти только в допустимом диапазоне адресов памяти. Допустимыми адресами памяти являются следующие:

- Для считывания информации из меток, сконфигурированных как "Пароль не требуется": адреса, соответствующие диапазону от "0" до наибольшего адреса Пользовательской памяти.

- Для считывания информации из меток, сконфигурированных как "Требуется пароль": адреса, соответствующие диапазону от "10" до наибольшего адреса Пользовательской памяти.

- Для записи в память: от адреса, сохраненного в Указателе блокировки, до наибольшего адреса Пользовательской памяти.

- При блокировке памяти радиочастотной метки: от адреса, сохраненного в Указателе блокировки, и выше.

- Чтобы заблокировать память радиочастотной метки, длина записи устанавливается в "0", а адрес записи устанавливается на самый младший незаблокированный адрес памяти, если команда является действительной, то радиочастотная метка установит Указатель блокировки равным адресу записи.

- Кроме того, для того чтобы команда была действительной, поля адреса и длины должны быть установлены так, как этого требуют различные типы меток, чтобы соответствовать их ограничениям при обращении к блокам памяти.

Если это однозначно определено в спецификации изготовителя микросхемы:

- допустимые адреса памяти при считывании памяти могут включать системную память, расположенную в области Пользовательской памяти,

- допустимые адреса памяти при считывании памяти могут включать слова от 0 до 6 для меток, сконфигурированных как "Требуется пароль".

6.2.5.16.3.16 8-битовое поле адреса и 8-битовое поле длины

В тех случаях, когда в поле команды указаны 8-битовое поле адреса и 8-битовое поле длины, они должны быть закодированы, как показано в таблице 18 и таблице 19.

Таблица 18 - Чтение из памяти с 8-битовым полем адреса и 8-битовым полем длины

Таблица 19 - Запись в память с 8-битовым полем адреса и 8-битовым полем длины

6.2.5.16.3.17 16-битовое поле адреса и 16-битовое поле длины

В тех случаях, когда в поле команды указаны 16-битовое поле адреса и 16-битовое поле длины, они должны иметь длину по 16 бит каждое.

6.2.5.17 Записываемые данные

Записываемые данные - данные, которые будут записаны в радиочастотную метку.

6.2.5.18 CRC (циклический избыточный код)

Все команды CRC рассчитываются от конца поля флага.

Используемый алгоритм вычисления CRC 16-битовой команды представляет собой алгоритм IBM "Синхронное управление передачей данных" (Synchronous Data-Link Control SDLC), полиномиальный стандартизованный Международным консультативным комитетом по телеграфии и телефонии CCITT для использования в протоколе коммутации пакетов Х.25, реализован в большинстве меток с последовательным интерфейсом обмена данными и описан в [7]. CRC должен вычисляться согласно [7].

Используется следующий алгоритм:

.

Алгоритм генерации немного расходится с базовым алгоритмом CRC16, в котором генератор предварительно загружен единичными битами - '1', а не нулевыми - '0'. В дополнение проверочные биты инвертируются перед передачей. Соответственно, действительное сообщение не распознается по остаткам нулей (как это имеет место с CRC16), а распознается по определенной константе.

Пример команды УСО и CRC:

поле флага

Метод вычисления и пример этого 16-битового CRC даны в приложении M.

6.2.5.19 Формат ответа

Поля ответа приведены в таблице 20. Все поля передаются, начиная с младшего значащего бита. Для многобайтовых полей младший значащий бит младшего значащего байта определяет младший значащий бит поля.

Таблица 20 - Поля ответа

Формат допустимых ответов приведен в таблице 21.

Таблица 21 - Допустимый формат ответа

Минимальная длина ответа составляет 96 бит. Тип ответа определяется командой УСО.

6.2.5.20 Формат ответа

6.2.5.20.1 Поле флага

Поле флага представляет собой нарушение кодирования MFM, которое отсутствует при нормальной передаче данных. Поле указывает на начало передачи команды.

6.2.5.20.2 Поле Фиксированного кода, поле идентификатора

Если конструкция радиочастотной метки предусматривает наличие Фиксированного кода*, то все данные Фиксированного кода передаются в нормальных ответах. Старший значащий бит фиксированного кода установлен в '1', а старший значащий бит метки времени установлен в '0'. Таким образом, УСО может обнаружить окончание данных фиксированного кода, проверяя старший значащий бит полученных слов.

________________

* Определен в 6.2.5.14.

6.2.5.20.3 Поле временной метки

Времення метка используется, чтобы безошибочно определить порядок появления радиочастотных меток. Времення метка соответствует "Номеру команды", содержащемуся в первой действительной команде, полученной после появления радиочастотной метки в поле УСО.

6.2.5.20.4 Поля системной памяти

Поля системной памяти в ответе соответствуют содержимому системной памяти, сохраненному в виртуальной памяти радиочастотной метки.

6.2.5.21 Считываемые данные

Считываемые данные - данные, запрашиваемые действительной командой.

6.2.5.22 Поле CRC

Код CRC ответа вычисляется в конце стартового поля флага.

Код CRC ответа представляет собой 32-битовый "Ethernet CRC". Его свойства аналогичны свойствам 16-битового кода "IBM CRC", используемого в команде маршрутизации, в которой маршрут загружается в регистр, на выходе которого слово результата вычислений инвертируется, и представляют собой некоторую константу, отличную от нуля.

Используемый алгоритм следующий:

.

Пример ответа радиочастотной метки и код CRC:

поле флага

Описание метода и пример этого 32-битовового кода CRC даны в приложении N.

6.2.5.23 Состояния радиочастотной метки

6.2.5.23.1 Диаграмма состояния

Радиочастотная метка может быть в одном из четырех состояний:

- выключено (питание отключено) (Power Off). Радиочастотная метка находится в состоянии "выключено", когда она не может быть активирована УСО. Выключение также достигается в результате обнаружения длительного отключения питания (LPB);

- активное состояние (Active). Радиочастотная метка находится в активном состоянии, когда она активирована УСО. В этом состоянии она должна обрабатывать любую команду УСО;

- ответ радиочастотной метки (Tag Reply). Радиочастотная метка находится в состоянии "ответ радиочастотной метки", когда она получает действительную команду. Если радиочастотная метка остается во включенном состоянии, то она будет находиться в этом состоянии до тех пор, пока не завершит ответ, после чего она вернется в активное состояние;

- режим ожидания (Fully Muted). Радиочастотная метка переходит в режим ожидания, когда она получает действительную команду, содержащую информацию о полной загруженности канала связи. Если радиочастотная метка остается во включенном состоянии, то она будет находиться в режиме ожидания до тех пор, пока не получит новую действительную команду от УСО.

Переход между этими состояниями показан на рисунке 10.

Примечание - Для недопустимых команд радиочастотная метка останется в своем текущем состоянии.

Рисунок 10 - Диаграмма изменений состояния радиочастотной метки

6.2.5.23.2 Кратковременное отключение питания

Перерыв в обнаружении радиочастотной меткой несущей от УСО в 5 мкс или более, но меньше, чем значение "Длительное отключение питания" (LPB), см. ниже, рассматривается как "Короткое отключение питания" (SPB). Если происходит "Короткое отключение питания", то радиочастотная метка инициализируется и затем переходит в активное состояние.

На рисунке 11 описывается прерывание сигнала несущей УСО.

Рисунок 11 - Отключение силового питающего поля УСО

6.2.5.23.3 Длительное отключение питания

Радиочастотная метка имеет память для временного хранения данных с произвольным доступом TRAM или эквивалент, см. ниже. Если питание радиочастотной метки отключается на длительное время, данные в памяти TRAM могут быть повреждены. Используя детектор длительного отключения питания (LPB), радиочастотная метка может обнаруживать отключения питания достаточной длительности, которые способны привести к повреждению данных в TRAM. В результате таких отключений данные будут очищены.

Оперативная память TRAM или эквивалент должны оставаться действующими по крайней мере 50 мс. Поэтому Длительное отключение питания - это отключения питания на 50 мс или более.

6.2.5.23.4 TRAM (Память для временного хранения данных с произвольным доступом)

В настоящем стандарте приведены требования к временному хранению данных. Данные требования реализованы в технологии TRAM, упомянутой в разделах настоящего стандарта. Для этих целей могут использоваться также другие технологии. В настоящем разделе приведено описание технологии TRAM для тех пользователей, которые выбрали эту технологию. Память TRAM, о которой упоминается в этой МОДА, является энергозависимой памятью, такой как SRAM или DRAM, которые были разработаны, чтобы максимизировать время хранения информации после того, как будет отключено питание. Если питание подать прежде, чем TRAM разрядится, память будет автоматически обновлена.

TRAM обеспечивает мгновенную запись и кратковременное хранение информации. Малое время записи необходимо, чтобы установить режим ожидания и записать метку времени и другие временные настройки.

Примечание - При включении питания радиочастотная метка проверяет состояние детектора LPB, если выясняется, что произошло длительное отключение питания, радиочастотная метка очистит всю память TRAM.

6.2.5.23.5 Режим ожидания

Когда предметы, промаркированные радиочастотными метками, движутся по конвейеру, положение и ориентация меток неконтролируемы. Для того чтобы УСО на конвейере имел возможность запитать радиочастотные метки и связаться с ними, независимо от их положения и ориентации, он должен генерировать поле, которое бы циклически переключалось между осями X, Y и Z. Следствием воздействия циклического поля является периодическое отключение питания меток. Во время этих отключений электроэнергии любая информация, находящаяся в энергозависимой памяти радиочастотной метки, не должна быть потеряна.

Особое внимание должно уделяться управлению перебоями в подаче электроэнергии при эксплуатации нечувствительных к ориентации УСО. Например, в случае, когда идентифицируются несколько меток, существует требование, чтобы уже проидентифицированные радиочастотные метки были переведены в режим ожидания или были временно не активны, чтобы не препятствовать идентификации остальных меток.

Такие методы, как Память для временного хранения данных с произвольным доступом (TRAM), используются для обеспечения перевода меток во временно не активное состояние во время перебоев в подаче электроэнергии.

6.2.6 Параметры системы управления коллизиями

Параметры системы управления коллизиями приведены в таблице 22.

Таблица 22 - Таблица параметров системы управления коллизиями

6.2.7 Описание параметров системы управления коллизиями (справочное)

6.2.7.1 Общее описание

В данной МОДА идентификация нескольких меток выполняется путем использования комбинации Множественного доступа с частотным разделением и Множественного доступа с временным разделением (FTDMA).

Существует восемь каналов ответа, доступных для использования радиочастотными метками. В ответ на действительную команду каждая радиочастотная метка случайным образом выбирает канал, по которому будет передавать ответ. Ответ передается один раз по выбранному каналу. После получения следующей действительной команды каждая радиочастотная метка случайным образом выбирает новый канал и передает ответ, используя новый выбранный канал. Этот метод перестройки частоты ответа, использующий случайно выбранный канал, повторяется для каждой последующей действительной команды.

В дополнение к случайному выбору канала некоторые ответы радиочастотной метки могут быть случайным образом подавлены. Когда ответ подавлен, радиочастотная метка не будет передавать этот ответ. Случайное подавление необходимо при идентификации большого количества радиочастотных меток. Как только радиочастотная метка идентифицировалась, она временно переводится командой в "режим ожидания", после чего будет отвечать только в случае, описанном в 6.2.5.16.3.7.

Все частотные и временные параметры FTDMA определяются командой. FTDMA обеспечивает лучшую производительность по сравнению с технологией TDMA множественного доступа с разделением по времени, работающей на единственной частоте, потому что множественные ответы могут быть одновременно получены по различным каналам.

В дополнение к множеству меток, которые могут находиться в поле УСО, там также может находиться большое количество старых меток или меток с истекшим сроком. В приложениях, использующих одноразовые метки, количество старых меток или меток с истекшим сроком, может быть намного больше, чем количество рабочих меток. Высокоскоростная система идентификации РЧИ должна быть в состоянии идентифицировать рабочие радиочастотные метки, исключая или игнорируя старые радиочастотные метки и метки с истекшим сроком.

В такой системе радиочастотные метки имеют условный идентификатор. Поле условного идентификатора каждой радиочастотной метки запрограммировано при изготовлении радиочастотной метки. Поле может быть запрограммировано меткой времени и даты, которое будет сравниваться с условным идентификатором, передаваемым в каждой команде. Радиочастотные метки ответят на команды только в том случае, если проверка условного идентификатора завершится успешно. Таким образом, старые радиочастотные метки и метки с истекшим сроком исключаются из процесса идентификации.

Если УСО дуплексный, то он может передавать команды и одновременно принимать ответы от восьми меток, притом что каждая радиочастотная метка передает на одном из восьми уникальных каналов.

6.2.7.2 Каналы ответа

Система использует восемь каналов ответа в частотном диапазоне от 969 кГц до 3013 кГц. Чтобы максимизировать скорость идентификации радиочастотной метки при различных типах УСО и радиочастотных меток используются различные режимы ответа. Режим ответа, используемый радиочастотной меткой, задается командой УСО.

6.2.7.3 Режимы ответа

6.2.7.3.1 Режим ответа на фиксированном канале

Если УСО выбирает режим ответа на фиксированном канале, то радиочастотная метка передаст свой ответ один раз по каналу, выбранному УСО. Этот режим может использоваться для УСО, работающих на одном канале, в случае, когда все радиочастотные метки - одного типа.

Этот режим может также использоваться в многоканальных УСО, чтобы управлять ответом идентифицируемых радиочастотных меток с помощью команд, определяющих различные фиксированные каналы для ответа. Используя этот режим, могут быть получены данные одновременно от восьми меток.

6.2.7.3.2 Режим ответа на случайном канале

6.2.7.3.2.1 Свободный канал

Если УСО выберет режим ответа на свободном канале, то радиочастотные метки будут передавать полный ответ один раз на канале, выбранном ими случайным образом. Этот режим может использоваться многоканальными УСО для небольшого количества меток.

Этот режим может также использоваться для работы с небольшим количеством меток одноканальными УСО. В случае одноканального УСО при работе с большим количеством радиочастотных меток на зафиксированном канале будут происходить коллизии. Использование режима ответа на свободном канале при работе с одноканальным УСО подобно работе системы TDMA.

В конечном счете, каждая радиочастотная метка будет передавать ответ по своему выбранному каналу, в то время как все другие радиочастотные метки будут передавать ответы по другим каналам.

6.2.7.3.2.2 Случайная блокировка

В режиме случайной блокировки ответа при случайном выборе канала радиочастотные метки случайным образом принимают решение о передаче или блокировке своего ответа. Если принято решение о передаче ответа, радиочастотная метка выбирает канал ответа случайным образом. Этот режим может использоваться многоканальными УСО для большого количества радиочастотных меток.

Отношение количества блокированных ответов к общему количеству возможных ответов (коэффициент блокировок) может варьироваться командой УСО между 1/2 и 511/512. Это отношение должно увеличиваться с ростом количества меток. Коэффициент блокировок регулирует среднее количество меток, принимающих решение о передаче в течение периода ответа. Этот метод позволяет производить идентификацию нескольких тысяч меток, одновременно находящихся в поле УСО. Коэффициент блокировок помогает уменьшить среднее количество передающих меток до контролируемого уровня.

6.2.7.3.2.3 Режим полной блокировки

УСО может перевести радиочастотную метку в режим полной блокировки ответа (режим ожидания). В этом режиме радочастотная метка не будет отвечать на команды от того же УСО и поэтому не будет конфликтовать с другими радиочастотными метками. Этот режим может использоваться для работы с большим количеством меток, для повышения общего уровня их идентифицируемости. Радиочастотная метка выйдет из режима ожидания, когда она попадет в поле другого УСО.

Радиочастотная метка определяет, что она находится в поле нового УСО на основе данных, содержащихся в его команде, или в случае если радиочастотная метка обнаруживает, что была выключена дольше определенного периода времени.

6.2.7.4 Генератор случайных чисел (RNG)

Для того чтобы генерировать случайные числа при выборе каналов ответа и при блокировке ответов, радиочастотная метка использует генератор случайных чисел (RNG), представляющий собой линейный сдвиговый регистр максимальной длиной 32 бита или более.

Для того чтобы предотвратить появление чрезмерно долгих интервалов молчания, которые могут случаться при работе с таким генератором, как PRBS*, радиочастотная метка может иметь средства для принудительного незаблокированного ответа после определенного числа заблокированных ответов.

________________

* PseudoRandom Binary Sequence - псевдослучайная двоичная последовательность.

- Когда отношение блокировки составляет 1/2, максимальное число заблокированных ответов должно быть 3.

- Когда отношение блокировки составляет 3/4, максимальное число блокированных ответов должно быть 7.

- Когда отношение блокировки составляет 7/8, максимальное число блокированных ответов должно быть 15.

- Когда отношение блокировки составляет 31/32, максимальное число блокированных ответов должно быть 63.

Для простых одноканальных УСО предпочтителен канал G. Для того чтобы такое УСО могло идентифицировать несколько радиочастотных меток, радиочастотные метки должны работать на случайном канале в одном из режимов: "Свободного канала" или "Случайной блокировки" ответа. Чтобы предотвратить чрезмерно длительные периоды без передачи на канале G, радиочастотная метка может иметь средства для принудительной посылки ответа на канале G после последовательности из 15 незаблокированных ответов, которые произошли на каналах, отличных от канала G.

Реализации такого счетчика или его эквивалента, применяемые для принудительного ответа, должны использовать устройство хранения данных, такое как TRAM или эквивалент, чтобы сохранить значения во время коротких периодов отключения питания, см. 6.2.5.23.4.

6.2.7.5 Параметры команды

См. 6.2.5.16.2.

6.2.7.6 Обработка запросов радиочастотной меткой

Радиочастотные метки отвечают только на действительные команды. Функционал радиочастотной метки полностью определяется командой, см. 6.2.5.16.2. Команда определяет поведение метки при выборе канала и блокировке ответа. Радиочастотные метки будут случайным образом выбирать блокировку ответа и канал ответа, как это задано командой. Случайный выбор реализуется с помощью PRBS генератора, встроенного в микросхему радиочастотной метки. Как только радиочастотная метка переходит в режим ожидания, она перестает отвечать на дальнейшие нормальные команды.

6.2.7.7 Описание метода работы системы управления коллизиями

В системе РЧИ идентификация множества меток реализуется с использованием комбинации методов Множественного доступа с частотным и временным разделением каналов (FTDMA).

В ответ на действительную команду каждая радиочастотная метка случайным образом выбирает канал для передачи ответа. На выбранном канале ответ передается один раз. После получения следующей действительной команды каждая радиочастотная метка случайным образом выбирает новый канал и передает ответ, используя новый выбранный канал.

Этот метод скачкообразной перестройки частоты с использованием случайного выбора канала ответа, повторяется для каждой последующей действительной команды.

В дополнение к случайному выбору канала радиочастотная метка может случайным образом блокировать некоторые ответы. Когда происходит блокировка ответа, радиочастотная метка не передает этот ответ. Случайная блокировка необходима при идентификации очень большого количества радиочастотных меток. Как только радиочастотная метка идентифицируется, она на некоторое время переходит в режим ожидания.

Все частотные и временные параметры FTDMA определяются командой. FTDMA обеспечивает лучшую производительность при работе по сравнению с работой на одной частоте в режиме TDMA, потому что множество ответов меток могут быть приняты на различных каналах одновременно.

В случае работы с несколькими метками выгоднее использовать УСО с функцией дуплексной связи. Данные от 8 меток могут быть получены одновременно на 8 каналах, когда УСО специально указывает в командах меткам отвечать на различных каналах.

Для оценки среднего числа меток, которые будут идентифицированы после каждой действительной команды, необходимо применять методы теории вероятностей. Для группы из меток с доступными каналами и коэффициентом блокировок среднее число идентифицированных меток после каждой действительной команда считывания будет определяться по формуле (1):

, (1)

где - вероятность того, что радиочастотная метка передаст ответ.

Наивысшая скорость идентификации достигается, когда число меток, отвечающих одновременно, равно числу доступных каналов. УСО максимизирует скорость идентификации, корректируя коэффициент блокировок так, чтобы выполнялось следующее условие (2):

. (2)

Скорость идентификации как функция количества меток , изменяющегося от 1 до 10000, для различных коэффициентов блокировок, графически отображается на рисунке 12. При соответствующем выборе коэффициента блокировки скорость идентификации может поддерживаться в диапазоне от 2 до 3 для количества меток до 8000.

Рисунок 12 - Скорость идентификации

6.2.7.8 Последовательность управления коллизиями для небольшого числа меток

При идентификации и считывании данных небольшого количества меток коэффициент блокировок устанавливается равным 1. Среднее число полученных ответов от меток находится в диапазоне от 1 до 3 на каждую команду считывания. Последовательность действий для идентификации и считывания 8 меток следующая:

a) Радиочастотные метки помещаются в зону считывания УСО.

b) Дается команда считывания с нулевой длиной блока читаемых данных (нулевое считывание).

c) После идентификации меток они временно блокируются (переводятся в режим ожидания).

d) Процесс повторяется, пока все радиочастотные метки не будут идентифицированы.

e) После идентификации данные считываются с помощью специальной команды за одну операцию.

f) Команды объединяются, чтобы данные от 8 меток были считаны одновременно.

Последовательность действий для идентификации 8 радиочастотных меток показана ниже в таблице 23.

Таблица 23 - Идентификация 8 радиочастотных меток

После процесса идентификации данные считываются за одну операцию с помощью специальной команды. Считывание данных за одну операцию - самый эффективный по времени метод, хорошо подходит для неизменного, на время чтения, количества меток.

Для каждой команды считывания УСО выбирает определенную метку и неиспользуемый канал для ее ответа (Радиочастотная метка I на канале A и т.д.). Последовательность операций при считывании данных из 8 меток подробно показана ниже в рисунке 13.

Дуплексный обмен данными между УСО и радиочастотными метками позволяет УСО объединять последовательные команды. Это позволяет отвечать 8 радиочастотным меткам одновременно.

Общее время считывания 8 меток - это время 8 команд считывания и единственного ответа от последней радиочастотной метки.

6.2.7.9 Последовательность управления коллизиями для большого числа меток

При идентификации и считывании данных у большого количества меток устанавливаются такой коэффициент блокировок, чтобы среднее количество одновременно отвечающих меток сократилось примерно до количества каналов. Когда правильно выбран коэффициент блокировок, среднее число ответов меток колеблется от 2 до 3 на каждую команду считывания.

Последовательность работы при идентификации 500 меток и считывания 50 слов данных от каждой радиочастотной метки следующая:

a) 500 меток помещаются в поле УСО.

b) Запускается команда нулевого считывания, при этом проверяется число полученных ответов от меток.

Рисунок 13 - Считывание данных из 8 радиочастотных меток

c) Отношение блокировок увеличивается до тех пор, пока среднее число полученных ответов от меток не будет от 2 до 3 на одно считывание.

d) После того, как радиочастотные метки идентифицируются, они временно блокируются (переводятся в режим ожидания).

e) Последовательность действий повторяется, пока все метки не будут идентифицированы. Коэффициент блокировок корректируется в соответствии с уменьшением числа неидентифицированных меток таким образом, чтобы за один цикл считывания было получено, по крайней мере, 2 ответа от меток.

f) Данные считываются с помощью специальной команды считывания, либо за одну операцию после процесса идентификации, либо непрерывно входе процесса идентификации.

g) Команды объединяются так, чтобы данные от 8 меток были считаны одновременно.

Последовательность операций для процесса идентификации подробно показана ниже в таблице 24.

Таблица 24 - Идентификация 500 радиочастотных меток

Данные могут быть считаны за одну операцию после процесса идентификации или в рамках непрерывного процесса во время идентификации. Считывание данных за одну операцию - самый эффективный по времени метод, хорошо подходит для неизменного, на время считывания, количества меток. Считывание данных меток непрерывно во время процесса идентификации менее эффективно, но хорошо подходит для динамично изменяющегося количества меток.

Последовательность действий при считывании данных за одну операцию подробно показана в таблице 25.

Таблица 25 - Считывание данных 500 статических меток

Общее время идентификации и считывания 50 слов данных из 500 меток за одну операцию составляет меньше чем 0,390 с +0,540 с =0,930 с.

Последовательность операций для непрерывного процесса считывания данных подробно описана в таблице 26. Для непрерывного процесса считывания отдельная операция блокировки, приведенная в последовательности действий при идентификации, не требуется, она необходима как часть последовательности действий при считывании.

Таблица 26 - Считывание данных из 500 динамических меток

________________

* Перевод меток в режим ожидания.

Общее время идентификации и считывания 50 слов данных из 500 меток в рамках непрерывного процесса составляет менее чем 0,258 с +0,686 с =0,944 с.

6.2.7.10 Определение временных параметров

Процесс идентификации и считывания множества меток требует использования команд считывания данных с нулевой длиной блока и ответов на них, команд перевода в режим ожидания, команд считывания и ответов на них. Временные параметры команд и ответов представлены в таблице 27.

Таблица 27 - Временные параметры команд и ответов при идентификации множества меток

6.2.8 Порядок следования меток

Для приложений, требующих определения порядка следования предметов с целью их сортировки, система РЧИ должна однозначно коррелировать каждую радиочастотную метку с каждым предметом вне зависимости от наличия множества других меток и расстояния между радиочастотными метками. Такая возможность представлена в МОДА 2.

Например, на конвейере со скоростью ленты 3,6 м/с, расстоянием между радиочастотными метками 15 см, в режиме переключения направления излучения УСО, определение порядка следования меток должно происходить менее чем за 13,9 мс. В системах, в которых имеется задержка из-за процесса идентификации меток, не хватает времени для определения порядка следования меток.

В этой ситуации порядок следования меток определяется путем определения моментов времени появления меток в поле УСО. Все команды имеют отметки времени, и радиочастотные метки хранят первую отметку времени, полученную при появлении радиочастотной метки в поле УСО. Сохраненная метка времени передается во всех ответах радиочастотной метки. Точность метки времени находится на уровне миллисекунд. Таким образом, определение порядка следования меток не зависит от скорости идентификации.

Для сохранения значений меток времени во время коротких отключений питания должна использоваться Память для временного хранения данных с произвольным доступом (TRAM), см. 6.2.5.23.4.

6.2.9 Команды

Все команды описаны в вышеприведенных подразделах.

6.2.10 Прикладной уровень радиоинтерфейса

Прикладной уровень должен быть определен и управляться исключительно УСО и не должен быть перенесен на радиоинтерфейс.

6.2.11 Дополнительная функциональность

УСО и радиочастотная метка могут поддерживать дополнительную функциональность.

6.2.11.1 Режим кодирования "1 из 4"

В дополнение к кодированию MFM, команды могут быть закодированы в режиме "1 из 4". Режим "1 из 4" допускает большую глубину модуляции, по сравнению с MFM, при сохранении той же спектральной маски передатчика и обеспечении скорости передачи данных 423,75 Кбит/с (fc/32). Для режима "1 из 4" изменения фазы (PJM) будут между ±3,0° и ±4,0°.

6.2.11.2 Кодирование данных при использовании режима "1 из 4"

Режим "1 из 4" кодирует битовые пары путем использования позиции символа в двухбитовом периоде кадра. Для этого протокола:

- Закодированный символ передается в виде одной смены фазы PJM силового питающего поля УСО;

- Режим "1 из 4" может быть немного изменен таким образом, что отсутствие переданного символа в двухбитовом периоде кадра означает передачу 00, см. ниже;

- Передача данных начинается с младшего значащего бита пары.

Кодирование битовых пар для режима 1 из 4 показано на рисунке 14.

Обычно фронты сигналов, показанные на рисунке 14 и на рисунке 15, должны быть синхронизированы с силовым питающим полем. Если эти фронты не синхронизированы, тогда они будут сгенерированы УСО в пределах ±0,04 мкс относительно длительностей интервалов времени, показанных на рисунке 14.

Рисунок 14 - Режим кодирования "1 из 4"

Для этого протокола, если текущие передаваемые данные битовой пары должны быть декодированы как 00, и в предыдущем кадре присутствовал символ, тогда никакого символа больше передавать не нужно. Если символ не передается, боковые полосы частот передатчика могут быть сужены. Этот метод гарантирует периодическую передачу символов в длинных последовательностях 00 данных, а также предотвращает передачу коротких импульсов, которые случаются при передаче данных 0011.

Пример команды кодирования двоичной последовательности 11100001 методом "1 из 4" показан на рисунке 15.

Рисунок 15 - Пример кодирования методом "1 из 4"

6.2.11.3 Кодирование битовых пар для режима "1 из 4"

Флаг команды определяет начало команды и временные диаграммы в соответствии с битовыми интервалами. Флаг режима "1 из 4" отличается от флага MFM, это позволяет на ходу декодировать команды MFM или команды в режиме "1 из 4" без какого-либо конфигурирования. Флаг состоит из трех частей:

- синхронизирующая строка из 6 бит данных представленных в формате MFM;

- нарушение кодирования для режима "1 из 4", не допустимое в обычной передаче в MFM или в "1 из 4". Нарушение состоит из 6 последовательных изменений состояния, разделенных интервалом: в 1 бит, в 2 бита, в 2 бита, в 1,5 бита и в 2 бита. Конец шестого (последнего) изменения определяет начало битового интервала;

- оставшийся 0 (ноль) MFM определяет конец флага и начало команды.

Синхронизирующая строка, нарушение кодирования и конечный ноль для двух возможных флагов команды показаны на рисунке 16, а также временные диаграммы для двух возможных флагов команды.

Рисунок 16 - Кодирование и разбивка по времени (согласование по времени) для двух возможных флагов команды в режиме 1 из 4

6.3 МОДА 3: физический уровень, система управления коллизиями и протоколы МОДА 3

МОДА 3 не совместим с любыми другими МОДА, определенными в настоящем стандарте.

МОДА 3 не создает помехи любым другим МОДА, определенным в настоящем стандарте.

В приложении L приводится краткая информация о функциях, доступных для меток, которые соответствуют МОДА 3.

6.3.1 Обзор протокола

6.3.1.1 Физический уровень

УСО передает информацию одной или более радиочастотным меткам путем модуляции несущей РЧ, используя двухполосную амплитудную манипуляцию (ASK) с использованием время-импульсного кодирования (PIE). Радиочастотные метки получают энергию для работы от этой же модулированной несущей РЧ.

УСО получает информацию от радиочастотной метки путем передачи немодулированной несущей РЧ и приема модулированного ответного сигнала. Радиочастотные метки передают информацию, модулируя амплитуду и/или фазу радиочастотного сигнала. Формат кодирования, который выбирается в ответ на команды УСО, представляет собой модулирование поднесущей или основной частоты FM0 с использованием либо Манчестерского кодирования, либо кода Миллера. Каналы соединения между УСО и радиочастотными метками полудуплексные, это означает, что радиочастотной метке не требуется демодулировать команды УСО во время собственного процесса модуляции. Радиочастотная метка не должна отвечать на обязательные или дополнительные команды, используя дуплексную связь.

УСО, как и радиочастотные метки, могут дополнительно реализовать физический уровень с помощью фазовой модуляции колебаний (PJM), используя MFM (модифицированную частотную модуляцию) при передаче от УСО к радиочастотной метке и MFM кодирование с двоичной фазовой манипуляцией (BPSK) поднесущей при передаче от радиочастотной метки к УСО.

6.3.1.2 Уровень идентификации радиочастотной метки

УСО управляет группами меток, используя три основные операции:

a) Выбор. Операция выбора группы меток для осуществления инвентаризации и доступа. Команда Select может успешно использоваться для выбора определенной группы меток на основе заданных пользователем критериев. Настоящая операция аналогична выбору записей из базы данных.

b) Инвентаризация. Операция идентификации радиочастотных меток. УСО начинает инвентаризацию путем передачи команды BeginRound (Начать цикл опроса) за один или два сеанса. Ответить могут одна или более меток. УСО, получает единственный ответ и запрашивает у метки РС/слово(слова) XPC, UII, и, при необходимости, CRC-16 пакета. Инвентаризация включает в себя несколько команд. Цикл инвентаризации выполняется во время одного и только одного сеанса.

c) Доступ. Операция соединения с радиочастотной меткой (считывание и/или запись). Индивидуальная метка должна быть однозначно идентифицирована для получения доступа. Доступ включает в себя несколько команд, некоторые из которых могут обеспечить защиту данных с помощью шифра Вернама (One-time pad) при передаче данных от радиочастотной метки к УСО (R=>T).

6.3.2 Общие сведения

6.3.2.1 Функциональная совместимость для МОДА 3

МОДА 3 работает на частоте 13,56 МГц.

МОДА 3 не совместим с МОДА 1 и МОДА 2, определенными в настоящем стандарте, но все три режима могут работать одновременно в одной и той же среде.

6.3.3 Физический уровень, система управления коллизиями и протоколы

6.3.3.1 Нормативные аспекты: физический уровень и уровень управления доступом к среде (MAC)

Таблица 28 и таблица 29 представляют обзор параметров связи для R=>T и T=>R в соответствии с настоящим стандартом; для получения их подробного описания см. соответствующие подразделы. Те параметры, которые не применяются или не используются в данной спецификации, обозначены "N/A", что указывает на то, что этот параметр "не применим". Таблица соответствует [1].

Таблица 28 - Каналы связи "УСО - радиочастотная метка"

________________

* Решением ГКРЧ 07-20-03-001 определена максимальная напряженность магнитного поля на расстоянии 10 м от УСО, которая составляет 60 дБ(мкА/м).

Таблица 29 - Каналы связи "радиочастотная метка-УСО"

6.3.3.2 Параметры логических операций

Таблица 30 и таблица 31 идентифицируют и описывают параметры, используемые УСО во время процедуры выбора, инвентаризации и доступа к радиочастотным меткам согласно этой спецификации. Те параметры, которые не применяются или не используются в данной спецификации, обозначены "N/A", что указывает на то, что этот параметр "не применим".

Таблица 30 - Параметры инвентаризации и доступа к радиочастотной метке

Таблица 31 - Параметры системы управления коллизиями

6.3.3.3 Описание работы

Рабочий процесс определяет физические и логические требования для метода "УСО передает первым" (ITF), случайно-слотового антиколизионного алгоритма, системы РЧИ (радиочастотной идентификации), работающей на частоте 13,56 МГц.

Настоящая спецификация описывает два метода работы:

- Метод ASK - (Обязательный). УСО должен связаться с одной или более радиочастотными метками, используя ASK модуляцию, PIE-кодирование. Радиочастотная метка должна ответить на команды ASK УСО, используя модуляцию канала соединения "радиочастотная метка-УСО", определенную в таблице 36 в пункте 6.3.3.3.1.3.11 и в таблице 37. Радиочастотная метка не должна изменять вид модуляции и скорость передачи данных в битах.

- Метод PJM - (Опциональный). УСО может в качестве опции связываться с одной или более радиочастотными метками, используя PJM-модуляцию, MFM-кодирование. Радиочастотные метки, которые поддерживают Метод PJM, должны отвечать на команды УСО, переданные с помощью метода PJM, используя канал соединения "радиочастотная метка-УСО", определенный в пункте 6.3.3.3.1.3.11 и в таблице 38. Радиочастотные метки, которые не поддерживают Метод PJM, не должны отвечать. Радиочастотная метка не должна изменять вид модуляции и скорость передачи данных в битах.

Оба метода используют общую структуру памяти и механизм работы с общим набором логических команд.

Примечание - Ссылки на специфические функции или команды ASK или PJM в данном документе обозначаются как Метод ASK и Метод PJM соответственно.

6.3.3.3.1 Радиоинтерфейс связи

Радиоинтерфейс сигнала связи между УСО и радиочастотной меткой может рассматриваться как физический уровень в многоуровневой системе сетевых коммуникаций. Этот интерфейс определяет частоты, модуляцию, кодирование данных, радиосигнал, скорость передачи данных в битах и другие параметры, требуемые для радиочастотной связи.

6.3.3.3.1.1 Рабочие частоты

Радиочастотные метки должны быть способны получать электропитание от УСО и обмениваться данными с УСО на частоте 13,56 МГц.

6.3.3.3.1.2 Канал связи "УСО-радиочастотная метка" (R=>Т)

Метод ASK (метод амплитудной манипуляции): УСО должен осуществлять связь с одной или несколькими радиочастотными метками путем модуляции несущей, используя ASK с PIE кодированием. УСО должны использовать фиксированные формат модуляции и скорость передачи данных в битах в течение всего цикла инвентаризации, где "цикл инвентаризации" определен в 6.3.3.4.8.

Метод PJM: УСО осуществляют связь с одной или несколькими радиочастотными метками путем модуляции несущей, используя модуляцию PJM с MFM кодированием при фиксированной скорости передачи данных 212 Кбит/с.

6.3.3.3.1.2.1 Точность частоты УСО

Точность частоты УСО должна удовлетворять национальным требованиям использования радиочастотного спектра.

6.3.3.3.1.2.2 Модуляция

Метод ASK (метод амплитудной манипуляции): все УСО должны осуществлять связь, используя метод ASK, подробнее в Приложении J.

Метод PJM (метод фазовой модуляции колебаний): УСО могут поддерживать метод PJM как указано в приложении B.

6.3.3.3.1.2.3 Кодирование данных

Метод ASK: в соединении УСО-радиочастотная метка R=>T должно использоваться PIE кодирование, представленное на рисунке 17. Интервал Tari является интервалом времени связи УСО-радиочастотная метка продолжительностью, соответствующей передаче нулевого бита. Высокие значения представляют передачу незатухающей волны (CW), низкие значения представляют ослабление незатухающей волны. Допуск по всем параметрам должен быть ±1%, если не указано иное.

Глубина импульсной модуляции, время нарастания, время спада и PW (длительность импульса) должны соответствовать данным, указанным в таблице 32, и должны быть одинаковыми для данных-0 и данных-1. УСО должны использовать фиксированную глубину модуляции, время нарастания, время спада, длительность импульса PW и время интервала Tari в течение всего цикла инвентаризации. Огибающая должна быть в соответствии с рисунком 19.

Метод PJM: в соединении УСО-радиочастотная метка R=>T должна использоваться модуляция PJM с MFM кодированием на скорости 212 Кбит/с. Период битового интервала, используемый для кодирования команды - 4,72 мкс (64 периода несущей на частоте 13,56 МГц). Скорость изменения фазы указана на рисунке 20. УСО должны использовать фиксированное значение изменения фазы в течение всего цикла инвентаризации.

Рисунок 17 - Метод ASK: символы PIE

Значение бита определяется по изменению состояния. Биты кодируются с использованием правил MFM кодирования. Эти правила кодирования определяются следующим образом:

- Данные-1 - значение бита "1" определяется изменением состояния в середине битового интервала.

- Данные-0 - значение бита "0" определяется изменением состояния в начале битового интервала.

- Там, где значение бита данные-0 непосредственно следует за значением бита данные-1 изменения состояния нет.

Рисунок 18 - Метод PJM: MFM кодирование команды и временные диаграммы двоичной последовательности 000100

Пример MFM кодирования команды и двоичной последовательности показан на рисунке 18. Фронты сигнала представляют собой небольшие (например, ±3°) фазовые изменения. Как правило, фронты, показанные на рисунке 18, должны быть синхронизированы с несущей частотой. Если не синхронизированы, тогда эти фронты сгенерированы УСО с погрешностью ±один период несущей частоты.

6.3.3.3.1.2.4 Метод ASK: значения интервала Tari

УСО должны связываться, используя значения интервала Tari в диапазоне от 8 мкс до 25 мкс включительно. УСО должен использовать фиксированную длину символов данные-0 и данные-1 в течение всего цикла инвентаризации, "цикл инвентаризации" определен в 6.3.3.4.8. Выбор значения интервала Tari должен производиться в соответствии с национальными требованиями использования радиочастотного спектра.

Примечание - Соответствие требованиям норм оценивается, по крайней мере, одним значением интервала Tari, которое должно быть в диапазоне от 8 мкс до 25 мкс, и хотя бы одним значением параметра x=1,5 Tari и x=2,0 Tari.

6.3.3.3.1.2.5 Радиочастотный сигнал "УСО-радиочастотная метка" (R=>T)

Метод ASK: огибающая сигнала "УСО-радиочастотная метка" R=>T должна соответствовать рисунку 19 и таблице 32. Напряженность магнитного поля А - максимальная амплитуда огибающей радиочастотного сигнала RF, измеренной в А/м, интервал Tari определен на рисунке 17. Длительность импульса измерена по уровню 50%.

Рисунок 19 - Метод ASK: Огибающая сигнала "УСО-радиочастотная метка"

Таблица 32 - Метод ASK: Параметры огибающей РЧ сигнала

Метод PJM: Связь "УСО-радиочастотная метка" должна использовать метод PJM (фазовую модуляцию колебаний). Данные передаются как очень маленькие изменения фазы несущей частоты УСО. Форма сигнала сдвига фаз магнитного поля УСО методом PJM показана на рисунке 20 и в таблице 33.

Рисунок 20 - Метод PJM: схема модуляции команд

Таблица 33 - Параметры модуляции команды

Примечание - Фазовый сдвиг не может превышать конечное значение фазы в любое время, время перехода ( ) представляет собой время, в течение которого достигается значение 95% от полного изменения фазы.

6.3.3.3.1.2.6 Форма сигнала включения питания УСО

Огибающая радиочастотного сигнала включения УСО должна соответствовать рисунку 21 и таблице 34. Как только уровень несущей становится выше 10% уровня, огибающая сигнала включения должна расти монотонно по крайней мере до уровня Ml. Огибающая не должна опускаться ниже уровня 90% (см. рисунок 21) или подниматься выше уровня 110% во время интервала . После интервала огибающая не должна опускаться ниже 99% или подниматься выше 101%. УСО не должны передавать команды до окончания интервала максимального времени установления (см. таблица 34 (т.е. до )). УСО должны удовлетворять требованиям к точности частоты, указанным в 6.3.3.3.1.2.1, к моменту окончания интервала (см. рисунок 21).

Примечание - При проведении теста на соответствие указанным требованиям в поле не должно быть никаких движущихся меток.

Рисунок 21 - РЧ огибающая включения и выключения питания УСО

6.3.3.3.1.2.7 Форма сигнала выключения питания УСО

РЧ огибающая выключения питания УСО должна соответствовать показанной на рисунке 21 и таблице 34. Как только уровень несущей упадет ниже уровня 99%, огибающая выключения питания должна монотонно спадать до предела выключения питания . Как только выключено питание, УСО должно оставаться выключенным не менее 1 мс перед повторным включением питания.

Таблица 34 - Параметры сигнала включения питания УСО

Таблица 35 - Параметры сигнала выключения питания УСО

6.3.3.3.1.2.8 R=>T заголовок и синхронизация кадров

Метод ASK: УСО должно начать осуществлять связь R=>T либо с заголовком, либо с синхронизацией кадра, оба варианта показаны на рисунке 22. Заголовок должен предшествовать команде BeginRound (см. 6.3.3.4.11.2.1) и обозначать начало цикла инвентаризации. Любая другая связь должна начинаться с кадра синхронизации. Допуск на все параметры, указанные в единицах интервала Tari, должен быть ±1%. PW должна быть, как указано в таблице 32. Огибающая РЧ должна быть как указано на рисунке 19. Радиочастотная метка может приравнивать длину 0 данных к длине RTcal для подтверждения правильности заголовка.

Рисунок 22 - Метод ASK: R=>T заголовок и синхронизация кадров

Заголовок должен содержать модуляцию с той же длиной, которая используется в следующем символе 0, символ 0, символ калибровки R=>T (RTcal) и фиктивный символ калибровки T=>R (TRcal).

- RTcal: УСО должно устанавливать RTcal равным длине символа 0 плюс длина символа данные-1 (RTcal=0-длина+1-длина). Радиочастотная метка должна измерять длину RTcal и вычислять опорную точку = RTcal/2. Радиочастотная метка должна интерпретировать последующие символы УСО короче опорной точки как 0, а последующие символы УСО длиннее опорной точки как 1. Радиочастотная метка должна интерпретировать символы длиннее, чем 4 RTcal как недействительные. Перед изменением RTcal УСО должно передать CW длительностью как минимум 8 RTcal.

- TRcal: В высокочастотном протоколе для определения T=>R соотношения обратного соединения TRcal не используется. Величина TRcal должна быть в диапазоне от 1,1*RTcal до 3*RTcal (1.1*RTcal<=TRcal<=3*RTcal).

- Кадр синхронизации тождественен заголовку минус символ TRcal. Для длительного цикла инвентаризации УСО должно в кадре синхронизации использовать ту же длину RTcal, которая использовалась в заголовке, начавшем цикл.

Метод PJM: в соединении R=>T должна использоваться PJM с MFM кодированием. УСО должно начинать все R=>T связи с флага MFM (или кадром синхронизации). Флаг определяет начало команды и синхронизацию битового интервала. Флаг состоит из трех частей:

- Синхронизирующая последовательность 9 бит достоверных MFM закодированных данных. В качестве примера на рисунке 23 для двух возможных флагов команд показаны 9 бит данных со значением "1".

- В обычных данных нарушения MFM кодирования нет. Нарушение представляет собой последовательность из 4 изменений состояния, разделенных 2-битовым интервалом, 1,5-битовом интервалом, и 2-битовым интервалом. Граница четвертого перехода определяет начало битового интервала.

- Нулевой байт в конце строки определяет конец флага.

Синхронизирующая строка, нарушения кодирования и конечный ноль для двух возможных флагов команд показаны на рисунке 23.

Рисунок 23 - Метод PJM: MFM кодирование и синхронизация для двух возможных флагов команд

6.3.3.3.1.3 Связь "радиочастотная метка-УСО" (T=>R)

Для связи радиочастотной метки с УСО используется модуляция нагрузкой. Модуляция нагрузкой - это метод наложения цифрового сигнала на несущую частоту путем изменения электрической "нагрузки" (импеданса) радиочастотной метки. Радиочастотная метка способна передавать данные путем изменения ее "нагрузки", так осуществляется изменение напряжения в антенне УСО. УСО может передавать изменения напряжения в двоичном сигнале.

Модуляция нагрузкой может быть достигнута несколькими путями, например переключением:

- сопротивления нагрузки;

- шунтирующего диода;

- перестройкой значения емкости антенны или отвода на антенной катушке (регулировка свободного конца). Можно рассматривать переключаемую настроечную емкость как часть антенны, и поэтому нагрузка в течение ответа воспринимается антенной радиочастотной метки как фиксированная. Аналогичным образом настроечный конденсатор и нагрузка чипа для отвода катушки считаются постоянными.

Метод ASK: УСО должно выполнять модуляцию нагрузкой, используя фиксированные формат модуляции, кодирование данных и скорость передачи данных в битах в течение всего цикла инвентаризации, где "цикл инвентаризации" определен в 6.3.3.4.8. УСО задает кодирование и скорость передачи данных в битах с помощью команды BeginRound, которая запускает цикл. По команде BeginRound радиочастотная метка выбирает вид модуляции T=>R.

Метод PJM: скорость передачи данных в битах ответа - 106 Кбит/с, кодирование с использованием MFM, а модуляция на поднесущей - BPSK. Радиочастотные метки могут выбрать одну из восьми поднесущих частот между 969 кГц и 3013 кГц. Поднесущая является производной отделения рабочей частоты УСО. Во время цикла инвентаризации радиочастотная метка должна выполнять модуляцию нагрузкой, используя постоянную частоту поднесущей, как описано в подразделе метода PJM 6.3.3.1.3.10. УСО задает канал ответа с помощью команды BeginRound, которая запускает цикл.

6.3.3.3.1.3.1 Модуляция

Для последующих рисунков нижние значения соответствуют антенне радиочастотной метки, имеющей импеданс нагрузки равный импедансу нагрузки во время интервала CW непосредственно перед передачей данных, тогда как верхние значения соответствуют антенне радиочастотной метки, имеющей другой импеданс нагрузки для интервала CW.

- Метод ASK: Сигнал ответа радиочастотной метки может быть полосовым (для FM0 кодирования) или модулированной поднесущей (для кода Миллера или Манчестерского кодирования), как указано в пунктах от 6.3.3.3.1.3.2 до 6.3.3.3.1.3.10.

- Метод PJM: сигнал ответа радиочастотной метки представляет собой модулированную поднесущую BPSK.

- Чтобы обеспечить ответ радиочастотной метки на различных каналах одновременно с получением ее ответа, полоса частот ограничивается, чтобы сократить данные и уменьшить уровни гармоник поднесущей частоты, как показано на рисунке 24. Промежуточные значения импеданса модуляции нагрузкой могут использоваться для целей ограничения полосы.

Примечания

1 Это значение показывает верхнюю боковую полосу частот ответа радиочастотной метки.

2 Так же маска должна быть применена и к нижней боковой полосе.

Рисунок 24 - Метод PJM: Маска ответа радиочастотной метки

6.3.3.3.1.3.2 Кодирование данных

Метод ASK: Данные радиочастотной метки должны кодироваться модуляцией нагрузкой в ответе как полоса FM0, либо Манчестерским кодированием поднесущей, либо с помощью кода Миллера. УСО задает вариант кодирования и скорость передачи данных в битах с помощью параметров в команде BeginRound.

Метод PJM: Данные радиочастотной метки должны кодироваться модуляцией нагрузкой в ответе как MFM одной из восьми поднесущих разных частот на скорости передачи данных 106 Кбит/с. Выбор частоты поднесущей производится либо случайным выбором радиочастотной метки, либо прямым указанием в параметре команды BeginRound.

6.3.3.3.1.3.3 Метод ASK: FM0 полосы частот

На рисунке 25 показаны базовые операции для реализации FM0 кодирования данных (двухфазное пространство). FM0 инвертирует фазу полосы частот на границе каждого символа; 0 данные имеют дополнительную инверсию фазы среднего символа.

Рисунок 26 показывает генерацию FM0 полосы символов и последовательностей. Рабочий цикл последовательности 00 или 11, измеренный на выходе модулятора, должен быть 50%. FM0 кодирование обладает памятью; поэтому выбор последовательности FM0 на рисунке 26 зависит от состояния после предыдущей передачи. Связь FM0 должна всегда оканчиваться специальным символом EOF в конце передачи, как показано на рисунке 28.

Рисунок 25 - Метод ASK: операции FM0 и диаграмма состояний генерации кода

Рисунок 26 - Метод ASK: FM0 символы и последовательности

6.3.3.3.1.3.4 Метод ASK: FM0 заголовок SOF и символ EOF

Связь FM0 T=>R должна начинаться с одного из двух заголовков, показанных на рисунке 27. Заголовок содержит четыре 0 данных, за которыми следует нарушение кодирования FM0 длительности одного бита, а оканчивается одним 0 данных. Выбор в зависимости от значения бита TRext указан в команде BeginRound, которая запускает цикл инвентаризации. На рисунке 27 пробный сигнал для TRext=1 состоит из дополнительных непрерывных периодов на частоте поднесущей на протяжении 12 бит. Все ответы радиочастотной метки заканчиваются символом EOF, показанным на рисунке 28.

Рисунок 27 - Метод ASK: FM0 заголовок SOF

Рисунок 28 - Метод ASK: символ EOF, завершающий FM0 передачу

6.3.3.3.1.3.5 Метод ASK: Манчестерское кодирование поднесущей

На рисунке 29 показаны основные операции для реализации Манчестерского кодирования. Манчестерское кодирование использует переключение с высокого на низкий уровень для 0 и переключение с низкого на высокий уровень для 1.

Модуляция поднесущей для Манчестерского кодирования 0 предусматривает импульсы поднесущей, за которым следует немодулированный интервал. Данные 1 кодируются немодулированным интервалом, за которым следуют импульсы поднесущей.

На рисунке 30 показано Манчестерское кодирование последовательности на поднесущей; Манчестерское кодирование последовательности должно содержать точно четыре или восемь периодов на один бит данных, в зависимости от значения М, указанного в команде BeginRound, запускающей цикл инвентаризации (см. таблица 36). Два возможных значения частоты поднесущей (fc/32 и fc/16) также определяются в команде BeginRound битом DR.

Рисунок 29 - Метод ASK: Основные операции Манчестерского кодирования

Рисунок 30 - Метод ASK: Манчестерское кодирование последовательности на поднесущей

6.3.3.3.1.3.6 Метод ASK: Заголовок Манчестерского кодирования поднесущей SOF и символ EOF Связь поднесущей T=>R должна начинаться с одного из двух заголовков, показанных на рисунке 31. Они содержат точно шесть (или двенадцать) импульсов поднесущей, за которыми следует немодулированный интервал из четырех (или восьми) периодов поднесущей (что соответствует нарушению Манчестерского кодирования) и заканчивается битом "0". Выбор в зависимости от значения бита TRext указан в команде BeginRound, которая запускает цикл инвентаризации. Продолжительность пробного сигнала для TRext=1 составляет 12 бит. Этот пробный сигнал состоит из непрерывных периодов на частоте поднесущей. Все ответы радиочастотной метки заканчиваются символом EOF, показанным на рисунке 32. Символ EOF содержит бит "1", за которым следует нарушение Манчестерского кодирования в виде группы из четырех (или восьми) импульсов поднесущей.

Рисунок 31 - Метод ASK: Поднесущая T=>R, заголовок SOF

Рисунок 32 - Метод ASK: Символ EOF завершающий передачу поднесущей

6.3.3.3.1.3.7 Модуляция кодом Миллера поднесущей

На рисунке 33 показаны основные операции для реализации кода Миллера. Сигнал основной полосы в коде Миллера инвертирует свою фазу между двумя 0 данных, стоящими рядом в последовательности. Основная полоса сигнала в коде Миллера также инвертирует фазу в середине 1 данных. Диаграмма состояний, показанная на рисунке 33, отображает логическую последовательность состояний при реализации основных операций кода Миллера над данными. Узловые элементы диаграммы S1-S4 показывают четыре возможных значения данных, которые можно закодировать двумя фазами базовых операций кода Миллера. Значения на дугах диаграммы представляют собой код Миллера, который генерируется при переходе в конечное состояние. Форма передаваемого сигнала соответствует основной полосе сигнала прямоугольной формы с увеличенным в восемь раз временем передачи символа данных. Значения, указанные на смене состояний, обозначают логические значения последовательности данных при кодировании. Например, переход из состояния S1 в S3 не разрешен, так как в результате перехода произойдет инверсия фазы на границе символа между данными 0 и данными 1.

На рисунке 34 показана последовательность кода Миллера на поднесущей; последовательность кода Миллера должна содержать ровно восемь периодов поднесущей на бит (см. таблица 36). Кодирование кодом Миллера обладает памятью; поэтому выбор последовательности поднесущей Миллера, показанной на рисунке 34, зависит от состояния после предыдущей передачи.

Рисунок 33 - Метод ASK: Основные операции кода Миллера и диаграмма состояний генерации кода

Рисунок 34 - Метод ASK: Последовательность кода Миллера на поднесущей

6.3.3.3.1.3.8 Метод ASK: Заголовок SOF и символ EOF поднесущей с кодом Миллера

Связь T=>R на поднесущей должна начинаться с одного из двух возможных заголовков, показанных на рисунке 35. Выбор зависит от значения бита TRext, указанного в команде BeginRound, которая запускает цикл инвентаризации. На рисунке 35 показано время пилотного тонового сигнала для каждого TRext. Пилотный сигнал состоит из непрерывных периодов на частоте поднесущей. Обмен данными посредством кода Миллера должен всегда оканчиваться специальным символом EOF в конце передачи, как показано на рисунке 36.

Рисунок 35 - Метод ASK: Заголовок SOF поднесущей с кодом Миллера для связи T=>R

Рисунок 36 - Метод ASK: Символ EOF, завершающий передачу поднесущей

6.3.3.3.1.3.9 Метод PJM: MFM модуляция поднесущей

На рисунке 37 показаны основные операции MFM кодирования. Сигнал основной полосы MFM инвертирует свою фазу между двумя 0 в последовательности данных. Сигнал основной полосы MFM также располагает инверсию фазы в середине символа 1 данных. Диаграмма состояний на рисунке 37 отображает логическую последовательность состояний при реализации основных операций MFM кодирования на сигнале основной полосы. Узловые элементы диаграммы S1-S4 показывают четыре возможных значения данных MFM-кодирования, представленных двумя фазами каждой базовой операции MFM. Эти значения также представляют собой форму сигнала основной полосы MFM, который генерируется на основании начального состояния. Форма передаваемого сигнала - это форма сигнала основной полосы, умноженная на прямоугольный сигнал частоты деленной на n, где n - коэффициент деления для одной из 8 поднесущих, определенный в таблице 38. Значения на дугах диаграммы при смене состояний обозначают логическую связь значений данных в кодируемой последовательности. Например, переход из состояния в не разрешен, так как в результате перехода произойдет инверсия фазы на границе символа между данными 0 и данными 1.

На рисунке 38 показан пример изменения фазы двоичной фазовой манипуляции (BPSK) вне поднесущей и соответствующая ей последовательность MFM-модулирования поднесущей. Фазовые переходы выравниваются при изменениях состояния MFM, как показано на рисунке 37. Для наглядности в качестве примера показаны восемь периодов поднесущей на битовый интервал, однако в действительности будет от 9 до 28 периодов поднесущей в зависимости от выбранного канала приема. Также для наглядности показано, что изменение фазы происходит в начале и в середине периода поднесущей; однако изменение фазы может происходить в любой точке внутри периода поднесущей, так как скорость передачи данных в битах ответа и поднесущие не сихронизированы.

Поднесущая получается делением частоты силового питающего поля и определяется из значений DR, М и TRext, указанных в команде BeginRound, которая запускает цикл инвентаризации (см. таблица 38). Период битового интервала, используемого для кодирования командной информации, составляет 9,44 мкс. MFM-кодирование обладает памятью; поэтому выбор последовательности MFM на рисунке 38 зависит от состояния после предыдущей передачи.

Рисунок 37 - Метод PJM: Основные операции MFM и диаграмма состояний генерации кода

Рисунок 38 - Метод PJM: MFM кодирование ответа и временная диаграмма двоичной последовательности 000100

6.3.3.3.1.3.10 Метод PJM: Флаг MFM поднесущей (заголовок SOF)

Метод PJM: Связь T=>R на поднесущей должна начинаться с любого из двух заголовков, показанных на рисунке 39. Этот рисунок демонстрирует синхронизацию флага при изменениях фазы поднесущей двоичной фазовой манипуляции (BPSK).

Флаг определяет начало ответа и распределение по времени битовых интервалов. Флаг состоит из трех частей:

- синхронизирующая последовательность, состоящая из 9 бит допустимых данных, закодированных MFM. В качестве примера на рисунке 39 показаны 9 бит данных со значением "1";

- нарушение кодирования MFM, которое представлено в обычной передаче данных. Нарушение представляет собой последовательность из 4 изменений состояния, разделенных 2-битовым интервалом, 1,5-битовым интервалом и 2-битовым интервалом. Граница четвертого перехода определяет начало битового интервала;

- завершающий бит 0 в конце строки.

Синхронизирующая строка, нарушение кодирования и конечный ноль для двух возможных флагов ответа показаны на рисунке 39.

Примечание - Символ EOF не требуется.

Рисунок 39 - Метод PJM: Флаги поднесущей T=>R

6.3.3.3.1.3.11 Метод ASK и Метод PJM: Выбор вида модуляции и скорости передачи данных - Метод ASK: Радиочастотные метки должны поддерживать значения R=>T Tari, указанные в 6.3.3.3.1.2.4, T=>R частоты соединения, указанные в таблице 36, и T=>R скорости передачи данных, указанные в таблице 37. Команда BeginRound, которая запускает цикл инвентаризации, вычисляет DR в таблице 36 и М в таблице 37.

Таблица 36 - Метод ASK: Частоты соединения канала "радиочастотная метка-УСО"

Таблица 37 - Метод ASK: Соединение "радиочастотная метка-УСО", скорость передачи битовых данных

- Метод PJM: T=>R должна быть MFM модуляция при скорости передачи данных 106 Кбит/с на поднесущей, выбранной командой BeginRound, которая запускает цикл инвентаризации. Команда BeginRound содержит биты DR, М и TRext, которые (для команд метода PJM) декодируются радиочастотными метками, поддерживающими метод, как показано в таблице 38.

Таблица 38 - Метод PJM: Команды выбора поднесущей

Если командой BeginRound указан режим скачкообразной перестройки частоты поднесущей*, радиочастотная метка должна выбрать канал ответа. Радиочастотная метка должна использовать выбранный канал ответа для BcexT=>R соединений. Канал, выбранный радиочастотной меткой, должен быть определен из трех самых младших значащих битов кода StoredCRC. Три младших значащих бита StoredCRC должны использоваться как значения битов М и TRext в таблице 38, приведенной выше. Например, если три младших значащих бита кода Stored CRC имеют значение 110, то должен быть выбран канал G.

________________

* Алгоритм псевдослучайной перестройки рабочей частоты [FHSS].

6.3.3.3.1.4 Оба метода: порядок передачи

Для всех R=>T и T=>R соединений должны соблюдаться следующие правила:

- В каждом сообщении самое старшее слово должно передаваться первым;

- В каждом сообщении старший значащий бит должен передаваться первым.

6.3.3.3.1.5 Оба метода: контроль циклическим избыточным кодом (CRC)

CRC - это циклический избыточный код, который используется радиочастотной меткой, чтобы гарантировать достоверность принятых команд при соединении R=>T, а УСО использует его для того, чтобы гарантировать достоверность полученных ответов при соединении T=>R. Этот протокол контроля использует два типа CRC: (i) CRC-16, и (ii) CRC-5. В Приложении I описаны оба типа CRC.

Для генерации CRC-16 радиочастотная метка или УСО должны сначала сгенерировать значение прекурсора CRC-16, как показано в таблице 39, а затем получить его дополнение** для формирования значения CRC-16.

________________

** Дополнительный двоичный код.

Таблица 39 - Прекурсор CRC 16

Радиочастотная метка или УСО должны проверять достоверность принятого сообщения, используя код CRC-16. Для реализации проверки CRC-16 радиочастотная метка или УСО могут использовать один из методов, описанных в Приложении I.

При включении питания радиочастотная метка рассчитывает и записывает в память 16-разрядный код Stored CRC - см. 6.3.3.4.1.2.1.

Радиочастотные метки должны добавлять код CRC-16 к тем ответам, которые используют CRC-16 (см. 6.3.3.4.11) как это предусмотрено форматом команд.

Для генерации CRC-5 УСО должно использовать описание, приведенное в таблице 40 (см. также приложение I).

Таблица 40 - Описание CRC-5

Радиочастотная метка должна проверить достоверность принятого сообщения, используя код CRC-5. Для реализации проверки CRC-5 РЧ метка может использовать метод, описанный в Приложении I.

УСО должно добавлять соответствующий CRC к R=>T передаче, как показано в таблице 46.

6.3.3.3.1.6 Синхронизация соединения - оба метода

Рисунок 40 иллюстрирует синхронизацию соединений R=>T и T=>R. Рисунок 40 (не в масштабе) определяет взаимодействие УСО с множеством радиочастотных меток. В таблице 41, показаны требуемые параметры синхронизации для рисунка 40, а в 6.3.3.4.11 дано описание команд. Радиочастотные метки и УСО должны соответствовать всем требованиям синхронизации, показанным в таблице 41. RTcal описан в 6.3.3.3.1.2.8. Как изложено в 6.3.3.3.1.2.8, УСО должно использовать фиксированную скорость соединения R=>T на протяжении всего цикла инвентаризации; перед изменением скорости соединения R=>T УСО должно передать CW*, состоящий минимум из 8 RTcal**.

________________

* Непрерывный радиочастотный сигнал. См. 5.2.

** Калибровочный символ при передаче R=>T. См. 5.2.

Примечание 1 - В некоторых случаях добавляется код PackedCRC, если был затребован. Описание возможных случаев см. в таблице 42.

Рисунок 40 - Временные диаграммы синхронизации соединения - оба метода

Таблица 41 - Параметры синхронизации соединения

Примечания

1 Радиочастотная метка может увеличивать максимальное значение при ответе на команду записи в память.

2 Максимальное значение для должно применяться только для радиочастотных меток в состояниях "Ответ" или "Подтверждение" (см. 6.3.3.4.4.3 и 6.3.3.4.4.4). Для радиочастотных меток в состояниях "Ответ" или "Подтверждение", если окончилось (т.е. достигнуто его максимальное значение):

- без получения радиочастотной меткой допустимой команды радиочастотная метка должна переключаться в состояние "Арбитраж" (см. п.6.3.3.4.4.2);

- при получении допустимой команды радиочастотная метка должна выполнить команду;

- при получении неверной команды радиочастотная метка должна переходить в состояние "Арбитраж" на основании определения того, что команда неверная;

- во всех других состояниях максимальное значение для может быть неограниченным. Понятие "Неверная команда" определено в п.6.3.3.4.11.

3 При определении того, превышено ли , радиочастотная метка должна использовать значение допустимого отклонения .

6.3.3.4 Выбор, инвентаризация и доступ к радиочастотной метке

Выбор, инвентаризацию и доступ к радиочастотной метке можно рассматривать как низший уровень для уровней передачи данных в многоуровневой модели системы сетевых коммуникаций.

6.3.3.4.1 Память радиочастотной метки

Память радиочастотной метки должна быть логически разделена на четыре отдельных банка, каждый из которых может содержать ноль и более запоминаемых слов. Логическая модель распределения памяти показана на рисунке 41.

Банки памяти - это:

- Резервная память должна содержать пароли уничтожения и/или доступа, если пароли установлены на радиочастотной метке. Пароль уничтожения должен храниться в памяти по адресам от до . Пароль доступа должен храниться в памяти по адресам от до . См. 6.3.3.4.1.1.

- Память уникального идентификатора предмета учета (UII) должна содержать код CRC-16 по адресам до , слово Управления протоколом (PC) по адресам до , код (такой как UII, и далее относящийся к UII), идентифицирующий объект, к которому радиочастотная метка прикреплена (или должна быть прикреплена), по адресу , а если радиочастотная метка выполняет Расширенное управление протоколом (ХРС), то либо одно (обязательно) либо два (опционально) слова Расширенного управления протоколом (ХРС) начинаются по адресу . См. 6.3.3.4.1.2.

- Память TID должна содержать 8 бит идентификатора класса распределения по ГОСТ Р ИСО/МЭК 15963, размещенных в памяти по адресам от до . Память TID должна содержать достаточную идентификационную информацию по адресам выше для однозначной идентификации УСО команд пользователя и/или дополнительных возможностей, которые поддерживает радиочастотная метка. См. 6.3.3.4.1.3.

- Пользовательская память является опциональной. См. 6.3.3.4.1.4.

Логическая адресация всех банков памяти должна начинаться с нуля (). Физическая схема распределения памяти определяется поставщиком. Команды для доступа в память имеют параметр MemBank, который выбирает банк памяти, параметр длины адреса и параметр адреса для выбора конкретного места расположение в памяти данного банка. Параметр адреса может иметь длину 8, 16, 24 или 32 бита, что определяется в параметре длины адреса. УСО должно использовать самую короткую из возможных длину адреса для кодирования месторасположения памяти. Когда радиочастотная метка передает содержимое памяти методом модуляции нагрузкой, эта модуляция должна перекрывать собой границы слов (за исключением случая усеченного ответа).

Рисунок 41 - Карта распределения памяти

Значения параметра MemBank определяются следующим образом:

При работе с одним банком логической памяти не должно быть доступа к памяти других банков.

Запись в память, подробно описанная в 6.3.3.4.9, предусматривает передачу 16-битовых слов от УСО к радиочастотной метке. Команда Write записывает 16 бит (т.е. одно слово) сразу, опционально используя защиту кодированием для сокрытия данных во время передачи R=>T. Опциональная команда BlockWrite записывает одновременно одно или более 16-битовых слов без использования защиты соединения кодированием. Опциональная команда BlockErase стирает одно или более 16-битовых слов одновременно. Команды Write, BlockWrite или BlockErase не должны изменять внутреннее состояние радиочастотной метки, находящейся в состоянии "Уничтожена" - постоянно не отвечающей, независимо от значения адреса памяти (достоверного или ошибочного) указанного в команде.

УСО может заблокировать, "постоянно заблокировать", разблокировать или "постоянно разблокировать" пароль уничтожения, пароль доступа, память UII, память TID и Пользовательскую память, и таким образом предотвратить или разрешить последующие изменения внутреннего состояния (по обстоятельствам). Радиочастотная метка опционально может иметь свою Пользовательскую память, разделенную на блоки; если это так, то УСО может "постоянно заблокировать" эти блоки. После блокирования или постоянного блокирования памяти ее можно вернуть в рабочее состояние. Описание блокировки и разблокировки памяти см. в 6.3.3.4.9, а описание ввода в действие радиочастотной метки см. в 6.3.3.4.10. Если пароли уничтожения и/или доступа заблокированы, то они применимы только по командам Kill и Access соответственно, при этом оба остаются незаписываемыми и нечитаемыми для любой другой команды. Блокировка или "постоянная блокировка" банков UII, TID или Пользовательской памяти делает заблокированную память незаписываемой, но оставляет доступной для считывания.

6.3.3.4.1.1 Резервная память

Резервная память должна содержать пароли уничтожения (см. 6.3.3.4.1.1.1) и/или доступа (см. 6.3.3.4.1.1.2), если в радиочастотной метке установлены пароли. Если радиочастотная метка не реализует паролей уничтожения или доступа, то она должна логически действовать, словно имеет пароли с нулевым значением, которые постоянно блокируют чтение/запись (см. 6.3.3.4.11.3.5), при этом физическая память, соответствующая Резервной памяти, не нужна.

6.3.3.4.1.1.1 Пароль уничтожения

Значение 32-битового пароля уничтожения размещается в банке резервной памяти, по адресу по , начиная со старшего значащего бита (MSB). По умолчанию его значение (непрограммируемое) - ноль. УСО может использовать пароль уничтожения для "ввода в действие" радиочастотной метки и/или "уничтожения" радиочастотной метки и перевода ее в не реагирующее состояние. Радиочастотная метка не должна выполнять операцию "ввода в действие" или "уничтожения", если ее пароль уничтожения имеет нулевое значение. Радиочастотная метка, которая не поддерживает операции, связанные с паролем уничтожения, представляется, как если бы она имела нулевой пароль уничтожения, не доступный для считывания/записи.

6.3.3.4.1.1.2 Пароль доступа

Значение 32-битового пароля доступа размещается в банке резервной памяти, по адресу по , начиная со старшего значащего бита (MSB). По умолчанию его значение (непрограммируемое) - ноль. Радиочастотная метка с ненулевым паролем доступа должна требовать УСО передачи этого пароля перед переходом в состояние "Защищена" (secured). Радиочастотная метка, которая не реализует операции, связанные с паролем доступа, представляется, как если бы она имела нулевой пароль доступа, не доступный для считывания/записи.

6.3.3.4.1.2 Память UII

Память UII содержит коды StoredCRC в памяти по адресам с по , информацию Stored PC по адресам с по , UII, начинающийся с , первое слово XPC (XPC_W1) по адресам с по и, опционально, второе слово XPC (XPC_W2) по адресам c no . Коды StoredCRC, данные StoredPC, UII слово или слова XPC должны храниться старшим значащим битом вперед (т.е. старший значащий бит UII размещается по адресу ).

Коды StoredCRC описаны в 6.3.3.4.1.2.1.

Данные StoredPC, как описано в 6.3.3.4.1.2.2, подразделяется на поле длины UII, расположенное в памяти по адресам с по , индикатор Пользовательской памяти (UMI), расположенный по адресу , индикатор XPC (XI), расположенный по адресу , и идентификатор системы счисления (NSI), расположенный по адресам с по .

UII - это код, идентифицирующий объект, к которому прикреплена радиочастотная метка. UII для приложений EPCglobalописан в 6.3.3.4.1.2.3; UII для приложений ИСО описан в 6.3.3.4.1.2.4. УСО может подать команду Select, которая содержит в маске все или часть UII. УСО может подать команду Ack, которая заставит радиочастотную метку передать ее слово PC, XPC (если XI активирован), UII, и, при необходимости, код PacketCRC. В некоторых обстоятельствах радиочастотная метка может усекать свой ответ (см. 6.3.2.11.1.1). УСО может подать команду Read для считывания всего или части UII.

6.3.3.4.1.2.1 CRC-16 (код StoredCRC и код PacketCRC)

Все радиочастотные метки должны включать в себя реализацию кода StoredCRC. Радиочастотные метки также должны включать в себя реализацию кода PacketCRC.

При включении питания радиочастотная метка должна рассчитать CRC-16 по (а) данным StoredPC и (б) UII, заданным полем длины UII в данных StoredPC (см. 6.3.4.1.2.1), и должна сохранить рассчитанный код CRC-16 в памяти UII по адресам с по , старший значащий бит первый. Этот код CRC обозначается как код StoredCRC. Поскольку данные StoredPC и UII содержат целое число слов области памяти UI, радиочастотная метка рассчитывает коды StoredCRC по границам слов. Хотя при расчете кодов StoredCRC радиочастотные метки включают значение XI в данные StoredPC, при любом значении XI радиочастотная метка должна исключать слова XPC_W1 и XPC_W2 из расчета. Радиочастотные метки должны закончить расчет CRC-16 и распределение данных в памяти до окончания интервала , показанного на рисунке 21. УСО может подать команду Select, которая содержит в маске все или часть кода StoredCRC. УСО может подать команду Read, что заставит радиочастотную метку передать ее код StoredCRC. Радиочастотные метки не должны пересчитывать свои коды StoredCRC в случае использования усеченного ответа (см. 6.3.3.4.11.1.1).

В ответ на команду ACK радиочастотная метка выполняет передачу слова Управления протоколом (PC) (либо данные StoredPC, либо данные PacketPC - см. 6.3.3.4.1.2.2), первое слово XPC (XPC_W1) и опциональное второе слово XPC (XPC_W2), которые зависят от XI (см. 6.3.3.4.1.2.5), UII (см. 6.3.3.4.1.2.3 и 6.3.3.4.1.2.4), а также код CRC-16, только в случае, если затребован код PacketCRC, в соответствии с таблицей 42, приведенной ниже. В этом случае CRC-16 должен являться кодом PacketCRC, который радиочастотная метка должна динамически рассчитать по передаваемым: слову PC, слову или словам ХРС (если поддерживаются) и UII. Независимо от того, пропускает радиочастотная метка CRC16 или определяет его при передаче, код PacketCRC должен быть представлен, как показано в таблице 42, в зависимости от величины XI радиочастотной метки и независимо от того, используется или не используется режим усечения ответа.

Таблица 42 - Данные радиочастотной метки и, если затребован, код PacketCRC, передаваемые в ответ на команду ACK

Примечания

1 XI - это поразрядное логическое ИЛИ (OR) 16-битовых XPC_W1, а ХЕВ - старший значащий бит (бит ) XPC_W1, так что если XEB=1, то XI=1.

2 Код StoredCRC может отличаться от кода PacketCRC, если память радиочастотной метки была запрограммирована и радиочастотная метка не подвергалась сбросу при выключении-включении питания.

Радиочастотная метка должна передать свой CRC старшим значащим битом вперед в начале передачи, независимо от типа CRC.

Если XI активирован, то код PacketCRC радиочастотной метки отличается от ее кода StoredCRC.

Как требует 6.3.3.3.1.5, УСО должно проверить, используя переданный меткой CRC-16, целостность полученного слова PC, первого слова XPC (XPC_W1), опционально, второго слова ХРС (XPC_W2) и UII.

6.3.3.4.1.2.2 Слово Управления протоколом (PC)

Все радиочастотные метки должны включать в себя реализацию элемента данные StoredPC, чьи поля, включая длину UII, UMI, XI и NSI, должны соответствовать указанным ниже. Радиочастотные метки должны также включать в себя реализацию элемента данные PacketPC, отличающегося от элемента данные StoredPC полем длина UII. Информация о типе PC (данные StoredPC или данные PacketPC), которую радиочастотная метка передает в ответе на команду ACK, должна быть определена согласно таблице 42.

Данные StoredPC должны размещаться в памяти UII по адресам с по со значениями битов, определенными следующим образом:

- Биты : длина UII, который радиочастотная метка передает, в словах:

- Максимальное значение поля длина UII в данных StoredPC должно быть (разрешает 464-битовое UII). Радиочастотная метка должна игнорировать команду Write или BlockWrite для данных StoredPC, если поле длина UII превышает , и вместо этого следует выполнить передачу кода ошибки (см. приложение E).

- Бит : Индикатор Пользовательской памяти (UMI). Если бит деактивирован, то радиочастотная метка либо не использует Пользовательскую память, либо память пользователя не содержит информацию. Если бит активирован, то память пользователя содержит информацию. Радиочастотная метка может реализовать UMI, используя Метод 1 или Метод 2, описанные ниже, если только радиочастотная метка не поддерживает функции "постоянной блокировки" и/или "ввода в действие". В этом случае радиочастотная метка должна использовать Метод 1. В случае когда поддерживается обязательный "ввод в действие" с активированным третьим младшим битом Recom и не поддерживается "постоянная блокировка", вместо Метода 1 можно использовать Метод 2.

- Метод 1: Радиочастотная метка определяет UMI. При включении питания и перед расчетом кода StoredCRC она должна произвести логическое ИЛИ битов с по Пользовательской памяти и занести полученное значение в бит . Радиочастотная метка должна учесть полученное значение UMI в коде StoredCRC, рассчитанное при включении питания (см. 6.3.3.4.1.2.1). Если УСО модифицирует любой из битов с по Пользовательской памяти, то радиочастотная метка должна заново определить и перезаписать новое значение UMI в бит . Если при "вводе в действие" метки память пользователя оказывается недоступна (см. 6.3.3.4.10), то радиочастотная метка должна переопределить и перезаписать UMI в бит . После перезаписи UMI код StoredCRC может оказаться неверными до тех пор, пока УСО выполняет текущий энергетический цикл. УСО не должно иметь возможность записи значения UMI - если УСО записывает данные StoredPC, радиочастотная метка игнорирует значение бита данных, которое передает УСО.

- Метод 2: УСО записывает UMI. Если УСО записывает нулевое значение в биты с по Пользовательской памяти, то бит должен быть сброшен. Если УСО записывает ненулевое значение в биты с по Пользовательской памяти, то бит должен быть активирован. Если УСО блокирует или "постоянно блокирует" память UII, то оно должно также блокировать или "постоянно блокировать", соответственно, слово, расположенное по адресу Пользовательской памяти, и наоборот. Это последнее требование гарантирует, что ситуация при которой память пользователя ранее содержала данные, но они были впоследствии стерты, не станет для радиочастотной метки причиной неверной индикации наличия Пользовательской памяти, и наоборот.

- Бит : Индикатор XPC_W1 (XI). Если бит сброшен, то XPC_W1 имеет нулевое значение, и в этом случае радиочастотная метка во время инвентаризации должна выполнить передачу данных StoredPC, но не XPC_W1 (см. 6.3.3.4.1.2). Если бит установлен, то один или более битов из XPC_W1 имеют ненулевые значения, показывая, что радиочастотная метка была предварительно "введена в действие" (см. 6.3.3.4.1.2.5).

В последнем случае радиочастотная метка должна выполнить передачу своего XPC_W1 сразу же за данными PacketPC и перед UII в течение инвентаризации.

При включении питания и перед расчетом кодов StoredCRC радиочастотная метка должна произвести побитовое логическое ИЛИ XPC_W1 и занести полученное значение в бит (т.е. в XI). Радиочастотная метка должна учитывать полученное значение XI при определении кода StoredCRC. Если УСО "вводит в действие" радиочастотную метку (см. 6.3.3.4.10), то радиочастотная метка должна пересчитать и перезаписать свое XI в бит . После перезаписи XI код StoredCRC может оказаться неверным до тех пор, пока УСО выполняет текущий энергетический цикл. УСО не должно иметь возможность записи значения XI - если УСО записывает данные StoredPC, радиочастотная метка игнорирует значение бита данных, которое передает УСО.

- Биты : Идентификатор системы счисления (NSI). Старший значащий бит NSI хранится в памяти по адресу . Если бит содержит логический 0, то пользовательское приложение руководствуется стандартом EPCglobal, а биты от до должны быть определены в [2]. Если бит содержит логическую 1, то пользовательское приложение определяется как "Приложение по ИСО", а биты от до должны содержать полное значение AFI, определенное в [6] и [5]. По умолчанию значения для битов от до .

По умолчанию значение данных StoredPC (незапрограммированное) должно быть .

Если УСО изменит длину UII (через операцию записи в память) и если радиочастотной метке для дальнейшей передачи данных понадобится новое значение длины UII, то она должна записать новое поле длины UII в первые 5 бит данных StoredPC радиочастотной метки.

Примечание - После изменения поля длины UN УСО должно выполнить энергетический цикл сброса радиочастотной метки, чтобы гарантировать правильность значения кода StoredCRC.

Если УСО попыталось записать в поле длины UII значение, которое не поддерживается радиочастотной меткой, метка должна передать код ошибки (см. приложение Е) в первых 5 битах слова PC радиочастотной метки.

Данные PacketPC отличаются от данных StoredPC полем длины UII, радиочастотная метка должна настраивать это поле в соответствии с длиной переданных данных, следующих за словом PC. В частности, если XI деактивирован, а XEB не активирован, то радиочастотная метка выполняет передачу слова XPC_W1 перед UII, так что радиочастотная метка должна добавить единицу (т.е. инкрементировать) поле длина UII. Если XI и ХЕВ активированы, то радиочастотная метка выполняет передачу обоих слов XPC_W1 и XPC_W2 перед UII, так что радиочастотная метка должна добавить два (т.е. инкрементировать дважды) в поле длины UII. Поскольку радиочастотные метки, поддерживающие функционирование XPC, имеют максимальное значение поля длины UII , двойной инкремент увеличит значение до . Радиочастотная метка не должна ни при каких обстоятельствах допускать переполнения поля длины UII до . Следует помнить, что инкремент или двойной инкремент поля длины UII не изменяет значение, хранимое в битах от до памяти UII; точнее, радиочастотная метка инкрементирует поле длина UII при передаче данных PacketPC, но сохраняет содержимое памяти неизмененным.

Если УСО не поддерживает получение XPC_W2, радиочастотная метка дает ответ с активированным XEB, а затем УСО должно обработать ответ радиочастотной метки, как будто его проверка целостности CRC-16 была неуспешной.

Во время обработки ответов радиочастотная метка подставляет в слово PC.

6.3.3.4.1.2.3 UII Приложения EPCglobal

Структура UII для приложения EPCglobalдолжна быть такой, как определено в документе [2].

6.3.3.4.1.2.4 UII для приложения ИСО

Структура UII для приложения ИСО должна быть такой, как определено в [3].

6.3.3.4.1.2.5 Слово расширенного управления протоколом (ХРС). Одно (обязательно) или два (опционально)

В радиочастотной метке должно быть реализовано слово XPC_W1, логически расположенное по адресам с по памяти UII. В радиочастотной метке может быть дополнительно реализовано слово XPC_W2, логически расположенное по адресам с по памяти UII. Эти слова ХРС должны быть длиной точно 16 бит и храниться старшим значащим битом вперед. Если радиочастотная метка не поддерживает XPC_W2, то указанное для него место расположения в памяти не используется.

Радиочастотная метка не должна располагать любые элементы данных, не являющиеся XPC, в памяти UII по адресам с по включительно. Это требование должно применяться ко всем радиочастотная меткам - которые поддерживают слово XPC_W2 и которые его не поддерживают.

Если радиочастотная метка поддерживает XPC_W2, то при включении питания она должна выполнить поразрядное логическое ИЛИ XPC_W2 и занести полученное значение в бит памяти UII (т.е., в старший значащий бит XPC_W1). Бит указывает на бит расширения (ХЕВ) XPC. Если радиочастотная метка не поддерживает XPC_W2, то значение ХЕВ должно быть нулевым.

Далее до конца этого пункта 6.3.3.4.1.2.5 предполагается, что радиочастотная метка поддерживает слова XPC_W1 (обязательное) и XPC_W2 (справочное).

Когда этот документ ссылается на 3 младших значащих бита XPC_W1, это означает адреса , и памяти UII. 3 младших значащих бита XPC_W1 указывают, была ли и каким образом была "введена в действие" радиочастотная метка.

Для не "введенных в действие" радиочастотных меток 3 младших значащих бита XPC_W1 должны быть нулевыми. Радиочастотная метка записывает ненулевое значение в один или более из этих 3 младших значащих битов во время "ввода в действие" (см. 6.3.3.4.10). Все другие биты XPC_W1, а именно адреса памяти UII с по включительно, как и все биты в XPC_W2, должны быть RFU* и иметь нулевые значения. Вендоры и конечные пользователи радиочастотной метки не должны использовать эти биты RFU для собственных целей.

________________

* Зарезервировано для будущего использования. См. 5.2.

Три младших значащих бита XPC_W1 не могут быть записаны с помощью команд Write или BlockWrite и не могут быть очищены с помощью команды BlockErase. Они могут быть установлены только командой Kill и означают, что радиочастотная метка установила эти биты потому, что приняла достоверную команду Kill с установленными битами "ввода в действие" (см. 6.3.3.4.11.3.4). Радиочастотная метка не должна ничего записывать в 3 младших значащих бита XPC_W1, за исключением случая "ввода в действие".

Если радиочастотная метка принимает команду Write, BlockWrite и BlockErase, которая пытается записать XPC_W1, то она отвечает кодом ошибки (см. приложение E).

УСО может дать команду Select (см. 6.3.3.4.11.1) со значением параметра Mask, которое покрывает все или часть слов XPC_W1 и/или XPC_W2. Например, Mask может иметь значение для 3 младших значащих битов XPC_W1, в этом случае радиочастотная метка не будет соответствовать "введенной в действие".

УСО может считывать значения XPC_W1 и XPC_W2 радиочастотной метки с помощью команды Read (см. 6.3.3.4.11.3.2).

Бит XPC_W1 (расположен в памяти UII по адресу ) зарезервирован для использования в качестве индикатора функциональности протокола.

Следующее кодирование определяет общее соответствие между 3 младшими значащими битами XPC_W1 и статусом "введена в действие" радиочастотной метки. В таблице 43 приведено подробное описание соответствия между этими 3 разрядами и статусом метки "введена в действие":

- Установленный младший значащий бит (расположен в памяти UII по адресу ) показывает, что "постоянная блокировка" Пользовательской памяти запрещена, и любые блоки Пользовательской памяти, которые были ранее "постоянно блокированы", больше не блокированы. Активированный младший значащий бит также показывает, что команда BlockPermalock запрещена. Если в радиочастотной метке перед "вводом в действие" не реализована "постоянная блокировка" блоков Пользовательской памяти, тогда "постоянная блокировка" будет оставаться отключенной.

- Установленный второй младший значащий бит (располагается в памяти UII по адресу 21Eh) показывает, что память пользователя была сделана недоступной. Второй младший значащий бит имеет больший приоритет по сравнению с самым младшим значащим битом - в случае если оба разряда активированы, память пользователя будет недоступна.

- Установленный третий младший значащий бит (располагается в памяти UII по адресу 21Dh) показывает, что радиочастотная метка имеет разблокированные банки памяти UII, TID и Пользовательской памяти. Кроме того, в этом случае радиочастотная метка имеет незаблокированные для записи области паролей для уничтожения (kill) и доступа (access), и сохраняет статус Read/Lock (считывания/блокировки) паролей уничтожения и доступа в состоянии до "ввода в строй". Если пароли уничтожения и доступа были не читаемы до "ввода в действие", и УСО попытается их считывать, радиочастотная метка передаст код ошибки (см. приложение E). Следует отметить, что если сегменты или банки Пользовательской памяти радиочастотной метки были записаны и заблокированы при их производстве, они не могут быть разблокированы независимо от "ввода в действие". Также следует отметить, что УСО может впоследствии опять заблокировать любые банки Пользовательской памяти, которые были разблокированы при "вводе в действие".

Таблица 43 - Младшие значащие биты XPC и статус "введена в действие" радиочастотной метки

6.3.3.4.1.3 Память TID

Память TID, располагающаяся по адресам с по , должна содержать одно из двух значений идентификатора класса по ГОСТ Р ИСО/МЭК 15963: или . Память TID, располагающаяся выше адреса , должна быть определена согласованно с предписаниями органов регистрации по этому значению идентификатора класса и должна содержать, как минимум, достаточную идентифицирующую информацию для УСО для однозначного опознавания команд пользователя и/или дополнительных возможностей, поддерживаемых радиочастотной меткой. Память TID также может содержать специфические данные радиочастотной метки и продавца (например, серийный номер радиочастотной метки).

Примечание - Изготовитель радиочастотной метки устанавливает значение идентификатора класса (т.е., или ), которое определено ему органом регистрации по ГОСТ Р ИСО/МЭК 15963. Идентификатор класса не определяет приложение. Если идентификатор класса имеет значение , память TID, расположенная по адресам с по , содержит 8-битовый идентификатор изготовителя, память TID, расположенная по адресам с по содержит 48-битовый серийный номер радиочастотной метки (присваиваемый изготовителем радиочастотной метки), объединение дает 64-битовый идентификатор радиочастотной метки (т.е., память TID с по ) - уникальный среди всех классов радиочастотных меток и определенный в ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693, при этом память TID "постоянно блокирована" во время производства. Если идентификатор класса имеет значение , память TID, расположенная по адресу содержит XTID; Память TID, расположенная по адресам с по , содержит 11-битовый идентификатор маски разработчика радиочастотной метки (получаемый в органе регистрации), память TID, расположенная по адресам с по , содержит определяемый вендором 12-битовый номер модели радиочастотной метки, а использование памяти TID выше определено в [2].

6.3.3.4.1.4 Пользовательская память

Радиочастотная метка может содержать Пользовательскую память. Пользовательская память позволяет хранить данные пользователя.

Если Пользовательская память радиочастотной метки кроме того непрограммируемая, то 5 младших значащих битов первого байта Пользовательской памяти (т.е., память, адресуемая с по ) должны иметь значение по умолчанию .

При "вводе в действие" УСО может дать команду радиочастотной метке сделать ее Пользовательскую память недоступной, что приводит к тому, что весь банк памяти становится нечитаемым, незаписываемым и невыбираемым. Радиочастотная метка с недоступной Пользовательской памятью должна функционировать так, как будто ее банк Пользовательской памяти больше не существует.

6.3.3.4.1.4.1 Пользовательская память для приложения EPCglobal

Если радиочастотная метка имеет пользовательскую память, то ее содержимое формируется в соответствии со стандартами "EPCglobal Стандарты данных радиочастотной метки ЕРС" (версия 1.3 и выше).

6.3.3.4.1.4.2 Память пользователя для приложения ISO

Если радиочастотная метка имеет память пользователя, то ее содержимое формируется в соответствии с [8] и [3].

6.3.3.4.2 Методы ASK и PJM: Сеансы и флаги inventoried

Примечание - УСО выбирает один из двух сеансов и проводит инвентаризацию радиочастотных меток в выбранном сеансе. УСО и связанное множество радиочастотных меток действуют в одном и только одном сеансе в течение цикла инвентаризации (как было определено выше). Для каждого сеанса радиочастотные метки поддерживают соответствующий флаг инвентаризации. Сеансы позволяют радиочастотным меткам хранить их текущее состояние инвентаризации отдельно для каждого из двух возможных чередующихся процессов инвентаризации, используя независимый флаг inventoried для каждого процесса.

УСО должно реализовывать поддержку двух обязательных сеансов (обозначаемых S0 и S2) и двух дополнительных сеансов (обозначаемых S1 и S3). Радиочастотные метки должны участвовать в одном и только одном сеансе в течение цикла инвентаризации. Два или более УСО могут использовать сеансы для независимой инвентаризации общего множества радиочастотных меток. Концепция сеанса иллюстрируется на рисунке 42.

Рисунок 42 - Диаграмма сеансов

Радиочастотные метки должны сохранять независимый флаг inventoried для каждого сеанса. Каждый из двух обязательных флагов inventoried имеет два значения, обозначаемые А и В. Радиочастотные метки, участвующие в цикле инвентаризации в одном сеансе, не должны использовать или модифицировать флаг инвентаризации для других сеансов. Флаги inventoried являются для радиочастотной метки только средством, обеспечивающим отдельное и независимое выполнение данного сеанса инвентаризации; все другие ресурсы радиочастотной метки используются совместно всеми сессиями.

Сеансы обеспечивают возможность для радиочастотных меток учитывать раздельно и независимо флаги inventoried для каждой из нескольких инвентаризаций.

После захвата радиочастотной метки УСО может подать команду, по которой радиочастотная метка установит свой флаг inventoried для этого сеанса (AB).

В цикле инвентаризации отвечают только радиочастотные метки с флагом inventoried A.

Примечание - Переключение с B->A может быть достигнуто выбором специальной команды. (Reset).

Следующий пример иллюстрирует, как два УСО могут использовать сеансы и флаги inventoried для независимой и полной инвентаризации общего множества радиочастотных меток на основе разделения времени на интервалы:

- УСО N 1 включается, затем:

- инициирует цикл инвентаризации, во время которого оно захватывает и переводит метки в сеансе S0 из значения A в B,

- выключает питание.

- УСО N 2 включается, затем:

- инициирует цикл инвентаризации, во время которого оно и переводит метки в сеансе S2 из значения A в B,

- выключает питание.

Этот процесс повторяется до тех пор, пока УСО N 1 не разместит все радиочастотные метки в сеансе S0 в B. Аналогично, пока УСО N 2 не разместит все радиочастотные метки в сеансе S2 в В.

Примечание - Радиочастотные метки сохраняют раздельно значения флага inventoried для каждого из двух обязательных сеансов.

Флаги inventoried радиочастотной метки должны иметь времена сохранения значения, указанные в таблице 44. Радиочастотная метка должна включаться со своим флагом inventoried, заданным следующим образом:

- Флаг inventoried S0 должен быть установлен в A.

- Флаг inventoried S1 (необязательный) должен быть установлен либо в A, либо в B, в зависимости от его сохраненного значения, если только с момента установки флага не прошло больше времени, чем его время сохранения, в этом случае радиочастотная метка должна включаться с флагом инвентаризации S1, установленным в A. Поскольку флаг inventoried S1 (необязательный) не обновляется автоматически, он может перейти из значения B в A, даже когда радиочастотная метка включена.

- Флаг inventoried S2 должен быть установлен либо в A, либо в B в зависимости от его сохраненного значения, если только с момента снятия питания с радиочастотной метки не прошло времени больше, чем время сохранения, в этом случае радиочастотная метка должна включаться с флагом inventoried S2, установленным в A.

- Флаг inventoried S3 (необязательный) должен быть установлен либо в A, либо в B в зависимости от его сохраненного значения, если только с момента снятия питания с радиочастотной метки не прошло времени больше, чем время сохранения, в этом случае радиочастотная метка должна включаться с флагом inventoried S3, установленным в А.

Радиочастотная метка должна быть способна устанавливать любой из ее флагов inventoried либо в значение A, либо в B за время 2 мс или менее, независимо от исходного значения флага. Радиочастотная метка должна обновлять свои флаги S2 и S3, будучи включенной, подразумевая, что всякий раз, когда радиочастотная метка лишается питания, ее флаги inventoried S2 и S3 должны иметь время сохранения, указанное в таблице 44.

Таблица 44 - Флаги радиочастотной метки и время их сохранения

Примечания

1 Диапазон номинальной температуры от минус 25°С до 40°С (см. расширенный диапазон температуры).

2 Расширенный температурный диапазон от минус 40°С до 65°С (см. диапазон номинальной температуры).

6.3.3.4.3 Методы ASK и PJM: Флаг Selected (SL)

В радиочастотной метке должен быть реализован флаг Selected SL, который УСО может установить или снять с помощью команды Select. Параметр Select в команде BeginRound обеспечивает УСО доступ к инвентаризируемым меткам, имеющим либо установленный, либо сброшенный флаг SL (т.е. далее SL или ~SL), либо игнорирует этот флаг и инвентаризируемые метки независимо от значения SL. SL не принадлежит к какому-либо определенному сеансу; SL применяется ко всем радиочастотным меткам независимо от сеанса.

Флаг SL радиочастотной метки должен иметь время сохранения, указанное в таблице 44. Радиочастотная метка должна включаться либо с установленным, либо со сброшенным флагом SL, в зависимости от сохраненного значения, если только с момента снятия питания с радиочастотной метки не прошло времени больше, чем время сохранения SL, в этом случае радиочастотная метка должна активироваться со сброшенным флагом SL (~SL). Радиочастотная метка может установить или сбросить флаг SL за 2 мс или менее, независимо от исходного значения. Радиочастотная метка должна обновлять свой флаг SL, будучи включенной, подразумевая, что всякий раз, когда радиочастотная метка теряет питание, ее флаг SL должен иметь время сохранения, указанное в таблице 44.

6.3.3.4.4 Методы ASK и PJM: Состояния метки и счетчик слота

В радиочастотных метках должны быть реализованы состояния и счетчик слота, как показано на рисунке 43. Приложение С показывает таблицы переходов связанных состояний; приложение D показывает таблицы соответствующих команд ответов.

Примечание - Протокол арбитража системы управления коллизиями радиочастотной метки использует общеизвестный и проверенный на практике алгоритм слотирования Aloha. Алгоритм слотирования Aloha является усовершенствованным по сравнению с простым алгоритмом Aloha. Он требует, чтобы интервал был разбит на слоты, разделенные маркерами слота. Вероятность того, что радиочастотная метка выберет временной интервал, равна 1/n (где n - число временных интервалов, равное максимальному значению, описываемому Q-битовым случайным числом). Этот алгоритм гарантирует, что каждая радиочастотная метка, если выбрана, ответит один и только один раз в течение цикла инвентаризации.

Пример - Для Q=3 максимальное число слотов 8, Q - 3-битовое случайное число в диапазоне от 0 до 7, для каждого слота вероятность ответа конкретной радиочастотной метки 1/8.

6.3.3.4.4.1 Состояние ready (готова)

Радиочастотная метка должна включать в себя реализацию состояния ready. Состояние ready можно рассматривать как "состояние ожидания сигнала" для включенных радиочастотных меток, которые не "уничтожены" и не принимают в настоящее время участия в цикле инвентаризации. После возбуждения радиочастотного поля радиочастотная метка, которая не "уничтожена", должна перейти в состояние ready. Радиочастотная метка должна находиться в состоянии ready до тех пор, пока не примет команду BeginRound (см. 6.3.3.4.11.2.1), чей параметр inventoried (для сеанса, указанного в BeginRound) и параметр Select соответствует текущим значением ее флага. Соответствующие признакам радиочастотные метки должны сформировать Q-битовое число из своего RNG* (см. 6.3.3.4.5), загрузить это число в свой счетчик слота, и перейти в состояние arbitrate, если число не нулевое, или в состояние reply, если число нулевое. Если радиочастотная метка в любом состоянии, кроме отключенного killed, лишается питания, то она должна вернуться в состояние ready после получения энергии.

________________

* Генератор псевдослучайных чисел.

6.3.3.4.4.2 Состояние arbitrate (арбитраж)

Радиочастотная метка должна включать в себя реализацию состояния arbitrate. Состояние arbitrate можно рассматривать как "состояние ожидания сигнала" для радиочастотных меток, которые принимают участие в текущем цикле инвентаризации, и чьи счетчики слота (см. 6.3.3.4.4.8) имеют ненулевое значение. Радиочастотная метка в состоянии arbitrate должна декрементировать счетчик слота каждый раз, как принимает команду NextSlot (см. 6.3.3.4.11.2.3), у которой параметр сеанса session соответствует выполняемому в настоящее время сеансу инвентаризации. Когда ее счетчик слота достигнет значения , она должна перейти в состояние reply. Радиочастотные метки, которые вернулись в состояние arbitrate (например, из состояния reply) при значении слота , должны декрементировать свой счетчик слота от до 7FF по следующей команде NextSlot (с соответствующим параметром сеанса) и, поскольку их значение слота теперь ненулевое, должны оставаться в состоянии arbitrate.

Рисунок 43 - Диаграмма состояний радиочастотной метки

6.3.3.4.4.3 Состояние reply (ответ)

Радиочастотная метка должна включать в себя реализацию состояния reply. После перехода в состояние reply радиочастотная метка должна передать код StoredCRC. Если радиочастотная метка принимает действительное подтверждение (ACK), то она должна перейти в состояние acknowledged, передав свои значения слов PC, XPC (если активирован XI), UII и, если затребован, код PacketCRC (см. таблица 42). Если радиочастотной метке не удалось принять команду ACK, или была принята неверная команда ACK, она должна вернуться в состояние arbitrate. Радиочастотная метка и УСО должны соответствовать всем требованиям, указанным в таблице 41.

6.3.3.4.4.4 Состояние acknowledged (подтверждена)

Радиочастотная метка должна включать в себя реализацию состояния acknowledged. Радиочастотная метка в состоянии acknowledged в зависимости от принятой команды может перейти в любое другое состояние за исключением состояния killed (см. рисунок 43). Если радиочастотная метка в состоянии acknowledged примет действительную команду ACK, содержащую правильные коды StoredCRC, то она должна повторить передачу, ответив, как показано в таблице 42. Если радиочастотной метке в состоянии acknowledged не удается принять действительную команду за интервал , она должна вернуться в состояние arbitrate. Радиочастотная метка и УСО должны соответствовать всем требованиям, указанным в таблице 41.

6.3.3.4.4.5 Состояние open (открыта)

Радиочастотная метка должна включать в себя реализацию состояния open. Радиочастотная метка в состоянии acknowledged при ненулевом пароле доступа должна перейти в состояние open после приема команды Req_RN, передать свой RN16 (обозначаемый как маркер подлинности), который УСО должно использовать в последующих командах, и который радиочастотная метка должна использовать в последующих ответах. Радиочастотные метки в состоянии open могут выполнять все команды, за исключением команд Lock и BlockPermalock. Радиочастотная метка в состоянии open в зависимости от принятой команды может перейти в любое другое состояние за исключением состояния acknowledged (см. рисунок 43). Если радиочастотная метка в состоянии open примет действительную команду ACK, содержащую правильный маркер подлинности, то она должна повторить передачу, ответив, как показано в таблице 42. Радиочастотная метка и УСО должны соответствовать всем требованиям, указанным в таблице 41, кроме значения ; в состоянии open максимальная временная задержка между ответом радиочастотной метки и передачей УСО не ограничена.

6.3.3.4.4.6 Состояние secured (закрыта)

Радиочастотная метка должна включать в себя реализацию состояния secured. Радиочастотная метка в состоянии acknowledged при ненулевом пароле доступа должна перейти в состояние secured после приема команды Req_RN, передать свой RN16 (обозначаемый как маркер подлинности), который УСО должно использовать в последующих командах, а радиочастотная метка должна использовать в последующих ответах. Радиочастотная метка в состоянии open при ненулевом пароле доступа должна перейти в состояние secured после приема действительной команды Access, содержащей тот же маркер подлинности, который предварительно был передан при переходе из состояния acknowledged в состояние open. Радиочастотная метка в состоянии secured может выполнять все команды доступа. Радиочастотная метка в состоянии secured в зависимости от принятой команды может перейти в любое другое состояние за исключением состояния open или состояния acknowledged (см. рисунок 43). Если радиочастотная метка в состоянии secured примет действительную команду ACK, содержащую правильный маркер подлинности, то она должна повторить передачу, ответив, как показано в таблице 42. Радиочастотная метка и УСО должны соответствовать всем требованиям, указанным в таблице 41, кроме значения ; в состоянии secured максимальная временная задержка между ответом радиочастотной метки и передачей УСО не ограничена.

6.3.3.4.4.7 Состояние killed (уничтожена) (необязательное)

Радиочастотная метка должна включать в себя реализацию состояния killed. Если состояние killed поддерживается, то радиочастотная метка, находящаяся либо в состоянии open, либо в состоянии secured должна переходить в состояние killed после приема действительной команды Kill (см. 6.3.3.4.11.3.4) при ненулевом действительном пароле уничтожения, нулевых значениях битов Recom команды (см. 6.3.3.4.10) и действительном маркере подлинности. Если радиочастотная метка не поддерживает работу с младшим и вторым младшим значащим битом Recom, то она обрабатывает ненулевые биты Recom как будто Recom=0. Команда Kill полностью блокирует радиочастотную метку. После перехода в состояние killed радиочастотная метка должна уведомить УСО, что команда Kill была выполнена успешно, и впоследствии не должна отвечать УСО. Радиочастотные метки должны находиться в состоянии killed при всех условиях, и должны немедленно переходить в состояние killed при последующем включении питания. Состояние killed радиочастотной метки необратимо.

6.3.3.4.4.8 Счетчик слота

Радиочастотные метки должны включать в себя реализацию 15-битового счетчика слота. После приема команды BeginRound или ResizeRound радиочастотная метка должна предварительно загрузить значение между 0 и 2Q-1 из своего RNG (см. 6.3.3.4.5) в свой счетчик слота. Q - целое в диапазоне (0, 15). Команда BeginRound определяет Q; команда ResizeRound может изменить Q из предшествующей команды BeginRound. После приема команды NextSlot радиочастотная метка должна декрементировать свой счетчик слота. Счетчик слота должен быть способен к непрерывному отсчету: подразумевается, что после декрементирования счетчика слота до он должен переполниться и начать новый отсчет в режиме вычитания со значения . См. также приложение F.

Радиочастотные метки должны генерировать 16-битовые случайные или псевдослучайные числа (RN16), используя генератор случайных чисел (RNG), и должны иметь возможность извлекать Q-битовые подгруппы из числа RN16 для предварительной загрузки счетчика слота радиочастотной метки.

Радиочастотные метки в состоянии arbitrate декрементируют свой счетчик слота каждый раз, когда принимают команду NextSlot, при совпадающем параметре сеанс, когда их счетчик слота достигает , они переходят в состояние reply и передают в ответ код StoredCRC. Радиочастотные метки, счетчик слота которых достиг , отправившие ответ и не получившие подтверждения* (включая те метки, которые сразу ответили на первоначальную команду BeginRound и не получившие подтверждения**), должны вернуться в состояние arbitrate со значением слота и по следующей команде NextSlot декрементировать это значение с на . Счетчик слота должен быть способен к непрерывному отсчету. Подразумевается, что после перехода к значению он начнет считывать снова. Таким образом эффективно предотвращаются последующие ответы до тех пор, пока радиочастотная метка не загрузит новое случайное значение в свой счетчик слота. См. также приложение F.

________________

* Команду ACK от УСО, переводящую ее в состояние acknowledged.

** По причине того, что первоначальное значение RND16 сразу оказалось нулевым.

Примечание - В цикле инвентаризации УСО дает команду радиочастотной метке на загрузку Q-битового случайного числа (или псевдослучайного) в ее счетчик слота; УСО также может дать команду радиочастотной метке на декрементирование ее счетчика слота. Радиочастотные метки отвечают, когда значение в их счетчике слота (т.е., их слот - см. ниже) нулевое. Q - целое число в диапазоне (0, 15); соответственно вероятность получения подтверждающего ответа радиочастотной меткой лежит в диапазоне от 2=1 до 2=0,000031.

6.3.3.4.5 Методы ASK и PJM: Генератор случайных или псевдослучайных чисел радиочастотной метки

Радиочастотные метки должны включать в себя реализацию генератора случайных или псевдослучайных чисел (RNG). RNG должен удовлетворять следующему критерию случайности, независимо от интенсивности возбужденного поля, скорости соединения R=>T и скорости сохранения данных в радиочастотной метке (включая слово PC, слово XPC, UII и CRC-16). RNG используется для выработки псевдослучайных чисел RN16, маркера подлинности и счетчика слота. Радиочастотные метки, поддерживающие защиту кодированием, должны иметь возможность во включенном состоянии временно хранить последние два RN16 для использования, например, для формирования маркера подлинности и реализации 16-битовую защиту кодированием во время передачи пароля (см. рисунок 47 или рисунок 49).

- Вероятность получения заданного значения RN16: Вероятность извлечения любого кода RN16 из RNG, имеющего значение RN16=j, для любого j, должна быть ограничена при 0,8/2<P(RN16=j)<1.25/2.

- Вероятность одновременных идентичных последовательностей: Для множества радиочастотных меток до десяти тысяч меток, вероятность того, что любые две или более радиочастотные метки одновременно сгенерируют одну и ту же последовательность кодов RN16, должна быть менее 0,1% независимо от того, когда радиочастотная метка активирована.

- Вероятность предсказания RN16: код RN16, извлекаемый из RNG через 10 мс после окончания , как показано на рисунке 19, должен быть непредсказуем с вероятностью выше 0,025%, если известно предыдущее извлеченное из RNG значение, выполненное в идентичных условиях.

6.3.3.4.6 Методы ASK и PJM: Управление множеством радиочастотных меток

УСО управляют множествами радиочастотных меток, используя три основные операции, показанные на рисунке 44. Каждая из этих операций включает в себя одну или несколько команд. Операции определены следующим образом:

а) Выбор (Методы ASK и PJM): Процесс, при котором УСО выбирает множество радиочастотных меток для инвентаризации и доступа. УСО могут использовать одну или более команд Select для выбора определенного множества радиочастотных меток перед инвентаризацией.

b) Инвентаризация в методе ASK: Процесс, при котором УСО идентифицирует радиочастотные метки. УСО начинает инвентаризацию путем передачи команды BeginRound в одном из двух сеансов*. Ответить может одна или несколько меток. УСО определяет ответ одиночной радиочастотной метки и запрашивает от радиочастотной метки слово PC XPC_W1, если задано XI, и (при необходимости) необязательное слово XPC_W2, UII и код PacketCRC (см. таблицу 42). Инвентаризация производится только в одном сеансе за один раз. В Приложении H показан пример инвентаризации и доступа УСО к одиночной радиочастотной метке.

________________

* См. 6.3.3.4.2.

Инвентаризация в методе PJM: Процесс, при котором УСО идентифицирует радиочастотные метки. УСО начинает инвентаризацию путем передачи команды BeginRound в одном из двух сеансов. Ответить может одна или несколько меток. УСО определяет ответ одной или более радиочастотных меток и запрашивает от радиочастотных меток слово PC, если задано XI - дополнительное слово (опционально - два слова) XPC, UII и CRC-16. Инвентаризации производится только в одном сеансе за один раз. В Приложении Н показан пример инвентаризации и доступа УСО к одиночной радиочастотной метке или множеству радиочастотных меток.

c) Доступ в методе ASK: Процесс, при котором УСО взаимодействует с отдельными радиочастотными метками (считывание или запись данных). Индивидуальная метка должна быть однозначно идентифицирована до начала операции доступа. Доступ включает в себя несколько команд, некоторые из которых могут использовать одноразовый шифр на основе защиты кодированием для связи R=>T.

Доступ методом PJM: Процесс, при котором УСО взаимодействует с отдельными радиочастотными метками или множеством радиочастотных меток (считывание или запись данных). Перед началом операции доступа радиочастотные метки должны быть однозначно идентифицированы. Доступ включает в себя несколько команд, некоторые из которых могут использовать одноразовый шифр на основе защиты кодированием для связи R=>T.

Рисунок 44 - Операции УСО/радиочастотной метки и состояния радиочастотной метки

6.3.3.4.7 Методы ASK и PJM: Выбор множества радиочастотных меток

Процесс выбора использует одиночную команду Select, которую УСО может последовательно применить для выбора конкретного множества радиочастотных меток на основе условия, определяемого пользователем, включающего объединение (U), пересечение () и отрицание (~), основанного на выделении части множества. УСО выполняют операции U и при последовательной подаче команд Select. Команда Select может активировать или деактивировать флаг SL радиочастотной метки, либо может установить флаг inventoried радиочастотной метки в состояние A или B, в любом из четырех сеансов. Команда Select содержит параметры Target, Action, MemBank, Pointer, Length, Mask и Truncate.

- Target и Action показывают, изменяет ли команда Select и как изменяет флаг SL или флаг inventoried радиочастотной метки, и, в случае флага inventoried, для какого сеанса. Команда Select, которая изменяет флаг SL, не должна изменять флаг inventoried, и наоборот.

- MemBank определяет, применяется ли маска к банкам памяти UII, TID или Пользовательской памяти. Select применяется к одиночному банку памяти. Последующая команда Select может применяться к другому банку памяти.

- Pointerlength, Pointer, Length и Mask: Pointer и Length описывают диапазон памяти. Pointer ссылается на адрес бита в области памяти (Pointer не ограничен границами слова), имеющей длину 8, 16, 24 или 32 бита, как определено в Pointerlength. Длина 8 битов разрешает задавать Mask длиной от 0 до 255 бит. Mask с большой битовой Length содержит битовую строку, которую радиочастотная метка сравнивает* с содержимым памяти, расположенным по адресам, начиная с Pointer и заканчивая последующими битами заданной Length.