Uniwersalna wersja RFID

Druga generacja RFID, likwidując większość problemów i ograniczeń swojej poprzedniczki, może przyczynić się do przyspieszenia popularności tego typu rozwiązań.

Druga generacja RFID, likwidując większość problemów i ograniczeń swojej poprzedniczki, może przyczynić się do przyspieszenia popularności tego typu rozwiązań.

Być może za kilkanaście lat każdy produkt, czy nawet jego element, będzie wyposażony w unikalny znacznik RFID, podobnie jak dziś każdy komputer podłączony do sieci ma własny adres IP.

Powstanie wówczas globalny system określany jako Internet fizycznych przedmiotów (Internet of things), w którym zapisane w RFID informacje na ich temat będą mogły być automatycznie odczytywane w ciągu kilku mikrosekund przez dowolny czytnik RFID, w dowolnym miejscu na świecie. Nie jest to wizja science fiction, lecz realna prognoza. Już obecnie nie stoją na przeszkodzie w jej spełnieniu żadne bariery technologiczne.

Systemy RFID od co najmniej kilku lat są promowane przez producentów czytników etykiet radiowych i dostawców systemów klasy ERP. Nie ulega jednak wątpliwości, że technologia ta jest wciąż w początkowej fazie rozwoju i na wdrożenia systemów RFID zdecydowało się stosunkowo niewiele firm. Najgłośniejszy jest przykład potężnej amerykańskiej sieci handlowej Wall Mart, która wprowadziła tego typu rozwiązanie i wymusiła jego stosowanie przez największych swoich dostawców. W Europie plany takie ma Metro Group.

Globalny system RFID

Organizacja EPCGlobal już pod koniec 2004 r. opublikowała specyfikację protokołu tzw. elektronicznego kodu produktów drugiej generacji - EPC (Electronic Product Code) Gen2. Standard ten uzyskał powszechną akceptację, a ostatnio zaczęły się pojawiać na rynku zgodne z nim etykiety i czytniki RFID oferowane przez większość producentów. EPC Gen2 wprowadza istotne poprawki, w porównaniu ze stosowanymi dotąd generacjami EPC Class 0 i Class 1. Najważniejszą z nich jest wprowadzenie jednego standardu umożliwiającego odczyt kodu przez czytniki RFID niezależnie od regionu, w którym etykieta została zaprogramowana. Dotąd istniały aż cztery wersje RFID: dwa protokoły EPC Class 0 i Class 1 oraz dwa interfejsy radiowe UHF - 18000-6A i 18000-6B zatwierdzone jako standard przez International Organization for Standardization (ISO). W efekcie często pojawiał się np. problem braku możliwości odczytu w USA etykiet, które zostały zaprogramowane w Azji, o ile użytkownik nie stosował czytników wielosystemowych.

Lista zmian dokonanych w EPC Gen2 jest znacznie szersza i obejmuje m.in.: większą pamięć, możliwość zdalnego programowania, lepsze zabezpieczenia oraz mechanizmy poprawiające niezawodność. Oprócz tego protokół ten został przystosowany do implementacji dodatkowych funkcji rozszerzających możliwości systemu RFID - także tych, które mogą się pojawić w przyszłości - co pozwoli uniknąć konieczności wprowadzania kolejnych modyfikacji tego standardu. Szybkość odczytu danych została zwiększona do 640 kb/s, a więc jest od 5 do 8 razy większa niż dotąd. Natomiast minimalne wymagania dotyczące czasu zdalnego zapisu informacji przez czytnik RFID zostały określone na mniej niż 140 ms dla 96-bitowego kodu EPC (ok. 7 etykiet na sekundę). Protokół EPC Gen2 nie zmienia oczywiście pasma częstotliwości, na której działa system RFID. Pozostaje ono w zakresie 860-930 MHz.

Większe zagęszczenie etykiet

Standard definiuje trzy tryby, w których mogą pracować czytniki RFID Gen2: Single-Reader, Multi-Reader i Dense-Reader. Szczególnie istotny jest ostatni z nich, umożliwia bowiem funkcjonowanie systemu RFID w środowisku o dużym zagęszczeniu czytników i wąskim dostępnym paśmie radiowym bez pojawienia się zakłócających jego działanie interferencji. Uzyskano to dzięki rozdzieleniu pasm wykorzystywanych przez czytniki emitujące względnie silne pole radiowe i etykiet odbijających słabe sygnały oraz wprowadzeniu mechanizmów stabilizacji częstotliwości. Ten tryb pracy jest przydatny zwłaszcza w Europie, ponieważ w prawie unijnym wprowadzono bardziej restrykcyjne niż np. w Stanach Zjednoczonych ograniczenia dotyczące szerokości pasma i mocy sygnałów.

EPC Gen2 został też wyposażony w możliwość automatycznego wykorzystania różnych mechanizmów odczytu sygnałów - kodowania FM0 lub Miller Sub-Carrier, które zapewniają wysoką szybkość transmisji lub też dużą odporność na zakłócenia. Są one stosowane zależnie od aktualnych warunków środowiskowych, zapewniając optymalizację pracy systemu. W etykietach drugiej generacji, czytniki mogą być wykorzystane do zdalnego zapisu informacji, podczas gdy standard EPC Class 0 wymagał programowania fabrycznego i dopiero etykiety EPC Class 1 umożliwiały zapis informacji przez użytkownika. W większości zastosowań ich programowanie było jednak realizowane wyłącznie podczas przewijania szpuli z etykietami w drukarce wyposażonej w odpowiedni moduł RFID.

Obecnie stosowany jest najczęściej 64-bitowy kod EPC, który zapewnia możliwość przydzielenia do 32 mln unikalnych znaczników dla produktów należących do jednej klasy obiektów. Specyfikacja EPC Gen2 rozszerza ten kod nawet do 256 bitów, co umożliwia przydzielenie unikalnych identyfikatorów dla 268 mln firm, 16 mln klas obiektów i 68 mld indywidualnych produktów w każdej z tych klas. Oznacza to, że praktycznie każdy przedmiot wyprodukowany w ciągu kilku najbliższych lat na świecie będzie mógł być oznaczony własnym unikalnym identyfikatorem.

Protokół EPC Gen2 rozszerza również standardową pojemność pamięci etykiet, definiując cztery jej banki. Jeden do przechowywania kodów EPC, drugi dla hasła dostępowego, trzeci zawierający informacje o rodzaju etykiety i czwarty - opcjonalny - do zapisu dowolnych danych zdefiniowanych przez użytkownika. Wszystkie banki mogą być na stałe lub czasowo zablokowane przed modyfikacją zapisanych informacji (blokada czasowa może być zniesiona, jeśli użytkownik zna hasło).

Oprócz tego do EPC Gen2 wprowadzono możliwość odczytu wielu takich samych kodów EPC (tzw. algorytm Q); cztery sesje komunikacyjne, pozwalające na jednoczesny odczyt informacji przez kilka czytników bez wzajemnego zakłócania pracy; wydłużono hasło dostępowe z 8/24 bitów do 32 bitów oraz wprowadzono mechanizmy eliminacji fałszywych odczytów. Według testów, w przypadku EPC Class 0 liczba fałszywych odczytów wynosi aż 1,3 na 1000 etykiet.

Bezpodstawne obawy o prywatność?

Przewidywana popularyzacja RFID wciąż rodzi obawy, czy system ten nie stanie się źródłem nieuprawnionego dostępu do chronionych informacji osobistych. Eksperci zdecydowanie starają się rozwiać tego typu obawy podkreślając, że znaczniki RFID nie różnią się pod tym względem od standardowych kodów paskowych UPC (Universal Product Code), których nikt się nie boi. Zarówno UPC, jak i EPC (Electronic Product Code) zawierają jedynie zestawy liczb. Aby dotrzeć do danych personalnych, trzeba mieć dostęp do odpowiedniej bazy danych umożliwiającej ich interpretację. Oznacza to, że pod tym względem EPC niewiele różni się od danych, które można uzyskać, odczytując numer rejestracyjny samochodu lub numer PESEL.

Etykiety dla wrażliwych

IBM zaprezentował oryginalną technologię umożliwiającą zabezpieczenie przed nieuprawnionym odczytem danych zapisanych na etykietach RFID. Pomysł polega na wprowadzeniu tzw. etykiet Clipped Tag, które umożliwiają usunięcie fragmentu anteny przez użytkownika już po zakupie towaru. Operacja ta nie powoduje utraty informacji, ale zmniejsza czułość anteny z kilku metrów do pojedynczych centymetrów. W efekcie etykieta może być ponownie wykorzystywana (np. w wypadku zwrotu produktu lub jego serwisu), ale nie jest możliwy jej automatyczny odczyt ze względnie dużej odległości.

W standardzie RFID już wcześniej wprowadzono funkcję dezaktywacji etykiet, ale powoduje ona całkowitą utratę informacji i brak możliwości ponownej ich aktywacji, co może być uznane za wadę. Oprócz tego wymaga ona wprowadzenia haseł dostępu, które istotnie komplikują implementację takiego systemu. Hasła są niezbędne, aby uniemożliwić nieuprawnioną dezaktywację etykiet.

Choć bezpośrednio EPC nie zawiera informacji osobistych, takich jak np. numer karty kredytowej, czy dane użytkownika, to niektórzy działacze obrony prywatności podkreślają, że - przynajmniej w przypadku niektórych produktów - informacje zapisane na etykiecie mogą prowadzić do naruszenia tych praw, np. zdalnego, niewidocznego odczytu zawartości koszyka zakupów. Na razie problem ten w praktyce nie występuje, bo etykiety RFID są wykorzystywane przede wszystkim do oznaczania palet z towarami lub opakowań zbiorczych. Pojawi się jednak, gdy zaczną być masowo umieszczane na produktach.

Clipped Tag zostały opracowane przez IBM we współpracy z firmami Marlen RFID (producentem etykiet) i Printronix (producentem drukarek z modułami do kodowania etykiet).

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200