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深圳市君明興達科技有限公司
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更新時間：2023-11-06 16:33:31瀏覽次數(shù)：187次
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本篇文章從分類、多標(biāo)簽識讀、解讀器與標(biāo)簽之間的通訊方面對EPC電子標(biāo)簽作了簡單介紹。
1.標(biāo)簽分類
1.1 0 類標(biāo)簽
包含EPCTM 和CRC，符合0 類標(biāo)簽規(guī)格的只讀標(biāo)簽，我們稱之為0 類標(biāo)簽。
1.2 更高類的標(biāo)簽
在EPCTM 設(shè)計體系中，高頻標(biāo)簽中可以更好的解決安全問題以及隱私問題。因此，我們預(yù)期有更多功能的高頻標(biāo)簽會被廣泛采用。
2. 多標(biāo)簽識讀
2.1 圖解
下圖是一個可以同時讀取多個標(biāo)簽的例子。假定標(biāo)簽是被動的，也就是說，它是無源的。圖中，一個識讀器同時識讀（interrogate）一組標(biāo)簽，識讀器包括一個發(fā)射部分，它向標(biāo)簽傳送一個識讀信號，為標(biāo)簽提供能量，以激活標(biāo)簽。識讀器還包括一個接收部分，接收部分接收標(biāo)簽回復(fù)的信號并且對此信號進行解碼。識讀器有一個控制器控制，控制器為外部設(shè)備提供解碼信號，并且管理識讀器與標(biāo)簽之間的通訊過程。
2.2 標(biāo)簽必須具有的功能
0 類標(biāo)簽必須具有以下功能：
必須包含EPCTM、24 位自毀代碼以及CRC 代碼
可以被識讀器讀取
可以被重疊讀取
可以自毀
存儲器不可以由識讀器進行讀寫
2.3. 性能因素
UHF EPC 標(biāo)簽的性能受以下幾個因素影響：
- 電磁兼容規(guī)范。該規(guī)范主要關(guān)于影響UHF 標(biāo)簽的防沖突運算的選擇，以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。
- 電磁領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。各國電磁領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一影響其廣泛應(yīng)用。
- 標(biāo)簽天線的尺寸。首要問題是需要考慮標(biāo)簽的調(diào)諧（tuning）問題。標(biāo)簽具有調(diào)諧能力，在一些環(huán)境下，這可能是有利的，但是在有些環(huán)境下，標(biāo)簽的誤調(diào)諧可能會帶來問題。因此，我們需要盡可能的降低標(biāo)簽?zāi)芰?，提高反向散射?/span>backscatter）的性能。
- 接口的通信參數(shù)。識讀器以及標(biāo)簽之間，要求采用采用合理的安全級別進行通信。
- 多重標(biāo)簽的防止沖突法則。每秒識讀器可以識讀的標(biāo)簽數(shù)目。當(dāng)許多識讀器處在一個環(huán)境中時，這與一個二進制樹的掃描算法有關(guān)，該算法已經(jīng)從性能以及健壯性上進行了優(yōu)化。
考慮以上諸多問題，結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗以及一些系統(tǒng)參量總結(jié)出標(biāo)簽的設(shè)計規(guī)則。
2.4. 設(shè)計目標(biāo)
設(shè)計需要滿足的目標(biāo)如下：
- 該設(shè)計必須符合低價位標(biāo)簽。
- 整合標(biāo)簽版本號，域名管理者部分以及對象分類部分，滿足多重讀取。
- 設(shè)計要求識讀器有較高的讀寫速度。
- 設(shè)計要求識讀器有一個合理的識讀范圍
- 設(shè)計必須對臨近識讀器有一定的抗力
2.5 方法
該規(guī)范描述了一個應(yīng)用"識讀器先發(fā)言"策略的防止沖突掃描算法。在識讀器發(fā)出識讀命令之前，標(biāo)簽不會自動發(fā)射信息。防治沖突（Collision-free）意味著當(dāng)多個標(biāo)簽同時應(yīng)答同一個識讀器的命令時，不會發(fā)生信息丟失的情況。該草案包含一套防沖突機制。
識讀器采用調(diào)幅載波向標(biāo)簽傳遞信息，而標(biāo)簽采用被動的、反向散射（backscatter）的方法來產(chǎn)生范圍更廣的次載波信號。
一個識讀器讀取若干標(biāo)簽的情形可以描述為一個二進制樹。如下圖所示，從樹根（不把樹根視為樹的一部分）向下，樹的枝葉向下延伸出很多節(jié)點。自樹根向下掃描全部樹葉就可以定義一個EPCTM，從而得到一個單品。
如圖所示，我們把EPCTM 的MSB 放置在靠近根節(jié)點的位置。LSB 默認(rèn)位于樹的葉子節(jié)點處。
如圖所示，單品的EPCTM 碼決定樹上的一條路徑。
在一些樹上，樹通過包含CRC 可以向底層擴展。不過在一些情況下是到產(chǎn)品的擴展，該擴展路徑不會包括在其它任何分支中。
2.6 使用標(biāo)簽識別代碼
典型的自動識別方法使用的低熵的識別代碼EPCTM，有許多不利條件，存在許多潛在的不利條件，比如缺少效率和安全性。假定使用該種物理RF 來傳輸數(shù)據(jù)，識讀器最多同時讀取幾千個標(biāo)簽。這幾千個標(biāo)簽可以表示為12 位數(shù)字，所以當(dāng)要求傳輸全部標(biāo)志符的時候，這種方式是底效率的。一個小的高熵代替EPCTM 編碼。標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)編碼加快標(biāo)簽與識讀器的交流。
2.7 安全傳輸機制
因為采用高頻傳輸，所以通信渠道很容易被。
采用ID0 以及ID1 的方式，僅僅包含通信數(shù)據(jù)，不包含任何應(yīng)用數(shù)據(jù)，這樣可以防止通信過程中，應(yīng)用數(shù)據(jù)被偵聽。標(biāo)簽向識讀器傳輸數(shù)據(jù)的能量非常低，因此不容以被偵聽。
2.8 射頻標(biāo)簽抗環(huán)境嘈雜的能力有許多因素影響射頻標(biāo)簽抗環(huán)境嘈雜的能力。
較早以及快速的數(shù)據(jù)傳輸錯誤的探測，可以縮短回復(fù)以及再傳輸?shù)臅r間。為了簡化識讀器的設(shè)計，該協(xié)議不對識讀器噪聲方面的設(shè)計過分要求。
3. 解讀器與標(biāo)簽之間的通訊
3.1 工作頻率
標(biāo)簽接收射頻激勵能量，并根據(jù)識讀器所產(chǎn)生的UHF (860MHz - 930MHz)電磁場的指令規(guī)范了它的行為。
3.2 跳頻
在大多數(shù)管轄區(qū)域中人們都希望可以發(fā)生載波跳頻，但沒有人認(rèn)為標(biāo)簽在一次跳頻發(fā)生后會繼續(xù)保持能量。如果標(biāo)簽在經(jīng)歷一次跳頻后仍可保持能量，它將保留是否已被讀取的記錄。如果標(biāo)簽在跳頻之后沒有能量，那么它并不一定要保留它是否已被讀取的記錄。通過一種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)來進行無源存儲的產(chǎn)品會比那些沒有內(nèi)存的產(chǎn)品有優(yōu)勢，但也僅是發(fā)生在那些跳頻后對那些會出現(xiàn)臨時性標(biāo)簽?zāi)芰繐p失的應(yīng)用程序中。這種方式缺點也很明顯：當(dāng)調(diào)整到一個新頻率并重新與那些標(biāo)簽進行握手通訊時，它會暫時性的沒有能量并且先前的頻段已經(jīng)處于通訊狀態(tài)。
許多管制要求不同的識讀器之間的跳頻在跳頻的方式和跳頻的時間這兩方面不同步。盡管存在這些限制，識讀器可以通過外部控制和同步周期來關(guān)機，這樣就看起來很合理。
3.3 直接序列展頻
管制允許寬帶直接擴展技術(shù)，識讀器和標(biāo)簽可以理由這種交替展頻技術(shù)。寬帶直接擴展技術(shù)因為有多路徑的零幾乎可以杜絕標(biāo)簽?zāi)芰繐p失問題的出現(xiàn)。這些識讀器不必跳頻，因此杜絕了由移頻所帶來的臨時性標(biāo)簽?zāi)芰繐p失問題。這些臨時性能量損失問題會一直存在于那些標(biāo)簽在空間移動時，但由實施展頻將射頻能量均勻地散發(fā)空間中所帶來的效果會大大的降低。
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