Выбор меток стандарта Gen2

Выбор меток стандарта Gen2

Факторы, определяющие выбор типа метки:


  • Материал объекта, на котором закрепляется метка;
  • Необходимая дистанция регистрации;
  • Окружающие условия эксплуатации;
  • Необходимый объем банков памяти метки.

На диэлектрических объектах типа картона, бумаги, пластика, стекла, тканей, сухих строительных и мебельных материалов могут применяться метки любых типов, из которых самые недорогие — тонкие метки-наклейки. Но важно чтобы объекты были без фольгирования и металлизации поверхностей.

На металлических или металлизированных объектах, включая наличие металлизированной поверхности под верхним диэлектрическим слоем небольшой толщины, могут применяться только специальные метки «на металл».

В особых случаях возможно применение обычных меток-наклеек, закрепленных на металле через диэлектрическую прокладку 3-10 мм, например из вспененного ПВХ, но дистанция регистрации при этом существенно уменьшается.

Выбор меток для закрепления на объектах, содержащих воду, которая сильно поглощает радиоизлучение диапазона Gen2, определяется необходимой дистанцией регистрации. В «ближней зоне» до 20-30 см возможно использование обычных меток-наклеек или специальных «ближнепольных» меток-наклеек. Причем возможно считывание метки в окружении жидкостью со всех сторон. В «дальней зоне» необходимо использование меток «на металл», обычные метки-наклейки «издалека» с жидкостей не читаются. А при сплошном окружении жидкости со всех сторон «издалека» никакие Gen2 метки не читаются вообще.

Замечание: экранирующее и поглощающее воздействие оказывают только жидкости с большим содержанием воды и электролитов. А, например, чистые пищевые и машинные масла вполне неплохо пропускают радиоизлучение.


В среднем, чем больше метка, тем больше ее дистанция регистрации, хотя есть большой разброс между моделями, типами конструкции и производителями.

Примеры «больших» меток-наклеек с большой дистанцией регистрации (существуют близкие по параметрам метки других производителей):

Alien «G» Inlay ALN-9654

Alien Squiggle Inlay ALN-9640/ALN-9740

и «на металл»:

Confidex Ironside

Confidex Survivor


Метки средних размеров и дистанции регистрации:


Alien HiScan ALN-9720

Alien «Square» Inlay ALN-9629

Confidex Ironside Micro


Ближнепольная метка малых размеров, рассчитанная на регистрацию только с близкого расстояния до 20 см:


Alien «SIT» Inlay ALN-9613


Метки для сложных окружающих условий

Для обычных меток-наклеек допустим температурный диапазон эксплуатации около -40ºС~+70ºС.

При более низких температурах с меткой не должно произойти ничего необратимого, но вот при нагревах обычных меток-наклеек больше +150ºС или даже меньше, может оплавиться материал пленки метки, что искажает форму антенны и может нарушить контакт с чипом – метка либо совсем перестанет работать, либо дистанция регистрации уменьшится. Причем, это будет необратимо.

Специальные метки, которые можно использовать, например, в прачечных и химчистках, сделаны из термостойких материалов. Такие метки рассчитаны на длительное пребывание при температурах до +200ºС, и кратковременно до +230ºС.


Расположение меток на объектах

Тонкие метки-наклейки нельзя располагать на неровной поверхности, т. к. искажение формы антенны приведет к потере дистанции регистрации. Возможно расположение на округлых поверхностях (бутылках, банках), но изгиб метки не должен превышать 20% от ее самого большого линейного размера.

Часто может быть удобным расположение меток на бирках, которые уже в свою очередь прикрепляются к объектам (одежда, ювелирные изделия).

Для ускорения ручного закрепления меток-наклеек на объектах могут использоваться отделители меток от несущей ленты, как дополнительное оборудование к RFID-принтерам, или ручные ленточные аппликаторы.

Для автоматической наклейки меток на коробки и упаковки на промышленных линиях существуют специальные аппликаторы, работающие совместно с RFID-принтерами или из заправляемых рулонов с подготовленными метками.


Память меток стандарта Gen2

Память метки разделена на 4 банка, адресуемые командами радиоинтерфейса.

Банк 00 (принято их обозначать двумя битами) называется Reserved Memory и используется для хранения:

KILL-пароля (32 бита). Устанавливается соответствующей командой радиоинтерфейса. После производства метки его значении нулевое. Если пароль не нулевой, то при его использовании в специальной KILL-команде метка «убивается» навсегда и без возможности восстановления ее работы.

ACCESS-пароля (32 бита). При его установке (после производства нулевой) доступ к метке возможен только при знании этого пароля.

Банк 01 EPC (Electronic Product Code). Здесь находится уникальный идентификатор метки, по которому, собственно, метки отличаются друг от друга при их нахождении в зоне считывания. Наиболее распространенная длина идентификатора 96 бит, хотя сейчас уже есть метки с 240 бит EPC (записывать и использовать можно меньший объем).

Банк 10 TID (Transponder ID). Идентифицирует производителя и модель чипа метки выделенным уникальным кодом (одинаковым для всех чипов этой модели). Во многих чипах кроме того здесь же расположен дополнительный уникальный идентификатор каждого отдельного чипа (Serialized TID), который может использоваться как средство защиты метки от подделки. EPC меток может быть продублирован, но банк TID защищается от перезаписи при производстве чипа и Serialized TID гарантировано уникален. Важное замечание: если у меток Serialized TID, но одинаковые EPC, одновременно будет считываться только какая-то одна метка, случайным образом. Т. е., уникальность метки при считывании определяется EPC, после чего может быть считан дополнительно и Serialized TID.

Банк 11 User Memory – не обязательный, может отсутствовать в конкретной модели метки. Банк может использоваться произвольным образом для хранения любой информации. Если присутствует, то типичный объем от 32 до 512 бит. Есть модели меток с увеличенным объемом до нескольких килобит, но с их использованием могут быть проблемы совместимости со считывателями, необходима проверка.


Содержание банков EPC, User Memory и по отдельности областей KILL и ACCESS может быть защищено от изменения значения, временно или навсегда (командой Permalock = Permanent Lock).


Подход к использованию памяти метки


Любое считывание дополнительной информации из метки удлиняет операцию чтения. Операция записи в метку в 10 и более раз длительнее чтения, в зависимости от условий.

Использовать считывание из метки больших объемов информации или запись даже небольших возможно, если:

В зоне считывания одновременно находится не очень много меток – до 10;

Метка или метки находятся в зоне считывания достаточно долго, несколько секунд и более.

При регистрации меток транспорта, перемещающихся через зону регистрации на скорости 250 км/ч стоит рассчитывать на регистрацию одиночных меток и считывание только EPC 96 бит, без дополнительного считывания из других банков памяти.

Также стоит рассчитывать только на регистрацию EPC, если необходимо считывать одновременно находящиеся в зоне регистрации десятки и сотни уникальных меток.

А вот, например, использовать запись в User Memory метки антикражной подписи настольным считывателем в библиотечной системе одновременно для 5 меток стопки книг вполне возможно.

Лучшим и традиционным вариантом является использование уникального идентификатора EPC, как ключа в базе данных информационной системы, получая из нее быстро всю необходимую информацию об объекте.

Размеры EPC и информации, сохраняемой в User Memory, должны быть обоснованными, разумно-меньшими для увеличения скорости считывания и снижении вероятности пропусков считывания меток в зонах регистрации.


Подготовка меток к эксплуатации

После производства метки идентификатор EPC может быть нулевым, или одинаковым у всех меток партии, или уникальным у каждой метки – зависит от производителя.

В любом случае он может (и должен, если он нулевой или одинаковый у всех) быть перезаписан необходимым значением при подготовке метки к использованию в системе.

Если метки используются замкнуто в пределах системы, даже если она большая и территориально распределенная, возможна произвольная нумерация EPC по внутренним правилам организации.

Разумно разделять весь идентификатор EPC на несколько частей, например, для EPC 96 бит = 12 байт:

Старшие 6 байт записывать для всех меток одинаковым значением, которое будет являться признаком меток данной системы и при считывании по нему возможна фильтрация по «маске» от других «чужих» меток, которые могут попасть в зону чтения;

Следующие 1 или 2 байта использовать для задания условного идентификатора типа объекта, например: 1 – отдельный продукт номер 1, 100 – для меток коробки с продукцией, 200 – для меток паллет;

Последние 4 или 5 байт использовать для последовательной нумерации меток, обеспечивая их уникальность.

Приведенная схема не обязательна. Часто может быть удобным перенесение в EPC каких-то уже существующих в системе идентификаторов, например, штрих-кодов продукции вместе с дополнительными данными, обеспечивающими признак метки данной системы и уникальную сериализацию, если у группы товаров штрих-код одинаковый.


Ситуация отличаться, если предполагается «внешнее» использование меток. В этом случае необходимо согласование формата EPC со всеми возможными участниками или следование стандартным схемам нумерации, из которых наиболее известен SGTIN-96.

C форматом этого кодирования, а также с другими вариантами стандартов кодирования можно ознакомиться здесь.


Замечание: для получения и использовании в кодировании «Company Prefix» требуется вступление в организацию GS1 через российское представительство.


EPC выбранного формата, а также дополнительная информация в User Memory, если она используется, записывается в метки с использованием RFID-считывателей и специального программного обеспечения.


Вопросы безопасности использования RFID-меток

Для предотвращения злонамеренного или случайного изменения закодированной в EPC или User Memory информации банки памяти могут быть заблокированы от изменения. Блокировка возможна «навсегда» и тогда уже невозможно изменить информацию или «на время», до снятия блокировки соответствующей командой (это защита скорее от случайной перезаписи, злонамеренно можно блокировку предварительно снять).

Операция уничтожения метки с использованием KILL-команды может представлять опасность с точки зрения «цифрового вандализма». С использованием, например, мобильного считывателя с расстояния до нескольких метров можно «убивать» до нескольких меток за секунду.

Если нет осознанных и установленных требований к необходимости уничтожения меток в конце цикла их использования, но есть опасения в возможном злонамеренном уничтожении меток с помощью KILL-команды, то лучшим решением является перманентное блокирования KILL-пароля с нулевым значением, т. к. команда KILL выполняется только с ненулевым значением пароля. Установленное значение KILL-пароля может быть считано обычной командой, не стоит рассчитывать на то, что оно останется неизвестным злоумышленнику.

Доступ и считывание любой информации из метки может быть ограничен ACCESS-паролем, что, конечно, можно использовать, если есть уверенность, что всем пользователям системы он будет известен, но не будет известен потенциальным злоумышленникам. Как говорил Мюллер в «17-ти мгновеньях»: «что знают двое, знает и свинья».

С точки зрения вандализма ACCESS-пароль также имеет опасный вариант использования. Если пароль будет записан каким-то неизвестным системе значением, то это не сильно отличается от выполнения KILL. Метка для системы просто перестанет существовать, а подбор значения 32-битного пароля дело долгое.

Так что, если использование пароля доступа не предполагается, но есть опасения в вандализме, ACCESS-пароль также лучше заблокировать с нулевым значением.


Качество и надежность RFID-меток стандарта Gen2

К сожалению, в мире нет ничего надежного на 100%. Выбор меток от известных производителей дает гарантии лучшего качества, но не на 100%.

Корпусированные защищенные метки «на метал» стоят дорого и обычно имеют проверку при производстве и небольшой процент брака. Тем не менее, особенно в ответственных применениях, желательно перед использованием проверять работоспособность метки контрольным считыванием и записью, если это необходимо. Эта проверка уже фактически проводится при начальной подготовке метки, записи и блокировании необходимых банков памяти.

«Легальный» процент брака меток-наклеек в рулонах может быть от 3% до долей процента, в зависимости от производителя и модели метки. При этом неработающие метки могут иметь специальные отметки.