Technologie RFID i EPC

Artukuł będzie dotyczył standardu EPC Gen2 oraz zagadnień z tym związanych. Protokuł EPC Gen2 został opracowany w celu optymalizowania działań w różnych środowiskach regulacyjnych na całym świecie z uwzględnieniem uwarunkowań regionalnych.

Artykuł zaczyna się od odpowiedzi na pytanie, czym w ogóle jest EPC.  „EPC, inaczej Electronic Product Code, w tłumaczeniu Elektroniczny Kod Produktu jest to 96-bitowy identyfikator opakowania zawierającego towary jednostkowe lub zbiorcze oraz logistyczne, zapisany w chipie taga” – tak przedstawił nam to zagadnienie dr inż. Marek Czerwiński na wykładzie 27.02.2010 roku. EPC jest też często nazywany „ radiowym kodem kreskowym” , bądź „kodem kreskowym następnej generacji”. Identyfikator ten jest zapisany w wersji elektronicznej, zamiast wersji papierowej, do odczytu używa się fal elektormagnetycznych o wysokich częstotliwościach.

Kod ten łączy możliwości technologii RFID z Internetem. Technologia EPC posiada wiele zalet, między innymi:

• Tagi i czytniki są niedrogie oraz dostosowane do naszych standardów;

• Tagi i czytnikimogą współpracować ze sobą również bez względu na kraj pochodzenia towaru;

• Tagi są dużo trwalsze niż tradycyjne etykiety;

• Czytnik ogranicza odczyt tylko do danych zaprogramowanych;

• Tagi są wewnątrz opakowania, nie trzeba ich zczytywać;

Rysunek 1. Schemat kodowania EPC.

( Żródło : A. Januszewski "Funkcjonalność informatyczna systemów zarządzania" Tom 1, PWN 2008).

Standard EPC Gen2 jest to globalny standard, który zapewnia odczyt danych z identyfikatora RFID w dowolnym miejscu na świecie. Wszystkie dostepne urządzenia i identyfikatory pracują w tym samym standardzie. Standard ten jest wciąż rozwijany, aby różne pasma UHF, w których pracują czytniki i identyfikatory RFID były uniwersalne i mogły być odczytywane w różnych krajach Europy, Japonii czy USA. EPC Gen2 posiada jeden globalny protkuł w odróżnieniu do Gen1. Standardy EPC Gen2 pozwalają działać czytnikom w trzech trybach:

• pojedyńczego czytnika;

• wielo-czytnikowym;

• gęsto-czytnikowym.

Aby funkcjonować optymalnie, czytniki będą musiały działać w trybie gęsto-czytnikowym wtedy, kiedy w budynku jest więcej niż 50 czytników. Tryb gęsto- czytnikowy jest zaprojektowany po to, aby zapobiegać interferencji między czytnikami, która mogłaby być problemem, jeżeli stosowanych jest wiele czynników w ograniczonej przestrzeni. Więcej na temat tego trybu jest w artykule panów Kaźmierczyka i Majewskiego. Tryb gęsto-czytnikowy wymaga użycia metody kodowania sygnału rozpraszanego wstecznie zwanej podnośną Millera- metoda w której tag odbija z powrotem falę do czytnika. Podnośna ta stosuje wąskie widmo dla tagów w celu wysłania z powrotem ich sygnałów i wpasowuje sygnał rozpraszany wstecznie pomiędzy kanały stosowane przez czytniki.
Protokół EPC Gen2 obsługuje również inna metodę kodowanie sygnału rozpraszania wstecznego, zwanego FM0. Jest używany skutecznie w standardach ISO, jest szybki, lecz niestety podatny na interferencje. Podnośna Milera jest wolniejsza, lecz lepiej się sprawdza w środowisku szumów.

Tagi EPC Gen2 są programowane w terenie, dzieki temy czytniki mogą zapisać informację do tagu nawet, gdy są one przymocowane do opakowań zbiorczych np. na palecie.

Wymagania i cechy EPC Gen 2 przedstawił w tabelce dr inż. Marek Czerwiński:

Rysunek 2. Wymagania EPC Gen2.

( Źródło : Wykład pana dr inż. Marek Czerwiński z dnia 27.02.2010)

EPC Gen2 w porównianiu z poprzednikiem, posiada zwiększoną prędkość zapisu i odczytu, zwiększono pojemność pamięci, która stała się elastyczna, wyeliminowano zakłócenia utrudnijące odczyt, wprowadzono zabezpieczenie hasłem, wykorzystanie zostały nowe technologie szyfrowania.

W protokole EPC Gen2 zastosowano tzw. algorytm Q- Query with a parametr Q( zapytanie o parametr Q) . Algorytm Q pozwala na zliczanie tagów, np. do celów inwentaryzacyjnych, nawet wówczas, gdy mają ten sam EPC, lub nie mają numeru seryjnego. System jest bezpieczniejszy, gdyż może zliczać tagi bez emisji numerów EPC.

EPC Gen2 wprowadziło pojecie sesji odczytu. Każdy tag posiada możliwość działania w zakresie czterech oddzielnych sesji. Sprzedawca detaliczny bądź producent może na przykład tak ustawić swój system, aby wszystkie ręczne czytniki używały sesji 2, a wszystkie stałe czytniki czytały tagi w sesji 1. Zatem, gdy stały czytnik „usypia” tagi w sesji 1, to ręczny czytnik może komunikować się z tagami w sesji 2 i nie interferować z toczącym się zliczniem wykonywanym przez stały czytnik w sesji 1. Na tym etapie praca nad protokołem EPC nie jest jeszcze jasna, jak czytniki będą określać, której sesji użyć. Końcowi użytkownicy będą prawdopodobnie przydzielać różne sesje do różnych typów czytników(np. w firmach można zainstalować czytniki RFID przy bramach używając sesji 1, na wózkach widłowych sesji 2, a czytniki ręczne mogą używać 3 sesji.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Gen2 przedstawia szczegółowo komunikacje pomiędzy RFID tag i czytnikiem. Zawiera specyfikacje interfejsu radiowego. Komunikacja między czytnikami i tagami jest oparta o "Reader Tolks First" zasady praw czym czytniki emitują komendy zgodnie z parametrami komunikacyjnymi do populacji tagów, które są w zasięgu czytników RFID. Celem protokołu jest wyróżnić tag w wielokanałowym środowisku tagów żeby odczytać ich tożsamości lub informacje ulokowane w pamięci tag.

Częstotliwości transmisji z czytnikiem RFID działają wszędzie od 860 do 960MHz zgodnie z lokalnymi regulacjami,  mając na uwadze generalną regułę, że RFID tag powinien być zdolny pracować wszędzie w paśmie częstotliwości odpowiednio do lokalnych skonfigurowanych czytników.
Wyróżniamy następujące 3 częstotliwości pasm interesów:
-Region 1 (Europa i Afryka) typowo 865-868MHz
-Region 2 (FCC - USA i Kanada) 902-928MHz
-Region 3 (Azja) częściowo europejskie, częściowo FCC.

Zazwyczaj osiągalne widmo w lokalnych regionach jest podzielone na kanały lub sub-pasma. W USA szerokość  kanałów na 500kHz przy czym w europie sub-pasma mają 200kHz szerokości. W USA 50 dostępnych kanałów pracuje w standardzie 4 W EIRP, są używane zgodnie z przypadkowym procesem selekcji Znanym jako Spread Spectrum Frequency Hopping, w którym operacje na jednym kanale są ograniczone do 400ms po których czytnik musi wybrać inny kanał do transmisji. W europie tylko 10 kanałów jest zdolnych do pracy na 2 W ERP i są używane wedle operacji Frequency Agile. W dodatku czytniki muszą przestrzegać operacji słuchania przed operacją mówienia, w których czytnik musi najpierw słuchać transmisji na zamierzonym sub-paśmie i tylko transmitować jeżeli żadna transmisja nie została wykryta powyżej bardzo niskiego progu. Jednakże praca z ETSI Technical Group zaczęła wytwarzać raporty techniczne (TR 102 436), które rekomendują kody, które umożliwią czytnikom RFID synchronizacje. EPCglobal Inc. także utrzymuje bazę danych światowych regulacji UHF (EPCglobal, 2007b). Tagi muszą zrozumieć trzy różne schematy modulacyjne. Jeden z nich zostanie wybrany przez czytnik i wysłany do tagów które są w zasięgu czytnika RF jako parametry komendy które stabilizują komunikację z tagiem. Czytnik wybiera najbardziej odpowiedni schemat modulacyjny, oparty o jego własne parametry operacyjne, takie jak środowisko regulacyjne, otrzymane informacje głosowe, i preferencje oparte o zaprojektowany system. Trzy różne schematy modulacyjne to:
- Double Sidebndand Amplitude Shift Keying DSB-ASK
- Single Sideband Amplitude Shift Keying SSB-ASK
- Phase Reversal Amplitude Shift Keying R-ASK.

Dane przesłane  do tagu przez czytnik są odkodowywane przy użyciu schematu kodującego znanego jako Pulse Interval Encoding (PIE). Ten schemat kodujący określa okres bitu danych zerowych znanego jako Tari, jako część parametrów wysłanych gdy komunikacja jest ustabilizowana z tagiem przez czytnik. Okres trwania jednego bitu jest przynajmniej o 50% dłuższy. To pozwala czytnikowi określić różne poziomy danych: 40, 80, 160, 320 i 640 kbits.

Specyfikacja również zaopatruje różne tryby operacyjne, Single Reader Use kiedy odizolowane czytniki są wdrażane do środowiska, lub defense Reader Use, w którym transmisja kryjąca widmo jest dostosowana aby pozwolić na zwartą operację.

Komendy które stabilizują komunikację z tagami, określają również parametry komunikacyjne służące tagom do odpowiedzi.Ponownie te wybory należą do czytników, są oparte o lokalne regulacje, wymagają aplikacji i osiągów głosowych poprzednich technik komunikacyjnych. Tagi mogą odpowiedzieć na komendy czytników używając jeden z dwóch schematów modulacyjnych tagów, ASK lub PSK, z formatem wybranym przez dostawce tagu, i czytniki są zdolne do demodulacji innych typów modulacji. Tag może być kierowany przez czytnik by odkodować dane FM0 lub Miller modulacyjne przy danej prędkości transmisji danych.Prędkość transmisji danych może być wybrana przez czytnik od 40 do 640 kbps.

Dodatkowo, szczegóły specyfikacji komend czytników i tagów odpowiadają tym komendom. Większość tych komend dotyczy czytanych lub pisanych danych do tagu. Tagi są identyfikowane w populacji multi tagów, przez protokół antykolizyjny, nazwany Q protokołem. Jest on oparty o ALOHA protokół, w którym tagi otrzymują antykolizyjne parametry, od komend wysłanych przez czytniki po czym wybierają okres na odpowiedź. Ten okres jest określany tropem, jeden z wielu tropów w otoczeniu. Wartość Q jest dostarczana przez czytnik i tropy są ponumerowane od 0 do 2q-1. Tagi dostarczają odpowiedzi do antykolizyjnych komend, poprzez otrzymaną moc znaną jako RN16. To jest 16 bitowa przypadkowa wartość wybrana przez tag do komunikacji. To połączenie może być również użyte przez tag, pod kontrolą czytnika, do pokrycia kodu odpowiedzi na dane z tagu. Antykolizyjne komendy zawierają wybór komend, w których tagi są wybierane by być w otoczeniu informacji, opartych o parametry w komendach, które dyktują które bity są używane do procesu selekcji. Kompleksowe kryteria wyboru mogą być rozwijane poprzez kolejny wybór komend.

Występują 4 banki pamięci:
- zastrzeżona pamięć ( zawiera hasła dostępu)
- EPC pamięć ( zawiera CRC-16, protocol-Ceontrol (PC) oraz kody EC )
- TID pamięć ( ma w sobie 8bit ISO/IEC 15963 alokujemy tu identyfikatory klasy 11100010 dla EC Global) i wystarczająca
identyfikacja informacji żeby zidentyfikować zwyczaje komend lub opcjonalną cechę którą tag obejmuje.
-pamięć użytkownika

Pozostałe komendy realizują hasła dostępu, co pozwala czytnikom dostać się do pamięci w celu czytania i zamykania. Inne hasła są używane do usunięcia tagu jeżeli klient tego wymaga. Pamięć tagu może być wybrana dla dostępu bądź zamykania, tak że tylko czytnik mający dostęp do poprawnego hasła dostępu będzie mógł odczytać dane z tagu. Niektóre pamięci mogą być zamknięte dla innych do pisania i czytania.

Tagi realizują wiele wewnętrznych statusów: Gotowy, Osadzanie, Odpowiedź, Poznanie, Otwarty, Ochrona, Usunięty. Tagi mają również 4 sesje, które mogą być sukcesyjnie używane.

Rysunek 3. Schemat globalnej sieci EPC.

( Żródło : RFID HANDBOOK - Applications, Technology, Security, and Privacym

red. Syed Ahson, Mohammad Ilyas) .

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

BEZPIECZEŃSTWO RFID

W technologiach RFID wyróżnia się rózne sposoby bezpieczeństwa. Należą do nich między innymi szyfrowanie, zastsowanie kodu pin, numery ID, systemy identyfikacji biometrycznej, itp. Zajmiemy się szyfrowaniem. Brak szyfrowania spowoduje, iż dane mogą być odczytywane przez inne czytnik, nawet z bardzo dalekiej odległości. Metodę szyfrowania można uznać jako główny argument przeciwko możliwości wycieku danych osobowych. Szyfrowanie danych w dużym skrócie polega na transformacji danych w szyfrogram przy pomocy tajnego klucza i jednego z wielu algorytmów szyfrujących.

Naukowcom z Radboud University w Nijmegen złamali kod, za co zostali podani do sądu przez firmę NXP produkującu układy RFID. Wykazali oni, że wystarczy przeanalizować dane wysyłane między czytnikiem a kartą. Dane były wysyłane do czytnika w przewidywalny sposób. Dzięki temu w łatwy sposób opracowano algorytm deszyfrujący.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Z inżyneryjnego punktu widzenia definicja technologii RFID opiera się na tym co jest powszechnie ustalone, aby ustanowić fizyczne warstwy i warstwy komunikacyjne - większościowo ustalone przez powszechne standardy takie jak standard EPC GEN2 przez EPC Global - to nastawienie tworzy definicje nieodwracalnej domeny RFID. Jednakże uwzględniając warstwy protokołu tylko widok wprowadza koncepcje kwestii i niewyraźne granice domeny RFID.

Z punktu widzenia protokołu bezpieczeństwa jakie są różnice pomiędzy systemem RFID i innych ograniczonych źródeł lub wszechobecnych układów takich jak czujniki sieciowe, telefoniczne sieci ad hoc (MANETs), lub narzędziowe sieci ad hoc? Będzie to trudne aby stwierdzić dobrą definicje badanej przestrzeni bezpieczeństwa RFID jeżeli źródła dostarczone przez technologie RFID nakładały się na siebie z charakterystycznymi innymi ograniczonymi urządzeniami.

W praktyce stało się powszechne, że wśród badaczy, którzy skupiają się na bezpieczeństwie warstw protokołów, aby skupić ich uwagę na pasywnych tagach RFID. Empirystyczna rola zatrzymywania dostarcza użyteczne rozróżnienie takie, że pasywne RFID są silnie przestrzegane w ich maksymalnym okręgu poprzez sumę napięć dostarczanych przez energie elektromagnetyczną posiadaną przez antenę. Ta restrykcja dostarcza pakiet kilku tysięcy bram dostępnych do wprowadzenia wszystkich usług warstw protokołu. Dodatkowo pasywne RFID nie są podatne na wyładowanie baterii, które powoduje inne ograniczenia ustawień takie jak czujniki sieciowe.

Semipasywne tagi reprezentują również wyjątkową domenę bezpieczeństwa, która nie została jeszcze szeroko przestudiowana. Semipasywne tagi nie dotyczą minimalizacji kosztów komunikacji jak również nie skupiają się restrykcyjnie na okrężnych przestrzeniach. Z drugiej strony są podatne na rozładowania baterii specjalnego typu. Mimo że rozładowania baterii zostały przestudiowane w kontekście innych ograniczonych urządzeń sytuacja z semipasywnymi RFID jest znacząco inna gdyż są one policzalne tylko przez koszty obliczeniowe a nie koszty komunikacyjne. Typy strategii używane do wyliczenia rozładowania baterii przeciwko semipasywnym tagom RFID powinny być rozróżniane od tych nadających się do ochrony od ograniczonych urządzeń takich jak sensory.

Z perspektywy bezpieczeństwa warstw protokołów nie musi być niezbędne rozważanie aktywnych tagów oraz oddzielnie od sieci czujników i pokrewnych technologii. Tylko kiedy dyskutujemy o bezpieczeństwie fizycznym i komunikacyjnym warstw wtedy takie zróżnicowanie ma znaczenie.

SZYFROWANIE

Dokumenty określają standardy dla szyfrowania danych tagów RFID które podporządkowane są do C1G2 i określają całkowicie tą część tagu EPC i jak jest on odszyfrowywany dla użycia w systemie informacyjnym warstw Systemu Sieciowego EPC. Szyfrowanie EPC zawiera Główne pole wspierane przez Pola Wartościowe. Główne pole określa całkowitą długość i format Pól Wartościowych. Pola Wartościowe mogą zawierać wyłączne szyfry EPC i jeżeli jest to niezbędne to Filtry Wartościowe. Specyfikacja określa 4 kategorie URI:
- URI dla całkowitych identyfikacji, który zawiera tylko wyłączną informacje, która identyfikuje specyficzne fizyczne obiekty,
lokacje, lub organizacje i są niezależne od szyfrów tagu,
- URI który reprezentuje specyficzne kody tagu, które są używane w aplikacjach oprogramowania gdzie jest odpowiedni schemat
szyfrowania,
- URI który reprezentuje wzory lub ustawienia EPC używane w konstruowaniu oprogramowania jak filtrować dane tagu,
- URI który reprezentuje nieprzetworzoną informacje tagu, głównie używaną w celach raportowania błędów.

V1.3, Specyficzny schemat szyfrowania zawiera:
- 196 bit General Identifier (GID)
- Seryjną wersję GS1 Global Trade item Number (GTIN)
- GS1 Global Location Number (GLN)
- GS1 Serial Shipping Container Code (SSCC)
- GS1 Globa Returnable Asset Identifier (GRAI)
- GS1 Global Individual Asset Identifier (GIAI)
- DoD Construct.

Szczegółowa specyfikacja poziomu identyfikacji:
- Pure identity level (Poziom Identyfikacji Całkowitej): Całkowita identyfikacja jest identyfikacją związaną ze specyficzną, fizyczną lub logiczną jednostką i jest niezależna od przewoźników identyfikacji ( RF tagu, Bar kodów, lub pola bazy danych), i przyjmuje formę URI. Dla EPC Generelnego Identyfikatora całkowita identyfikacja URI reprezentacja to urn:epc:id:gid:GeneralManagerNumber.ObjectClass.SerialNumber
- Encoding identity level(Poziom Identyfikacji Szyfrującej):Identyfikacja szyfrująca jest osiągana przez rozszyfrowywania całkowitej identyfikacji wraz z dodatkowa informacją taką jak filtr wartości w kierunku sygnału, który ponownie jest niezależny od przewodnika identyfikacji
- Physical realization level(Poziom Realizacji Fizycznej): rozszyfrowywanie identyfikacji w fizycznym wprowadzeniu takim jak RF tag.

MODEL KOMUNIKACJI RFID

Komunikacja w RFID jest modelem trzech odrębnych warstw, które są najniższe lub fizyczne warstwy wliczając element RF; Linki Danych lub warstwa komunikacyjna wliczając protokół antykolizyjny i protokół lub warstwa aplikacyjna, gdzie mechanizm wyższego poziomu taki jak protokół rozpoznawczy może zostać wprowadzony.

Przy każdej warstwie tego modelu komunikacyjnego istnieją kwestie, które wpływają na bezpieczeństwo RFID. W przypadku warstwy fizycznej silne ataki przeciwko pewnym elementom RFID zostały opisane, że bezpośrednio pokrywają wewnętrzny tag. (Oren and Shamir, 2006). Analiza tych ataków odzwierciedla elektromagnetyczne przesyły w kierunku RFID. Odkąd pasywne RFID muszą zarysowywać ich energię z anteny, mają w zwyczaju zwilżać odzwierciedlone przesyły. Kiedy przygotowują obliczenia wymagające większej energii.
Może to być używane do czerpania wartości z bitów poprzez manipulacje w kręgu wewnętrznym RFID. Z tych danych informacja o kryptograficznych sekretach może być zebrana. Nowe wzory RFID - np. wliczając Faraday Cage powlekające lub zwiększające kondensatory - będą potrzebne aby wyeliminować taką możliwość jak fizyczno-obserwacyjne ataki.

Jest to niezbędne aby rozważyć fizyczne ataki przychodzące pod obserwacją i manipulować wielkością energii dostępnej dla pasywnych tagów do obliczeń. Inteligentne karty, które są zasilane energią zostały zaatakowane z sukcesem przez eksploatowanie subtelnych błędów, które mogą być wywołane przez manipulację źródłem zasilania kanału. Po tym jak błąd jest zindukowany - dla przykładu stan resetuje siły karty do ponownego przypadkowego użycia lub inne jednorazowe parametry - atakujący może porównać dane wyjściowe wytworzone w każdym przypadku i wykonać zróżnicowany rodzaj ataków. Prawdopodobne jest, że niektóre wprowadzenia kryptograficzne RFID będą wartościowe do podobnych ataków, dopóki proces projektowania przyjmuje takie postępowanie i rozwija specyficzne nastawienia by to obliczyć.
W warstwie komunikacyjnej jest również możliwość osiągnięcia bezpieczeństwa przed zakłóceniami poprzez nadużycie niektórych mechanizmów takich jak protokół "singulation" w standardzie EPC GEN2. Odkąd multitagi mogą być jednocześnie wewnątrz czytnika, pojedyncze protokoły są używane aby pozwolić czytnikom zidentyfikować specyficzne tagi, stabilizować kanały słuchowe dla każdego. Poprzez utrzymywanie pojedynczych protokołów w otwartym stanie jest możliwe aby czytniki mogły stale śledzić tag, który pozostaje wewnątrz. Nawet jeżeli tag był po to by wprowadzić prywatne protokoły na wyższych warstwach.
Aby osiągnąć bezpieczeństwo w RFID niezbędne jest rozważenie tej kwestii dla każdej warstwy i odpowiednie ułożenie wyników.

SYSTEMY ANTYKOLIZYJNE

Schemat zaprojektowany by zapobiegać kolizją pomiędzy czytnikiem i tagami schematem antykolizyjnym.  Powinien on mieć następujące cechy:
- czytnik powinien identyfikować tagi w jego zasięgu,
- algorytm antykolizyjny powinien posiadać mechanizm, który jest w stanie weryfikować wszystkie zidentyfikowane tagi,
- powinien minimalizować czas który upływa na identyfikację tagów. Leży na tej samej linii co redukowanie kolizji. Im dłuższy jest czas na identyfikację kolizji tym trudniej zidentyfikować obiekty poruszające się szybko.

Wprowadzone zostały różne systemy antykolizyjne wliczając Adaptacyjny Rozdziałowy Podział(AQS) i Adaptacyjny Binarny Podział (ABS).

Schematy antykolizyjne mogą być sklasyfikowane z dwóch punktów widzenia w zależności od czasu transmisji: trzy-bazowe podejście oraz podejście probabilistyczne. W trzy-bazowym podejściu schemat antykolizyjny tagu to tag określa moment transmisji otrzymania wiadomości z czytnika i decyduje czy odpowiedzieć na nią. Z drugiej strony system antykolizyjny probabilistyczny tagu korzysta z przypadkowego numeru wygenerowanego przez tag aby określić moment transmisji. Każdy tag generuje przypadkowy numer i czeka na czas transmisji zgodnie z wybranym numerem.

Rysunek 4. Trzy-bazowy schemat antykolizyjny.

( Żródło : RFID HANDBOOK - Applications, Technology, Security, and Privacym

red. Syed Ahson, Mohammad Ilyas) .

W tym przypadku czytnik dzieli tagi na dwie grupy. Potem ponownie dzieli te dwie grupy na kolejne dwie grupy. Wymagane jest aby czytnik potem mógł rozróżnić każdą z tych grup. Proces dzielenia tagów na grupy jest kontynuowany dopóki jeden tag bedzie należał do jednej grupy i będzie całkowicie poprawnie identyfikowalny. I proces ten jest kontynuowany aż do momentu kiedy czytnik zidentyfikuje wszystkie tagi. System ten jest podobny do spisu. Czytnik jest w stanie rozpoznać wszystkie tagi w swoim zasięgu. Proces identyfikacji można przyrównać do procesu tworzenia i szukania drzewa  gdzie węzeł w drzewie reprezentuje miejsca czytnika. Możemy wyróżnić trzy opcje identyfikacji:
- czytelna
- pusta
- kolizyjna.
Po tym jak cykl identyfikacji jest skończony, drzewo jest skonstruowane. Pokryte liśćmi węzły na drzewie odpowiadają czytelnym i pustym miejscom a pośredni węzeł reprezentuje miejsce kolizyjne.

Ten schemat antykolizyjny jest oparty na systeme ALOHA. ALOHA to podstawowy środek dostępu do mechanizmu kontrolnego. W ALOHA każdy tag generuje przypadkowy numer i czeka na jego czas transmisji zgodnie z wybranym numerem. Jeżeli dane przesłane przez tag nie są pomieszane z innymi danymi, czytnik może zidentyfikować tag. Tag ponownie wykonuje te czynności po transmisji generując nowy przypadkowy numer i transmitując własne dane po odczekaniu odpowiedniego przypadkowego czasu. Jeżeli podczas przerwy dwa lub więcej tagów transmituje, całkowita lub częściowa kolizja się pojawia. W celu rozwiązania problemu kolizyjnego, czas transmisji jest podzielony czasowo w miejscach ALOHA. Wszystkie tagi próbują wysłać swoje dane po przypadkowym zwrocie. Jeżeli nie ma częściowych kolizji pod umiejscowionym schematem ALOHA, umiejscowiony ALOHA podwaja utylizacje kanałów. W ramach umiejscowionego ALOHA tworzą się grupy niektórych miejsc w ramie a każda z nich ma N miejsc. W ramie, każdy tag transmituje swoje dane tylko raz. W ramach tego systemu kolizje spowodowane przez tagi może zostać uchronione.

W przypadku ALOHA, Umiejscowionego ALOHA i obramowanego umiejscowionego ALOHA czas oczekiwania na tag jest określony przez przypadkowe funkcje. Ważnym czynnikiem wpływającym na przeprowadzenie jest związek pomiędzy liczbą tagów a przypadkową przestrzenią i maksymalna wartością cofanego czasu. Jeżeli przypadkowa przestrzeń jest większa niż liczba tagów w zasięgu czytnika, wtedy istnieje wiele miejsc kolizyjnych. Z drugiej strony, jeżeli jest mniejsza od liczby tagów, jest wiele pustych miejsc w ramie. Bardzo ważnym jest aby dobrać odpowiednia przypadkową przestrzeń opartą na przewidzianej liczbie tagów.

W przypadku obramowanego umiejscowionego ALOHA rozmiar ramy jest równy rozmiarowi przypadkowej przestrzeni. Jest łatwo zmienić rozmiar ramy na samym początku ramy. Optymalny rozmiar ramy ma miejsce gdy liczba tagów jest taka sama jak rozmiar ramy. Wiele schematów zostało zaproponowanych, które ustalają liczbę tagów, i używają liczbę czytelnych miejsc, kolizyjnych miejsc oraz pustych miejsc.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

W elektonicznym nośniku danych, jakim jest EPC, mamy kilka standardów danych takich jak SGTIN, SSCC, SGLN, ip. Zajmiemy się dwoma: GTIN oraz SGTIN.

GTIN ( z ang. Global Trade Item Number)- Globalny Numer Jednostki Handlowej,  określenie jednoznacznego w skali świata oznaczenia kodowego jednostki handlowej od surowca do wyrobu gotowego, w dowolnej formie opakowaniowej. GTIN może wykorzystywać standardową strukturę numerów EAN/UCC-8, UCC-12, EAN/UCC-13 lub EAN/UCC-14.

Budowa kodu GTIN- 14:

Kod jest 14 cyfrowy i składa się:

• 1 cyfra wskazuje poziom pakowania

• 3- cyfrowego kodu państwa( Polska- 590)

• 4- cyfrowego kodu firmy

• 5- cyfrowego kodu produktu

• 1 cyfry kontrolnej.

Cechy GTIN:

• Każda jednostka handlowa różniąca się od innej musi otrzymać inny GTIN;

• Numer GTIN nie może być zmieniany, jeśli nie zmieni się towar;

• Numer GTIN nie zawiera żadnych informacji, informacje SA przekazywane przez właściciela danej marki produktu partnerom.

Czasami jednak numer GTIN musi ulec zmianie. Taką sytuacją są np. różnego rodzaju promocje, które wpływają na wielkość lub wagę produktu. Więcej informacji o sytuacjach, w których można zmieniać jest w artykule „Standardy danych EPC” P.Kaźmierczyka i J.Majewskiego.

SGTIN( z ang. Serialized Global Trade Identification Number) – jest numer identyfikacyjny, bazujący na GTIN, zapisany w tagach EPC. Różnica między GTIN a SGTIN jest znacząca, ponieważ GTIN identyfikuje tylko rodzaj produktu, natomiast SGTIN umożliwia identyfikację np. każdego opakowania proszku do prania.

W tagu EPC przed SGTIN wystepują jeszcze dodatkowe pola : Nagłówek, Wartość filtru i podział. Informacje zawarte w tych dodatkowych do właściwego SGTIN polach będą umożliwiały wykorzystanie SGTIN w EPC. Panowie Kaźmierczk i Majewski przedstawili to w następujący sposób:

Rysunek 7. Identyfikator SGTIN.

( Żródło : P. Kaźmierczyka i J. Majewskiego Standardy protokołu interfejsu komunikacyjnego UHF EPC Generacji 2 część 1 i 2) .

Więcej na temat poszczególnych pól w artykule obu panów.

EpcGlobal posiada następujące komponenty:
• Numery EPC zapisane w znacznikach RFID
• Middleware (warstwa pośrednia) z filtrowaniem danych
• EPCIS
• ONS (wraz z EPCDS)

ONS (Object Name Service) - zasób, który "wie", gdzie jest przechowywana informacja o EPC (ONS jest podobny do DNS).

ONS - to mechanizm, który wykorzystuje DNS, aby odkryć informacje na temat produktów i usług związanych z elektronicznym kodem produktu. ONS świadczy usługi globalnego wyszukiwania w Internecie oraz potrafi przetłumaczyć EPC w skali jeden do jednego lub większej. ONS mogą być również wykorzystywane do EPC w celu skojarzenia ich z witrynami internetowymi i innych zasobami internetowymi odnoszącymi się do obiektu.ONS przewiduje zarówno statyczne i dynamiczne usługi. Statyczne ONS zazwyczaj podaje adresy URL, informacje otrzymywane przez obiekt producenta. Dynamiczne ONS jest usługą, która pozwala określić kolejność depozytariuszy wśród, których obiekt porusza się w ramach łańcucha dostaw. System z dynamicznym ONS jest to system śledzenia prywatnego i współpracy w ramach łańcucha dostaw postrzegania każdego obiektu.

Rysunek 8. Diagram przedstawiający ONS.

( Źródło : www.portalrfid.pl)

EPCIS (EPC Information Service) jest to część sieci EPCglobal, która dostarcza bezpiecznego środowiska do przechowywania konkretnych danych o produktach oraz ich wymiany pomiędzy partnerami.

Rysunek 9. EPCIS w środowisku EPCglobal.

(Żródło : www.i3conference.net/online/prezentacje/Czym_jest_Internet_Produktow.pdf )

EPCIS jest bezpieczny, gdyż kontroluje swoje dane i dzieli się nimi tylko z zaufanymi partnerami, stosując przy tym określone mechanizmy bezpieczeństwa. Jest on uniwersalny, może być stosowany w dowolnej branży, z dowolnie zbieranymi danymi.

Rysunek 10. Sieciowa baza danych EPCIS.

(Żródło : www.i3conference.net/online/prezentacje/Czym_jest_Internet_Produktow.pdf )

Wymiana danych w EPCIS odbywa się, gdy obiekt oznaczony numerem EPC przemieszcza się w łańcuchu dostaw generowane są wydarzenia EPC (EPC Events). EPC Events odpowiada na pytania: co? , gdzie? , kiedy? i dlaczego? .  Pan Michał Grabia przedstawił to w następujący sposób:

Rysunek 11. Dane EPCIS'a.

(Żródło : www.i3conference.net/online/prezentacje/Czym_jest_Internet_Produktow.pdf )

Ten sam Pan przedstawił w jaki sposób odbywa się wymiana danych w serwerze:
1. Cykl życia numeru EPC rozpoczyna się gdy Producent oznaczy swój produkt.
2. Producent zapisuje do EPCIS’a informacje o produkcie (np. datą produkcji, datą ważności, lokalizacje, itp..) .
3. EPCIS rejestruje fakt posiadania wiedzy o numerze EPC w EPC Discover  Service.
4. Producent wysyła produkt do Odbiorcy. 6
5. Odbiorca zapisuje przyjęcie produktu w EPCIS’ie.
6.  EPCIS Odbiorcy rejestruje fakt posiadania wiedzy o produkcie w EPC Discovery Service.
7.  Jeżeli Odbiorca potrzebuje informacji o produkcie, to do root ONS’a wysyłane jest zapytanie o lokalizacje lokalnego serwera ONS Producenta.
8. Do lokalnego serwera ONS Producenta wysyłane jest zapytanie o lokalizacje serwera EPCIS.
9. Odbiorca odpytuje EPCIS Producenta o potrzebne informacje na temat danego produktu (np. datę produkcji, datę ważności, itp.) .

Reasumując technologia EPC to przede wszystkim wykorzystanie technologii radiowej identyfikacji RFID w połączeniu z technologią informatyczną i komunikacyjną, głównie Internetem. EPC Gen2 posiada zwiększoną prędkość zapisu i odczytu, zwiększoną pojemność pamięci, która stała się elastyczna, wprowadzono zabezpieczenie hasłem, oraz wykorzystuje nowe technologie szyfrowania. W elektronicznym nośniku danych  EPC, mamy kilka standardów danych takich jak GTIN, SGTIN, SSCC, SGLN, itp. SGTIN jest numer identyfikacyjny, bazujący na GTIN, Różnica między nimi  jest znacząca, ponieważ GTIN identyfikuje tylko rodzaj produktu, natomiast SGTIN umożliwia identyfikację każdego opakowania produktu. Omówiony został również mechanizm ONS, którego celem jest wskazywanie na podstawie dostarczonych numerów EPC, miejsc znajdowania się informacji na temat obiektów oraz powiązanych z nimi usług, jest on częścią składową sieci EPCglobal.
Bibliografia:
1. www.epcglobal.pl
2. www.wikipedia.pl
3. www.portalrfid.pl
4. www.i3conference.net/online/prezentacje/Czym_jest_Internet_Produktow.pdf
5. www.wikipedia.pl
6. Artykuły panów P. Kaźmierczyka i J. Majewskiego:
• Standardy danych w tagu EPC
• Standardy protokołu interfejsu komunikacyjnego UHF EPC Generacji 2 część 1 i 2
7. Wykład pana dr inż. Marek Czerwiński z dnia 27.02.2010
8. J. Korczak i M. Dyczkowski  „Prepedeutyka  informatyki. Technologie informacyjne.” ,UE 2008.

9. A. Januszewski "Funkcjonalność informatyczna systemów zarządzania" Tom 1, PWN 2008.

10. Syed Ahson, Mohammad Ilyas "RFID HANDBOOK - Applications, Technology, Security, and Privacym"