До выработки стандартов на метки и считыватели системы RFID проекти­ровались главным образом по частным, корпоративным спецификациям, в которых считыватели конкретной фирмы часто работали только с метка­ми того же поставщика. Ранние приложения RFID, такие как для электрон­ного сбора пошлин и платежей, отслеживания железнодорожных вагонов или скота, были основаны на подобных частных, корпоративных систе­мах. И хотя RFID-системы изначально могут работать в четырех часто­тных диапазонах (135 кГц, 13,56 и 900 МГц или 2,45 ГГц), только один из них (13,56 МГц) всемирно признан как стандарт ISO (см. раздел «Между­народная организация по стандартизации и стандарты RFID» в этой главе). Отсутствие возможностей межсистемных взаимодействий ограничивало стремление компаний заниматься активным внедрением RFID-систем и желание разработчиков создавать новые RFID-технологии.

Ситуация начала меняться с конца 1990-х гг., когда при Массачусетском технологическом институте (MIT) открылся Центр автоидентификации (Auto-ID Center), инициировавший создание стандарта, который упрощает полномасштабное взаимодействие RFID-систем, созданных с использовани­ем программ и оборудования разных поставщиков, и способствует продви­жению технологий RFID на целый ряд рынков, прежде всего в сферу цепочек поставок. В 2003 г. работа, начинавшаяся при содействии Центра автоиден­тификации, привела к созданию самостоятельной некоммерческой органи­зации EPCglobal. Консорциум EPCglobal, являющийся совместным проектом Европейского совета по числовому кодированию товаров (European Article Numbering — EAN) и Совета по единым системам кодирования (UCC), фор­мирует и поддерживает систему электронных кодов продуктов (ЕРС) как мировой стандарт оперативного автоматического и безошибочного распоз­навания любого товара в цепочке поставок. Поддержку EPCglobal оказыва­ют многие корпорации, занимающие ведущие позиции на мировом рынке. На сегодняшний день консорциум опубликовал серию стандартов с описа­ниями протоколов RFID, известных как версии 1.0 спецификаций[18]. Уни­верситетская лаборатория бывшего Центра при MIT по-прежнему сущес­твует, но теперь носит название Лаборатории автоидентификации (Auto-ID Labs). В этой лаборатории продолжаются исследования проблем, связанных с автоматической (радиочастотной) идентификацией, и смежных тем.

Спецификации EPCglobal: версия 1.0/1.1

Версия 1.0 спецификаций EPCglobal описывает систему в целом, а также такие разнообразные функциональные требования, как специальные схемы кодирования и интерфейсы коммуникации RFID-систем, использующих мет­ки класса 0 («только чтение») или класса 1 («чтение-запись»). Эти специ­фикации стандартизируют связь меток и считывателей, открывая широкие возможности взаимодействия компонентов. Спецификации включают сле­дующие ключевые составляющие:

• Спецификация данных метки об электронном коде продукта, версия 1.1 (Electronic Product Code (ЕРС) Tag Data Specification Version 1.1). Эта спецификация может быть полезна производителям при переводе различных схем идентификации (многие из которых используются по всему миру) в электронные коды продуктов (ЕРС), которые однозначно идентифицируют любое изделие. Как было ска­зано в главе 3, система RFID распознает и отслеживает изделие по ЕРС-коду. Серверное ПО использует эти спецификации для привязки товара и соответствующих данных о нем к иным схемам распознава­ния, реализованным во многих существующих приложениях. К таким схемам распознавания относятся:

— EAN. UCC Global Trade Item Number (GTIN) — глобальный номер товара,

— EAN. UCC Serial Shipping Container Code (SSCC) — серийный номер транспортной тары,

— EAN. UCC Global Location Number (GLN) — глобальный код региона,

— EAN. UCC Global Returnable Asset Identifier (GRAI) — глобальный идентификатор возвращаемого актива,

— EAN. UCC Global Individual Asset Identifier (GIAI) — глобальный ин­дивидуальный идентификатор актива,

— General Identifier (GID) — общий идентификатор объекта[19].

Одно из главных достоинств этой спецификации — возможность однозначной идентификации и отслеживания любого объекта. Без нее были бы невозможны борьба с фальсифицированной продукцией и оп­ределение местоположения товара. Отсутствие данной спецификации могло бы вызвать ряд дополнительных затруднений. К примеру, дан­ные меток оказались бы недоступны для других приложений, неспо­собных реагировать на прием этих данных, что снизило бы их цен­ность. Существующие приложения потребовали бы перезаписи дан­ных на метках, чтобы их можно было прочесть, а это привело бы к значительным расходам для предприятий.

• Спецификация меток радиочастотной идентификации клас­са 0 с частотой 900 МГц (900 MHz Class 0 Radio Frequency (RF) Identification Tag Specification): Описывает интерфейс и протокол (параметры радиоинтерфейса, а также набор команд) связи меток класса 0 и считывателей на частоте 900 МГц (СВЧ) включая требо­вания к эфиру и меткам и операционные алгоритмы. Метки класса 0 являются метками «только для чтения» и программируются во время изготовления на заводе, где в них заносится ЕРС-код. Спецификация также описывает структуру 64- и 96-битовых радиометок и набор функ­ций, которые они должны выполнять. Для проверки совместимости меток с техническими условиями разработчики приложений могут использовать предложенную консорциумом тестовую спецификацию. Важнейшей сферой применения меток, соответствующих этим стан­дартам, являются приложения для цепочек поставок товаров. Метки, допускающие как чтение, так и запись, относятся к так называемому классу 0+. [20]

• Спецификация меток радиочастотной идентификации класса 1 с частотами 860-930 МГц (860 MHz-930 MHz Class 1 Radio Frequen­cy (RF) Identification Tag Specification). Описывает интерфейс и протокол связи меток класса 1 (WORM и Read-Write) и считывателей включая требования к радиочастоте и меткам. Рабочая частота входит в диапазон СВЧ.

Еще один стандарт консорциума на интерфейс «метка — считыватель», с которым связаны немалые перспективы аппаратного взаимодействия ком­понентов RFID, — это стандарт второго поколения СВЧ-связи (ЕРС UHF Gene­ration 2 Standard), обычно называемый стандартом Gen 2. Метки, которые соответствуют названному стандарту, имеют функции чтения-записи (т. е., многократного считывания и занесения данных) и с равным успехом мо­гут связываться со считывателями на разных частотах в диапазоне 860- 930 МГц, куда входят рабочие частоты СВЧ-считывателей, применяемых как в Северной Америке, так и в Европе. Выгода для международных ком­паний в данном случае очевидна. Товары, маркированные метками стан­дарта Gen 2, могут перевозиться по всему миру, поскольку метки на них будут доступны для считывания установленной в пункте доставки инфра­структурой СВЧ-считывателей. Таким образом, отпадает необходимость в использовании товарных меток различных типов в зависимости от места назначения груза. Стандарт gen 2 был принят в декабре 2004 г. и вскоре, возможно, займет свое место в ряду таких стандартов, как ISO 18000-6.

EPCglobal содействует также созданию множества иных спецификаций и протоколов, таких как перечисленные ниже:

• Протокол работы считывателей описывает связь (протокол и обмен сообщениями) между считывателями и межплатформенным програм­мным обеспечением ЕРС.

• Спецификация межплатформенного ПО (получена на основе прежней спецификации Savant) описывает такие сервисы межплатформенного ПО, как сбор и фильтрация данных меток, а также управление считы­вателями.

• Базовая спецификация физического языка разметки (Physical Markup Language — PML), а также схема расширяемого языка разметки и файлы с именами экземпляров (Extensible Markup Language (XML) Schema and Instance Files) образуют словарный набор, предназначенный для применения в качестве эталона связи между приложениями.

• Спецификация сервиса Object Name Service (ONS) описывает порядок использования ONS для размещения метаданных и сервисов, связан­ных с ЕРС.

Эти спецификации закладывают фундамент развертывания RFID-систе - мы в соответствии со стандартами ЕРС. Сводные данные о различных спе­цификациях ЕРС, их статусе и тех частях системы RFID, которые они опи­сывают, приведены в табл. 4.1.

Консорциум EPCglobal продолжает свою работу, создает новые и совер­шенствует имеющиеся стандарты, выпуская в свет очередные их версии. Так, в перспективе ожидается появление стандартов на активные и полуак - тивные (или полупассивные) метки. Подробнее описание процедуры раз­работки спецификаций см. по адресу www. epcglobalinc. org.

Вместе с тем ряд проблем пока остается. Некоторые из них связаны с самой сутью процесса стандартизации: производители могут использовать этот процесс для достижения конкурентного преимущества. Пример тому — стандарты, в результате принятия которых один или узкая группа произво­дителей получает право на роялти за использование своих патентов. Многие органы по стандартизации обходят эту проблему, требуя от занятых выра­боткой стандарта поставщиков вносить свои патенты в патентный пул, об­щедоступный для компаний-участниц, без каких-либо отчислений друг дру­гу на условиях взаимообмена и использования патентов для создания стан­дартизированных продуктов. Однако, если возникающие задержки слишком тормозят процесс стандартизации, отдельные производители могут просто решиться на игнорирование стандарта. Другая проблема, которая может на­нести вред стандартизации или замедлить ее, — практические аспекты внед­рения конкретных стандартов. Например, большинство стран выделило для RFID частоту 13,56 МГц. Но подходы к распределению сверхвысоких частот в разных государствах различаются. Северная Америка и Европа используют для СВЧ-систем RFID соответственно частоты 915 и 868 МГц. Во многих стра­нах этому распределению частот не следуют, поскольку данный частотный диапазон в них уже занят для иных нужд, таких как мобильная связь или радиосвязь с водителями такси. В этих случаях для решения назревающего конфликта по поводу доступа к частоте требуется вмешательство на уровне правительств. Еще одна проблема — мощность сигнала, посылаемого антен­ной (считывателя). Европейские власти относятся к допустимому уровню излучения антенны строже, чем страны Северной Америки. В то же время чем ниже мощность, тем меньше дальность действия считывателя, а это не может не повлиять на структуру RFID-шлюзов и прочего оборудования.

В следующем разделе мы опишем роль нескольких ЕРС-компонентов в развертывании системы RFID по стандартам EPCglobal.