คู่มือโปรโตคอลป้องกันการชนกัน ISO15693-3

ดาวน์โหลด  ISO 15693-3 Standard

ภาพรวมของ ISO15693-3

ISO15693-3 เป็นชั้นโปรโตคอลของตระกูลบัตร vicinity ISO/IEC 15693 โดย ISO15693-1 ครอบคลุมคุณลักษณะทางกายภาพ ISO15693-2 กำหนดอินเทอร์เฟซความถี่วิทยุ และ ISO15693-3 อธิบายว่าอุปกรณ์คัปปลิง vicinity หรือ VCD สื่อสารกับบัตรวงจรรวม vicinity หรือ VICC หนึ่งใบหรือมากกว่าอย่างไร จุดประสงค์หลักคือการกำหนดโครงสร้างคำขอและการตอบกลับ พฤติกรรม anticollision การจัดการคำสั่ง การใช้ UID การตรวจสอบ CRC และการเลือกตามการใช้งาน ในโครงการ RFID โปรโตคอลนี้เชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับระบบ HF 13.56 MHz

มาตรฐานนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษเมื่ออาจมีทรานสปอนเดอร์แบบพาสซีฟหลายตัวอยู่ในสนามแม่เหล็กของเครื่องอ่าน แทนที่จะปล่อยให้ VICC ทุกตัวตอบกลับแบบสุ่ม ISO15693-3 มอบวิธีที่ควบคุมได้ให้เครื่องอ่านในการค้นหา เลือก ปิดเสียง อ่าน เขียน และตรวจสอบบัตรหรือแท็ก ทำให้โปรโตคอลนี้มีประโยชน์สำหรับห้องสมุด โลจิสติกส์ การดูแลสุขภาพ การซักรีด การจัดการเอกสาร การระบุตัวตนเพื่อเข้าถึง และการเก็บข้อมูลทางอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องเมื่อวิศวกรต้องจับคู่ชิป เสาอากาศ เฟิร์มแวร์ และ เครื่องอ่าน HF ให้เป็นระบบเดียวที่เสถียร

การสื่อสารระหว่าง VCD และ VICC ทำงานอย่างไร

ISO15693-3 ใช้รูปแบบการสื่อสารที่เครื่องอ่านเป็นผู้เริ่มต้น VICC จะไม่เริ่มส่งข้อมูลด้วยตัวเอง แต่จะรอจนกว่าจะได้รับและถอดรหัสคำสั่งที่ถูกต้องจาก VCD หลักการ "VCD พูดก่อน" นี้ช่วยให้สนาม RF คาดเดาได้และลดการตอบกลับที่ไม่ถูกควบคุม คำขอจาก VCD โดยปกติประกอบด้วยแฟล็ก รหัสคำสั่ง พารามิเตอร์ที่ขึ้นกับคำสั่ง ฟิลด์ข้อมูลเสริม และ CRC ส่วนการตอบกลับจาก VICC ประกอบด้วยแฟล็กการตอบกลับ พารามิเตอร์เสริม ข้อมูล และ CRC

เฟรมเป็นแบบอิงไบต์ และฟิลด์ถูกส่งด้วยกฎการเรียงลำดับบิตที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุดและไบต์ที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุด รายละเอียดนี้สำคัญสำหรับนักพัฒนาเฟิร์มแวร์ เพราะคำสั่งที่ดูเหมือนถูกต้องในระดับแอปพลิเคชันอาจล้มเหลวได้หากลำดับไบต์ ลำดับ CRC หรือการตีความแฟล็กผิด ตัวคั่นเฟรม SOF และ EOF ถูกกำหนดไว้ในส่วนอินเทอร์เฟซอากาศที่เกี่ยวข้องของซีรีส์ ISO15693 ดังนั้นการนำไปใช้จึงต้องประสานงานระหว่างชั้นกายภาพและชั้นโปรโตคอล

องค์ประกอบข้อมูลสำคัญในโปรโตคอล

UID, AFI, DSFID และ CRC

VICC ทุกตัวถูกระบุด้วย UID ขนาด 64 บิต UID ถูกใช้ระหว่างการทำ inventory, anticollision และการสื่อสารแบบระบุตำแหน่ง ช่วยให้เครื่องอ่านแยกแยะบัตรหรือแท็กหนึ่งใบจากอีกใบหลังการค้นหา ในหลายระบบ UID ถูกใช้เป็นตัวระบุทางเทคนิค ขณะที่ข้อมูลทางธุรกิจ เช่น หมายเลขทรัพย์สิน บันทึกสมาชิก หรือรหัสอ้างอิงผลิตภัณฑ์ ถูกจัดเก็บในหน่วยความจำผู้ใช้หรือจัดการในซอฟต์แวร์

AFI หรือ Application Family Identifier ช่วยให้ VCD คัดเลือก VICC ที่ตรงกับตระกูลการใช้งานเฉพาะ DSFID หรือ Data Storage Format Identifier ระบุว่าข้อมูลถูกจัดระเบียบเชิงตรรกะในหน่วยความจำ VICC อย่างไร CRC ถูกใช้เพื่อตรวจจับข้อผิดพลาดในการส่งคำขอและการตอบกลับ VICC ที่ได้รับ CRC ของคำขอที่ไม่ถูกต้องควรทิ้งเฟรมนั้นแทนที่จะตอบกลับ

โมเดลหน่วยความจำที่โปรโตคอลสมมติขึ้นเป็นแบบบล็อก คำสั่งสามารถอ่าน เขียน ล็อก และตรวจสอบบล็อกได้ตามการรองรับของชิป การจัดระเบียบแบบบล็อกนี้เป็นเหตุผลหนึ่งที่ผลิตภัณฑ์ ISO15693 สามารถปรับให้เข้ากับรูปแบบต่างๆ ได้ ตั้งแต่ฉลากและทรานสปอนเดอร์อุตสาหกรรมไปจนถึงบัตรและตัวพาพิเศษ ตัวอย่างเช่น โรงงานอาจรวมชิป ISO15693 เข้ากับ บัตรพลาสติก ที่ทนทาน เมื่อการใช้งานต้องการข้อมูลรับรองที่ใช้ซ้ำได้พร้อมการพิมพ์แบรนด์และประสิทธิภาพ HF ที่เสถียร

โหมดการทำงานและ anticollision

โหมด Addressed, Non-addressed และ Selected

ISO15693-3 กำหนดหลายวิธีให้ VCD ระบุว่า VICC ตัวใดควรตอบกลับ ในโหมด non-addressed คำขอไม่มี UID ดังนั้น VICC ที่เข้ากันได้และสามารถประมวลผลคำสั่งได้อาจตอบกลับ ในโหมด addressed คำขอมี UID เป้าหมาย รวมอยู่ด้วย เฉพาะ VICC ที่ตรงกันเท่านั้นที่ควรดำเนินการตามคำสั่งและส่งการตอบกลับ โหมด select ช่วยให้ VICC ที่ถูกเลือกไว้ก่อนหน้านี้ตอบกลับได้โดยไม่ต้องระบุ UID ซ้ำในทุกคำขอ

Anticollision เป็นคุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดของ ISO15693-3 VCD ส่งคำขอ inventory พร้อมแฟล็ก AFI เสริม ความยาวมาสก์ และค่ามาสก์ ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าสล็อต กระบวนการอาจใช้หนึ่งสล็อตหรือสิบหกสล็อต ในรอบ inventory แบบสิบหกสล็อต VICC จะเปรียบเทียบส่วนหนึ่งของ UID กับมาสก์และตัวนับสล็อต VICC จะตอบกลับเฉพาะเมื่อเงื่อนไขการเปรียบเทียบตรงกันและเกณฑ์อื่นๆ เช่น AFI และสถานะ quiet อนุญาต จากนั้นเครื่องอ่านจะระบุการตอบกลับที่สำเร็จ บันทึกสล็อตว่าง และจัดการการชนกันโดยปรับปรุงมาสก์

ขั้นตอนนี้ช่วยให้เครื่องอ่านสร้างรายการ VICC ได้แม้มีสิ่งของหลายชิ้นอยู่ใกล้กัน บนชั้นวางหนังสือในห้องสมุด ถาดทางการแพทย์ แฟ้มเอกสาร หรือสถานีงานระหว่างกระบวนการ หลักการเดียวกันนี้ช่วยให้เครื่องอ่านแยกวัตถุหลายชิ้นได้โดยไม่ต้องสแกนแบบเห็นแนวสายตา สำหรับระบบระดับชิ้นที่ใช้ HF แท็กการปรับ anticollision อย่างเหมาะสมสามารถส่งผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือในการอ่าน ความเร็ว และประสบการณ์ของผู้ใช้

คำสั่งที่กำหนดโดย ISO15693-3

คำสั่งแบบบังคับ เสริม กำหนดเอง และเฉพาะผู้ผลิต

ชุดคำสั่งเริ่มต้นด้วยคำสั่งแบบบังคับ รวมถึง Inventory และ Stay quiet Inventory ใช้สำหรับค้นหา VICC และเก็บข้อมูล DSFID และ UID Stay quiet สั่งให้ VICC เข้าสู่สถานะ quiet ซึ่งจะไม่ตอบกลับคำขอ inventory จนกว่าจะถูกรีเซ็ต ถูกเลือก หรือกลับสู่สถานะ ready ซึ่งมีประโยชน์หลังจากเครื่องอ่านระบุ VICC ตัวหนึ่งแล้วและต้องการจัดการบัตรอื่นในสนาม

คำสั่งเสริมขยายโปรโตคอลไปสู่การดำเนินการด้านหน่วยความจำและสถานะ ตัวอย่างทั่วไป ได้แก่ Read single block, Write single block, Lock block, Read multiple blocks, Write multiple blocks, Select, Reset to ready, Write AFI, Lock AFI, Write DSFID, Lock DSFID, Get system information และ Get multiple block security status ไม่ใช่ทุก VICC ที่รองรับคำสั่งเสริมทุกคำสั่ง ดังนั้นการตรวจสอบควรตรวจสอบเอกสารข้อมูลชิปและเฟิร์มแวร์เครื่องอ่าน ISO15693-3 ยังเหลือช่วงสำหรับคุณสมบัติแบบกำหนดเองและเฉพาะผู้ผลิตที่ขึ้นกับผู้ผลิต

คุณค่าในการนำไปใช้สำหรับโครงการ RFID

สำหรับวิศวกรผลิตภัณฑ์ ISO15693-3 เป็นคู่มือปฏิบัติสำหรับพฤติกรรมของระบบ เฟิร์มแวร์เครื่องอ่านต้องส่งแฟล็กที่ถูกต้อง เลือกกลยุทธ์ inventory ที่เหมาะสม คำนวณ CRC อย่างถูกต้อง และตีความข้อผิดพลาด เช่น คำสั่งที่ไม่รองรับ บล็อกที่ไม่พร้อมใช้งาน บล็อกที่ถูกล็อก ความล้มเหลวในการเขียนโปรแกรม หรือความล้มเหลวในการล็อก การเลือกผลิตภัณฑ์ต้องพิจารณาขนาดหน่วยความจำ ขนาดบล็อก ความสามารถในการล็อก การรองรับ AFI และ DSFID การออกแบบเสาอากาศ และสภาพแวดล้อมการทำงานสุดท้ายด้วย

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ ISO15693-3

ISO15693-3 กำหนดอะไร?

ISO15693-3 กำหนดโปรโตคอล anticollision และการส่งข้อมูลสำหรับวัตถุ vicinity แบบไร้สัมผัสในตระกูล ISO15693 โดยระบุว่าเครื่องอ่านส่งคำขออย่างไร VICC ส่งการตอบกลับอย่างไร UID ถูกใช้อย่างไรระหว่างการทำ inventory แฟล็กคำสั่งถูกตีความอย่างไร และการตรวจจับข้อผิดพลาดทำได้อย่างไรผ่าน CRC เป็นชั้นการสื่อสารเชิงตรรกะเหนืออินเทอร์เฟซวิทยุ

ISO15693-3 แตกต่างจาก ISO15693-2 อย่างไร?

ISO15693-2 เน้นที่อินเทอร์เฟซกำลัง RF และสัญญาณ รวมถึงการมอดูเลต การเข้ารหัส และตัวคั่นเฟรมที่ใช้ในการส่งผ่านอากาศ ISO15693-3 เน้นที่โปรโตคอลที่บรรจุอยู่ภายในเฟรมเหล่านั้น พูดง่ายๆ คือ Part 2 กำหนดว่าบิตถูกแลกเปลี่ยนทางกายภาพอย่างไร ขณะที่ Part 3 กำหนดว่าบิตเหล่านั้นมีความหมายอย่างไรระหว่างการทำ inventory การเลือก การดำเนินการตามคำสั่ง และการจัดการการตอบกลับ

ทำไม anticollision จึงสำคัญในระบบ ISO15693?

Anticollision ช่วยให้เครื่องอ่านระบุ VICC มากกว่าหนึ่งตัวในสนาม RF เดียวกันได้ หากไม่มี บัตรหรือแท็กหลายใบอาจตอบกลับพร้อมกันและเกิดการชนกันที่อ่านไม่ได้ ISO15693-3 ใช้คำขอ inventory มาสก์ ตัวนับสล็อต และกฎการเปรียบเทียบ UID เพื่อให้เครื่องอ่านค่อยๆ แยกและลงทะเบียนวัตถุแต่ละชิ้นได้อย่างควบคุมได้

UID มีบทบาทอย่างไร?

UID เป็นตัวระบุขนาด 64 บิตที่ไม่ซ้ำกัน ซึ่งผู้ผลิต IC กำหนดให้กับ VICC ถูกใช้ระหว่าง anticollision และการสื่อสารแบบระบุตำแหน่ง เพื่อให้เครื่องอ่านแยกแยะวัตถุหนึ่งจากอีกชิ้น ในหลายการใช้งาน UID ถูกใช้สำหรับการระบุทางเทคนิค ขณะที่ข้อมูลทางธุรกิจถูกจัดเก็บแยกต่างหากหรือเชื่อมโยงในซอฟต์แวร์ภายนอก

ชิป ISO15693 ทุกรุ่นรองรับคำสั่งเดียวกันหรือไม่?

ไม่ Inventory และ Stay quiet เป็นคำสั่งพื้นฐาน แต่คำสั่งด้านหน่วยความจำ การล็อก การเลือก AFI DSFID และข้อมูลระบบจำนวนมากเป็นคำสั่งเสริมหรือขึ้นอยู่กับผู้ผลิต โครงการควรเปรียบเทียบเอกสารข้อมูลชิป คู่มือคำสั่งของเครื่องอ่าน และความต้องการของแอปพลิเคชันก่อนสันนิษฐานว่าสามารถทำงานร่วมกันได้เต็มรูปแบบ ซึ่งสำคัญเป็นพิเศษสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ป้องกันการเขียนหรือปรับแต่งเฉพาะ

AFI และ DSFID ใช้ทำอะไร?

AFI ช่วยให้เครื่องอ่านกรอง VICC ตามตระกูลการใช้งาน ซึ่งสามารถเร่งการเลือกเมื่อมีวัตถุประเภทต่างๆ อยู่ในสนาม DSFID ระบุโครงสร้างเชิงตรรกะของข้อมูลที่จัดเก็บในหน่วยความจำ VICC ทั้งสองฟิลด์สามารถปรับปรุงการจัดระเบียบระบบได้ แต่การรองรับอาจแตกต่างกันไปตามชิป คุณค่าในทางปฏิบัติขึ้นอยู่กับเฟิร์มแวร์เครื่องอ่านและโมเดลข้อมูลของซอฟต์แวร์

ISO15693-3 เหมาะสำหรับการใช้งาน NFC ระยะไกลหรือไม่?

ISO15693 อยู่ในตระกูล HF RFID 13.56 MHz และออกแบบมาสำหรับการทำงานแบบ vicinity โดยทั่วไปมีระยะอ่านที่ใช้งานได้ไกลกว่าระบบบัตร ระยะใกล้ หลายระบบ อย่างไรก็ตาม "ระยะไกล" ยังคงขึ้นอยู่กับกำลังส่งของเครื่องอ่าน ขนาดเสาอากาศ การออกแบบเสาอากาศของแท็ก สภาพแวดล้อม ข้อกำหนดทางกฎหมาย และรูปแบบผลิตภัณฑ์ ไม่ควรประเมินจากชื่อโปรโตคอลเพียงอย่างเดียว