singularización
La singulación es un método por el cual un lector RFID identifica una etiqueta con un número de serie específico a partir de una serie de etiquetas en su campo. Esto es necesario porque si varias etiquetas responden simultáneamente a una consulta, se atascarán entre sí. En una aplicación comercial típica, como escanear una bolsa de comestibles, potencialmente cientos de etiquetas pueden estar dentro del alcance del lector.
Cuando todas las etiquetas cooperan con el lector de etiquetas y siguen el mismo protocolo anticolisión , también llamado protocolo de singulación , [1] [2] [3] , entonces el lector de etiquetas puede leer datos de todas y cada una de las etiquetas sin interferencia de las otras etiquetas. .
Generalmente, la colisión ocurre cuando dos entidades requieren el mismo recurso; por ejemplo, dos barcos con rumbos cruzados en un estrecho. En tecnología inalámbrica, la colisión ocurre cuando dos transmisores transmiten al mismo tiempo con el mismo esquema de modulación en la misma frecuencia. En la tecnología RFID se han desarrollado diversas estrategias para superar esta peligrosa situación.
Existen diferentes métodos de singulación, pero el más común es "caminar por el árbol", que consiste en pedir que respondan todas las etiquetas con un número de serie que comienza con 1 o 0. Si responde más de uno, el lector puede solicitar todas las etiquetas con un número de serie que comienza con 01 para responder y luego 010. Continúa haciendo esto hasta que encuentra la etiqueta que está buscando. Tenga en cuenta que si el lector tiene alguna idea de qué etiquetas desea interrogar, puede optimizar considerablemente el orden de búsqueda. Por ejemplo, con algunos diseños de etiquetas, si un lector ya sospecha que ciertas etiquetas están presentes, se les puede indicar a esas etiquetas que permanezcan en silencio, luego caminar por el árbol sin interferencia de ellas y, finalmente, se pueden consultar individualmente.
Este protocolo simple filtra una cantidad considerable de información, porque cualquier persona capaz de espiar el lector de etiquetas solo puede determinar todo menos el último bit del número de serie de una etiqueta. Por lo tanto, una etiqueta se puede identificar (en gran medida) siempre que se pueda recibir la señal del lector, lo que generalmente es posible a una distancia mucho mayor que simplemente leer una etiqueta directamente. Debido a las preocupaciones de privacidad y seguridad relacionadas con esto, Auto-ID Labs ha desarrollado dos protocolos de singulación más avanzados, llamados Clase 0 UHF y Clase 1 UHF, que están destinados a ser resistentes a este tipo de ataques. Estos protocolos, que se basan en el tree-walking pero incluyen otros elementos, tienen un rendimiento de hasta 1000 etiquetas por segundo.
El primer protocolo de singulación ofrecido es el protocolo ALOHA , utilizado originalmente hace décadas en ALOHAnet y muy similar al CSMA/CD utilizado por Ethernet . Estos protocolos se utilizan principalmente en etiquetas HF. En ALOHA, las etiquetas detectan cuando se ha producido una colisión e intentan volver a enviar después de esperar un intervalo aleatorio. El rendimiento de dichos protocolos de colisión y reenvío se duplica aproximadamente si las transmisiones se sincronizan con intervalos de tiempo particulares, y en esta aplicación el lector proporciona fácilmente los intervalos de tiempo para las etiquetas. ALOHA no filtra información como el protocolo de caminata de árboles, y es mucho menos vulnerable a las etiquetas de bloqueo, que tendrían que ser dispositivos activos con capacidades de manejo de energía mucho más altas para poder funcionar. Sin embargo, cuando el campo del lector está densamente poblado, ALOHA puede hacer un uso mucho menos eficiente del ancho de banda disponible que las versiones optimizadas de tree-walking. En el peor de los casos, una red de protocolo ALOHA puede llegar a un estado de colapso por congestión. El consorcio Auto-ID está intentando estandarizar una versión de un protocolo ALOHA al que llama Class 0 HF. Esto tiene un rendimiento de hasta 200 etiquetas por segundo.
