O padrão conhecido como EPC Radio-Frequency Identity Protocols Class 1 Generation 2 UHF RFID protocol foi designado para comunicação em 860-960 MHz. Ele foi criado pela EPCglobal, Inc. (agora GS1) em 2004 e foi aceito como ISO 18000-6C em julho de 2006. Esse padrão descreve os detalhes da interface aérea para tags que operam na faixa de frequência de 860-960 MHz e permite o uso de várias frequências dentro dessa faixa em diferentes regiões.
Existem várias iterações desse padrão, sendo a mais recente a Gen2v3 (ratificada em Janeiro de 2024), que traz uma variedade de elementos adicionais ao protocolo. Porém permanecem válidos dos os recursos da Gen2v2 que revisaremos neste artigo.
Uma visão geral dos recursos da Generation2 é apresentada na tabela abaixo:
| Requisito para EPC Gen2 | Recursos do EPC Gen2 (v2) |
| Garantir a adesão às normas globais | Europa, América do Norte e outras áreas |
| Controle do acesso à memória | Bloqueio de memória: É necessária uma senha de 32 bits para acesso |
| Velocidade de leitura | Alta capacidade de etiquetas: Capaz de processar mais de 1.000 etiquetas por segundo |
| Operação de leitores densos | Modo de operação: Modo de leitura densa para funcionamento eficiente |
| Prevenção de colisões | Adaptativo: pode se ajustar a diferentes ambientes |
| Proteção contra acesso não autorizado | Senha de eliminação: senha de 32 bits usada para exclusão |
| Capacidade de gravar na memória | Escrita rápida: Capaz de escrever mais de sete tags por segundo |
| Filtragem usando máscaras de bits | Seleção flexível: Capaz de selecionar comandos de acordo com as necessidades |
| Armazenamento de memória pessoal | Tamanho baseado no fornecedor: Varia de acordo com o fornecedor, otimizado para fins de registro |
| Custo-benefício e acessibilidade | Disponibilidade de vários fornecedores: Amplamente disponível a um baixo custo |
| Verificação de identidade | Segurança: Oferece autenticação criptográfica para evitar falsificações |
| Capacidade de rastrear e monitorar | Funções não rastreáveis: Oferece funções para garantir o anonimato. |
CATEGORIAS DE INFORMAÇÕES ARMAZENADAS NA MEMÓRIA DA TAG GEN2
| Tipo de informação | Explicação | Localização no tag Gen 2 | Comumente usado em | Equivalente ao código de barras |
| Dados comerciais | Refere-se ao item físico ao qual a tag está anexada. | Banco de EPC (excluindo bits PC e XPC e valor de filtro dentro do EPC) Banco de memória do usuário | Camada de captura de dados e camada de aplicativo de negócios | Sim: chaves GS1, identificadores de aplicativos (AIs) |
| Informações de controle | Ajuda na interação eficiente da tag MIC | Banco reservado Banco EPC: Bits PC e XPC e valor do filtro no EPC | Camada de captura de dados | Não |
| Detalhes de fabricação da tag | Descreve a própria tag, não o item físico ao qual ela está anexada. | Banco TID | Número de série único de fabricação da tag pode ser usado na camada de aplicativos de negócios | Não |
Arranjo da memória na Geração 2
O layout da memória da Geração 2 é ilustrado no gráfico abaixo. Os tags da Geração 2 podem acessar quatro bancos de memória não volátil, que incluem memória reservada, memória EPC, memória de identificação de tag (TID) e memória de usuário. Essas regiões de memória são acessadas em seções de 16 bits, conhecidas como palavras, começando pela palavra 0.
O layout da memória para a Geração 2 pode ser visto na imagem abaixo:
Memória reservada no banco 0 (00)
As senhas de acesso e de desativação do tag são armazenadas em uma área reservada da memória, com uma senha “Kill” de 32 bits que pode silenciar permanentemente o tag. O comando Kill só funcionará se uma senha tiver sido definida, e o valor padrão da senha Kill é zero. Da mesma forma, uma senha Access de 32 bits permite que o tag entre no estado Secured (protegido) e execute todos os comandos Access, inclusive a gravação em blocos bloqueados. Entretanto, as senhas Kill e Access devem ser aceitas antes de poderem ser usadas. A senha Kill é armazenada na memória reservada de 00h a 1Fh, com o MSB (bit mais significativo) primeiro. Deve-se observar que um tag sem uma senha de bloqueio agirá como se tivesse uma senha de bloqueio permanentemente bloqueada e com valor zero. Além disso, um tag não executará uma operação de bloqueio se sua senha de bloqueio for zero. Um interrogador pode usar a senha de bloqueio de um tag apenas uma vez para silenciá-lo permanentemente. O valor padrão da senha Kill é zero. Da mesma forma, a senha de acesso é um valor de 32 bits armazenado na memória reservada de 20h a 3Fh, com o MSB primeiro. Um tag com uma senha de acesso diferente de zero exige que um interrogador digite a senha antes que ele possa entrar no estado protegido. O valor padrão da senha de acesso também é zero. No entanto, um tag sem uma senha de acesso agirá como se tivesse uma senha de acesso permanentemente bloqueada e com valor zero.
Memória EPC do banco 1 (01)
A memória EPC inclui uma verificação de redundância cíclica (CRC-16) de 16 bits que funciona como um código de detecção de erros, um controle de protocolo (PC) de 16 bits e um número EPC (variando de 96 a 496 bits), a partir da Palavra 2.
O Controle de Protocolo é responsável por determinar o número de bits EPC que são transmitidos ao leitor, independentemente do comprimento real dos dados EPC armazenados no banco. Embora o padrão seja 96 bits, pode haver casos em que seja necessário enviar uma quantidade maior. Esse comprimento é especificado no PC. O número total de palavras alocadas para dados EPC na memória depende do fabricante do chip.
O computador pessoal (PC) foi dividido em seções menores:
– Os primeiros 5 bits indicam o tamanho da memória do EPC, enquanto o próximo bit mostra se a tag tem ou não memória de usuário.
- O valor do PC irá variar para para um mesmo tamanho de EPC dependendo do bit indicador de memória de usuário (UMI), ficando conforme os exemplos a seguir:
| Bit Setting | PC Hex (UMI bit=0) | PC Hex (UMI bit=1) | Total Words | EPC words | EPC bits | UMI=1 full binary | UMI=0 full binary | ||
| 0 | 0 | 400 | 1 | 0 | 0 | 10000000000 | 0 | ||
| 1 | 800 | 0C00 | 2 | 1 | 16 | 110000000000 | 100000000000 | ||
| 10 | 1000 | 1400 | 3 | 2 | 32 | 1010000000000 | 1000000000000 | ||
| 11 | 1800 | 1C00 | 4 | 3 | 48 | 1110000000000 | 1100000000000 | ||
| 100 | 2000 | 2400 | 5 | 4 | 64 | 10010000000000 | 10000000000000 | ||
| 101 | 2800 | 2C00 | 6 | 5 | 80 | 10110000000000 | 10100000000000 | ||
| 110 | 3000 | 3400 | 7 | 6 | 96 | 11010000000000 | 11000000000000 | ||
| 111 | 3800 | 3C00 | 8 | 7 | 112 | 11110000000000 | 11100000000000 | ||
| 1000 | 4000 | 4400 | 9 | 8 | 128 | 100010000000000 | 100000000000000 | ||
| 1001 | 4800 | 4C00 | 10 | 9 | 144 | 100110000000000 | 100100000000000 | ||
| 1010 | 5000 | 5400 | 11 | 10 | 160 | 101010000000000 | 101000000000000 | ||
| 1011 | 5800 | 5C00 | 12 | 11 | 176 | 101110000000000 | 101100000000000 | ||
| 1100 | 6000 | 6400 | 13 | 12 | 192 | 110010000000000 | 110000000000000 | ||
| 1101 | 6800 | 6C00 | 14 | 13 | 208 | 110110000000000 | 110100000000000 | ||
| 1110 | 7000 | 7400 | 15 | 14 | 224 | 111010000000000 | 111000000000000 | ||
| 1111 | 7800 | 7C00 | 16 | 15 | 240 | 111110000000000 | 111100000000000 | ||
| 10000 | 8000 | 8400 | 17 | 16 | 256 | 1000010000000000 | 1000000000000000 | ||
| 10001 | 8800 | 8C00 | 18 | 17 | 272 | 1000110000000000 | 1000100000000000 | ||
| 10010 | 9000 | 9400 | 19 | 18 | 288 | 1001010000000000 | 1001000000000000 | ||
| 10011 | 9800 | 9C00 | 20 | 19 | 304 | 1001110000000000 | 1001100000000000 | ||
| 10100 | A000 | A400 | 21 | 20 | 320 | 1010010000000000 | 1010000000000000 | ||
| 10101 | A800 | AC00 | 22 | 21 | 336 | 1010110000000000 | 1010100000000000 | ||
| 10110 | B000 | B400 | 23 | 22 | 352 | 1011010000000000 | 1011000000000000 | ||
| 10111 | B800 | BC00 | 24 | 23 | 368 | 1011110000000000 | 1011100000000000 | ||
| 11000 | C000 | C400 | 25 | 24 | 384 | 1100010000000000 | 1100000000000000 | ||
| 11001 | C800 | CC00 | 26 | 25 | 400 | 1100110000000000 | 1100100000000000 | ||
| 11010 | D000 | D400 | 27 | 26 | 416 | 1101010000000000 | 1101000000000000 | ||
| 11011 | D800 | DC00 | 28 | 27 | 432 | 1101110000000000 | 1101100000000000 | ||
| 11100 | E000 | E400 | 29 | 28 | 448 | 1110010000000000 | 1110000000000000 | ||
| 11101 | E800 | EC00 | 30 | 29 | 464 | 1110110000000000 | 1110100000000000 | ||
| 11110 | F000 | F400 | 31 | 30 | 480 | 1111010000000000 | 1111000000000000 | ||
| 11111 | F800 | FC00 | 32 | 31 | 496 | 1111110000000000 | 1111100000000000 |
– O bit 6 determina se a palavra de controle de protocolo estendido 1 (XPC_W1) existe na 21ª palavra da memória EPC.
– O bit 7 indica se os dados na área de dados EPC seguem o esquema de codificação GS1 EPCGlobal™ (definido como 0b) ou o esquema de codificação ISO/IEC 15961 (definido como 1b). O esquema de codificação específico é identificado no campo de bits Application Family Identifier (AFI).
| Bits | Campo | Descrição | Onde Especificado |
|---|---|---|---|
| 10h–14h | Tamanho | Representa o número de palavras de 16 bits que compreendem o campo PC e o campo EPC (abaixo), conforme descrito na Seção 15.1.1. | UHFC1G2 Standard |
| 15h | User Memory Indicator (UMI) | Indica se o banco de memória do usuário está presente e contém dados. | UHFC1G2 Standard |
| 16h | XPC Indicator (XI) | Mostra a presença de um XPC. | UHFC1G2 Standard |
| 17h | Toggle | Se definido como zero, significa um aplicativo EPCglobal. Em particular, isso indica que os bits 18h – 1Fh contêm os bits de atributo e o restante do banco de EPCs tem um EPC codificado em binário. Se definido como um, significa um aplicativo não EPCglobal. Em particular, indica que os bits 18h – 1Fh contêm o AFI (Application Family Identifier, Identificador da Família de Aplicativos) ISO, conforme definido em [ISO15961], e o restante do banco de EPCs tem um UII (Unique Item Identifier, Identificador Único de Item) adequado para esse AFI. | UHFC1G2 Standard |
| 18h–1Fh(if toggle = 0) | Attribute Bits | Bits que podem orientar o manuseio do objeto físico no qual a tag está fixada. (Aplica-se somente a tags Gen2 v 1.x.) | Section 11 of EPC C1G2 Tag Data Standard |
| 18h–1Fh(if toggle = 1) | AFI | Um identificador de família de aplicativos que especifica um aplicativo não EPCglobal para o qual o restante do banco EPC é codificado. | ISO 15961 |
Memória para identificação de etiquetas (TID) – Banco 2 (10)
A memória TID (Tag Identification) em tags RFID UHF (Ultra-High Frequency) contém um identificador de etiqueta distinto e imutável, que é usado para identificar a própria etiqueta, não o item ao qual ela está anexada. Este identificador é essencial para garantir a singularidade e rastreabilidade das etiquetas RFID. A memória TID geralmente contém informações como o número de modelo do chip RFID, o fabricante, e outras informações de identificação únicas para a etiqueta.
A utilização da memória TID é crucial para garantir a autenticidade e a origem das etiquetas RFID, o que é fundamental em muitos cenários de aplicação, como rastreamento de ativos, autenticação de produtos e gerenciamento de inventário. A capacidade de armazenamento e o formato dos dados na memória TID podem variar de acordo com o fabricante e o modelo da etiqueta RFID.
A inclusão da memória TID nas etiquetas RFID UHF é padrão e é uma parte fundamental da funcionalidade desses dispositivos, fornecendo uma camada adicional de informações para garantir a integridade e a confiabilidade do sistema de identificação por radiofrequência.
Para mais detalhes sobre as especificações e características da memória TID em etiquetas RFID UHF, é importante consultar as informações específicas fornecidas pelo fabricante da etiqueta ou as diretrizes do padrão aplicável.
Memória para usuários – banco 3 (11)
A memória do usuário pode variar em tamanho, geralmente de 512 bits a 4 ou 8K em determinadas tags. Ela serve como armazenamento opcional para informações adicionais que podem não caber na memória do EPC, como temperatura, registros de manutenção e datas de validade. Os bits iniciais são conhecidos como DSFID (Data Storage Format Identifier, identificador de formato de armazenamento de dados), de acordo com a ISO15961 e a ISO15962. O DSFID determina a estrutura do banco de memória do usuário restante, que normalmente consiste em oito bits, mas pode ser expandido de acordo com a ISO15961. Nos casos em que o método de acesso 2 é especificado pelo DSFID, a memória do usuário é formatada como “objetos compactados”, o que é recomendado para aplicativos EPC.
Padrões de dados de tags EPC, versão 1.9 (lançado em julho de 2014)
Os formatos de dados da etiqueta EPC para as etiquetas da Geração 2 estão descritos neste padrão. Ele especifica o método de codificação para o EPC na etiqueta e também para seu uso na rede de sistemas EPC nas camadas dos sistemas de informação. Além disso, a norma introduz esquemas de codificação para o EPC General Identifier (GID) de acordo com a ISO15961. Nos casos em que o DSFID designar o Método de Acesso 2, a memória do usuário seguirá um formato de “objetos empacotados”. Esse formato específico é sugerido para utilização em aplicativos EPC.
FORMATO PARA GID
A capacidade decimal de 0011 0101 (com um valor real de 268.435.455) é equivalente a 16.777.215 em 36 bits.
| Tipo de informação | Cabeçalho | Número do gerente geral | Número da classe do objeto | Número de série |
|---|---|---|---|---|
| GID-96 | 8 bits | 28 bit | 24bit | 24 bits |
ESQUEMAS ALTERNATIVOS DE EPC
As tags da Geração 2 são definidas por este padrão, que descreve os formatos de dados para tags EPC. Ele especifica a codificação do EPC para as camadas da etiqueta e dos sistemas de informação da rede de sistemas EPC. Além disso, a ISO15961 ampliou esse padrão para incluir esquemas de codificação para o GID (General Identifier, identificador geral) do EPC. Quando o método de acesso 2 é especificado pelo DSFID, a memória do usuário restante é formatada como “objetos compactados”, um formato recomendado para aplicativos EPC.
FORMATO PARA GID
| Tipo de informação | CABEÇALHO | NÚMERO DE CONTATO DO GERENTE GERAL |
|---|---|---|
| SGTIN | Serialized Global Trade Item Number | Usado para fornecer uma identidade distinta a uma única ocorrência de um item comercial, como um determinado produto ou SKU. |
| SSCC | Serial Shipping Container Code | Usado para atribuir uma identidade exclusiva a uma unidade de manuseio logístico, como o conteúdo combinado de um contêiner de remessa ou uma carga de palete. |
| SGLN* | Global Location Number (com ou sem extensão) | Usado para designar uma identidade exclusiva a um local físico, como um prédio específico ou uma seção específica de prateleiras em um depósito. |
| GRAI | Global Returnable Asset Identifier (número serial mandatório) | Usado para atribuir uma identidade exclusiva a um ativo retornável específico, como um contêiner de remessa reutilizável ou um skid de palete. |
| GIAI | Global Individual Asset Identifier | Usado para atribuir uma identidade exclusiva a um ativo específico, como uma empilhadeira ou um computador. |
| GSRN | Global Service Relation Number (for Recipient) | Usado para alocar uma identidade exclusiva a um destinatário de serviço, como um paciente de hospital ou um membro de clube. |
| GSRNP | Global Service Relation Number for Provider | Usado para designar uma identidade exclusiva a um provedor de serviços, como um hospital ou um clube. |
| GDTI | Global Document Type Identifier | Usado para atribuir uma identidade exclusiva a um documento específico, como documentos de registro de imóveis, uma apólice de seguro etc. |
| CPI | Component / Part Identifier | Usado por setores técnicos (incluindo o setor automotivo) para identificar peças ou componentes de forma exclusiva. |
| SGCN | Serialized Global Coupon Number | Usado para fornecer uma identificação exclusiva para um cupom. |
| GID | General Identifier | O esquema GID EPC não depende de nenhuma especificação ou esquema de identidade fora do padrão EPCglobal Tag Data. |
| DOD | US Department of Defense Identifier | Identificador do Departamento de Defesa dos EUA | Definido pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos. Essa construção de dados de etiqueta pode ser usada para codificar etiquetas de Classe 1 de 96 bits para o envio de mercadorias ao Departamento de Defesa dos Estados Unidos por um fornecedor que já tenha recebido um código CAGE (Entidade Comercial e Governamental). |
| ADI | Aerospace and Defense Identifier | Usado pelo setor aeroespacial e de defesa para identificar peças ou itens de forma exclusiva. |