EPC Tag Data Standard (TDS) 2.1: Visão Geral

O EPC Tag Data Standard (TDS) passou por importantes atualizações com a introdução da versão 2.1 (ratificação da versão 2.0). Vamos explorar as principais diferenças em relação à versão 1.13, incluindo exemplos dos novos esquemas EPC.

A versão 2.1 do Padrão de Dados da Etiqueta EPC (EPC Tag Data Standard – TDS) apresenta informações valiosas sobre os tipos de dados da etiqueta RFID, em particular as etiquetas Gen 2 RFID, que podem conter três tipos diferentes de dados:

Tipos de Dados da Etiqueta

Dados de Negócios: São informações que descrevem o objeto físico ao qual a etiqueta está fixada. Isso inclui o EPC, que identifica unicamente o objeto físico, e pode também incluir outros elementos de dados transportados na etiqueta. Essas informações são utilizadas pelas aplicações empresariais e, portanto, são comumente transferidas entre o nível de captura de dados e o nível de aplicação empresarial em uma arquitetura típica de implementação. A maioria dos dados comerciais padronizados em uma etiqueta RFID é equivalente aos dados comerciais encontrados em outros suportes de dados, como códigos de barras. Os dados comerciais também podem incluir dados de sensores (por exemplo, codificados nos bits XPC).
Informações de Controle: São informações utilizadas pelas aplicações de captura de dados para ajudar a controlar o processo de interação com as etiquetas. Isso inclui dados que ajudam uma aplicação de captura a filtrar etiquetas em grandes populações para aumentar a eficiência de leitura, informações especiais de manuseio que afetam o comportamento da aplicação de captura, informações que controlam recursos de segurança da etiqueta, entre outros. As informações de controle geralmente não são repassadas diretamente para as aplicações empresariais, embora as informações de controle possam influenciar como uma aplicação de captura apresenta os dados comerciais ao nível de aplicação empresarial. Ao contrário dos Dados Comerciais, as Informações de Controle não têm equivalente em códigos de barras ou outros suportes de dados.
Informações de Fabricação da Etiqueta: Descrevem a própria etiqueta, em oposição ao objeto físico ao qual a etiqueta está fixada. Incluem um ID do fabricante e um código que indica o modelo da etiqueta. Também podem incluir informações que descrevem as capacidades da etiqueta, bem como um número de série exclusivo atribuído no momento da fabricação. Geralmente, as Informações de Fabricação da Etiqueta são semelhantes às Informações de Controle no sentido de que são usadas pelas aplicações de captura, mas não são repassadas diretamente para as aplicações empresariais. Em algumas aplicações, o número de série exclusivo que pode fazer parte das Informações de Fabricação da Etiqueta é usado além do EPC e, portanto, age como Dados Comerciais. Assim como as Informações de Controle, as Informações de Fabricação da Etiqueta não têm equivalente em códigos de barras ou outros suportes de dados.

Essas categorias são ligeiramente subjetivas, e as fronteiras podem ser difusas em certas aplicações. No entanto, são úteis para entender como o TDS está estruturado e servem como um bom guia para seu uso eficaz e correto.

Mapa de Memória da Etiqueta Gen 2

As estruturas de dados binárias definidas no TDS são destinadas ao uso em etiquetas RFID, especialmente em etiquetas UHF Classe 1 Gen 2 (também conhecidas como etiquetas ISO/IEC 18000-63 [ISO18000-63]). O padrão de interface aérea [UHFC1G2] especifica a estrutura da memória em etiquetas Gen 2, conforme mostrado na a seguir:

Banco 00: Reservado

Armazena as senhas de Kill e Access

Banco 01: EPC

CRC: Uma verificação de redundância cíclica de 16 bits calculado sobre o conteúdo do banco EPC.
PC Bits: Protocol Control Bits: O mapa de memória dos PC Bits (Protocol Control Bits) no protocolo Gen 2 (segunda geração) é composto por diversos campos que desempenham funções específicas:
- Campo de Comprimento: Representa o número de palavras de 16 bits que compõem o campo EPC (abaixo), começando com o cabeçalho binário EPC de 8 bits às 20h e incluindo quaisquer “dados AIDC” opcionais (especificados normativamente no TDS 2.0) anexados ao próprio EPC. Observe que o esquema DSGTIN+ permite que um valor de data priorizado seja codificado
- UMI (1 bit – User Memory Indicator):
  - O bit 15h pode ser fixado pelo fabricante do Tag ou computado pelo Tag.
  - UMI=0: Se fixo, o Tag não possui File_0 (memória do usuário) e não consegue alocar memória para ele. Se for computado, o File_0 (memória do usuário) não será alocado ou não conterá dados.
  - UMI=1: Se fixo, o Tag possui File_0 (Memória do Usuário) ou é capaz de alocar memória para ele. Se calculado, o File_0 (memória do usuário) será alocado e conterá dados.
- RUM (2 bits – Read User Memory Indicator): indica se uma tag RFID possui dados codificados na memória do Usuário. Este indicador é usado para especificar se a tag possui memória alocada para o File_0 e se pode ser lida pelo Interrogador. O RUM é calculado independentemente do status de bloqueio da memória EPC e pode ser alterado por ações do Interrogador até que a energia da Tag seja reiniciada. A leitura da memória do Usuário requer o uso da API do host para acessar as seções da memória do Usuário da Tag.
- XI (XPC W1 Indicator): Indica se um XPC W1 está presente para as circunstâncias específicas descritas abaixo. Se XI=0: (i) Tag não possui XPC_W1, ou (ii) T=0 e os bits 210h–217h ou os bits 210h–218h (de acordo com a opção do fabricante da tag) da memória EPC são todos zero, ou (iii) T=1 e os bits 210h–21Fh da memória EPC são todos zero. Se XI=1: A tag possui um XPC_W1 e (i) T=0 e pelo menos um bit de 210h–217h ou 210h–218h (de acordo com a opção do fabricante da tag) da memória EPC é diferente de zero, ou (ii) T=1 e pelo menos um bit de 210h–21Fh da memória EPC é diferente de zero.
- T (Numbering System Identifier Toggle):
  - Se T=0: Indica uma aplicação global da GS1 EPC, codificada em conformidade com o TDS.
  - Se T=1: Indica uma aplicação global não-GS1 EPC, não codificada em conformidade com o TDS. Em particular, indica que os bits 18h – 1Fh contêm o Identificador de Família de Aplicação ISO (AFI) conforme definido em [ISO15961] e o restante do banco EPC contém um Identificador Único de Item (UII) apropriado para esse AFI.
- RFU (Reserved for Future Use Gen2v2, Gen2v3): o campo RFU (Reserved for Future Use) pode ser descrito como “Attribute bits”, que são bits reservados para possíveis atributos ou características futuras da tag. Esses bits não têm uma função específica atribuída no momento e são mantidos para possíveis usos em futuras revisões do protocolo. Eles podem ser utilizados para guiar o manuseio do objeto físico ao qual a tag está fixada ou para outros atributos que possam ser relevantes no contexto da identificação por radiofrequência.
- AFI (Application Family Identifier): Um Identificador de Família de Aplicação (AFI) que especifica uma aplicação global não-GS1 EPC, não codificada em conformidade com o TDS, para a qual o restante do banco EPC contém um Identificador Único de Item (UII) apropriado para esse AFI. (consulte [ISO15961]).
- Os bits 17h – 1Fh T e RFU/Bits de atributo são coletivamente conhecidos como o Identificador do Sistema de Numeração (NSI). No entanto, deve-se observar que quando o bit de alternância (bit 17h) é zero, o sistema de numeração é sempre o Código Eletrônico de Produto (EPC), e os bits 18h – 1Fh contêm os bits de Atributo, cujo propósito é completamente não relacionado à identificação do sistema de numeração que está sendo usado.
- Os bits de Atributo são “informações de controle” que podem ser utilizadas por aplicações de captura para orientar o processo de captura. Os Bits de Atributo podem ser usados para determinar se o objeto físico ao qual uma tag está afixada requer algum tipo de tratamento especial.
- Os bits de Atributo estão disponíveis para todos os tipos de EPC. As definições de bits de Atributo especificadas aqui se aplicam independentemente do esquema de EPC usado.
- Porque os bits de Atributo não fazem parte do EPC, eles não são incluídos quando o EPC é representado como um URI de identidade pura ou como um GS1 Digital Link URI, nem os bits de Atributo devem ser considerados como parte do EPC por aplicações comerciais. No entanto, as aplicações de captura podem ler os bits de Atributo e transmiti-los para cima para aplicações comerciais em algum campo de dados que não seja o EPC. No entanto, deve-se reconhecer que o objetivo dos bits de Atributo é auxiliar no processo de captura de dados e manuseio físico, e na maioria dos casos os bits de Atributo terão um valor limitado ou nenhum valor para as aplicações comerciais. Os bits de Atributo não se destinam a fornecer dados mestres confiáveis ou atributos descritivos do produto para uso em aplicações comerciais.
EPC: O campo EPC consiste no Código Eletrônico de Produto (EPC), além do valor do filtro e quaisquer dados “AIDC” incluídos opcionalmente (especificados de forma normativa no TDS 2.0) anexados ao próprio EPC. Observa-se que o esquema DSGTIN+ suporta a expressão de um campo de data priorizado antes do GTIN em sua codificação binária. Este campo é então preenchido com zeros até o limite de palavra. O Código Eletrônico de Produto é um identificador globalmente único para o objeto físico ao qual a tag está afixada. O valor do filtro proporciona um meio de melhorar a eficiência de leitura da tag ao selecionar um subconjunto de tags de interesse.
XPC Bits: Bits de Controle de Protocolo Estendido. Se o bit 16h do banco EPC for definido como um, então os bits 210h – 21Fh (inclusive) contêm bits de controle de protocolo adicionais conforme especificado em [UHFC1G2].

Banco 10: TID

TID Bits: Bits de Identificação da Tag, que fornecem informações sobre a própria tag, em oposição ao objeto físico ao qual a tag está afixada.

Banco 11: User

DSFID: Logicamente, o conteúdo da memória do usuário é um conjunto de pares de nome-valor, onde a parte do nome é um OID [ASN.1] e o valor é uma cadeia de caracteres. Fisicamente, os primeiros bits são um Identificador de Formato de Armazenamento de Dados conforme especificado na ISO/IEC 15961 [ISO15961] e ISO/IEC 15962 [ISO15962]. O DSFID especifica o formato para o restante do banco de memória do usuário. O DSFID geralmente tem oito bits de comprimento, mas pode ser estendido conforme especificado em [ISO15961]. Quando o DSFID especifica o Método de Acesso 2, o formato do restante da memória do usuário é “Objetos Compactados”, conforme especificado na Seção 17. Este formato é recomendado para uso em aplicações EPC. A codificação física no formato de dados de Objetos Compactados é como uma sequência de “Objetos Compactados”, onde cada Objeto Compactado inclui um ou mais pares de nome-valor cujos valores são compactados juntos. Quando o DSFID especifica o Método de Acesso 17, o formato do restante da memória do usuário após o DSFID de 8 bits (definido como 00010001) é uma estrutura de dados de Assinatura Digital ISO/IEC 20248 (DigSig) consistindo de: ID da Autoridade de Domínio (DAID) = 8 bits (definido como 11111110) + 44 bits para codificar o GLN da Parte GS1 (417) da organização responsável pela assinatura, ID do Certificado (CID) = 16 bits, Assinatura e carimbo de data/hora = 256+20 bits. Um carimbo de data/hora de 20 bits suporta um período de assinatura de um ano, com uma resolução de minutos.

Este padrão especifica que a memória nessas etiquetas consiste em quatro bancos separadamente endereçáveis, numerados 00, 01, 10 e 11. Também especifica o uso previsto de cada banco e as restrições sobre o conteúdo de cada banco ditadas pelo comportamento da interface aérea. Por exemplo, o layout e o significado do banco Reservado (banco 00), que contém senhas que governam certos comandos da interface aérea, são totalmente especificados em [UHFC1G2].

Para os bancos de memória e localizações de memória que não têm um significado especial para a interface aérea (ou seja, são “apenas dados” no que diz respeito à interface aérea), o TDS especifica normativamente o conteúdo e o significado dessas localizações de memória.

Seguindo a convenção estabelecida em [UHFC1G2], os endereços de memória são descritos usando endereços de bits hexadecimais, onde cada banco começa com o bit 00h e se estende até tantos bits quantos cada banco contém, sendo a capacidade de cada banco limitada em alguns aspectos por [UHFC1G2], mas, em última análise, pode variar de acordo com cada modelo e fabricante de etiquetas. O bit 00h é considerado o bit mais significativo de cada banco, e quando os campos binários são dispostos na memória da etiqueta, o bit mais significativo de um determinado campo ocupa o endereço de bit de menor número ocupado por aquele campo.

NOTA: Por motivos de continuidade do TDS 1.x, com relação a campos individuais, o bit menos significativo dos campos individuais do TDS 1.x é numerado zero. Por exemplo, a especificação do TDS 1.x da Senha de Acesso é um número inteiro sem sinal de 32 bits composto por bits b31b30…b0, onde b31 é o bit mais significativo e b0 é o bit menos significativo. Quando a Senha de Acesso é armazenada no endereço 20h – 3Fh (inclusive) no banco Reservado de uma etiqueta Gen 2, o bit mais significativo b31 é armazenado no endereço da etiqueta 20h e o bit menos significativo b0 é armazenado no endereço 3Fh.

Essas atualizações na versão 2.1 do TDS fornecem um entendimento mais aprofundado sobre os tipos de dados das etiquetas RFID e a estrutura da memória das etiquetas Gen 2, contribuindo para uma utilização eficaz e correta dessas tecnologias na prática.

Novos Identificadores de Aplicação GS1 (AIs)

TDS 2.1 adiciona os seguintes novos Identificadores de Aplicação GS1 (AIs) para uso em conjunto com Objetos Embalados:

Tipo de mídia AIDC: AI (7241)
Número de Controle de Versão (VCN): AI (7242)
Assinatura Digital (DigSig): AI (8030)
Teste por data: AI 7011
Temperatura máxima em Fahrenheit: AI (4330)
Temperatura máxima em Celsius: AI (4331)
Temperatura mínima em Fahrenheit: AI (4332)
Temperatura mínima em Celsius: AI (4333)

Novos Esquemas EPC e Codificação Binária Simplificada

Adição de Doze Novos Esquemas EPC: Por exemplo, o SGTIN+ (Serial Global Trade Item Number Plus) é um novo esquema introduzido na versão 2.1 do TDS, que permite uma codificação mais eficiente e flexível de informações relacionadas a itens comerciais. Isso pode ser especialmente útil em cenários de rastreamento de produtos em cadeias de suprimentos complexas.

Dados AIDC suplementares no banco EPC: dados AIDC podem ser opcionalmente codificados seguindo os dados no EPC.
Simplificação da Codificação Binária: A nova versão introduz uma codificação binária simplificada, como no caso do DSGTIN+ (Date-Sensitive Global Trade Item Number Plus), que prioriza a inclusão de informações de data crítica antes do GTIN na codificação binária. Isso pode ser aplicado, por exemplo, em produtos perecíveis ou com vida útil limitada, permitindo a seleção eficiente desses produtos com base em informações de data crítica.

Codificação do Identificador Primário

Retrocompatibilidade com versões anteriores do TDS;
Não há necessidade de saber o comprimento do Prefixo da Empresa GS1;
Maior eficiência na codificação de comprimento variável, alfanuméricos, etc;
Sintaxe URN e GS1 Digital Link: A versão 2.1 não define uma sintaxe URN para os novos esquemas EPC, mas indica mapeamentos para strings de elementos e URIs do GS1 Digital Link. Isso se alinha com a aceitação de um subconjunto restrito de URIs do GS1 Digital Link pelo EPCIS/CBV 2.0.
Codificação opcional de dados AIDC baseados nos Identificadores de Aplicação GS1;

Exemplo de SGTIN+ com dados AIDC:

Exemplo de SSCC+ com dados AIDC:

Valores de Filtragem e Codificação Binária Adicional: Além disso, a nova versão introduz a codificação binária DSGTIN+ para GTIN serializado com prioridade de data, proporcionando um exemplo prático de como a nova versão do TDS aborda necessidades específicas de codificação para produtos com vida útil limitada.
Data Prioritizada: O método de codificação de Data Prioritizada é usado dentro do esquema DSGTIN+ para um segmento que representa um valor de data em uma posição bem definida dentro da sequência binária (independentemente do comprimento ou conjunto de caracteres usado para o número de série), para suportar a filtragem da interface aérea em uma data de interesse. Isso é particularmente útil para permitir a varredura eficiente de itens perecíveis com prazo de validade limitado ou para garantir que todos os produtos vencidos/prestes a vencer tenham sido removidos da venda. O formato de data priorizada suporta apenas valores de data de 6 dígitos (AAMMDD) e inclui um indicador de tipo de data de quatro bits para expressar o significado do valor – seja correspondente a (11) data de produção, (17) data de vencimento, (7007) data de colheita, (16) data de validade para venda, etc., conforme ilustrado na figura abaixo.

Dentro da codificação binária do esquema DSGTIN+, o indicador de tipo de data de 4 bits aparece imediatamente após os bits de filtro, ou seja, 12 bits após o início do EPC, a partir do endereço 2Ch. Seu valor de string de 4 bits deve ser um dos valores mostrados na tabela abaixo. Todos os outros valores são reservados para uso futuro.

Identificador de Aplicação GS1	Indicador de tipo de data de 4 bits
(11) Data de produção	0000
(13) Data de embalagem	0001
(15) Data de melhor antes	0010
(16) Data de venda até	0011
(17) Data de validade	0100
(7006) Data do primeiro congelamento	0101
(7007) Data de colheita	0110

DSGTIN+

DSGTIN+ pre-codificado com valor de dada nulo:

Suporte à Filtragem e Seleção: O SSCC+ (Serial Shipping Container Code Plus) é um exemplo de novo esquema que mantém a compatibilidade com filtragem e seleção pela interface aérea, proporcionando uma codificação otimizada do código de contêiner de remessa para suportar eficientemente os processos logísticos.
Exceções para GRAI+ e GIAI+: No caso do GRAI+ (Global Returnable Asset Identifier Plus) e do GIAI+ (Global Individual Asset Identifier Plus), a nova versão do TDS apresenta abordagens específicas para a codificação eficiente de ativos individuais e ativos retornáveis, permitindo uma representação precisa e compacta desses ativos.

Exemplos

Considerações Finais

Com a versão 2.1 do TDS, as atualizações visam expandir as capacidades de codificação EPC, promovendo uma maior interoperabilidade e oferecendo suporte a aplicações específicas, como o gerenciamento de produtos com vida útil limitada.

Além disso, a menção ao GS1 Digital Link destaca a integração com padrões digitais estabelecidos, demonstrando o contínuo alinhamento do TDS com as práticas e tecnologias emergentes no setor.

Essas atualizações refletem o compromisso contínuo em aprimorar as capacidades de identificação e rastreamento de produtos, contribuindo para a eficiência e segurança em diversas cadeias de suprimentos.

Fonte: GS1