Vodič kroz standard EPC Reader Protocol 1.1

Preuzmite  EPC Reader Protocol Standard

Pregled EPC Reader Protocol 1.1

EPC Reader Protocol 1.1 je EPCglobal standard koji definiše kako host softver komunicira sa čitačem oznaka. Čitač nije ograničen na jedan dizajn radija. To može biti fiksni RFID čitač, ručni čitač ili uređaj koji čita ne-RF nosioce kao što su bar kodovi. Protokol se fokusira na interfejs Čitač-prema-Hostu, a ne na vazdušni interfejs između čitača i oznake. Ovo razdvajanje pomaže sistemima skladišta, platformama za događaje, maloprodajnim aplikacijama i serverima za praćenje imovine da zahtevaju podatke, konfigurišu ponašanje čitanja i primaju izveštaje bez rukovanja svakim detaljem niskog nivoa RF.

Standard je dizajniran za EPC dobavljače middleware-a, proizvođače čitača, programere aplikacija i sistemske integratore. Njegova praktična svrha je stvaranje zajedničkog modela kontrole i izveštavanja kod čitača različitih proizvođača. Za kompanije koje primenjuju UHF fiksne čitače, čitače kapija, stonih čitača ili mobilnih uređaja za skeniranje, standardizovani protokol čitača može smanjiti troškove integracije i učiniti logiku aplikacije prenosivijom. Takođe daje tehničkim timovima strukturisan rečnik za komande, izvore, tačke čitanja, okidače, selektore, događaje, kanale obaveštenja i izveštaje o podacima.

Šta protokol pokriva

EPC Reader Protocol 1.1 specificira interakciju između dve strane: Čitača i Hosta. Čitač je uređaj ili funkcija uređaja koja prikuplja podatke taga i može takođe pisati podatke. Host je obično middleware, EPC-svesna aplikacija ili drugi softverski sistem koji kontroliše čitač i koristi prikupljene informacije. Protokol skriva detalje kako čitač komunicira sa oznakama. Čitač može podržavati različite RF protokole ili druge tehnologije senzora, dok host i dalje koristi iste koncepte za zahtevanje operacija i primanje rezultata.

Protokol takođe opisuje očekivanja usaglašenosti kroz obavezno i opciono ponašanje. Komande su izražene kao operacije na objektnom modelu čitača. Usaglašeni čitač ne mora da implementira istu internu softversku arhitekturu, ali mora ispravno tumačiti poruke komandi, održavati potrebno ponašanje i generisati očekivana obaveštenja. To čini standard korisnim za softverski dizajn, dokumentaciju proizvoda, testiranje interoperabilnosti i kriterijume prihvatanja projekta.

Arhitektura protokola

Sloj čitača

Sloj čitača definiše sadržaj i apstraktnu sintaksu poruka koje se razmenjuju između Čitača i Hosta. To je osnovni sloj jer objašnjava šta svaka operacija znači. Na primer, pokriva kako host otkriva čitač, referencira izvore, kreira selektore oznaka, konfiguriše okidače čitanja, započinje čitanje, piše podatke taga, čita informacije iz reda i upravlja kanalima obaveštenja. Sloj čitača je mesto gde se zahtevi poslovnih aplikacija prevode u standardizovane akcije uređaja.

Sloj razmene poruka i transportni sloj

Sloj razmene poruka definiše kako se poruke sloja čitača formatiraju, uokviruju, transformišu i predstavljaju. EPC Reader Protocol 1.1 uključuje formatiranje tekstualnih i XML poruka tako da implementacije mogu mapirati iste apstraktne komande u konkretnu sintaksu poruka. Transportni sloj odgovara mrežnom ili komunikacionom sredstvu koje se koristi za prenos tih poruka, kao što su TCP, HTTP ili serijska komunikacija. Određeno uparivanje formata poruke i transportnog metoda naziva se Messaging/Transport Binding, ili MTB. Ovaj slojeviti pristup omogućava različite metode komunikacije uz očuvanje konzistentnog modela kontrole čitača.

Kanali poruka i kontrola čitača

Protokol definiše dva važna tipa kanala. Kontrolni kanal prenosi zahteve od Hosta do Čitača i odgovore od Čitača nazad do Hosta. To je normalna putanja zahteva i odgovora za konfiguraciju i izvršavanje komandi. Kanal obaveštenja prenosi asinhrone poruke od Čitača do Hosta. Posebno je važan kada čitanja oznaka treba dostaviti bez stalnog anketiranja. Čitač može poslati informacije o događaju ili izveštaju onda kada postanu dostupne, što je vredno u RFID primenama sa velikom propusnošću.

Ovaj dizajn kanala podržava fleksibilnu sistemsku arhitekturu. Jedan host može kontrolisati konfiguraciju čitača dok drugi host prima obaveštenja. U jednostavnijim instalacijama, isti host može obavljati obe uloge preko iste veze. Dizajn takođe odgovara mešovitim okruženjima, kao što su dok vrata koja koriste fiksne antene, radne stanice koje koriste stone uređaje i operateri koji koriste ručne čitače za rešavanje izuzetaka. Standard ne primorava svaki čitač da podržava svaku funkciju, ali definiše kako podržane funkcije treba izložiti.

Objektni model, tok čitanja i događaji

Objektni model daje protokolu jasnu strukturu. ReaderDevice je glavni objekat koji predstavlja čitač. Izvori predstavljaju logičke izvore prikupljanja podataka, kao što su antene ili ulazi skenera. ReadPoints predstavljaju fizičke tačke prikupljanja. Okidači definišu uslove koji pokreću operacije. TagSelectors pomažu filtriranju podataka taga tako da host prima informacije koje su važne za aplikaciju. DataSelectors određuju koja polja su uključena u izveštaje. NotificationChannels povezuju izvore i izabrane podatke sa asinhronim izveštavanjem hosta.

Tok čitanja može se razumeti kao niz prikupljanja, filtriranja, generisanja događaja, izbora podataka, baferovanja i obaveštavanja. Ciklus čitanja je najmanji interval prikupljanja u kome se podaci uzorkuju iz jednog ili više izvora. Filteri smanjuju nebitna čitanja, što je kritično kada mnogo oznaka može biti prisutno u polju čitača. Generisanje događaja dodatno smanjuje šum pretvaranjem ponovljenih zapažanja u značajne promene stanja, kao što je oznaka koja je nakratko viđena, primećena ili izgubljena. Ovaj koncept izglađivanja pomaže aplikacijama da izbegnu reagovanje na svako privremeno propušteno čitanje.

Zašto je EPC Reader Protocol 1.1 i dalje važan

Iako savremeni RFID projekti mogu koristiti druge API-je čitača ili protokole nižeg nivoa, EPC Reader Protocol 1.1 ostaje vredan referenca za razumevanje strane RFID arhitekture okrenute middleware-u. Objašnjava zašto čitače ne treba tretirati samo kao emitere sirovih podataka. Oni mogu izložiti konfigurabilne izvore, okidače, filtere, bafere izveštaja i logiku događaja. To je korisno za inženjere koji planiraju kontrolu pristupa, vidljivost zaliha, automatizaciju logistike, praćenje dokumenata, bibliotečke sisteme, operacije pranja veša i sledljivost u proizvodnji.

Za kupce i sistemske dizajnere, standard takođe razjašnjava koja pitanja treba postaviti pre izbora hardvera. Može li čitač izložiti više izvora? Da li podržava asinhrona obaveštenja? Može li host konfigurisati cikluse čitanja, ponašanje radnog ciklusa i filtriranje? Da li proizvođač dokumentuje podržane formate poruka i transportne veze? Ova pitanja pomažu u sprečavanju iznenađenja pri integraciji i olakšavaju usklađivanje hardvera čitača, middleware-a i označenih medija sa stvarnim radnim uslovima.

Često postavljana pitanja

Za šta se koristi EPC Reader Protocol 1.1?

EPC Reader Protocol 1.1 se koristi za definisanje interfejsa između čitača oznaka i host softvera. Pomaže middleware-u ili aplikacijama da kontrolišu ponašanje čitača, zahtevaju operacije sa oznakama, konfigurišu parametre čitanja i primaju izveštaje o podacima. Njegova vrednost je najveća u sistemima gde čitači različitih proizvođača moraju biti integrisani pod konzistentnim modelom komandi i izveštavanja.

Da li EPC Reader Protocol 1.1 definiše kako RFID oznake komuniciraju preko radija?

Ne. Protokol ne definiše RF vazdušni interfejs između oznake i čitača. Taj deo pripada RF protokolima oznaka kao što su EPCglobal Class 1 ili Gen2 povezane specifikacije. EPC Reader Protocol 1.1 se fokusira na interakciju na strani softvera između čitača i hosta, izolujući aplikacije od detalja komunikacije oznaka na niskom nivou.

Koja je razlika između kontrolnog kanala i kanala obaveštenja?

Kontrolni kanal prenosi zahteve hosta i odgovore čitača, tako da prati obrazac zahteva i odgovora. Kanal obaveštenja prenosi asinhrone poruke koje inicira čitač. U praksi, kontrolna putanja se koristi za konfiguraciju i komande, dok se putanja obaveštenja koristi kada čitač izveštava o čitanjima oznaka ili događajima bez čekanja na anketiranje.

Zašto protokol koristi objektni model?

Objektni model daje konzistentan način za opisivanje funkcija čitača. Objekti kao što su ReaderDevice, Source, Trigger, TagSelector, DataSelector i NotificationChannel pomažu hostu da strukturirano adresira funkcije. Proizvođač ne mora da izgradi svoj interni firmver tačno na ovaj način, ali spoljašnje ponašanje mora odgovarati protokolu kada tvrdi usaglašenost.

Kako TagSelectors i DataSelectors poboljšavaju rukovanje RFID podacima?

TagSelectors smanjuju nepotrebne podatke filtriranjem koje su opservacije oznaka relevantne za aplikaciju hosta. DataSelectors određuju koja polja se pojavljuju u izveštajima. Zajedno, pomažu u smanjenju mrežnog saobraćaja, veličine izveštaja i obrade na strani aplikacije. To je posebno korisno u gustim zonama čitanja gde mnogo oznaka može biti vidljivo, ali samo neke su operativno važne.

Šta integratori treba da provere pre korišćenja ovog protokola u projektu?

Integratori treba da provere koje komande, formate poruka, transporte, opcije obaveštenja, okidače i funkcije filtriranja izabrani čitač zapravo podržava. Specifikacija uključuje obavezne i opcione elemente, tako da detalji implementacije imaju značaj. Dobro planiranje projekta treba da uporedi dokumentaciju čitača sa tokom podataka, latencijom i zahtevima za izveštavanje aplikacije hosta.