Singulación

La identificación de etiquetas es un método mediante el cual un lector RFID identifica una etiqueta con un número de serie específico entre varias etiquetas en su área de cobertura. Esto es necesario porque si varias etiquetas responden simultáneamente a una consulta, interferirán entre sí. En una aplicación comercial típica, como el escaneo de una bolsa de comestibles, potencialmente cientos de etiquetas podrían 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 singularización , ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} entonces el lector de etiquetas puede leer datos de cada una de las etiquetas sin interferencia de las otras etiquetas.

Generalmente, se produce una colisión cuando dos entidades requieren el mismo recurso; por ejemplo, dos barcos que navegan en direcciones opuestas en un estrecho. En tecnología inalámbrica, una colisión se produce cuando dos transmisores transmiten simultáneamente con el mismo esquema de modulación en la misma frecuencia. En tecnología RFID, se han desarrollado diversas estrategias para superar esta situación.

Existen diferentes métodos de selección de etiquetas, pero el más común es el recorrido en árbol , que consiste en solicitar la respuesta de todas las etiquetas cuyo número de serie comience, por ejemplo, con un 0. Si responde más de una, el lector podría solicitar la respuesta de todas las etiquetas cuyo número de serie comience con 01, y luego con 010. Continúa refinando el calificador hasta que solo una etiqueta responda. Cabe destacar que si el lector tiene una idea de qué etiquetas desea consultar, 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 que permanezcan inactivas, y así el recorrido en árbol puede continuar sin interferencias de estas.

Este sencillo protocolo filtra información considerable, ya que cualquiera que pueda interceptar la señal del lector de etiquetas podría determinar casi todo el número de serie de una etiqueta, excepto el último bit. Por lo tanto, una etiqueta puede identificarse (en gran medida) siempre que la señal del lector sea detectable, lo cual suele ser posible a una distancia mucho mayor que la que se logra leyendo la etiqueta directamente. Debido a las preocupaciones de privacidad y seguridad relacionadas con esto, Auto-ID Labs ha desarrollado dos protocolos de identificación más avanzados, denominados UHF Clase 0 y UHF Clase 1, diseñados para resistir este tipo de ataques. Estos protocolos, basados ​​en la técnica de "tree-walking" pero que incluyen otros elementos, alcanzan un rendimiento de hasta 1000 etiquetas por segundo.

El protocolo de recorrido del árbol puede ser bloqueado o parcialmente bloqueado por las etiquetas de bloqueo de RSA Security .

El primer protocolo de singularización ofrecido es el protocolo ALOHA , utilizado originalmente hace décadas en ALOHAnet y muy similar a 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 reenviar después de esperar un intervalo aleatorio. El rendimiento de estos protocolos de detección de colisiones y reenvío se duplica aproximadamente si las transmisiones se sincronizan con intervalos de tiempo específicos, y en esta aplicación, el lector proporciona fácilmente dichos intervalos. ALOHA no filtra información como el protocolo de recorrido de árbol y es mucho menos vulnerable a las etiquetas bloqueadoras, que necesitarían ser dispositivos activos con capacidades de manejo de potencia mucho mayores para funcionar. Sin embargo, cuando el campo de lectores está densamente poblado, ALOHA puede hacer un uso mucho menos eficiente del ancho de banda disponible que las versiones optimizadas de recorrido de árbol. En el peor de los casos, una red con protocolo ALOHA puede alcanzar un estado de colapso por congestión . El consorcio Auto-ID está intentando estandarizar una versión del protocolo ALOHA, al que denomina Class 0 HF. Este protocolo ofrece un rendimiento de hasta 200 etiquetas por segundo.

La variedad Slotted Aloha ofrece mejores propiedades que el concepto original. Se utiliza en la mayoría de los sistemas modernos de detección de materiales a granel, especialmente en la industria textil.

Este concepto es conocido en la conversación educada. También se aplica a la comunicación inalámbrica, donde se denomina «escuchar antes de enviar ». En RFID, se aplica tanto a la concurrencia de lectores ( CSMA ) como a la concurrencia de etiquetas.