An Algorithm for Synthesizing Groups of Codes in an RFID Multiple Access System

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Relevance. One of the problems that must be solved when creating RFID systems is the reader's multiple access to a group of tags located in a limited space, since the reading signal causes a one-time response of many tags, which leads to collisions (conflicts) of response signals. This problem has not been solved in relation to passive tags without a chip, based on surface acoustic wave technologies, the code of which is laid down during manufacture and cannot be changed during operation. The purpose of the study is to develop algorithms that allow synthesizing such groups of codes that would provide a controlled level of pairwise correlation of the selected label signals and thereby ensure the specified accuracy of label identification. The proposed algorithms are based on the procedures of code concatenation and inductive construction of groups of codes with a given volume and correlation level. For the algorithm for forming a group of codes with the required value of the correlation coefficient and the algorithm for combining groups of codes into complete and maximum groups, properties have been proven that confirm the possibility of using them to formulate tasks for preparing groups of labels on surfactants that would correspond to the number of objects requiring identification and the accuracy of their identification and taking into account the number of labels in the group, the conditions for the propagation of radio signals in the area of operation of the reader, the number of repeated readings of the label codes, as well as algorithms for joint data processing, received with all calculations.The methods used. Methods of coding theory and correlation analysis. Result. The developed algorithm is a tool for creating modern coding systems for surfactant labels. The scientific novelty. Well-known algorithms for multiple access in RFID systems are proposed in the GEN1 and GEN2 EPC Global standards, and assume that the tag has a chip and a power supply, which makes it possible to implement protocols for influencing the tag with a reader using special commands. The proposed multiple access algorithm is applicable for passive surfactant tags, including those moving at high speed and/or located in aggressive environments, since the tags do not use silicon technology compared to active RFID tags. Practical significance. The use of the proposed set of algorithms will increase the efficiency of marking systems by reducing the identification time of objects located in a confined space. 

About the authors

N. A. Verzun

St. Petersburg State University of Economics

Email: verzun.n@unecon.ru
ORCID iD: 0000-0002-0126-2358
SPIN-code: 3678-8475

A. M. Kolbanev

ER-Telecom Holding

Email: kolbanev@gmail.com
ORCID iD: 0009-0008-7542-9123

M. O. Kolbanev

St. Petersburg State University of Economics

Email: mokolbanev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4825-6972
SPIN-code: 1474-4401

References

  1. Колбанёв М.О., Верзун Н.А. Цифровая трансформация логистических процессов множественной идентификации объектов // Развитие науки и научно-образовательного трансфера логистики/ под научной ред. д-ра экон. наук, проф. В.В. Щербакова. СПб.: Санкт-Петербургский государственный экономический университет, 2019. C. 53–69. EDN:ULRAZJ
  2. Корочкин Л.С., Астафьев И.А., Молдованов А.А., Шмаков М.С. Радиочастотная идентификация товарно-транспортных накладных грузов // Труды БГТУ. Серия 4: Принт- и медиатехнологии. 2019. № 1(219). C. 24–28. EDN:VIDAOG
  3. Верзун Н.А., Колбанёв М.О., Омельян А.В. RFID-технологии для эффективности и безопасности документооборота // Технологии информационно-экономической безопасности. СПб.: Санкт-Петербургский государственный экономический университет, 2016. С. 44‒51. EDN:XFZLDH
  4. ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693-3-2011. Карты идентификационные. Карты на интегральных схемах бесконтактные. Карты удаленного действия. Антиколлизия и протокол передачи данных. М.: Стандартинформ, 2014. 40 с.
  5. Liu H., Chen Y., Tzeng W. A Multi-Carrier UHF Passive RFID System // Proceedings of the International Symposium on Applications and the Internet Workshops (Hiroshima, Japan, 15‒19 January 2007). IEEE, 2007. doi: 10.1109/SAINT-W.2007.9
  6. Верзун Н.А., Воробьева Д.М., Колбанёв А.М., Колбанёв М.О. Обзор технологий и стандартов RFID систем // Информационные технологии и телекоммуникации. 2018. Т. 6. № 1. С. 1–11. EDN:XOCWYX
  7. Лахири С. RFID. Руководство по внедрению: практическое руководство от опытного ИТ-архитектора в области RFID: научитесь оценивать, планировать и развертывать RFID-системы. Пер. с англ. М.: КУДИЦ-ПРЕСС, 2007. 298 с.
  8. Profetto L., Gherardelli M., Iadanza E. Radio Frequency Identification (RFID) in health care: where are we? A scoping review // Health and Technology. 2022. Vol. 12. PP. 879–891. doi: 10.1007/s12553-022-00696-1
  9. Hubacz M., Pawłowicz B., Salach M., Trybus B. Model urządzenia piorącego wykorzystującego tekstroniczne transpondery RFID // Pomiary Automatyka Robotyka. 2022. Vol. 26. No. 4. PP. 69–77.
  10. Вековцева Т.А., Шанина Т.В. Технология RFID и будущее производство радиочастотной этикетки // Международный научно-исследовательский журнал. 2017. № 3-4(57). С. 20‒22. doi: 10.23670/IRJ.2017.57.071. EDN:YGTZHX
  11. Морелос-Сарагоса Р. Искусство помехоустойчивого кодирования. Методы, алгоритмы, применение. М.: Техносфера, 2005. 319 с.
  12. Березкин Е.Ф. Основы теории информации и кодирования: учебное пособие. СПб.: Лань, 2022. 320 с.
  13. Антонов В.В. Антиколлизионный механизм информационного обмена для маркеров на поверхностно-активных волнах // VI Международная научно-техническая и научно-методическая конференция «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании» (Санкт-Петербург, Российская Федерация, 01–02 марта 2017 года). СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, 2017. Т. 3. С. 36‒39. EDN:YTBDSU
  14. Шарфельд Т. Системы RFID низкой стоимости. М., 2006. 197 с.
  15. Верзун Н.А., Колбанёв А.М., Советов Б.Я., Колбанёв М.О. Антиколлизионные алгоритмы систем радиочастотной идентификации // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2018. № 10. С 24-31. EDN:PLTCCZ

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».