La tecnología RFID se ha utilizado ampliamente para el etiquetado de activos en una variedad de entornos industriales y gubernamentales..
Una aplicación típica utiliza un conjunto de etiquetas serializadas con una memoria EPC codificada y una base de datos que vincula los datos EPC de la etiqueta a identificadores de activos. Por ejemplo, una etiqueta RFID codificada con un código EPC de 96 bits se puede asociar con un servidor informático con número de serie específico, máquina herramienta, o dispositivo médico. Una suposición implícita en el diseño de un sistema de seguimiento es que las etiquetas se pueden leer de manera confiable., identificando así correctamente el activo.
Sin embargo, Este proceso puede sufrir un problema denominado cambio de bits.
volteo de bits
etiquetas de gestión de activos
La gran mayoría de las etiquetas RFID en el mercado utilizan memoria EEPROM para almacenar datos de identificación. La carga almacenada en la celda de memoria determina el valor de cada bit en los datos EPC identificados (es decir, Una celda de memoria cargada puede representar un “1”, Mientras que una celda vacía puede representar un “0”, y viceversa).
El estado de una célula de memoria puede llegar a ser indeterminado en dos situaciones potenciales. Para simplificar, Suponemos que una celda de memoria cargada representa un “1”.
La celda de memoria “Fugas”, la carga depositada durante la codificación se disipa, Hacer que el estado de la celda cambie, Así que el bit cambia de “1” Para “0”
La celda de memoria no se cargó completamente durante la codificación, y es estadísticamente posible que una celda parcialmente cargada se lea como un ‘0’ en lugar de un '1'†
†Técnicamente, Siempre es posible que el bit de carga se interprete como un ‘0’. Sin embargo, cuando se supera el umbral de carga especificado, la probabilidad de que esto suceda es muy pequeña. Los detalles estadísticos están mucho más allá del alcance de esta discusión..
Escena de ejemplo
Un escenario de ejemplo podría ser esa papelera 1011 termina cambiando a bin 1001 – más comúnmente un carácter hexadecimal “B” se cambia a un hexadecimal “9”, que aparece como una etiqueta que retrodispersa dos códigos EPC. Por ejemplo, Uso de codificación de 96 bits:
E280 1170 EA21 7B2A 04C2 1181 y E280 1170 EA21 792A 04C2 1181
Esto rara vez se observa — no conocemos ningún dato fiable sobre la prevalencia de ningún fabricante de chips — pero con miles de millones de etiquetas RFID realmente implementadas, no se puede ignorar la posibilidad.
Como un control de cordura, considerar una tasa de error ε de 10-6/celda y el uso de memoria EPC extendida de 128 bits, que está disponible en muchos chips RFID, que creemos que es una tasa de fracaso más alta de lo que normalmente se observa, pero el principio se aplica independientemente de cuál sea el tipo de cambio real. Para fines de discusión, Ignoraremos cualquier efecto de tiempo (es decir, análisis de tiempo de falla). A ε = 10-6, aproximadamente 1 en 7,812 Se espera que las etiquetas muestren un cambio de un solo bit; Además, aproximadamente 1 en 61.5 se espera que millones de etiquetas exhiban dos bits invertidos, y aproximadamente 488 mil millones 1 mostrará tres bits invertidos.
Detecte y corrija de forma fiable los giros de la unidad
Porque la tasa de fallos es muy baja, Las instancias individuales de volteos de bits se pueden detectar y corregir de forma fiable.
La forma más fácil es codificar cada bit como un triple y usar el “Regla de la mayoría” método para determinar los datos correctos. En este caso, una sola “1” está codificado como “111” y “0” está codificado como “000”. Si se invierte un bit del triple, los otros dos “votar” para cubrir el bit incorrecto. Este método es muy robusto, como la pérdida de datos requiere el, evento muy improbable, el giro de dos bits de cualquier triple. Otra vez, Teniendo en cuenta nuestro ejemplo de codificación de 128 bits anterior, la probabilidad de un cambio de 2 bits para cualquier triplete, es decir. pérdida de datos irrecuperable, Es:
~1/64 * (128/1,000,000) *(127/1000000) ~ 2.5 X10-10 o ~ 1 parte en 3.9 mil millones.
Esto es el producto de la probabilidad de que el primer y segundo bits se volteen en una etiqueta y la probabilidad de que el segundo bit invertido sea uno de los bits adyacentes en un triple particular..
En la mayoría de los escenarios regulares, La probabilidad de corrupción de datos es muy baja. Sin embargo, La capacidad de almacenamiento de datos de la etiqueta se reduce en dos tercios, con menos de 33% de la memoria de etiquetas disponible que se utiliza para los datos cuando la memoria de 128 bits sólo puede contener 41 bits de información.
Detectar dos bits invertidos
Hay una forma menos intensiva de memoria para detectar y corregir un solo bit invertido, así como detectar (pero no correcto) eventos con una probabilidad mucho menor de una etiqueta con dos bits invertidos.
Esto se puede hacer no codificando la etiqueta directamente., pero mediante el uso de una modificación de un modo originalmente inventado por Richard Hamming llamado SECDEC, o Corrección de errores simple Detección de errores dobles.
Este modo utiliza bits de paridad adicionales calculados en función de los datos de carga útil. Como su nombre indica, Este algoritmo sólo permite corregir un bit invertido, pero permite la detección de un segundo bit invertido. Los diseñadores de sistemas RFID deben incorporar recursos en la arquitectura para manejar la situación menos común de bits de doble volteo en una sola etiqueta..
