التفرد

تُعدّ عملية تحديد الهوية طريقةً يمكّن قارئ RFID من تمييز بطاقة ذات رقم تسلسلي محدد من بين عدد من البطاقات الموجودة في نطاقه. وهذا ضروريٌّ لأنّ استجابة عدة بطاقات في وقت واحد لاستعلام واحد قد تُسبّب تداخلاً بينها. في التطبيقات التجارية الشائعة، مثل مسح أكياس البقالة، قد يصل عدد البطاقات الموجودة ضمن نطاق القارئ إلى المئات.

عندما تتعاون جميع العلامات مع قارئ العلامات وتتبع نفس بروتوكول منع التصادم ، والذي يسمى أيضًا بروتوكول التفرد ، ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]،} فإن قارئ العلامات يمكنه قراءة البيانات من كل علامة على حدة دون تداخل من العلامات الأخرى.

يحدث التصادم عادةً عندما يحتاج كيانان إلى نفس المورد؛ على سبيل المثال، سفينتان تتقاطع مساراتهما في مضيق. في تقنية الاتصالات اللاسلكية، يحدث التصادم عندما يرسل جهازا إرسال في الوقت نفسه باستخدام نفس نظام التضمين وعلى نفس التردد. في تقنية تحديد الهوية بموجات الراديو (RFID)، طُوّرت استراتيجيات متنوعة للتغلب على هذه المشكلة.

توجد طرق مختلفة لتحديد العلامات، لكن الطريقة الأكثر شيوعًا هي " التجول الشجري "، والتي تتضمن طلب استجابة من جميع العلامات التي يبدأ رقمها التسلسلي، على سبيل المثال، بالرقم 0. إذا استجابت أكثر من علامة، فقد يطلب النظام من جميع العلامات التي يبدأ رقمها التسلسلي بالرقم 01، ثم بالرقم 010. ويستمر في تحسين المُحدِّد حتى تستجيب علامة واحدة فقط. تجدر الإشارة إلى أنه إذا كان لدى النظام فكرة مسبقة عن العلامات التي يرغب في فحصها، فإنه يستطيع تحسين ترتيب البحث بشكل كبير. على سبيل المثال، في بعض تصميمات العلامات، إذا كان النظام يشتبه مسبقًا في وجود علامات معينة، فيمكن توجيه تلك العلامات إلى عدم الاستجابة، وبالتالي يمكن للتجول الشجري أن يستمر دون أي تداخل منها.

يكشف هذا البروتوكول البسيط عن معلومات كثيرة، إذ يمكن لأي شخص قادر على التجسس على قارئ البطاقات وحده تحديد جميع بتات الرقم التسلسلي للبطاقة باستثناء البت الأخير. وبالتالي، يمكن تحديد هوية البطاقة (إلى حد كبير) طالما أن إشارة القارئ قابلة للاستقبال، وهو أمر ممكن عادةً من مسافة أبعد بكثير من مجرد قراءة البطاقة مباشرةً. ونظرًا لمخاوف الخصوصية والأمان المتعلقة بهذا الأمر، طوّرت مختبرات Auto-ID بروتوكولين أكثر تقدمًا لتحديد الهوية، يُطلق عليهما Class 0 UHF وClass 1 UHF، وهما مصممان لمقاومة هذا النوع من الهجمات. يتميز هذان البروتوكولان، اللذان يعتمدان على تقنية تتبع الشجرة ويتضمنان عناصر أخرى، بأداء يصل إلى 1000 بطاقة في الثانية.

قد يتم حظر بروتوكول تتبع الشجرة أو حظره جزئيًا بواسطة علامات الحظر الخاصة بشركة RSA Security .

أول بروتوكول لفصل البيانات هو بروتوكول ALOHA ، الذي استُخدم لأول مرة منذ عقود في شبكة ALOHAnet، وهو مشابه جدًا لبروتوكول CSMA/CD المستخدم في شبكة الإيثرنت . تُستخدم هذه البروتوكولات بشكل أساسي في بطاقات HF. في بروتوكول ALOHA ، تكتشف البطاقات حدوث تصادم، وتحاول إعادة الإرسال بعد انتظار فترة عشوائية. يتضاعف أداء بروتوكولات التصادم وإعادة الإرسال تقريبًا إذا تمت مزامنة عمليات الإرسال مع فترات زمنية محددة، وفي هذا التطبيق، يوفر القارئ الفترات الزمنية للبطاقات بسهولة. لا يُسرب بروتوكول ALOHA المعلومات مثل بروتوكول Tree Walking، وهو أقل عرضة بكثير لتأثير بطاقات الحظر، التي تتطلب أجهزة نشطة ذات قدرات معالجة طاقة أعلى بكثير لكي تعمل. مع ذلك، عندما يكون حقل القارئ مزدحمًا، قد يكون استخدام ALOHA للنطاق الترددي المتاح أقل كفاءة بكثير من الإصدارات المُحسّنة من Tree Walking. في أسوأ الأحوال، قد تصل شبكة بروتوكول ALOHA إلى حالة انهيار بسبب الازدحام . يسعى اتحاد Auto-ID إلى توحيد نسخة من بروتوكول ALOHA يطلق عليها اسم Class 0 HF. ويبلغ أداء هذه النسخة ما يصل إلى 200 علامة في الثانية.

يُعدّ فلتر ألوها ذو الفتحات نوعًا آخر يتميز بخصائص أفضل من المفهوم الأصلي. ويُستخدم في معظم أنظمة الكشف الحديثة عن المواد السائبة، وخاصة في صناعة الملابس.

هذا المفهوم معروف في المحادثات المهذبة، وينطبق أيضاً على الاتصالات اللاسلكية، ويُعرف أيضاً باسم "الاستماع قبل الإرسال" . في تقنية تحديد الهوية بموجات الراديو (RFID)، يُستخدم هذا المفهوم لضمان تزامن أجهزة القراءة ( CSMA ) وكذلك لضمان تزامن العلامات.