一致性測試:Gen 2超高頻RFID發展新里程
提到多廠商互用性(Multi-vendor interoperability),這是Gen 2超高頻技術所能實現的事情,也正是EPCglobal開放性標準的基本內涵。到目前為止,EPCglobal已公布了大量互用性工作的測試案例,但是,對于大部分廠商來說,現在最需要搞清楚的就是RFID互用性認證確切的含意為何?互用性認證有何重要意義,尤其是在Gen 2一致性認證作為互用性測試的先決條件時?認真回答這些問題對理解Gen 2超高頻技術廣闊的開發與應用藍圖至關重要。
第一步,概念認知
本文中有三大專用詞匯:互用性、一致性測試和測試案例。首先,大家要搞清楚這三個RFID領域專用詞匯的含義,下面,為讀者作簡要介紹。
1,互用性(interoperability):
互用性是指兩個或多個RFID系統(或者是RFID設備)使用同一個通訊協議進行數據信息交換的能力。
2,一致性測試(Conformance Testing):
一致性測試是指基于一系列限額是標準(或規范),對RFID產品與其它運行中的同類產品進行的功能性測試。
3,測試案例(test case):
測試案例,又稱判例,是指在Gen 2協議范圍內的基本的功能性案例,一般是達到一定數量要求的,成組的。將案例成組是為了更好的驗證系列測試的效果。
認證的重要性
在標準發布以前,EPCglobal就推出了一項多階段的認證項目,以便為高質量Gen 2產品項目部署和部署工作本身服務。該項目的作用可以比作指引競技運動獲勝隊獲勝的路標:首先,運動選手必須有資格參加該隊;其次,該隊成員必須有良好的合作;然后,這樣一個囊括表現良好的選手的隊伍才有可能在競技的某個領域技壓群雄。從很多方面看,這就是EPCglobal所采用的模式。

RFID標簽測試圖示
在這個判例中,單品層級RFID應用的認證工作是以一致性測試的形式進行的。團隊合作認證則采用互用性測試的形式,最后,通過性能測試后開始正常運轉。最早的Gen 2技術標準一致性測試開始于2005年9月,而互用性認證則經過整整一年后才開始進行。第三次性能測試將會在2007年年初開始。所有這些都是為了保證終端用戶可以使用性能良好的、更加健全的RFID策略。
Gen 2超高頻技術支持即插即用
RFID硬件的互用性能力決定了不同生產廠商生產的標簽和讀寫器可以交互工作的能力,實際上也就是即插即用能力。這對終端用戶而言至關重要,這樣他們就只需要知道他們安裝在倉庫、分銷中心、或者零售百貨商店中的Gen 2 RFID讀寫器可以讀寫任何類型的經過這類門口的Gen 2 RFID標簽,而不用去管究竟是那家生產廠商生產的。并且,所有的產品可以全兼容即具有完全系統能力,或者一點都不兼容。

RFID產品一致性測試
為了通過互用性認證,標簽必須一次通過有讀寫器和編碼打印機的267個測試點的測試(注:由EPCglobal和MET實驗室進行定義)。同樣的,RFID讀寫器或者編碼打印機則必須通過相應的標簽測試場景。如果它們通過了所有的相關測試,就可以粘貼EPCglobal的Gen 2超高頻互用性認證標志。
一致性測試是良好的開始
盡管所有通過互用性認證的產品必須首先通過Gen 2技術標準的一致性測試(注:Conformance Testing),但是生產廠商誤解該部分的認證工作的現象時有發生,比如他們可能會使他們的標簽不能與其他Gen 2技術標準的設備互操作。或者,某些標簽和讀寫器可以實現交互操作,但是與另外一些Gen 2技術的設備則不能實現交互操作。因此,互用性測試的范圍將會涉及很廣泛的內容,所有Gen 2技術的功能性問題都會涉及到,甚至包括時間限定等,但是主要的目標還是保證多個供應商產品的兼容性。
即便Gen 2技術規范的制定者們努力讓制定出來的標準精簡、準確和易于理解;但在實際應用中,人們對標準的曲解、誤解仍舊存在。而且,RFID讀寫器發出的命令有無數種排列組合,考慮到選擇Gen 2有效操作模式的多樣性及復雜性,因此,可以說,RFID讀寫器與標簽之間的通信方式( 注:包括讀寫器對標簽的指令和問訊)有無限種。
那么,一致性測試的重要意義體現在哪里?最基本的意義就是,一致性測試是保證讀寫器和標簽滿足主要Gen 2技術標準的一種重要的限定規范,以保證產品使用正確的電磁波信號,使用合適的時間參數以及能夠實現協議的主要部分等等。有一些企業可以順利地通過此項第一輪測試,而另外一些則只能望洋興嘆,重新進行產品設計。因此,通過一致性測試是產品獲得互用性驗證所要清除的第一個障礙。早期通過驗證的產品廣泛的應用在RFID前期項目中,這些產品后來逐漸用來構建和測試新的使用超高頻技術的設施。目前正在進行的互用性測試可以看作是產業技術成熟的一個標志。簡而言之,以目前多種可用的Gen 2技術產品而言,互用性驗證會對一致性測試遺留下的其他問題進行驗證。
內部互用性
RFID互用性認證允許EPCglobal通過標準的讀寫器參考系統和標簽參考系統互相校驗準確的RFID標簽與讀寫器信息。拿Impinj公司的Monza標簽芯片和高速讀寫器舉例,二者都是該參考系統的關鍵組成部分,也是最早獲得其產品最早獲得EPCglobal互用性認證的產品。互用性測試囊括了大部分用戶在實際應用中可能會遇到的應用案例問題,這就保證了不同廠家生產的標簽和讀寫器可以交互使用。

Impinj的Monza標簽
出于這種目的,測試點的構建方式是整合一系列可以驗證Gen 2技術主要功能子集的應用案例。為了實現驗證,選擇了是個應用場景:篩選/庫存,庫存余量獲取,產品補給/下架以及可選用的特殊應用場景。每個測試點都有一系列的讀寫器和標簽,而且對外界干擾開放。一系列用于定義外界干擾設置的參數被稱作模式,用于測定供用戶使用的讀寫器特性( 注:例如數據速率、調制模式等)和標簽特性。
接下來還需要考慮什么?
很顯然,Gen 2超高頻技術認證是RFID系統發展的一個重要里程碑。雖然認證很重要,但是對RFID系統部署而言,整體的性能仍舊是最為重要的問題所在。RFID硬件應該具有高性能的感知能力,即標簽和讀寫器不能只感應彼此的信號,還應該具有拒絕周邊其他射頻源發出的干擾信號的能力。
EPCglobal已經意識到感知能力的重要性,相應地制定、采取了一些強調感知能力和其他能力的解決措施。在制定驗證最低要求的過程中,他們不單單強調標簽可以使用在不同應用場合上( 注:射頻信號友好性材料如紙、塑料和木質品等,問題材料則如液體和金屬制品等)的性能,而且還在主要標簽性能方面有所加強,如敏感度、抗干擾能力、方向性、釋放靜電和其他指標。這些目標一旦確定下來,EPCglobal將會發布新的性能測試規范,這將會使Gen 2超高頻技術標準制定者觸發的技術前景變得更為廣闊。