CC BY
103
УДК 636.064:004.8
Вопросы радиочастотной идентификации животных на основе «пассивных» электронных меток
А.Ф. Шалин, гл. специалист по информационной безопасности, Д.Е.
Белов, к.б.н., С.Ф. Силкина, к. с.-х. н., А.А. Пикалов, к. с.-х. н
ГНУ СНИИЖК Россельхозакадемии
И.М. Кузнецов, к.т.н., М.В. Макеев, н.с.
Всероссийский НИИ электрификации сельского хозяйства
К.И. Костюков, к. эконом. н., А.А Щеголев ст. преподаватель
ГОУ ВПО «Московский государственный гуманитарный университет
имени М. А. Шолохова»
В последнее время в сельском хозяйстве всего мира наблюдается стабильная тенденция, обусловливающая высокую степень роботизации производственных процессов. К таким процессам можно отнести следующие: взвешивание животных, их идентификацию, определение молочной продуктивности и др. При этом поставщики оборудования не уделяют должного внимания процессам обработки информации, предоставляя потребителям для интеграции лишь разрозненные протоколы передачи данных.
Исключением из этих правил являются лишь системы радиочастотной идентификации (RFID - англ. Radio Frequency IDentification), которые поддерживаются международными стандартами ISO 11784 & 11785 (international standards that regulate the radio frequency identification of animals), содержащими описание протоколов передачи данных.
Рассмотрим данные стандарты более детально. ISO 11784 -Agricultural Equipment - Radio Frequency Identification of Animals Code structure - описывает структуру кода, зашифрованного в 64-битном ключе, позволяющем идентифицировать животное. В таблице 1 приводится подробное описание структуры кода, предназначенного для идентификации животных в соответствии со стандартом ISO 11784.
Стандарт ISO 11785 - Agricultural Equipment - Radio Frequency Identification of Animals Technical concept - определяет техническую сторону передачи информации. Он описывает протоколы для передачи данных между сканером и радиочастотной меткой (чипом). ISO 11785 состоит из двух протоколов передачи информации, полудуплексного (HDX) и дуплексного (FDX-B) (таблица 2).
Табли ца 1 - Структура ключа для идентификации животных.
Номер бита п/п Количество комбинаций Описание
1 2 Предназначен для определения, является ли объект представителем царства животных. Если да, то принимает значение 1, в противном случае 0.
2-15 16384 Четырнадцать битов, зарезервированных для использования в будущем.
16 2 Бит, принимающий значение 1 в тех случаях, когда необходимо добавить зарезервированную информацию к коду.
17-26 1024 Предназначены для записи трехзначного кода страны в соответствии со стандартом ISO 3166 (России соответствует код 643). Коды с 900 по 998 могут использоваться в случаях, когда маркируется производитель чипа (регламентируется организацией ICAR). Код 999 предназначен для того, чтобы определить метку как тестовую и показать, что она не обеспечивает уникальность номера).
27-64 274877906944 Уникальный номер в рамках страны.
Необходимо отметить, что электронные метки, используемые для идентификации животных, относятся к так называемым «пассивным». То есть они не имеют встроенного источника энергии. Электрический ток, индуцированный в антенне сканера электромагнитным сигналом, обеспечивает чип, размещенный в метке, достаточной энергией для передачи ответного сигнала.
Таблица 2 - Структура ключа для передачи информации между сканером и радиочастотной меткой.
Full Duplex Half Duplex
Протокол (FDX or FDX-B) (HDX)
Размер блока данных (бит) 128 112
в т.ч.:
- заголовок 11 8
- идентификационный код (ISO 11784) 64 64
- код обнаружения ошибок 16 16
- проверочная сумма 24 24
- контрольные биты 13 -
Для идентификации животных используются метки с частотой радиосигнала в диапазоне LF (125—134 кГц). Однако, в связи с длиной волны, существуют проблемы при считывании информации с большого расстояния, а также проблемы, связанные с появлением ошибок.
Кроме того, при организации идентификации животных с помощью радиочастотных меток необходимо учитывать, что шифрование идентификационного кода до выпуска стандарта не имело единого алгоритма, тем не менее в этот период было произведено большое количество меток, которые использовались на значительных популяциях животных.
Технология, применяемая компанией FECAVA, кодировала идентификационный номер при помощи пяти блоков, содержащих по семь бит и разделенных пятью контрольными битами. Datamars кодировал номер шестью блоками, по 8 бит, разделенными шестью контрольными битами. Компания Trovan предлагала идентифицировать животных с помощью 14 блоков, содержащих по 3 бита информации и разделенных 14 блоками по одному биту.
Для стандартизации и адаптации существующих подходов радиочастотной идентификации животных была создана
международная организация ICAR (International Committee for Animal Recording). Тем не менее в России влияние данной организации незначительно, в результате имплантация радиочастотных меток животным осуществляется в хаотичном режиме. При этом часть меток не соответствует стандарту 11784, что создает предпосылки дублирования идентификационных номеров. Проблема дублирования номеров существует не только в России, она активно обсуждается и на международном уровне. Тем не менее, согласно стандарту 11784, уникальный номер не должен иметь совпадений в рамках страны, а международная уникальность достигается добавлением префикса, состоящего из трехзначного кода страны в соответствии со стандартом ISO 3166.
К сожалению, на сегодняшний день необходимо констатировать, что отсутствие единого центра, присваивающего идентификационные номера животным, и, как результат, беспорядочное применение радиочастотных меток привели к необратимым процессам, которые не позволят России создавать крупные информационные системы по учету животных и проводить их интеграцию с международными базами данных. Этот факт объясняется тем, что наша страна не может гарантировать уникальность идентификационного номера на международном уровне.
Таким образом, существующая проблема требует комплексного подхода к её решению с участием как научных учреждений, так и представителей органов власти РФ.
