Radiofrequency identification of animals

ISO 24631-7:2012 specifies rules and procedures for synchronizing RFID transceivers while reading transponders used in individual animal identification complying to ISO 11784 and ISO 11785. The synchronization scheme described herein may be fully implemented within each reader, and such readers when attached to the synchronization bus create a peer-to-peer network (all readers are equal ? there is no dedicated master). Additionally, a cluster of readers, which could be in a master/slave configuration, may also be added to the bus using a dedicated, manufacturer specific Synchronization Interface. The Synchronization Interface presents to the synchronization bus electrical characteristics identical to those of a single peer-to-peer reader. The transceiver conformance standard ISO 24631-2 permits activation on/off timing tolerances of −0/+1 ms and therefore gives reader manufacturers options as to their preferred method for detecting the HDX header; partial or full. However, when synchronizing readers, irrespective of which header detection method is used, it is critical that all readers adhere strictly to the specific timings and timing tolerances as given in the timing diagrams. Particular attention should also be given to fault diagnostics which becomes more important when a reader network comprises products from different manufacturers. The obvious case is where a reader which is part of a network has become detached e.g. sync cable break, and it considers it's self to be now standalone and thus permitted to operate asynchronously to the detriment of all other readers.

Identification des animaux par radiofréquence

L'ISO 24631-7:2012 spécifie les rčgles et les procédures de synchronisation des émetteurs-récepteurs RFID capables de lire les transpondeurs utilisés pour l'identification individuelle des animaux conformément ŕ l'ISO 11784 et ŕ l'ISO 11785. Le programme de synchronisation décrit dans l'ISO 24631-7:2012 peut ętre totalement mis en oeuvre dans chaque lecteur. Ces lecteurs, lorsqu'ils sont fixés au bus de synchronisation, créent un réseau entre homologues (tous les lecteurs sont égaux, il n'existe pas de maître dédié). De plus, un groupe de lecteurs, qui peut se présenter dans une configuration maître/esclave, peut également ętre ajouté au bus au moyen d'une interface de synchronisation dédiée, spécifique au fabricant. L'interface de synchronisation présente au bus de synchronisation les męmes caractéristiques électriques que celles d'un unique lecteur entre homologues. La norme ISO 24631-2 relative ŕ la conformité des émetteurs-récepteurs permet des tolérances de temporisation d'activation (on) / et d'interruption (off) de −0/+1 ms et propose par conséquent aux fabricants de lecteur des options quant ŕ leur méthode privilégiée de détection de l'en-tęte HDX, en totalité ou en partie. Cependant, lors de la synchronisation des lecteurs, indépendamment de la méthode de détection d'en-tęte utilisée, il est essentiel que tous les lecteurs se conforment strictement aux temporisations spécifiques et tolérances de temporisation données dans les diagrammes de temporisation. Il convient d'accorder une attention particuličre aux diagnostics de panne qui revętent une plus grande importance lorsqu'un réseau de lecteur comprend des produits issus de différents fabricants. Le cas le plus courant se produit lorsqu'un lecteur faisant partie d'un réseau s'est détaché, par exemple rupture de câble de synchronisation, et se considčre de ce fait comme autonome et capable ainsi de fonctionner de maničre asynchrone au détriment de tous les autres lecteurs.

General Information

Status
Published
Publication Date
02-Dec-2012
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
05-Nov-2012
Completion Date
03-Dec-2012
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ISO 24631-7:2012 - Radiofrequency identification of animals
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 24631-7
First edition
2012-12-01
Radiofrequency identification of
animals —
Part 7:
Synchronization of ISO 11785
identification systems
Identification des animaux par radiofréquence —
Partie 7: Synchronisation des systèmes d’identification conformes à
l’ISO 11785
Reference number
ISO 24631-7:2012(E)
ISO 2012
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ISO 24631-7:2012(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2012

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any

means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the

address below or ISO’s member body in the country of the requester.
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Published in Switzerland
ii © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO 24631-7:2012(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative reference ......................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Abbreviations........................................................................................................................................................................................................... 2

5 Synchronization protocol ............................................................................................................................................................................ 2

5.1 HDX detection .......................................................................................................................................................................................... 2

5.2 FDX detection ........................................................................................................................................................................................... 2

5.3 MRS (Mobile Reader Sync) ........................................................................................................................................................... 3

5.4 Synchronization signals .................................................................................................................................................................. 3

5.5 Reader states ............................................................................................................................................................................................ 3

5.6 Period extensions ................................................................................................................................................................................. 4

5.7 Possible situations ............................................................................................................................................................................... 4

5.8 Possible error situations................................................................................................................................................................. 6

6 System overview ................................................................................................................................................................................................... 7

7 Electrical specifications of bus .............................................................................................................................................................. 8

8 Synchronization method .............................................................................................................................................................................. 8

9 Hardware suggestion for the synchronization circuit ................................................................................................11

9.1 Logic block ...............................................................................................................................................................................................12

9.2 Synchronization detector ............................................................................................................................................................13

9.3 Transformer specifications .......................................................................................................................................................13

Annex A (normative) Synchronization timing diagram .................................................................................................................15

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................17

© ISO 2012 – All rights reserved iii
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ISO 24631-7:2012(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International

Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.

Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies

casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 24631-7 was prepared by Technical Committee ISO/TC 23, Tractors and machinery for agriculture

and forestry, Subcommittee SC 19, Agricultural electronics.

ISO 24631 consists of the following parts, under the general title Radio frequency identification of animals:

— Part 1: Evaluation of conformance of RFID transponders with ISO 11784 and ISO 11785 (including

granting and use of a manufacturer code)

— Part 2: Evaluation of conformance of RFID transceivers with ISO 11784 and ISO 11785

— Part 3: Evaluation of performance of RFID transponders conforming with ISO 11784 and ISO 11785

— Part 4: Evaluation of performance of RFID transceivers conforming with ISO 11784 and ISO 11785

— Part 5: Procedure for testing capability of RFID transceivers of reading ISO 11784 and ISO 11785 transponders

— Part 6: Representation of animal identification information (visual display/data transfer)

— Part 7: Synchronization of ISO 11785 identification systems
iv © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO 24631-7:2012(E)
Introduction
Wired synchronization is briefly explained in Clause C.2 of ISO 11785:1996.

This part of ISO 24631 describes in detail the method for synchronizing stationary ISO 11785

transmitters and receivers, as well as the method for allowing mobile readers to read ISO 11785 and

Annex A transponders while in physical proximity of stationary readers.
© ISO 2012 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 24631-7:2012(E)
Radiofrequency identification of animals —
Part 7:
Synchronization of ISO 11785 identification systems
1 Scope

This part of ISO 24631 specifies rules and procedures for synchronizing RFID transceivers while reading

transponders used in individual animal identification complying to ISO 11784 and ISO 11785.

The synchronization scheme described herein may be fully implemented within each reader, and such

readers when attached to the synchronization bus create a peer-to-peer network (all readers are equal

– there is no dedicated master). Additionally, a cluster of readers, which could be in a master/slave

configuration, may also be added to the bus using a dedicated, manufacturer specific Synchronization

Interface. The Synchronization Interface presents to the synchronization bus electrical characteristics

identical to those of a single peer-to-peer reader.

The transceiver conformance standard ISO 24631-2 permits activation on/off timing tolerances of

−0/+1 ms and therefore gives reader manufacturers options as to their preferred method for detecting

the HDX header; partial or full. However, when synchronizing readers, irrespective of which header

detection method is used, it is critical that all readers adhere strictly to the specific timings and timing

tolerances as given in the timing diagrams.

Particular attention should also be given to fault diagnostics which becomes more important when a

reader network comprises products from different manufacturers. The obvious case is where a reader

which is part of a network has become detached e.g. sync cable break, and it considers it’s self to be now

standalone and thus permitted to operate asynchronously to the detriment of all other readers.

2 Normative reference

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are

indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated

references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 11784:1996, Radio frequency identification of animals — Code structure
ISO 11785:1996, Radio frequency identification of animals — Technical concept
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
transceiver
device used to communicate with the transponder
3.2
transponder

radiofrequency identification (RFID) device that transmits its stored information when activated by a

transceiver and that may be able to store new information
Note 1 to entry: See ISO 24631-1 for definitions of the main types.
© ISO 2012 – All rights reserved 1
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ISO 24631-7:2012(E)
3.3
transponder code

code as programmed in the transponder and defined in ISO 11784:1996 (Table 1) and ISO 11785

4 Abbreviations

FDX-B full duplex communication protocol (conforming to ISO 11785, excluding protocols men-

tioned in Annex A of ISO 11785:1996)
HDX half duplex communication protocol
RFID radiofrequency identification
5 Synchronization protocol

For identification systems that conform to ISO 11784 and 11785, it is necessary to synchronize readers

when two or more are used in physical proximity. Half duplex transponders convey data using two

frequencies, one of which is the same frequency as the activation signal. When two or more readers

operate independently (i.e. asynchronously), their respective activation signals can occur during the

periods when other readers are attempting to receive HDX transponder signals. Consequently, readers

will mutually interfere with one another unless the ON (reading of FDX transponders) and OFF (reading

of HDX transponders) periods of the activation signals are synchronized. Synchronized readers transmit

activation signals and receive HDX transponder signals in unison and will not interfere with each other.

The ISO 11785 Adaptive Timing protocol describes how a reader should behave when it detects a

transponder. The synchronization protocol described in this part of ISO 24631 specifies how this

behaviour is conveyed among readers. When a transponder is detected by a reader, this reader is allowed

to extend the reading period for a certain time. The extension of the reading period is made known to

other readers by means of a synchronization signal.

The ISO synchronization protocol described in Annex C of ISO 11785:1996 defines how readers in one

network coordinate the ON and OFF periods of their respective transmitters. These patterns of ON and

OFF periods are called cycles. One cycle comprises one ON period followed by one OFF period. These

ON and OFF periods can be extended when transponders are detected. Every 10 cycle, a fixed ON/OFF

pattern shall be generated. This cycle consists of a 50 ms ON period for receiving FDX transponders and

a 20 ms OFF period for receiving HDX transponders. This 10 cycle allows a mobile reader not connected

with the wired synchronization network of the stationary readers, to receive the transponders.

5.1 HDX detection

A normal cycle of an idle (non-detecting) reader comprises a 50 ms ON period followed by a 4 ms OFF

period. When a reader detects a HDX transponder, it will extend the OFF period to 20 ms. To do this, it

will tell the other readers in the network that the period shall be extended by asserting a sync signal

on the network. All readers connected to the wired synchronization network see the sync signal and

extend their respective OFF periods to 20 ms. In this extended OFF period, the reader can receive the

full transponder information. The extended OFF period for HDX receiving is always a fixed 20 ms.

5.2 FDX detection

When a reader detects an FDX transponder, there is generally sufficient time to receive the complete

information within the 50 ms ON period of a cycle. However, if the transponder is not received completely,

the reader is allowed to extend the ON period. However, the maximum reading period for FDX is 100 ms,

and the reader is not allowed to extend the ON period beyond this maximum reading time. As in the HDX

case, the reader asserts a sync signal on the network in order to tell the other readers that an extension

of the reading time is required.
2 © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO 24631-7:2012(E)

The 10 cycle is a special case where it is not allowed to extend the FDX period and, additionally, the

HDX period is always extended to 20 ms.
5.3 MRS (Mobile Reader Sync)

Every 10 cycle is identified by the MRS pulse on the synchronization network during the 20 ms OFF

period. Each reader in the network is capable of asserting this pulse. However, a reader is allowed to

generate the pulse only when it determines that there is no other pulse on the synchronization network.

Each reader synchronizes on the leading edge of this pulse.
5.4 Synchronization signals
Every reader generates the three possible signals:
1) MRS (Mobile Reader Sync pulse) 20 ms ±0,5 ms
2) HDX extension +06,
16,4 ms ms
−01,
3) FDX extension n x 2 ms (1 < n < 25), (n ≠ 10) ±0,5 ms
5.5 Reader states

A reader exists in either of two possible states: the initialization state or the operational state. During the

initialization state, a reader searches for other readers in the network and will attempt to synchronize

with them. During the operational state, a reader is synchronized and is able to read FDX and HDX

transponders.
5.5.1 Initialization

Upon powering on, a reader monitors the synchronization network in order to detect either an MRS

pulse or an ON/OFF period extension signal. When activity has been detected, the reader searches for

the MRS pulse. The end of the MRS pulse marks the beginning of cycle number one. Once synchronized

with the other readers, the reader enters the operational state.

NOTE A reader will wait for the MRS pulse after it has detected activity on the sync line. If, however,

activity is detected and no MRS pulse identified, an indeterminate situation arises and the reader remains in the

initialization state and continues to search for the MRS pulse. If no activity is detected within approximately 1,2 s,

the initializing reader will generate an MRS pulse and will enter the operational phase.

5.5.2 Operational

During the operational state, the reader performs the following tasks in order to stay synchronized.

— It starts the cycle counter after detecting an MRS pulse.

— Every 10 cycle, a reader may generate an MRS pulse. Note that only one reader generates the MRS

pulse, namely the fastest one.

— It maintains the FDX and HDX periods in accordance with the timing shown in Annex A.

— When the reader expects an MRS pulse, but a longer pulse is detected on the synchronization

network, the reader reverts to the initialization state and searches for the MRS pulse (see 5.7.1).

— If a reader sends an MRS pulse and detects an incorrect MRS pulse on the synchronization network,

it reverts to the initialization state and searches for the MRS pulse (see 5.7.2)

© ISO 2012 – All rights reserved 3
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ISO 24631-7:2012(E)
5.6 Period extensions
5.6.1 General

The MRS pulse shall be unique in its pulse duration. Signals that indicate period extensions are not

allowed to be exactly equal to the MRS pulse. Therefore, the following rules apply to these signals.

5.6.2 Extend FDX period
— Start ≤ 49 ms after the beginning of the FDX period.
— It is not allowed to be 20 ms ± 0,5 ms.
— Total FDX period is max. 100 ms.
— Each 10 cycle, the FDX period is not allowed to be extended (fixed 50 ms).
— The extension may use 2 ms increments.
5.6.3 Extend HDX period
— Start extension between 3 ms and 4 ms.
— Total HDX period is 20 ms.
— The extension shall be less than 17 ms.
5.6.4 MRS pulse
— It is 20 ms ±0,5 ms.
— Start immediately after the FDX period.
— Generate every 10 cycle if no sync pulse already present.
5.7 Possible situations
5.7.1 No transponders are present

The transmitter is now ON for 50 ms (the FDX period) and OFF for 4 ms (the HDX period). Each 10 cycle,

a fixed pattern is present of 50 ms FDX ON period and 20 ms OFF period. The readers try to generate

an MRS pulse if there is no activity on the sync line yet. Reader 1 generates the MRS pulse and reader 2

sees the activity on the sync line and therefore will not generate an MRS pulse. All readers commence

the 1 cycle with the FDX cycle on the falling edge of the MRS pulse. An overview of the sync lines and

field status is given in Figure 1.
4 © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO 24631-7:2012(E)
Situation A, no transponders present
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 24631-7
Première édition
2012-12-01
Identification des animaux par
radiofréquence —
Partie 7:
Synchronisation des systèmes
d’identification conformes à l’ISO 11785
Radiofrequency identification of animals —
Part 7: Synchronization of ISO 11785 identification systems
Numéro de référence
ISO 24631-7:2012(F)
ISO 2012
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ISO 24631-7:2012(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2012

Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée

sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans

l’accord écrit de l’ISO à l’adresse ci-après ou du comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

ISO copyright office
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Tel. + 41 22 749 01 11
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Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO 24631-7:2012(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Référence normative ........................................................................................................................................................................................ 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Abréviations ..............................................................................................................................................................................................................2

5 Protocole de synchronisation .................................................................................................................................................................2

5.1 Détection HDX ......... ................................................................................................................................................................................. 2

5.2 Détection FDX .......................................................................................................................................................................................... 3

5.3 Synchronisation de lecteur mobile (MRS, Mobile Reader Sync) ................................................................ 3

5.4 Signaux de synchronisation ......................................................................................................................................................... 3

5.5 États du lecteur ....................................................................................................................................................................................... 3

5.6 Prolongements de période ........................................................................................................................................................... 4

5.7 Situations possibles ............................................................................................................................................................................ 4

5.8 Situations d’erreur possibles ...................................................................................................................................................... 6

6 Présentation générale du système ..................................................................................................................................................... 7

7 Spécifications électriques du bus ....................................................................................................................................................... 8

8 Méthode de synchronisation ................................................................................................................................................................... 8

9 Recommandation d’ordre matériel pour le circuit de synchronisation ..................................................11

9.1 Bloc logique ............................................................................................................................................................................................12

9.2 Détecteur de synchronisation .................................................................................................................................................12

9.3 Spécifications relatives au transformateur ..................................................................................................................13

Annexe A (normative) Diagramme de temporisation de synchronisation ................................................................14

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................16

© ISO 2012 – Tous droits réservés iii
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ISO 24631-7:2012(F)
Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.

L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne

la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives

ISO/CEI, Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de

Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote.

Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités

membres votants.

L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de

ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L’ISO 24631-7 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 23, Tracteurs et matériels agricoles et

forestiers, sous-comité SC 19, Électronique en agriculture.

L’ISO 24631 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Identification des animaux

par radiofréquence:

— Partie 1: Évaluation de la conformité des transpondeurs RFID à l’ISO 11784 et à l’ISO 11785 (y compris

l’attribution et l’utilisation d’un code de fabricant)

— Partie 2: Évaluation de la conformité des émetteurs-récepteurs RFID à l’ISO 11784 et à l’ISO 11785

— Partie 3: Évaluation de la performance des transpondeurs RFID conformes à l’ISO 11784 et à l’ISO 11785

— Partie 4: Évaluation de la performance des émetteurs-récepteurs RFID conformes à l’ISO 11784 et à

l’ISO 11785

— Partie 5: Mode opératoire d’essai des capacités des émetteurs-récepteurs RFID à lire des transpondeurs

RFID conformes à l’ISO 11784 et à l’ISO 11785

— Partie 6: Représentation de l’information relative à l’identification des animaux (affichage

visuel/transfert des données)

— Partie 7: Synchronisation des systèmes d’identification conformes à l’ISO 11785

iv © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO 24631-7:2012(F)
Introduction

Une explication succincte de la synchronisation câblée est donnée dans l’Article C.2 de l’ISO 11785:1996.

La présente partie de l’ISO 24631 détaille la méthode de synchronisation des émetteurs-récepteurs fixes

ISO 11785, ainsi que la méthode permettant aux lecteurs mobiles de lire les transpondeurs ISO 11785 et

ceux de l’Annexe A, lorsqu’ils sont à proximité de lecteurs fixes.
© ISO 2012 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 24631-7:2012(F)
Identification des animaux par radiofréquence —
Partie 7:
Synchronisation des systèmes d’identification conformes
à l’ISO 11785
1 Domaine d’application

La présente partie de l’ISO 24631 spécifie les règles et les procédures de synchronisation des émetteurs-

récepteurs RFID capables de lire les transpondeurs utilisés pour l’identification individuelle des animaux

conformément à l’ISO 11784 et à l’ISO 11785.

Le programme de synchronisation décrit dans la présente partie de l’ISO 24631 peut être totalement

mis en œuvre dans chaque lecteur. Ces lecteurs, lorsqu’ils sont fixés au bus de synchronisation, créent

un réseau entre homologues (tous les lecteurs sont égaux, il n’existe pas de maître dédié). De plus, un

groupe de lecteurs, qui peut se présenter dans une configuration maître/esclave, peut également être

ajouté au bus au moyen d’une interface de synchronisation dédiée, spécifique au fabricant. L’interface de

synchronisation présente au bus de synchronisation les mêmes caractéristiques électriques que celles

d’un unique lecteur entre homologues.

La norme ISO 24631-2 relative à la conformité des émetteurs-récepteurs permet des tolérances de

temporisation d’activation (on) / et d’interruption (off) de −0/+1 ms et propose par conséquent aux

fabricants de lecteur des options quant à leur méthode privilégiée de détection de l’en-tête HDX, en

totalité ou en partie. Cependant, lors de la synchronisation des lecteurs, indépendamment de la

méthode de détection d’en-tête utilisée, il est essentiel que tous les lecteurs se conforment strictement

aux temporisations spécifiques et tolérances de temporisation données dans les diagrammes de

temporisation.

Il convient d’accorder une attention particulière aux diagnostics de panne qui revêtent une plus grande

importance lorsqu’un réseau de lecteur comprend des produits issus de différents fabricants. Le cas le

plus courant se produit lorsqu’un lecteur faisant partie d’un réseau s’est détaché, par exemple rupture

de câble de synchronisation, et se considère de ce fait comme autonome et capable ainsi de fonctionner

de manière asynchrone au détriment de tous les autres lecteurs.
2 Référence normative

Les documents de référence suivants, en tout ou partie, sont référencés normativement dans ce document

et sont indispensables à son application. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.

Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les

éventuels amendements).

ISO 11784:1996, Identification des animaux par radiofréquence — Structure du code

ISO 11785:1996, Identification des animaux par radiofréquence — Concept technique

3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.

3.1
émetteur-récepteur
dispositif utilisé pour communiquer avec le transpondeur
© ISO 2012 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 24631-7:2012(F)
3.2
transpondeur

dispositif d’identification par radiofréquence (RFID) qui transmet l’information qu’il a en mémoire

lorsqu’il est activé par un émetteur-récepteur et qui peut stocker une nouvelle information

NOTE Voir l’ISO 24631-1 pour les définitions des principaux types.
3.3
code de transpondeur

code programmé dans le transpondeur tel que défini dans l’ISO 11784:1996 (Tableau 1) et l’ISO 11785

4 Abréviations

FDX-B protocole de communication duplex intégral ( full duplex, conforme à l’ISO 11785, à l’exclu-

sion des protocoles mentionnés à l’Annexe A de l’ISO 11785:1996)
HDX protocole de communication semi-duplex (half duplex)
RFID identification par radiofréquence (radiofrequency identification)
5 Protocole de synchronisation

Pour les systèmes d’identification conformes à l’ISO 11784 et à l’ISO 11785, il est nécessaire de

synchroniser les lecteurs lorsqu’ils sont au nombre de deux ou plus situés à proximité les uns des autres.

Les transpondeurs semi-duplex acheminent les données en utilisant deux fréquences, dont une est la même

que celle du signal d’activation. Lorsque deux lecteurs ou plus fonctionnent de manière indépendante

(c’est-à-dire de manière asynchrone), ils peuvent émettre leurs signaux d’activation au cours des

périodes pendant lesquelles d’autres lecteurs tentent de recevoir des signaux de transpondeurs HDX.

Par conséquent, les lecteurs interfèrent mutuellement les uns avec les autres à moins que les périodes

d’activation (ON, lecture des transpondeurs FDX) et d’interruption (OFF, lecture des transpondeurs

HDX) des signaux d’activation soient synchronisées. Les lecteurs synchronisés transmettent des signaux

d’activation et reçoivent les signaux de transpondeurs HDX simultanément et n’interfèrent pas les uns

avec les autres.

Le protocole de temporisation adaptative de l’ISO 11785 décrit la manière dont il convient qu’un lecteur

se comporte lorsqu’il détecte un transpondeur. Le protocole de synchronisation décrit dans la présente

partie de l’ISO 24631 spécifie la manière dont ce comportement est transmis entre les lecteurs. Lorsqu’un

transpondeur est détecté par un lecteur, celui-ci est autorisé à prolonger la période de lecture pendant

un certain temps. Le prolongement de la période de lecture est indiqué aux autres lecteurs au moyen

d’un signal de synchronisation.

Le protocole de synchronisation ISO décrit dans l’Annexe C de l’ISO 11785:1996 définit la manière dont

les lecteurs situés dans un réseau coordonnent les périodes d’activation (ON) et d’interruption (OFF)

de leurs émetteurs respectifs. Ces modulations de périodes d’activation et d’interruption sont appelées

cycles. Un cycle comprend une période d’activation, suivie d’une période d’interruption. Ces périodes

d’activation et d’interruption peuvent être prolongées par la détection de transpondeurs. À chaque

dixième cycle, une modulation activation/interruption doit être générée. Ce cycle comprend une période

d’activation de 50 ms pour la réception des transpondeurs FDX et une période d’interruption de 20 ms

pour la réception des transpondeurs HDX. Ce dixième cycle permet à un lecteur mobile non connecté au

réseau de synchronisation câblé des lecteurs fixes de recevoir les transpondeurs.

5.1 Détection HDX

Le cycle normal d’un lecteur inactif (qui ne détecte pas) comprend une période d’activation (ON) de

50 ms suivie d’une période d’interruption (OFF) de 4 ms. Lorsqu’un lecteur détecte un transpondeur

HDX, il prolonge la période d’interruption de 20 ms. À cet effet, il informe les autres lecteurs dans le

réseau que la période doit être prolongée en établissant un signal de synchronisation sur le réseau.

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Tous les lecteurs connectés au réseau de synchronisation câblé voient le signal de synchronisation et

prolongent leurs périodes d’interruption respectives de 20 ms. Au cours de cette période d’interruption

prolongée, le lecteur peut recevoir toutes les informations du transpondeur. La période d’interruption

prolongée pour la réception HDX est toujours fixée à 20 ms.
5.2 Détection FDX

Lorsqu’un lecteur détecte un transpondeur FDX, il dispose généralement d’un temps suffisant pour

recevoir toutes les informations au cours de la période d’activation de 50 ms d’un cycle. Cependant, si la

réception du transpondeur n’est pas complète, le lecteur est autorisé à prolonger la période d’activation.

Cependant, la période de lecture maximale pour FDX est de 100 ms, et le lecteur n’est pas autorisé à

prolonger la période d’activation au-delà de cette durée de lecture maximale. À l’instar du cas HDX,

le lecteur établit un signal de synchronisation sur le réseau afin d’informer les autres lecteurs de la

nécessité d’un prolongement de la durée de lecture.

Le dixième cycle est un cas spécial pour lequel il n’est pas admis de prolonger la période FDX et la période

HDX est de plus toujours prolongée de 20 ms.
5.3 Synchronisation de lecteur mobile (MRS, Mobile Reader Sync)

Chaque dixième cycle est identifié par l’impulsion MRS sur le réseau de synchronisation pendant la période

d’interruption de 20 ms. Chaque lecteur sur le réseau peut établir cette impulsion. Cependant, un lecteur

n’est autorisé à générer l’impulsion que lorsqu’il détermine l’absence de toute autre impulsion sur le réseau

de synchronisation. Chaque lecteur réalise la synchronisation sur le front montant de cette impulsion.

5.4 Signaux de synchronisation
Chaque lecteur génère les signaux possibles suivants:
1) MRS (impulsion de synchronisation de lecteur mobile) 20 ms ± 0,5 ms
+06,
2) prolongement HDX
16,4 ms ms
−01,
3) prolongement FDX n × 2 ms (1 < n < 25), (n ≠ 10) ±0,5 ms
5.5 États du lecteur

Un lecteur peut avoir deux états possibles: l’état d’initialisation ou l’état fonctionnel. À l’état d’initialisation,

un lecteur cherche les autres lecteurs dans le réseau et tente de se synchroniser avec eux. À l’état

fonctionnel, un lecteur est synchronisé et peut lire les transpondeurs FDX et HDX.

5.5.1 État d’initialisation

À la mise sous tension, un lecteur surveille le réseau de synchronisation afin de détecter une impulsion

MRS ou un signal de prolongement de période d’activation/d’interruption. À la détection de l’activité, le

lecteur cherche l’impulsion MRS. La fin de l’impulsion MRS marque le début du cycle numéro un. Une fois

synchronisé avec les autres lecteurs, le lecteur passe à l’état fonctionnel.

NOTE Un lecteur attend l’impulsion MRS après avoir détecté l’activité sur la ligne de synchronisation.

Cependant, si l’activité est détectée sans identification de l’impulsion MRS, une situation indéterminée se produit

et le lecteur reste à l’état d’initialisation et poursuit la recherche de l’impulsion MRS. En l’absence de détection

de l’activité dans un délai d’environ 1,2 s, le lecteur d’initialisation génère une impulsion MRS et passe à la phase

fonctionnelle.
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5.5.2 État fonctionnel

À l’état fonctionnel, le lecteur réalise les tâches suivantes afin de rester synchronisé.

— Le compteur de cycle démarre après détection d’une impulsion MRS.

— À chaque dixième cycle, un lecteur peut générer une impulsion MRS. Noter que seul un lecteur

génère l’impulsion MRS, à savoir le plus rapide.

— Il maintient les périodes FDX et HDX conformément aux temporisations spécifiées dans l’Annexe A.

— Lorsque le lecteur prévoit une impulsion MRS mais qu’il détecte une impulsion plus longue sur le

réseau de synchronisation, le lecteur retourne à l’état d’initialisation et cherche l’impulsion MRS

(voir 5.7.1).

— Si un lecteur transmet une impulsion MRS et détecte une impulsion MRS incorrecte sur le réseau de

synchronisation, il retourne à l’état d’initialisation et cherche l’impulsion MRS (voir 5.7.2).

5.6 Prolongements de période
5.6.1 Généralités

La durée de l’impulsion MRS doit être unique. Les signaux qui indiquent des prolongements de période ne

peuvent pas être exactement égaux à l’impulsion MRS. Par conséquent, les règles suivantes s’appliquent

à ces signaux.
5.6.2 Prolongement de la période FDX
— Démarrage ≤ 49 ms après le début de la période FDX.
— Ne peut être égal à 20 ms ± 0,5 ms.
— La période FDX totale est au maximum de 100 ms.

— À chaque dixième cycle, la période FDX ne peut pas être prolongée (fixée à 50 ms).

— Le prolongement peut utiliser des incréments de 2 ms.
5.6.3 Prolongement de la période HDX
— Démarrage du prolongement entre 3 ms et 4 ms.
— La période HDX totale est de 20 ms.
— Le prolongement doit être inférieur à 17 ms.
5.6.4 Impulsion de synchronisation de lecteur mobile
— Égale à 20 ms ±0,5 ms.
— Démarrage immédiatement après la période FDX.

— Génération à chaque dixième cycle si aucune impulsion de synchronisation n’est déjà présente.

5.7 Situations possibles
5.7.1 Absence de transpondeur

L’émetteur est désormais activé (ON) pendant 50 ms (la période FDX) et interrompu (OFF) pendant

4 ms (la période HDX). À chaque dixième cycle, une modulation de signal déterminée, consistant en une

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période d’activation de 50 ms et une période d’interruption de 20 ms, est présente. Les lecteurs tentent

de générer une impulsion MRS en l’absence d’activité sur la ligne de synchronisation. Le lecteur 1 génère

l’impulsion MRS et le lecteur 2 voit l’activité sur la ligne de synchronisation et ne génère donc pas une

impulsion MRS. Tous les lecteurs commencent le premier cycle avec le cycle FDX sur le front descendant

de l’impulsion MRS. La Figure 1 donne une présentation générale des lignes de synchronisation et de

l’état du champ.
Situation A, absence de transpondeur dans le champ d’antenne
50ms 4ms450ms ms 50ms 20ms
4ms
Impulsion
Lecteur 1 non synchronisé
MRS
Lecteur 2 non synchronisé
Synchronisé
État du champ
Dixième cycle

Figure 1 — Présentation générale des lignes de synchronisation et de l’état du champ en

l’absence de transpondeur dans le champ d’antenne
5.7.2 Présence de transpondeur FDX

Un lecteur qui détecte un transpondeur FDX tente de lire les informations du transpondeur. Si le lecteur

ne parvient pas à lire au bout de 49 ms, il prolonge la période d’activation. Cela est indiqué aux autres

lecteurs en établissant le signal de synchronisation. Le signal de synchronisation est désactivé lorsque

le transpondeur a été lu ou lorsque la durée maximale de la période de lecture FDX (c’est-à-dire 100 ms)

a été atteinte. Tous les lecteurs arrêtent leurs émetteurs respectifs en réponse à la désactivation du

signal de synchronisation. Noter qu’une durée du prolongement de 20 ms n’est pas admise du fait de la

confusion possible avec l’impulsion MRS. Une autre condition à remplir spécifie que le dixième cycle doit

être de 50 ms et ne peut pas être prolongé. La période prolongée peut par conséquent être de 52, 54, 56,

... 66, 68, 72, 74, ... 98, 100 ms. La Figure 2 donne une présentation générale des lignes de synchronisation

et de l’état du champ.
Situation B, présence de transpondeur FDX dans le champ d’antenne du lecteur 1
50 - 100ms
50ms 4ms 4ms
4ms
< 49 ms <> 20 ms
Lecteur 1 non synchronisé
Lecteur 2 non synchronisé
Synchronisé
État du champ
FDX

Figure 2 — Présentation générale des lignes de synchronisation et de l’état du champ avec

présence d’un transpondeur FDX-B dans le champ d’antenne
5.7.3 Présence de transpondeur HDX

La détection d’un transpondeur HDX par un lecteur donne lieu à une période de lecture HDX de 19,4 ms

+06,

ms. Le signal de synchronisation est désormais à l’état haut entre 3 ms et 4 ms après le démarrage

−01,
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de la période HDX. Cela garantit que la durée du signal de synchronisation est toujours inférieure à

20 ms. De nouveau, tous les autres lecteurs détectent le signal de synchronisation et prolongent

également leurs périodes d’activation respectives de 20 ms. La Figure 3 donne une présentation générale

des lignes de synchronisation et de l’état du champ.
Situation C, présence de transpondeur HDX dans le champ d’antenne du lecteur 2
50ms 20ms 4ms
4ms
Lecteur 1 non synchronisé
Lecteur 2 non synchronisé
Synchronisé <4ms
>16ms
État du champ
HDX

Figure 3 — Présentation générale des lignes de synchronisation et de l’état du champ avec

présence de transpondeur HDX dans le champ d’antenne
5.7.4 Modulation du signal du dixième cycle

À chaque dixième cycle, la modulation fixe d’une période d’activation FDX de 50 ms et d’une période

d’interruption HDX de 20 ms est introduite lorsque les lecteurs mobiles ne peuvent pas lire les

transpondeurs. Chaque lecteur fixe est synchronisé et peut tenter de générer l’impulsion MRS. Tant

qu’aucun lecteur n’a établi un signal de synchronisation, plusieurs lecteurs peuvent simultanément

établir l’impulsion MRS. Cependant, lorsqu’un lecteur détecte le commencement d’une impulsion MRS

sur le réseau de synchronisation, il retient la procédure d’établissement d’une impulsion MRS, et ce afin

de garantir que l’impulsion MRS est d’exactement 20 ms. La Figure 4 donne une présentation générale

des lignes de synchronisation et de l’état du champ.

Situation D, chaque dixième cycle, modulation fixe de FDX de 50 ms et de HDX de 20 ms

4ms 50ms 50ms 20ms 50ms 4ms
4ms
Impulsion
Lecteur 1 non synchronisé
MRS
Lecteur 2 non synchronisé
Synchronisé
État du champ
Dixième cycle

Figure 4 — Présentation générale des lignes de synchronisation et de l’état du champ au cours

du dixième cycle, avec modulation fixe de FDX-B de 50 ms et de HDX de 20 ms
5.8 Situations d’erreur possibles
5.8.1 Impulsion MRS imprévue

Supposons que le lecteur 1 soit dans le huitième cycle et que le lecteur 2 génère une impulsion MRS. Le

lecteur 1 se synchronise alors par rapport à l’impulsion MRS et démarre avec le premier cycle après

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le front descendant de l’impulsion MRS. La Figure 5 donne une présentation générale des lignes de

synchronisation et de l’état du champ.
Situation E, une impulsion MRS imprévue
4ms
4ms 50ms 20ms 50ms 50ms 4ms
Lecteur 1 non synchronisé Huitième cycle premier cycle
Impulsion
Dixième cycle premier cycle
Lecteur 2 non synchronisé
MRS
Synchronisé
État du champ

Figure 5 — Présentation générale des lignes de synchronisation et de l’état du champ avec une

impulsion MRS imprévue
5.8.2 Un lecteur n’est plus synchronisé

Supposons que le lecteur 2 n’est plus synchronisé avec les autres lecteurs. Ce lecteur peut déformer le

signal de synchronisation tel qu’illustré dans la Figure 6. L’impulsion MRS normale est prolongée par

le lecteur 2 erroné. Les autres lecteurs découvrent que l’impulsion MRS n’est plus celle qui était censée

exister; ils retournent alors à l’état d’initialisation et cherchent une impulsion MRS correcte sur le réseau

de synchronisation. Le lecteur 1 détecte que son impulsion MRS n’est pas correctement placée sur la

ligne de synchronisation et retourne par conséquent également à l’état d’initialisation et cherche une

impulsion MRS. Le lecteur 2 poursuit avec les cycles et génère finalement une impulsion MRS. Tous les

autres lecteurs sont à l’état d’initialisation; ils identifient et se synchronisent avec cette impulsion MRS.

Si le lecteur 2 retourne également à l’état d’initialisation avant d’avoir généré une impulsion MRS, tous les

lecteurs sont alors à l’état d’initialisation. Le lecteur le plus rapide par nature achève en premier l’intervalle

de recherche et établit une impulsion MRS avec laquelle tous les autres lecteurs se synchronisent. La

Figure 6 donne une présentation générale des lignes de synchronisation et de l’état du champ.

Situation F, une impulsion MRS déformée
Phase de
50ms
4ms 20ms 50ms 4ms
démarrage
Impulsion
Lecteur 1 non synchronisé
MRS
État du champ
Lecteur 1
Synchronisé
Impulsion
Lecteur 2 non synchronisé
MRS
État du champ
Lecteur 2
4ms 50ms-100ms 4ms 50ms 20ms 50ms 4ms
FDX

Figure 6 — Présentation générale des lignes de synchronisation et de l’état du champ avec une

impulsion MRS déformée
6 Présentation générale du système

Les lecteurs impliqués sont connectés les uns aux autres par un câble bifilaire. Le signal de synchronisation,

d’une tension CA de 53,68 kHz, coordonne les périodes d’activation et d’interruption des émetteurs de

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tous les lecteurs. Dans ce programme de synchronisation, tous les lecteurs sont égaux – absence de

tout maître ou esclave. Du fait de l’utilisation de transformateurs, le réseau est isolé de l’électronique à

l’intérieur du lecteur. La connexion est indépendante de la phase.

La synchronisation se produit lorsque deux lecteurs ou plus sont connectés au bus. Le système est

enfichable à chaud et les lecteurs sont conçus pour avoir une haute impédance à l’entrée de synchronisation

lorsqu’ils sont hors tension. Par conséquent, la baisse de puissance au niveau de un ou plusieurs lecteurs

connectés n’a pas d’incidence sur le programme de synchronisation.

Un cycle de synchronisation complet a une longueur variable et dépend du nombre de demandes de

prolongement. La longueur minimale est de 556 ms; la valeur maximale est de 1 150 ms. Le cycle de

synchronisation démarre au niveau du front montant de l’impulsion MRS. L’impulsion MRS est identifiée

pas sa durée unique (20 ms ±0,5 ms). Un événement démarre avec le front montant de l’impulsion MRS

alors qu’il n’est pas certain que le front montant soit celui de l’impulsion MRS.

7 Spécifications électriques du bus
— signal de synchronisation: CA 0,4 × f porte
...

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