RFID – описание, область применения технологии

Технологии высокого класса постоянно развиваются и все больше интегрируются в повседневную жизнь потребителей. Большой популярностью пользуются устройства, поддерживающие бесконтактный обмен информацией. RFID-метки считаются технологически продвинутым решением для беспроводной связи и имеют широкий спектр функций и большой потенциал для применения. Выбор правильных тегов является ключом к реализации, поэтому мы внимательно рассмотрим эту инновационную технологию.

Что это такое?

Эта аббревиатура буквально означает «радиочастотная идентификация».

RFID-метки — это пассивные устройства, активные чипы встречаются редко. Основная цель — создать высокочастотное беспроводное соединение с ограниченным радиусом действия.

Площадь приема и чтения информации варьируется от четырех сантиметров до полутора метров. Устройства синхронизируются мгновенно, получая и отправляя информацию на высокой скорости до 424 кбит / с.

Как функционирует?

Метки RFID Writer работают в одной цепи. Принцип состоит в том, чтобы собирать данные и быстро реагировать, напоминая модуль NFC или штрих-код, обычно используемый при маркировке продуктов.

Как только уникальный номер и необходимая информация сохранены в памяти чипа, он готов к использованию. Информация, содержащаяся на чипе, распознается специальным устройством — считывателем или считывателем RFID.

Действие следующее:

1. тег, на котором записана информация, добавляется в нужное место;
2. Система обнаруживает электромагнитные колебания, излучаемые считывателем;
3. Если микрочип активен, он отправляет радиоволны, содержащие зашифрованную информацию, используя внутреннюю энергию встроенного аккумулятора. ИС, которая находится в пассивном состоянии (примером является метка RFID EM4100), использует энергию считывателя, сохраняет ее, а затем выдает ответный сигнал;
4. Считыватель улавливает радиоволну, посланную чипом, преобразовывая информацию в читаемую и значимую запись.

Достоинства метода

Система RFID имеет ряд преимуществ, в том числе:

• Возможность перезаписывать, удалять и добавлять информацию. Современные технологии позволяют многократно перезаписывать или дополнять тег. Например, информация, записанная на штрих-коде, не изменяется;
• Тег не должен быть ориентирован на читателя. Для извлечения информации из тега не требуется прямой видимости для читателя. Полная загрузка возможна с оберткой, упаковочным материалом или контейнером. Чтобы прочитать эту информацию, микропроцессор должен находиться в пределах досягаемости только некоторое время. Для считывания данных с NPS или штрих-кода каждый элемент должен быть расположен в пределах утвержденного радиуса и прямой видимости;
• По сравнению с 2D-кодом, RFID-метки, учитывая их модели, способны хранить в памяти огромные объемы информации;
• пассивные фишки работают бесконечно. Корпуса бирки сделаны специально для использования в суровых условиях, они прочны и редко повреждаются. Штрих-код не застрахован от этого типа защиты — он подвержен повреждениям и страдает даже от малейшего загрязнения или воздействия воды;
• Чип RFID работает на больших расстояниях и легко передает данные;
• оборудование обладает универсальностью, выходящей за рамки простого хранения данных;
• обеспечение сохранности. Уникальность номера, присвоенного идентификатору, обеспечивает защиту от подделки. Микроскопический тег шифрует передаваемую информацию, и пользователь может установить пароль для функций записи или чтения.

Из чего состоит метка?

Тег состоит из трех основных элементов:

1. Микрочип, содержащий идентификационные данные. Его цель — общаться с читателем;
2. антенна, принимающая электромагнитные волныот читателя и перевести их в ответ на Сигнал;
3. внешняя часть тела.

Чтобы стандартная технология данной системы работала эффективно, все компоненты должны функционировать вместе.

Основу системы составляют устройства трех основных типов:

1. RFID-метка — небольшой чип, хранящий и передающий информацию;
2. Считыватель RFID — считывает, записывает и при необходимости стирает информацию на чипе, работает автономно;
3. Система аудита — представлена ​​специальной программой, которая собирает, хранит и анализирует данные, собранные с чипов. Основная цель — соединить элементы в одну цепочку.

Обычно модуль RFID MFRC 522 используется с платой RFID Arduino, которая действует как считыватель. Поставляется с модулем, который работает с платой Arduino, парой меток — картой и связкой ключей.

Разновидности RFID-меток

Основным критерием, по которому разделяются теги, является тип фида:

• пассивный идентификатор — нет встроенного источника питания, его резерв дополняется биркой от считывателя. Этот вариант самый распространенный, цена на него невысока;
• активный тег — имеет встроенный аккумулятор, позволяющий самостоятельно отправлять идентификационные данные;
• Пассивная метка со встроенным аккумулятором — передает сигнал после получения запроса от радиопередатчика.

Каждый тип тега имеет возможность записывать или читать только сохраненные данные. Это зависит от возможностей встроенной памяти:

• RW — для многократной записи и стирания информации;
• WORM — позволяет сохранять данные и читать их несколько раз. Удалить информацию на таком теге невозможно;
• RO — данные записываются во время производства; они не могут быть изменены. Такие ярлыки используются для маркировки товаров с целью их идентификации.

Другой вариант классификации транспондеров — в зависимости от частоты, с которой передается информация. Именно этот параметр определяет расстояние, на котором читается тег:

• сверхчастотный — метка имеет максимальный радиус действия, предназначена для использования в складских операциях;
• Высокая частота — недорогой и экологически чистый элемент, используемый в логистических и платежных системах. Он интегрирован с билетами на общественный транспорт;
• низкая частота — этот тег используется для чипов людей или животных, информацию с них невозможно прочитать на больших расстояниях;
• приемопередатчик ближнего действия — работает во влажной среде, передает сигналы даже через упаковочный материал с металлическими вставками.

Метка и считыватель идентичны, но иногда метка излучает более низкий сигнал.

Все существующие системы RFID делятся на три типа, в зависимости от используемой метки и передатчика радиоволн:

• PRAT — использует активный тег и пассивный приемник данных. Радиус действия до шестисот метров;
• ARPT — обратный вариант. Считыватель отправляет сигнал и получает необходимую информацию от пассивного тега;
• ARAT — передатчик все время находится в активном режиме, используется любой маркер.

Типы считывателей

Есть два типа устройств, которые принимают и записывают информацию о транспортере:

1. Портативное устройство — как правило, нет постоянного подключения к компьютеру или облачному хранилищу, вся информация хранится в памяти и копируется на диск при подключении к компьютеру. Дальность короткая. В некоторых случаях можно не только получить, но и сохранить информацию;
2. Техника стационарного типа — более мощная и быстрая модель. Устанавливается на стенках терминалов, загрузочных устройствах, на столешницах, работает с различными антеннами. Возможно подключение к программируемому контроллеру, компьютеру, системе управления, установленной на предприятии.

С учетом производственных задач считыватели монтируются на одну или несколько антенн (до четырех, с помощью кабеля).

Для чего нужен РФИД-чип?

Приемное устройство, которое собирает информацию, работает на одной или нескольких частотах. Вторая версия немного дороже, но имеет свои преимущества:

• объекты идентифицируются высокочастотными или сверхчастотными радиосигналами;
• данные записываются с помощью низкочастотного сигнала, который защищает передаваемую информацию от несанкционированного вмешательства.

Основная функция радиопередатчикаявляется

• получать и выполнять команды от системы управления;
• обнаруживать транспондеры в определенном радиусе, предотвращая пересечение сигнала;
• получать ответы от тегов, отправлять полученную информацию пользователю;
• запись радиочастотной информации элементов идентификации;
• выполнить дополнительные команды.

О RFID-картах

Сегодня они набирают популярность, разделяясь на активные и пассивные элементы. Они используются в системах контроля доступа и повременных расчетов, также доступны в виде дисконтных и платежных карт.

Активная RFID-карта может считываться на расстоянии до 200 метров и оснащена встроенным источником питания. Карта пассивного типа работает на разных частотах, отличается по размеру, оснащена чипом RFID, записывает и хранит информацию. Помимо микрочипа, карта имеет встроенную антенну, отправляющую сигналы на считыватель. Производятся также браслеты и RFID-брелоки.

Бесконтактная карта изготовлена ​​из пластика, между слоями которого запекается микрочип.

Карты имеют разные стандарты RFID — MIFARE (+) и CIPURSE.

Чтобы продлить срок службы карты, не рекомендуется сгибать ее, чистить с помощью моющих средств, подвергать воздействию органических растворителей, нагревать до температуры выше восьмидесяти градусов, механических повреждений или хранить ее рядом с металлическими и твердыми предметами.

Область применения

Умеренная стоимость, простота использования и большой радиус чтения информации дали RFID-меткам возможность применяться в повседневной жизни, на производстве и в бизнесе. Эти теги есть везде.

Идентификация текстильной продукции

Компактная структура и гибкость ярлыков делают их идеальными для интеграции с текстильными изделиями. Они оптимизируют многие процессы розничной торговли:

• бухгалтерский учет и инвентаризация;
• Статистический сбор информации для последующего анализа
• идентификация предметов в государственном реестре;
• организация антикражных и антиконтрафактных перевозок.

Индивидуальная RFID-метка Atmega сканируется кассиром во время продажи. Информация о проданном товаре автоматически отправляется на складскую базу и передается в проверяющий орган, что позволяет избежать лишних действий на производстве.

Оплата проезда в транспорте

Бесконтактная карта после использования RFID-меток — это продукт, который используется для оплаты проезда в общественном транспорте. Это упрощает процесс приема платежей, снижает расходы транспортных компаний и повышает эффективность их деятельности.

Перемещения грузов

С помощью таких программистов отслеживается не только уровень запасов, но и движение товаров. Современные RFID-метки удобны для загрузки и приема товаров, а также для контроля движения транспортных средств, перевозящих товары. В памяти метки хранится информация о маршруте, техническом состоянии и т. д.

Отслеживание производства продукции

На более крупных предприятиях используются дешевые RFID-метки для отслеживания потока сырья или готовой продукции в режиме реального времени. Это увеличивает безопасность, снижает затраты и улучшает обнаружение и контроль.

В библиотеке

Благодаря биркам выпуск и возврат книг ускоряются, а безопасность гарантирована. Если вся литература в фондах библиотеки оборудована такими копировальными аппаратами, удалить ее без надлежащей регистрации будет невозможно.

Сравнение со штрихкодами

Графические коды создаются в момент изготовления и упаковки товара. Кодирование выполняется принтером, который, в отличие от RFID-меток, печатает коды в формате 1С. Информация, содержащаяся в кодах, впоследствии не изменяется. С другой стороны, теги разработаны таким образом, что позволяют удалять и перезаписывать информацию.

Конструктивно сканер RFID предназначен для одновременного приема и обработки данных с нескольких тегов, что увеличивает скорость обработки больших данных.

Чип RFID записывает и хранит не только информацию о производителе, но и информацию, необходимую для продажи или использования товаров.

В отличие от штрих-кода, тег — это тип замка, который защищает данные, которые он содержит, от случайного повреждения.

Основные конструкции меток

Они определяют основную сферу применения RFID-тегов App, а встроенного чипа — функциональность.

Форма монетки или диска

Распространенный вариант из пластика, диаметр которого не превышает десяти сантиметров. Посередине бирки есть монтажное отверстие. Главное преимущество — работа в широком температурном диапазоне. Помимо пластмасс, в качестве сырья также используются полистирол и эпоксидная смола.

В виде колбы

Такие RFID-метки производятся из стекла и пластмассы. По форме напоминает удлиненную трубку размером от 1,2 до 3,2 см, внутри которой находится плата с электронными схемами и изолирующий конденсатор для компенсации колебаний напряжения. Они используются для идентификации животных и людей.

При определенных условиях RFID-метки металлической формы, напоминающие лампочку, встраиваются в металлический предмет.

Прямоугольник из пластмассы

Для его изготовления используются элементы с высокой устойчивостью к механическим воздействиям. Тег

В форме часов