RFID метки, оборудование и считыватели: что такое метка радиочастотной идентификации, как работает технология РФИД и для чего она нужна?

RFID и альтернативные методы автоматической идентификации

Основой данной технологии являются методы, получившие широкое распространение в радарных и радиосистемах. Собственно, сокращение RFID образовано от названия Radio Frequency IDentification, в переводе на русский – радиочастотная идентификация.

За последнее время благодаря своим очевидным преимуществам перед другими системами автоматической идентификации, системы RFID завоевывают все большую долю рынка.

Например, они все чаще применяются в виде бесконтактных чип-карт для оплаты проезда в общественном транспорте.

Другой пример, из еще более консервативной сферы – это заграничные паспорта. В России с 2009 года можно получить заграничный паспорт нового поколения с электронным бесконтактным RFID чипом.

Это конечно далеко не полный перечень сфер применения RFID систем. Широчайшее применение RFID системы получили: в розничной торговле, на производственных предприятиях, в сфере услуг, в медицинских и образовательных учреждениях и многие многие другие.

RFID-метка SIMATIC RF620T, соответствующая стандартам ISO 18000-6C EPC CLASS 1 GEN. По центру нанесён штрих-код, справа — DMC

RFID-метка SIMATIC RF620T, соответствующая стандартам ISO 18000-6C EPC CLASS 1 GEN. По центру нанесён

штрих-код

, справа —

DMC

По функциональности RFID-метки, как метод сбора информации, очень близки к штрих-кодам, наиболее широко применяемым сегодня для маркировки товаров. Несмотря на удешевление стоимости RFID-метки, в обозримом будущем полное вытеснение штрих-кодов радиочастотной идентификацией вряд ли состоится по экономическим причинам (система не будет окупаться).

В то же время и сама технология штрих-кодов продолжает развиваться. Новые разработки (например, двумерный штрих-код Data Matrix) решают ряд проблем, ранее решавшихся лишь применением RFID. Технологии могут дополнять[29] друг друга. Компоненты с неизменными потребительскими свойствами могут маркироваться постоянной маркировкой на основе оптических технологий распознавания, несущей информацию об их дате выпуска и потребительских свойствах, а на RFID-метку можно записать информацию, подверженную изменению, такую, как данные о конкретном получателе заказа на возвращаемой многоразовой упаковке.

  • Возможность перезаписи. Данные RFID-метки могут перезаписываться и дополняться много раз, тогда как данные на штрих-коде не могут быть изменены — они записываются сразу при печати.
  • Отсутствие необходимости в прямой видимости. RFID-считывателю не требуется прямая видимость метки, чтобы считать её данные. Взаимная ориентация метки и считывателя часто не играет роли. Метки могут читаться через упаковку, что делает возможным их скрытое размещение. Для чтения данных метке достаточно хотя бы ненадолго попасть в зону регистрации, перемещаясь, в том числе, и на довольно большой скорости. Напротив, устройству считывания штрих-кода всегда необходима прямая видимость штрих-кода для его чтения.
  • Большее расстояние чтения. RFID-метка может считываться на значительно большем расстоянии, чем штрих-код. В зависимости от модели метки и считывателя радиус считывания может составлять до нескольких сотен метров. В то же время подобные расстояния требуются не всегда.
  • Больший объём хранения данных. RFID-метка может хранить значительно больше информации, чем штрих-код.
  • Поддержка чтения нескольких меток. Промышленные считыватели могут одновременно считывать множество (более тысячи) RFID-меток в секунду, используя так называемую антиколлизионную функцию. Устройство считывания штрих-кода может единовременно сканировать только один штрих-код.
  • Считывание данных метки при любом её расположении. В целях обеспечения автоматического считывания штрихового кода комитеты по стандартам (в том числе EAN International) разработали правила размещения штрих-меток на товарной и транспортной упаковке. К радиочастотным меткам эти требования не относятся. Единственное условие — нахождение метки в зоне действия считывателя.
  • Устойчивость к воздействию окружающей среды. Существуют RFID-метки, обладающие повышенной прочностью и сопротивляемостью жёстким условиям рабочей среды, а штрих-код легко повреждается (например, влагой или загрязнением). В тех сферах применения, где один и тот же объект может использоваться неограниченное количество раз (например, при идентификации контейнеров или возвратной тары), радиочастотная метка оказывается более приемлемым средством идентификации, так как её не требуется размещать на внешней стороне упаковки. Пассивные RFID-метки имеют практически неограниченный срок эксплуатации.
  • Многоцелевое использование. RFID-метка может использоваться для выполнения других задач, помимо функции носителя данных. Штрих-код же не программируем и является лишь средством хранения данных.
  • Высокая степень безопасности. Уникальное неизменяемое число-идентификатор, присваиваемое метке при производстве, гарантирует высокую степень защиты меток от подделки. Также данные на метке могут быть зашифрованы. Радиочастотная метка обладает возможностью закрыть паролем операции записи и считывания данных, а также зашифровать их передачу. В одной метке можно одновременно хранить открытые и закрытые данные.
  • Работоспособность метки утрачивается при частичном механическом повреждении.
  • Стоимость системы выше стоимости системы учёта, основанной на штрих-кодах.
  • Простота самостоятельного изготовления. Штрих-код можно напечатать на любом принтере.
  • Подверженность помехам в виде электромагнитных полей.
  • Недоверие пользователей, возможности использования её для сбора информации о людях.
  • Установленная техническая база для считывания штрих-кодов существенно превосходит по объёму решения на основе RFID.
  • Недостаточная открытость выработанных стандартов.
Характеристики технологииRFIDШтрих-кодQR-код
Необходимость в прямой видимости меткиЧтение даже скрытых метокЧтение без прямой видимости невозможноЧтение без прямой видимости невозможно
Объём памятиОт 10 до 512 000 байтДо 100 байтДо 3 072 байт
Возможность перезаписи данных и многократного использования меткиЕстьНетНет
Дальность регистрацииДо 100 мДо 4 мДо 1 м
Одновременная идентификация нескольких объектовДо 200 меток в секундуНевозможнаЗависит от считывателя
Устойчивость к воздействиям окружающей среды: механическому, температурному, химическому, влагеПовышенная прочность и сопротивляемостьЗависит от материала, на который наноситсяЗависит от материала, на который наносится
Срок жизни меткиБолее 10 летЗависит от способа печати и материала, из которого состоит отмечаемый объектЗависит от способа печати и материала, из которого состоит отмечаемый объект
Безопасность и защита от подделкиПодделать возможноПодделать легкоПодделать легко
Работа при повреждении меткиНевозможнаЗатрудненаЗатруднена
Идентификация движущихся объектовДаЗатрудненаЗатруднена
Подверженность помехам в виде электромагнитных полейЕстьНетНет
Идентификация металлических объектовВозможнаВозможнаВозможна
Использование как стационарных, так и ручных терминалов для идентификацииДаДаДа
Возможность введения в тело человека или животногоВозможнаЗатрудненаЗатруднена
Габаритные характеристикиСредние и малыеМалыеМалые
СтоимостьСредняя и высокаяНизкаяНизкая

История RFID-меток

Технология, наиболее близкая к данной — система распознавания «свой-чужой» IFF (Identification Friend or Foe), изобретённая Исследовательской лабораторией ВМС США в 1937 году. Она активно применялась союзниками во время Второй мировой войны, чтобы определить, своим или чужим является объект в небе. Подобные системы до сих пор используются как в военной, так и в гражданской авиации.[3]

В 1945 году советский ученый Лев Сергеевич Термен изобрёл устройство, которое позволило накладывать аудиоинформацию на случайные радиоволны. Звук вызывал колебание диффузора, которое незначительно изменяло форму резонатора, модулируя отражённую радиочастотную волну. И хотя устройство представляло лишь пассивный передатчик (т. н. «жучок»), это изобретение причисляют к первым предшественникам RFID-технологии.[4]

Ещё одной вехой в использовании RFID-технологии является послевоенная работа Гарри Стокмана (Harry Stockman) под названием «Коммуникации посредством отражённого сигнала» (англ. “Communication by Means of Reflected Power”) (доклады IRE, стр. 1196—1204, октябрь 1948)[5]. Стокман отмечает, что «…значительные работы по исследованию и разработке были сделаны до того, как были решены основные проблемы в связи посредством отражённого сигнала, а также до того, как были найдены области применения данной технологии»[6].

Первая демонстрация современных RFID-чипов (на эффекте обратного рассеяния), как пассивных, так и активных, была проведена в Исследовательской лаборатории Лос-Аламоса (англ. Los Alamos Scientific Laboratory) в 1973 году. Портативная система работала на частоте 915 МГц и использовала 12-битные метки.

Первый патент, связанный собственно с названием RFID, был выдан Чарльзу Уолтону (Charles Walton) в 1983 году (патент США за № 4,384,288).[7]

Классификация RFID-меток

Существует несколько способов систематизации RFID-меток и систем[8]:

  • По рабочей частоте
  • По источнику питания
  • По типу памяти
  • По исполнению[9]

По типу источника питания RFID-метки делятся на[8]:

  • Пассивные
  • Активные
  • Полупассивные

Основные конструкции RFID меток

Конструкция меток определяет спектр ее использования, а чип который находится внутри метки – возможный функционал. RFID метка в форме монеты или диска

RFID метки в форме монеты или дискаНаиболее часто транспондеры производятся в форме диска (или монеты), корпус которого изготавливается литьем под давлением из АВС-пластика и имеет диаметр от нескольких миллиметров до десяти сантиметров. В середине диска, может располагаться отверстие для крепления с помощью винта.

Преимуществом АВС-пластика будет являтся широкий диапазон рабочих температур (от −40 °C до 90 °C)

Наряду с АВС-пластиком может использоваться
или даже
. Эти материалы способны обеспечить транспондеру более широкий диа­пазон рабочих температур.

Корпус в форме колбыRFID метки в форме колбы выпускаются из стекла или пластика  

Метки выполнены в продолговатой стеклянной или пластиковой трубке размером, как правило от 12 до 32 мм. Внутри расположена печатная плата, на которой смонтированы электронная микросхема и развязы­вающий конденсатор, сглаживающий колебания напряжения питания.Антенна транспондера выполнена из провода диаметром всего 0.

Метки в стеклянной колбе разработаны для идентификации зверей и домашних животных,  вводятся под кожу животных. Но как показала практика

При некоторых условиях возможно метки в форме колбы непосредственно встраивать в металлические объекты. Для этого используют стеклянные колбы, в которых применяются катушки с ферритовым сердечником, имеющим высокую магнитную проницаемость. Если подобный транспондер установить в горизонтальном положении в продолговатое углубление на металлической поверхности, размеры которой чуть превышают размеры самого транспондера, то с такого транспондера можно будет без всяких проблем считать данные.

И напротив, при установке метки в просверленное вертикально гнездо не приведет к успеху, так как в этом случае проходящие через ферритовый сердечник транспондера линии напряженности магнитного поля падают на края отверстия вертикально и оканчиваются на поверхности металла. В этом случае возникающие вихревые токи сильно мешают передаче транспондером ответных данных.

Прямоугольный пластмассовый корпусПластмассовый корпус — был разработан для транс­пондеров, предназначенных для работы в системах, где предъявляются высокие требования по механической прочности.

Транспондер, корпус которого изготовлен из пластика в виде параллелепипеда, содержит те же компоненты, что и описанный чуть ранее транспондер в стеклянном корпусе, однако благодаря более длинной катушке он имеет больший радиус действия.

Другими преимуществами являются возможность использования электронных компонентов с большим размером корпуса, а также более высокая устойчивость к механическим нагрузкам, что, например является обязательным требованием для применения в автомобиль­ной отрасли. Кроме этого, такие  удовлетворяют и другим стандар­там качества, например легко проходят испытания на
или на падение с высоты.

RFID метки для установки на металлические поверхностиДля того чтобы устанавливать метки на металлические объекты, были разработаны специальные конструкции.

RFID метки, оборудование и считыватели: что такое метка радиочастотной идентификации, как работает технология РФИД и для чего она нужна?

В них катушка антенны транспондера наматывалась на сегментный ферритовый сер­дечник, после чего микросхема транспондера монтировалась на обратной стороне такого сердечника и соединялась контактами с катушкой. Для того чтобы при­дать транспондеру механическую прочность, а также устойчивость к вибрациям и необходимую термостойкость, микросхема транспондера вместе с сегментным ферритовым сердечником и эпоксидным закрепителем помещается в полуци­линдр, изготовленный из
полифениленсульфида или других материалов с высокими прочностными свойствами.

Такие метки могут использоваться для идентификации газовых баллонов, металлического инструмента, контейнеров, или например существуют книги покрытые металлической пленкой, они тоже потребуют специализированной метки.Такая конструкция была впервые применена в начале 90-х годов австрийской фирмой
и поначалу использовалась в качестве пропуска на горнолыжные трассы. В течение некоторого времени подобные транспон­деры получили широкое распространение, и прежде всего в системах контроля доступа и платежно пропускных системах.

Внутри таких часов находится тонкая печатная плата, на поверхности которой расположены дорожки, образующие рамочную антенну с небольшим числом витков.

Для того чтобы обеспечить наибольшую дальность действия, необходимо использовать антенну как можно большей площади, поэтому она занимает почти весь объем внутри корпуса часов.

Ключ или брелокМетки часто выполняю в форме брелока для ключе от домашних или офисных дверей, что зачастую позволяет исключить забывание метки дома. Для этого чаще всего встраивают метку в пластиковый корпус, который заливается пластиком или компаундом.

Для доступа в офисные или рабочие помещения, кроме того, часто используют транспондеры, выполненные в виде брелков

Бесконтактные RFID картыКонструкция бесконтактных RFID карт хорошо знакома нам по кредитным и телефон­ным картам. Преимущество такой формы для использования в RFID системах заключается в большой площади катушки, благодаря чему данные метки могут иметь большую дальность действия.

Бесконтактные карты из PVC пластика изготавливают ламинированием транс­пондера между четырьмя слоями ПВХ-пленки. Отдельные слои при высоком дав­лении и температуре свыше 100°С спекаются в единую конструкцию.

Бесконтактные чип-карты из PVC пластика привлекательны для разме­щения рекламы, поэтому на них часто, как и на телефонных картах, можно уви­деть красочные рекламные изображения.

Нанести изображения на такие карты можно с помощью:Сублимационного принтера – цена от 61 572 рублей. Технологии
офсетной печати – цена сильно зависит от объема и рассчитывается индивидуально.

Нанесение изображений возможно с помощью
, или специальных RFID метки, оборудование и считыватели: что такое метка радиочастотной идентификации, как работает технология РФИД и для чего она нужна?

ЭтикеткиКонструкция имеет толщину, прибли­зительно равную толщине листа бумаги. Здесь антенна транспондера изготавли­вается по технологии трафаретной печати или методом
травления и может раз­мещаться на пластиковом листе толщиной всего 0.1 мм. Далее этот лист пластика ламинируется слоем бумаги, а на обратной стороне наносится слой клея.

Транспондер является достаточно тонким и гибким, так как он должен наклеиваться как самоклеящаяся этикетка на багаж при авиаперевозках.

Метка в виде этикетки состоит из тонких листов пластика или бумаги, между которыми находится катушка и микросхема транспондера.

В качестве упаковки для таких транспондеров используют рулон бумаги, после этого метка как правило применяется в качестве самоклеящейся этикетки, кото­рая является достаточно тонкой и гибкой, чтобы наклеиваться на багаж, пакеты или другие предметы подобного рода самой различной формы. На поверхность этикетки легко наносится дополнительная графическая информация с помощью принтера, в том числе и штрих-код товара.

Ридеры (считыватели)

(от англ. reader)

Приборы, которые читают информацию с меток и записывают в них данные. Эти устройства могут быть постоянно подключенными к учётной системе или работать автономно.

Виды считывателей

Настольный RFID-считыватель

Настольный RFID-считыватель

Портальный RFID-считыватель

Портальный RFID-считыватель

  • выполнение команд от программного обеспечения или контроллера, и их оповещение о событиях;
  • определение меток, находящихся в пределах радиуса действия считывателя (функции взаимодействия с множественными метками, такие как индивидуализация и предотвращение пересечения сигналов);
  • по­лучение идентификационных номеров меток, определение данных, до­ступных на метке;
  • чтение данных с метки и запись на метку;
  • выполнение специальных команд, например, «уничтожение» (пер­манентная деактивация метки), в целях сохранения конфиденциальности;
  • запись и чтение дополнительных элементов метки (например, акти­вация и считывание показаний датчиков, привязанных к метке, или активация светодиода для визуального информирования об активации);
  • выполнение
    криптографических функций (если таковые поддержи­ваются системой);

Считывающие устройства в исполнениях с поддержкой только , реже но существуют считыватели поддерживающие , и есть даже

Иногда наличие двух беспроводных интерфейсов даёт преимущества, например, считыватели дальнего радиуса действия используются для идентификации, а считыватели ближнего радиуса дей­ствия для безопасной записи данных через беспроводной канал, ближний радиус действия серьезно затруднит несанкционированный перехват такой информации.

RFID метки, оборудование и считыватели: что такое метка радиочастотной идентификации, как работает технология РФИД и для чего она нужна?

Существует и дополнительное разделение RFID считывателей по даль­ности их действия: ближней и средней дальности действия (до 50 см.) и дальнего действия (более одного метра).

RFID-устройства считывания различаются, в том числе, по габаритам, производительности и стандартам. Существуют даже модели считывающих устройств без корпуса, предназначенные, например, для встраивания в другую продукцию (турникеты, мобильные мультимедиа устройства, ноутбуки, коммуникаторы и т. д.).

Стационарные считывающие устройства, особенно промышленные, с повышенным уровнем защиты и мощностью передатчика часто оборудованы такими дополнительными опциями, как переключатели антенн, которые позволяют использовать комплексы антенн.

Маленькие модули считывающих устройств в большинстве случаев обладают уменьшенной мощностью передатчика и поэтому не могут обеспечить большой радиус считывания меток. Обычно они предназначены для мобильных считывающих устройств.

Устройство антенны считывателя RFIDВ зависимости от технологии, RFID-устройства считывания используют одну или несколько антенн (обычно не более четырех). Антенна может быть конструктивно выполнена в одном корпусе со считывателем, либо это могут быть конструктивно разные устройства коммутируемые с помощью кабеля.

Считывающее устройство

Считывающее устройство, или ридер, определяет формат метки, и в зависимости от задач может не только считывать, но и записывать данные и даже стирать информацию с метки.

Кроме того, важной характеристикой считывающих устройств является проводной интерфейс, который служит для передачи данных другим компонентам системы – персональному компьютеру или контроллеру.

Если из всего многообразия представленных у нас на сайте считывателей, вы все таки не смогли выбрать идеальный для вас вариант. Не забывайте, что существуют преобразователи интерфейсов, которые сильно расширяют возможности использования любого считывателя.

Производители чипов

Следует различать производителей чипов и производителей меток. Производство чипов это высокотехнологичное, наукоемкое производство. Производителей чипов во всем мире несколько десятков, в отличии от производителей меток, которых сотни тысяч. Чипы изготавливают с применением хорошо отработанных техно­логий в производстве микроэлектроники. RFID метка в форме колбы

Европейские производители чипов:ЕМ Microelectronic SA, Швейцария; STMicroelectronics, Швейцария; Texas Instruments, Германия; NXP, Австрия; Infineon, Германия

Американские производители чипов: Impinj, США; Alien Technology, США; Atmel, США; Melexis, США;

Азиатские производители чипов: Fudan micro, Китай Shanghai Belling, Китай Shanghai Huahong, Китай

Российские производители чипов:Ангстрем, Зеленоград

Цены на чипы для RFID меток

Технология производства полупроводников хорошо развита, и хотя некоторый прогресс еще возможен, ожидать крупных проры­вов в виде значительного снижения стоимости или снижения энер­гопотребления не стоит. В настоящее время бюджетные кремние­вые RFID-метки стоят порядка пяти рублей за единицу при заказе крупнооптовой партии.

Цена напрямую зависит от функциональ­ности метки, форм-фактора чипа и условий эксплуатации. Широко обсуждается возможность добиться цены RFID-метки в два рубля по мере распространения технологии.

На данный момент минимальные цены которые можно получить в районе 7 рублей на оптовую партию.

Если хотите узнать, какую цену можно получить на гигантскую оптовую партию, пишите запрос, и мы постараемся вас удивить.

Критерии, которыми следует руководствоваться при выборе RFID системы

В последнее время системы радиочастотной идентификации быстро раз­виваются, одним из свидетельств этого является расширение использования бесконтактных смарт карт в качестве электронных билетов для общественного пассажирского транспорта. Хотя 5 лет назад подобное было трудно себе даже представить, сегодня по всему миру уже используются миллиарды таких бес­контактных билетов. Также быстро расширялось и применение бесконтактных систем идентификации. RFID метка в пластиковом корпусе

Сегодня на рынке предлагаются самые разнообразные системы, технические характеристики которых оптимизированы для самых различных областей при­менения — электронные проездные билеты, идентификация домашних животных, промышленная автоматика, системы контроля доступа.

Все эти системы могут перекрываться между собой по своим техническим характеристикам, что затруд­няет их классификацию и выбор наиболее подходящей для вас RFID системы.

Ситуация осложняется еще и тем, что, за исключением небольшого количества применений, стандарты для используемых RFID систем пока не разработаны.

Составить четкую картину всех предлагаемых на сегодняшний день систем радиочастотной идентификации достаточно сложно даже для специалиста в дан­ной области. Поэтому можно представить, с какими трудностями вы столкнетесь при выборе системы, которая бы полностью соответствовала вашим требованиям.

Дадим краткие рекомендации, какими критериями следует руководствоваться при выборе системы радиочастотной идентификации.

Рабочая частотаСистемы радиочастотной идентификации с рабочей частотой от 30 кГц до приблизительно 30 МГц относятся к системам с
индуктивной связью. В отличие от них микроволновые системы, работающие в диапазоне 2.45 ГГц или 5.5 ГГц, используют для взаимодействия электромагнитное поле.

При частоте 100 кГц коэффициент поглощения водой или непроводящими веще­ствами приблизительно в 100 000 раз ниже, чем на частоте 1 ГГц. Можно сказать, что на низких радиочастотах поглощение или затухание сигнала практически незаметно, поэтому такие системы используются в основном там, где необходимо значительное проникновение в глубь объекта. В качестве примера можно привести метку которая и помещается в преджелудок (рубец) крупного рогатого скота.

Для чтения данных с транспондера здесь используется частота ниже 135 кГц.

По сравнению с системами с индуктивной связью микроволновые системы имеют значительно большую дальность действия — обычно от 2 до 15 м. Однако в отличие от устройств с индуктивной связью микроволновым системам часто необ­ходим дополнительный автономный источник питания. Обычно мощности, получаемой от считывающего устройства, недостаточно для нормальной работы транспондера.

RFID метка для установки на металлические поверхности

Еще одним важным качеством является устойчивость к электромагнитным помехам, которые возникают при сварке или создаются мощными электродви­гателями. Индуктивные транспондеры здесь существенно проигрывают микро­волновым системам. Например, именно микроволновые системы господствуют на производственных линиях и лакировальных установках в автомобильной про­мышленности. Этому также способствует большой объем памяти (до 32 Кбайт) и способность работать при высоких температурах (до 250°С)

Дальность действияДальность действия, которая необходима для конкретной системы, опре­деляется несколькими факторами:

  • Точность позиционирования метки.
  • Минимальное расстояние между метками при их практическом при­менении.
  • Скорость, с которой метка перемещается в поле действия считываю­щего устройства.

Рассмотрим в качестве примера систему оплаты проезда в общественном пасса­жирском транспорте. Здесь скорость позиционирования достаточно мала — транс­пондер перемещается к считывающему устройству рукой человека.

Минимальное допустимое расстояние между транспондерами соответствует расстоянию между двумя пассажирами, которые стоят в очереди на посадку в автобус.

Оптимальная дальность действия системы в таком случае составляет 5… 10 см, большая даль­ность привела бы только к дополнительным сложностям, так как в зоне действия считывающего устройства одновременно могло бы находиться большее коли­чество транспондеров. В этом случае сложнее было бы установить однозначное соответствие между билетом и пассажиром.

На сборочной линии автомобильного предприятия часто одновременно могут находиться разные модели автомобилей с совершенно различными габаритами.

Поэтому трудно определить, каково будет расстояние между расположенным в автомобиле транспондером и считывающим устройством.

RFID браслет

В этом случае при выборе дальности чтения / записи RFID системы необходимо учиты­вать максимально возможное расстояние. При определении расстояния между транспондерами следует исходить из того, что в поле действия считывающего устройства всегда должен находиться только один транспондер. Здесь микровол­новые системы благодаря направленности диаграммы излучения имеют заметное преимущество перед ненаправленным, изотропным излучением систем с индук­тивной связью.

• Первая — промышленные или закрытые приложения• Вторая — открытые, публичные системы с возможностью доступа к денежным средствам и другим ценным ресурсам 

Приведем два примера подобных систем. Типичный пример системы первого типа — сборочная линия на любом заводе. В этом случае доступ к RFID системе имеет ограниченное число сотрудников компании и возможен полный контроль над личностями потенциальных взломщиков. Однако злонамеренное изменение или фальсификация хранящихся в транспондере данных может вызвать значительные убытки и нарушить обычный ритм работы предприятия, даже если злоумышленник и не получит при этом никакой личной выгоды.

В качестве второго примера рассмотрим систему электронных билетов для общественного пассажирского транспорта. В этой системе носитель данных в виде бесконтактной чип-карты может быть приобретен практически каждым, так что круг потенциальных злоумышленников заранее определить просто невозможно. Успешный взлом системы идентификации может нанести транспортной компании значительный ущерб, ведь злоумышленники могут организовать продажу поддельных билетов. Что и было с блеском
продемонстрировано преступниками организовавшими продажу поддельных билетов для московского метрополитена.

Кроме прямых финансовых потерь, это может ухудшить и имидж компании. Для таких приложений необходимо использовать чипы, которые поддерживают аутентификацию и шифрование передаваемых данных.

Объем памятиОсновной характеристикой электронной начинки транспондера является объем памяти, используемой для хранения данных. В приложениях, где важна низкая стоимость системы, применяются метки Read-only, которые не позволяют изменять записанную в них информацию, — здесь вы можете только идентифицировать объект, все остальные данные по объекту могут быть получены, из центральной базы данных, где хранится подробная информация об объекте.

Если же требуется записывать данные на транспондер в процессе работы системы, то вам необходим транспондер с памятью типа
EEPROM или RAM.

Память типа ЕЕРКОМ чаще применяется в системах с индуктивной связью, обычно такая память имеет объем от 16 байт до 8 Кбайт.

Для использования памяти RAM необходимо постоянно обеспечивать питание для микросхемы памяти, иначе данные будут утеряны. Такая память применяется в микроволновых системах, ее объем обычно составляет от 256 байт до 64 Кбайт.

Способы применения

Современные RFID системы находят применение в сферах о которых еще несколько лет назад было сложно и помыслить.

Сравнение систем идентификацииRFID не единственная система идентификации. Технология
штрихового кодирования появилась около 30 лет назад и была первой, и самой массовой системой автоматической идентификации. Третья технология – это оптическое распознавание текста
OCR, эта технология получила наибольшее распространение в системах распознавания автомобильных номеров.

Попытаемся сравнить недостатки и преимущества всех трёх систем идентификации. Ведь именно потребность в идентификации определяет возможности для применения RFID технологии в реальной жизни.

RFID брелок

Теперь когда преимущество RFID неоспоримо, давайте пройдёмся по тем сферам RFID уже активно вытесняет традиционные системы идентификации и немного по тем сферам где будет вытеснять в ближайшее время.

Защита товара от подделокПри производстве или упаковке товара маркируйте его специ­альными радиометками, чтобы покупатели могли отличить ори­гинал от подделок.

Уникальную встроенную саморазрушающуюся метку подделать невозможно, поэтому сам факт ее наличия гарантирует подлинность товара с вероятностью 100%. К уникальному номеру метки в базе данных может быть привязана любая информация, например информация о том когда и где произведен данный товар. Даже если идентификатор удастся подделать в базе данных он присутствовать не будет. Что будет означать что это подделка.

Никакие другие технологии защиты оригинальных товаров из тех, что используются сегодня, не работают так эффективно.

Для покупателей есть возможность проверять подлинность товара, с помощью смартфона. И получать полную информацию о товаре.

В видео рассказано о глобальной системе отслеживания оригинальной меховой продукции.

Общественный транспортОдной из наиболее привлекательных возможностей для использования RFID систем, особенно для бесконтактных карт, является их применение в общественном пассажирском транспорте.

Транспортные организации по всему миру часто работают с большими убытками, иногда дефицит может составлять до 40% от оборота компании, и этот дефицит как правило покрывается за счет государственных средств. Поэтому в данном случаем мы имеем как минимум двух интересантов для решения проблемы высокой себестоимости. Во Франции государство так сильно хочет изменить ситуациию с убыточностью железнодорожных компаний, что готова смирится с
Бесконтактные RFID карты

Поэтому, транспортным компаниям необходимо разработать долгосрочные меры по сокращению дефицита путем сокращения расходов и повышения рентабельности.

Одним из наиболее серьезных средств в борьбе с издержками может стать широкое использование бесконтактных RFID карт в качестве электронных средств оплаты проезда. Именно улучшение организации оплаты проезда предоставляет наибольшие перспективы для повышения эффективности работы транспортных компаний.

Розничная торговляТехнология идентификации продаваемых товаров с помощью штрих-кода активно применяется в торговле уже несколько десятков лет.

Технология RFID которая приходит ей на смену обладает рядом преимуществ, самый главное из которых – бесконтактная, и высокоскоростная идентификация.

• Отгрузку товаров со склада• Приемку товаров в магазине • Инвентаризация товара в магазине

ПроизводствоПрименение RFID в розничной торговле, имеет массу плюсов, но прежде чем продать что нибудь, нужно это произвести. Процесс производство в большинстве случаев не менее сложен чем процесс продажи.

Метка в виде этикетки

Основные возможности применения RFID для оптимизации производства это – снижение издержек и улучшения безопасности.

Ведущие производственные компании уже используют RFID для отслеживания складских запасов полуфабрикатов, готовой продукции, инструмента и многого другого, местоположения транспортных средств и рабочих.

Сфера услуг

Сфера услуг многогранна, но ее многогранней возможности автоматизации которые появляются с приходом RFID технологии. Уже реализованы проекты по по автоматизации химчисток, прачечных, предприятий предлагающих услуги аренды.

Внедрение RFID позволяет добится – автоматизации процессов приёмки, сортировки и отгрузки объектов имущества, отслеживания их местонахождения, оптимизации загрузки производственных мощностей и снижения влияния “человеческого фактора”.

СкладRFID на складе позволяет снизить потери паллет и других транспортных товаров многоразового использования, а также автоматизировать управление ими.

Позволяет отслеживает местоположение как тары таки самих товаров.

Медицинские учрежденияБольницы используют основанную на радиочастотной идентификации систему получения информации о пациенте (данные пациента, диагноз, аллергии и т.д.) в реальном времени. Для этого используется одеваемый на руку пациента одноразовый неснимаемый браслет.

Кроме этого клиники применяют такие решения, чтобы управлять размещением пациентов, отслеживать использование медицинского оборудования и автоматизировать другие рабочие процессы.

Библиотеки

Системы RFID в библиотеках используется для ускорения выдачи и приема книг, а также для совершенствования системы безопасности. Автоматизация процессов выдачи, возврата и выбытия книг из библиотечного фонда позволяет существенно сократить, время обслуживания читателей.
RFID система выполняет не менее важную охранную функцию: при выходе посетитель проходит рядом со считывателем, который получает данные с каждой метки, а программное обеспечение проверяет, все ли книги были зарегистрированы к выдаче. Если нет, на пункте охраны раздается звуковой сигнал и мигает красная лампочка, а программа показывает, какая именно книга или материал вызвали срабатывание системы.

Станция выдачи книг в библиотеке СПБГУ

Станция выдачи книг в библиотеке СПБГУ

В применениях используется информация об объекте, его свойствах, качествах, информация о положении объекта.

Технология RFID (радиочастотная идентификация) основана на использовании электромагнитного радиочастотного излучения. RFID применяют для учета объектов.

RFID-метка что это — миниатюрное устройство. Rfid активные метки состоят из микрочипа, который хранит в себе информацию и антенны, с помощью которой метка может передавать или получать данные. Такая RFID-метка имеет свой источник питания, но большинство меток в питании не нуждаются (пассивные).

Считывающее устройство

В памяти подобной системы хранится уникальный номер и различная информация. Если метка попадает в место регистрации, данная информация принимается к RFID-считывателем.

Для передачи пассивные метки используют энергию считывателя. Накопив энергию, метка начинает передачу данных. Дистанция регистрации для пассивных меток составляет 0,05 — 10 метров, в зависимости от RFID-считывателя и устройства метки. Следует также учитывать что существуют различные типы rfid меток.

Вред от RFID

Египтяне верили в загробную жизнь, а индусы – в то, что нельзя стричь ногти по ночам. Многие граждане мира верят в то что технология RFID может нанести вред здоровью.
Несмотря на научную обоснованность отсутствия всякого вреда от RFID, именно вред здоровью может явится сдерживающим фактором при внедрении этой технологии.

Просвещение давно и хорошо зарекомендовавшия себя метод для борьбы с мракобесием.

На видео подробное исследование вопроса безопасности RFID систем.

Где используется технология?

Технология RFID уже активно используется на производстве и в сфере торговли (для учета товара на складах, например). Посредством RFID-меток можно отслеживать и маркировать товар, получать информацию о том, что находится внутри закрытых коробок или контейнеров.

В библиотечных учреждениях radio сигнал помогает быстрой найти книги, идентифицировать пользователей, быстрее проводить инвентаризацию.

Наиболее часто RFID используют для:

  • Фото 2создания транспортных карт (вход в метро, общественный транспорт);
  • удаленного контроля доступа к транспортному парку;
  • выполнения команд и запуска приложений на смартфоне;
  • для идентификации людей, защиты автомобиля от угона;
  • идентификации операторов установок и агрегатов.

RFID метки, оборудование и считыватели: что такое метка радиочастотной идентификации, как работает технология РФИД и для чего она нужна?

Заинтересованы в развитии РФИД и в транспортной сфере. Например, RFID-метками уже оснащают спецтранспорт, чтобы его можно было легко идентифицировать и пропускать на светофоре.

В сельском хозяйстве при помощи встроенного микрочипа с большим диапазоном происходит опознавание животных, для отслеживания того, что происходит с деревьями и растениями.

Не только обсуждается, но и уже тестируется применение меток, вживленных в руку человека либо в виде RFID-браслетов. Пока такие инструменты используют в основном для открывания и закрывания автоматических дверей. В будущем на метку возможно будут делать запись карты пациента с важными данными (о группке крови, наличии аллергии и пр.).

RFID технологии, улавливающие радиосигнал, применяются и в качестве электронного паспорта, например, в Малайзии. Для защиты от подделки, в е-паспортах встраивается металлическое анти-скимминговое устройство. Сканирование возможно только в том случае, когда паспорт открывается. В закрытом виде считать информацию невозможно.

Внедрение RFID технологий в современный бизнес, позволяет увеличить степень автоматизации множества бизнес процессов. А это значит – уменьшить количество ошибок, увеличить скорость обработки, снизить себестоимость, словом сделать все то то позволит получить святой грааль любого бизнеса – значимое конкурентное преимущество.

Важно понимать что само по себе внедрение RFID систем, таким преимуществом не является. Для успешного внедрения необходимо понимание специфики ваших бизнес процессов и знание технических возможностей современных RFID технологий.

И если с первым вам придется разбираться самостоятельно, со вторым мы готовы помочь.

Не стесняйтесь задавайте вопросы, мы обычные люди, просто мы очень хорошо разбираемся в RFID.

Как работает RFID?

Аббревиатура RFID расшифровывается, как радиочастотная идентификация. Система-идентификатор состоит из считывающего устройства (считыватель или ридер) и метки радиочастотной идентификации.

Принцип работы устройства:

  • на микрочип метки записывается информация;
  • антенна метки принимает сигнал от антенны сканера;
  • используя энергию своего внутреннего источника либо же энергию поля сканера, метка отсылает радиосигнал обратно;
  • сканер считывает послание метки и интерпретирует его.

В памяти меток содержится идентификационный код, а также чип, на который записываются данные и антенны для их передачи и получения новых. Когда метка попадает в зону регистрации, эта информация принимается считывателем.

Процесс начинается, если расстояние в среднем не более 0,05 – 8 метров. Существуют и RFID чипы дальней идентификации, которые ловят сигнал на расстоянии от 5 до 300 метров. В основном они используются в промышленных целях.

Как устроены RFID-метки?

Метка состоит из антенны, которая может получать и передавать сигнал с чипа (устройства для обработки сигнала и хранения информации). Используя питание от своей внутреннего источника или от мощности, собранной из электромагнитного поля сканера, RFID-метка посылает радиосигнал обратно.

Считыватель распознает метку, считывая с нее код, расшифровывая его и отправляя информацию. Если в зоне действия метки оказывается cканер, например смартфон, то она активируется и передает сигнал со скоростью до 424 кбит/сек.

Объем информации, хранящейся в чипе RFID, может быть разным. До 1024 байтов информации до 8 КБ для отслеживания истории деталей с течением времени. Наиболее известны протоколы РФИД ISO 14443 (A), ISO 15693, SO 18000. Они отличаются радиусом действия и характеристиками.

Какие бывают RFID-метки?

Различаются разные виды меток, в частности универсальные или строго для металлических объектов, в виде наклеек, бирок, брелков, браслетов или этикеток. Есть различия в устройствах в зависимости от используемой памяти (одноразовая запись, с возможностью многократного чтения, с правом записи другой информации).

Существуют активные и пассивные метки. Первые способны работать на значительно большем расстоянии, поскольку у них есть свой источник питания.

Фото 3

У пассивных меток источника энергии нет. Чтобы четко представлять, какой тип вам нужен, стоит проконсультироваться у продавца в магазине.

Характеристику метки можно найти в описании к товару.

Активные метки могут передавать сигнал даже через воду или металл, а также их можно оснастить встроенными сенсорами для оценки температуры, влажности, уровня освещенности и других параметров окружающей среды.

Существует также такой вариант устройств, как полупассивные метки. Они работают по тому же принципу, что и пассивные, но оснащены батареей для питания чипа.

Различаются метки и по цене. Например, стоимость большинства пассивных устройств редко когда превышает 20 центов США, но активные метки могут стоить гораздо дороже – 20-40 центов США. Стоимость зависит не только от вида устройства, но и от его свойств, объема памяти и надежности упаковки.

РФИД карты

Фото 4

Бесконтактные карты RFID используется в качестве пропусков, транспортных карт или дисконтных устройств.

На них можно записать нужную информацию и применять для идентификации сотрудников, которые проходят на работу через проходную или для накопления скидок в программах лояльности.

Вся информация хранится на карте в полной безопасности.

Стоимость РФИД карт – невелика. На многие из них можно записывать данные многократно, а не одноразово. Рабочая частота РФИД-карт — 125 kHz. Для начала процесса считывания достаточно находиться на расстоянии 5–70 см. Хранить на таких картах информацию можно неограниченный период времени. Карты имеют различные стандарты (например, закрытые MIFARE / MIFARE , и открытый CIPURSE).

Заключение

Если вы не знаете, как использовать RFID оборудование, то можно обратить внимание на RFID-ключ для управления дверями, домофоном, лифтом, шлагбаумом, а также доступом к VIP-апартаментам.

Сигнал может передаваться на расстояние в 15 сантиметров.

Фото 5

Ключ удобно носить в кармане или кошельке и быстро открывать двери или ворота.

Система контроля доступа будет отслеживать перемещения владельца ключа, фиксировать дату его посещения, время. Такое устройство всегда можно перепрограммировать в соответствии с новыми требованиями безопасности.

Система контроля может быть интегрирована в другие системы, создавая полноценный комплекс для охраны входа в здание или квартиру (с подключением камер, спутниковой связи).

Благодаря такой продуманной системе происходит идентификация людей и защита от незаконного проникновения и терактов. РФИД-замок можно установить даже самостоятельно. Для этого потребуется электромагнитный замок с контролером, который будет считывать метку.

В автономные системы контроля доступа может быть подключен электрический или другие виды замка. Они независимы от компьютера и работают с интерфейсом RS485, Ethernet, WiFi, GPRS.

RFID-метки – современная технология, которая помогает дистанционно обмениваться информацией, а также записывать на микрочип нужную информацию. В основном устройство используют для обеспечения прохода в метро, маркирования товаров и книг в библиотеке, а также как дополнительную функцию для смартфонов.

За последнее годы РФИД начали использовать еще более активно. В будущем технология будет использоваться во многих сферах жизни, в особенности для контроля доступа и бесконтактной оплаты. В таких отраслях как фармакология они уже способны повысить уровень защиты от фальсифицированных медикаментов путем имплантации устройства в каждую упаковку с лекарствами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Adblock
detector