NFC Эксперт Классификация рфид-меток по различным параметрам
Есть разные основания для классификации RFID-меток. Так, распространено их деление на категории:
- По максимальной дальности расположения от сканера:
- метки ближней идентификации (рассчитанные на сканирование с расстояния не более нескольких десятков сантиметров);
- метки средней по дальности идентификации (сканируются с расстояния 20 — 500 см);
- метки для удаленной идентификации (сканируются с расстояния 5 — 300 м).
- По степени приспособленности к формированию исходящих радиопотоков (мы уже отчасти знакомы с этой классификацией):
- пассивные (не приспособлены к систематическому формированию таких потоков);
- активные (приспособлены к систематическому формированию таких потоков);
- активно-пассивные (приспособлены к формированию таких потоков при наличии ряда ограничений).
Пассивные радиометки характеризуются тем, что у них, как мы уже знаем, нет встроенного элемента питания — который необходим для того, чтобы такая метка была приспособлена к систематической отправке радиосигналов на считыватель. Вместе с тем, такой радиосигнал, тем не менее, пассивная метка отправлять приспособлена — правда, он несопоставимо более слабый (в сравнении с сигналом активной метки) и не несет в себе большого объема данных.
Передача такого сигнала возможна за счет электрического тока, который индуцируется во встроенной антенне «входящим» радиосигналом от сканера. Мощности этого тока достаточно для того, чтобы чип, встроенный в радиометку, смог сформировать ответный пакет данных.
Пассивные радиометки многие эксперты относят к самым востребованным. Такие идентификаторы используются в торговле (например, как стикеры, приклеиваемые к продаваемым товарам), в транспортной индустрии (можно отметить, что именно пассивные радиометки встраиваются в билеты московского метрополитена), в индустрии безопасности (пассивные метки встраиваются в карточки доступа на те или иные режимные объекты на предприятиях, в государственных учреждениях).
При этом, следует иметь в виду, что пассивные радиометки относятся к числу тех RFID-устройств, которые не обладают большим объемом памяти. Так, самые емкие из них обычно вмещают порядка 8 Кбайт данных. Во многих случаях ресурс памяти радиометки ограничивается несколькими сотнями байт.
Но, вместе с тем, даже такой ресурс оказывается востребованным в типичных для пассивных меток сфер применения: как правило, его скромная величина не критична (и не является определяющим параметром при сопоставлении RFID-устройства и того же QR-кода с большей емкостью).
Пассивные метки могут работать в разных диапазонах — ВЧ (совместимые с ним метки — наименее «дальнобойные» и подлежат считыванию с расстояния не более 2 м), УВЧ, СВЧ (имеют больший радиус сканирования — до 10 метров). Маленькие по площади метки, как правило, рассчитаны на считывание с меньших расстояний, чем более крупные идентификаторы.
Типичный форм-фактор пассивной радиометки — стикер, изначально размещенный на бумажной либо пластиковой ленте, которая обычно поставляется рулонами. Таким образом, пассивные устройства, как правило, закупаются оптом, а затем — программируются и приводятся «в товарный вид» на RFID-принтерах, размещенных на предприятии.
Активные радиометки, благодаря наличию встроенного элемента питания, относятся как раз к тем устройствам, которые приспособлены к сканированию на наибольших расстояниях — до нескольких сотен метров. Активные метки заметно больше пассивных, у них больше памяти и, как правило, есть дополнительные электронные компоненты.
При этом, источник питания в активной метке — это не перезаряжаемый аккумулятор, а фактически батарейка, которая может разрядиться, после чего метка перестанет выполнять свою основную функцию. Поэтому, при планировании внедрения в RFID-инфраструктуру активных меток, предприятие должно учитывать, что время их работы ограничено емкостью встроенной батареи.
При этом, многие модели пассивных меток имеют заменяемую батарею — это, безусловно, плюс. Также следует отметить, что в источник питания на радиометке способен работать, как правило, не менее 3-5 лет — во многих случаях этого более чем достаточно для решения большинства производственных задач. Некоторые модели идентификаторов имеют батарею, рассчитанную на работу в течение 10 лет.
Не считая, собственно, того факта, что активная метка приспособлена к систематической передаче радиосигнала на передатчик, она имеет следующие преимущества перед пассивным RFID-устройством:
- возможность передачи сигнала большой мощности — который может пройти, к примеру, сквозь толщу воды или большое металлическое препятствие;
- интеграцию с различными сенсорами (температуры, влажности, освещенности и иных), которые могут оказаться полезными в производственном процессе.
Информацию, записанную на сенсоры, радиметка, разумеется, также может передавать на сканер для последующей обработки.
Активно-пассивные метки — устройства, которые по своему внешнему виду и характеристикам больше похожи, скорее, на пассивные метки, но при этом они оснащены встроенным элементом питания. Благодаря этому, значительно увеличивается дальность их возможного считывания.
- По типу памяти.
Рассматриваемый критерий предполагает деление RFID-устройств:
- на те, которые обладают памятью для однократной записи данных на заводе;
- на те, которые обладают памятью для однократной записи данных самим предприятием;
- на те, которые оснащены памятью, которая в преобладающей степени или полностью приспособлена к многократной записи данных (заводом или предприятием).
- По частоте использования.
Так, выделяют метки, функционирующие:
- на низкой частоте (на практике — в диапазоне 125-134 кГц);
- на высокой частоте (13,56 МГц);
- на ультравысокой частоте (860–960 МГц, в России разрешено их использование в диапазоне 863–868 МГц);
- на сверхвысокой частоте (3-30 ГГц).
Низкочастотные метки, как правило, имеют наименьшую величину (благодаря которой могут выпускаться в форм-факторах таких размеров, при которых радиометка неощутима при имплантации в организм человека или животного), но при этом рассчитаны они на считывание с самых близких расстояний.
Высокочастотные метки можно отнести к числу самых универсальных, поскольку они:
- имеют относительно небольшую себестоимость;
- не имеют практически значимых юридических ограничений в использовании;
- хорошо регулируются на уровне международных и национальных стандартов (в том числе тех, в соответствии с которыми может быть осуществлена криптографическая защита данных, записанных на метку).
При этом, высокочастотные метки также не относятся к числу тех, что имеют большой радиус считывания, и это накладывает заметные ограничения на их применение. Кроме того, высокочастотные волны чувствительны к влажности воздуха, наличию металлических препятствий на пути волны к считывателю.
В свою очередь, СВЧ и УВЧ-метки, как мы уже знаем, имеют наибольшую дальность считывания и наименьшую чувствительность к средам.
- По форм-фактору.
Можно выделить следующие основные типы меток по рассматриваемому критерию:
По существу, это самый простой технологический тип радиометок (но в то же время самый универсальный). Этикетка подлежит наклеиванию или прикреплению иным дешевым способом на идентифицируемый объект.
5.2. Защищенные.
Такие метки размещены в прочном (часто — герметичном) корпусе, который защищает их от воздействия агрессивных сред (характерных, к примеру, для промышленных условий использования меток).
5.3. Биологические метки.
Рассчитаны они на размещение на животных — в целях контроля их перемещения, учета (в сельском хозяйстве — которое, как мы уже знаем, может быть одной из лидирующих по темпам внедрения RFID-инфраструктуры отраслей), поведения, месторасположения (если, например, речь идет об изучении редких видов зоологами).
Такие метки предназначены для идентификации человека (в качестве работника, клиента, пассажира).
5.5. Метки в виде крепежа.
Популярны радиометки, исполненные в виде элементов крепежа — например, болтов. Чип с зашифрованными данными — основная часть метки, в этом случае монтируется в головку болта или винта — который, в свою очередь, можно разместить на подходящем объекте незаметно (он будет неотличим от штатных болтов) — например, на транспортном контейнере.
Существует также классификация радиометок по техническому стандарту. Данный критерий предполагает выделение десятков разновидностей идентификаторов, однако, среди них можно выделить те, что соответствуют неоспоримо лидирующему (в ключевых сегментах применения RFID-инфраструктуры)
Ознакомимся с особенности одного из ключевых стандартов RFID подробнее. На его примере мы можем рассмотреть основные возможности современных RFID-меток в распространенных разновидностях, узнаем, какие ресурсы могут быть «зашиты» в типичный идентификатор такого типа.