RFID-метка: что это такое, виды, цены, применение в торговле и логистике

Rfid-метка: что это такое и как она работает

RFID-метка — это, как правило, небольшая по площади (в пределах 5-10 кв. сантиметров, но очень часто — много меньше), тонкая (не более 2-3 мм) и плоская (часто — гибкая) пластинка, которая содержит в себе специальный RFID-чип. В данном чипе могут быть зашифрованы различные полезные сведения об объекте, на котором размещена метка.

Аббревиатура RFID означает радиочастотную идентификацию (от английского выражения Radio Frequency IDentification).

Существуют, безусловно, разновидности меток, никак не подходящие под описанные критерии. Встречаются метки очень габаритные, круглые, квадратные — и не всегда «плоские» и «гибкие». Указанное выше описание меток крайне условно, но может быть актуальным в сценарии, когда, к примеру, работник склада, глядя на тот или иной товар или груз и видя, что к нему прикреплено что-то «плоское» и «гибкое», понял, что это именно RFID-метка. А если что-то прикреплено в принципе — предположил бы, что это также с высокой вероятностью RFID-метка.

RFID-сканер работает на специальной радиочастоте — и потому RFID-метки часто называют «радиометками». Считывание может быть осуществлено:

  • по принципу «радара» — когда радиосигнал, отправленный сканером на метку, возвращается с нее, «дополненный» считанной информацией;
  • по принципу «рации» — когда метка и считыватель отправляют сигнал друг другу (в этом случае используется особая разновидность метки — оснащенная автономным радиоизлучателем).

Метка, с которой данные считываются первым способом, называется «пассивной», а та, для которой предпочтителен второй вариант сканирования — «активной».

Рассматриваемое изделие можно в принципе отнести к числу самых дифференцированных электронных компонентов на рынке — с точки зрения сферы их применения и форм-фактора.

RFID – это «радар» относительно (или выраженно) «дальнего» обнаружения. А тот же NFC – стандарт исключительно ближнего радиуса действия. При этом, следует отметить, что некоторые протоколы, применяемые в рамках NFC, по существу аналогичны тем, что используются при обеспечении передачи данных в рамках RFID-инфраструктуры. Поэтому, общего между RFID и NFC, действительно, много, но это разные стандарты беспроводной передачи данных.

Bluetooth – строго двусторонний формат обмена данными (когда радисигнал передают друг другу два равнозначных по функционалу устройства), а RFID характеризует выраженная разность «статуса» двух связываемых по радиканалу устройств — метки и сканера.

Непосредственно запись данных на RFID-метки осуществляется способом, оптимальным для конкретного форм-фактора метки. Как правило, большинство моделей считывателей приспособлены к записи данных на метки непосредственно через радиоканал. Если метка представляет собой пассивный идентификатор типа «наклейка», «бирка», «карточка» — запись данных на нее может быть осуществлена с помощью специального принтера.

Есть форм-факторы меток, объективно «не помещающиеся» в принтер. К таким решениям относятся практически все активные метки, а также пассивные, не соответствующие признакам «наклейки» и схожим с ним. Так, есть пассивные метки в виде болтов, винтов, дисков — прикрепляемых к идентифицируемым объектам.

Если говорить о конкретных типах данных, которые фиксируются на RFID-метке, то к числу ключевых можно отнести:

  • идентификационный номер метки;
  • блок данных, содержащий непосредственно информацию об объекте, к которому она прикреплена.

Радиометка — это достаточно сложный электронный компонент. В общем случае ее конструкция представлена:

  • чипом (на котором хранится записанная информация, а в некоторых случаях — и обрабатывается, если в чипе предусмотрены соответствующие вычислительные функции);
  • антенной (отвечающей за прием и передачу радиосигнала);
  • корпусом, в котором размещаются указанные электронные компоненты.

Указанные компоненты входят во все RFID-метки — активные и пассивные. Некоторые модели радиометок также включают дополнительные модули памяти и элемент питания — обеспечивающий работу таких модулей. Но, как правило, эти два электронных компонента размещаются в RFID-метках активного типа — тех, которые способны сами передавать радиосигнал (далее в статье мы ознакомимся с их спецификой подробнее — как и изучим особенности прочих категорий радиометок — пассивных и полупассивных).

Выше мы отметили, что радиометка конструктивно чаще всего представляет собой очень тонкое и плоское изделие, рассчитанное на малозаметное размещение на объекте (не приводящее к значительному увеличению его веса и габаритов), но это не всегда так. На современном рынке можно купить метку, приспособленную к размещению  на абсолютно любом объекте — с учетом ее форм-фактора или без.

Далее в статье мы рассмотрим специфику популярных форм-факторов RFID-меток подробнее, а сейчас — обозначим, подытоживая сказанное выше, что RFID-инфраструктура — это комплекс обмена информацией, который состоит из:

  • самих меток;
  • средств для записи (программаторов для активных меток, принтеров для печати пассивных меток) данных;
  • сканеров для считывания информации с меток.

Также многие эксперты считают, что неотъемлемой технологической частью такой инфраструктуры следует считать программное обеспечение, используемое:

  • для организации работы сканера;
  • для обработки данных и их последующего учета (в соответствии с требованиями законодательства и локальными нормативами, которые действуют на конкретном предприятии).

Вам могут быть полезными и .

Применение RFID-меток считается все еще инновационной технологией, но оно имеет довольно долгую историю. Ознакомимся с основными событиями, характеризующими развитие данной технологии (и с тем, в каких сферах она находит применение сегодня).

Виды rfid-принтеров

RFID-принтер — фактически, собирательное название устройств, схожих по назначению (все они предназначены для изготовления меток, впоследствии направляемых в производство), но во многих случаях очень сильно различающихся по принципам работы (подобно тому, как различаются и сами метки между собой).

Выделяют следующие основные типы RFID-принтеров:

  • стационарные;
  • настольные;
  • мобильные.

Существуют специальные технологические подтипы принтеров — например, те, что рассчитаны на изготовление меток, размещаемых на металлических изделиях. Но сфера их применения, как правило, очень узка (хотя в абсолютных экономических показателях это могут быть весьма крупные экономические сегменты).

Другой пример специализированных принтеров — устройства, рассчитанные на распечатку RFID-идентификаторов в виде пластиковых или бумажных карт. Больше они ни для чего в общем случае не предназначены (но и эта сфера применения принтеров — довольно значима экономически).

Стационарные устройства приспособлены к работе в широком диапазоне температуры, влажности и иных условий среды их применения. Современные модели таких принтеров рассчитаны на печать до 10 тыс. меток в день.

Настольные принтеры рассчитаны на применение, главным образом, в обычных условиях, и на распечатку до 500 меток в день. Мобильные имеют еще меньший ресурс (на многих моделях составляющий, однако, не менее 200 меток в день), но при этом характеризуются преимуществом в виде возможности оперативного перемещения между сканируемыми объектами.

Видео — рабочее место оператора ПК для кодирования RFID-меток с применением различных принтеров:

Большинство RFID-принтеров вне зависимости от типа может вести распечатку радиометок на бумажной, пластиковой или иной синтетической основе. Под каждый тип основы подбирается специальная лента (чаще всего используются ленты из воска, смолы и смешанные — состоящие из обоих материалов).

Самая дешевая из них — чистая восковая (как правило, применяется при печати на бумажных поверхностях). Чуть дороже — смешанная (приспособлена ко всем типам поверхностей — включая синтетические). Смоляная лента — самая дорогая. В общем случае рекомендована к использованию при печати на синтетических поверхностях.

Управляться RFID-принтеры могут с помощью команд, предусмотренных их драйверами (но, как правило, эти команды позволяют осуществить самую общую настройку принтера, без необходимой в промышленных целях детализации) или с помощью внешнего ПО (наподобие таких решений как, например, BarTender).

Ведущие мировые бренды-производители RFID-принтеров — TSC, Zebra, Intremet, DATAMAX. Все они выпускают решения, совместимые с основным стандартом EPC Gen 2, универсальны, и, как правило, достаточно производительны для своего сегмента.

Цены на RFID-принтеры примерно следующие:

  1. В «стационарном» сегменте универсальный принтер Zebra R110Xi4 R12-80E-00003-R1 обойдется в 324 000 рублей, более бюджетный Honeуwell PD43/PD43c PD43A031EU010202 — в 168 000 рублей.
  1. В «настольном» сегменте популярен принтер Honeywell PС43 PC43DA101EU202 за 111 000 рублей.
  1. В «мобильном» сегменте востребован принтер Zebra ZQ520 (60 000 рублей).

Однако, это лишь единичные примеры из сотен, а то и тысяч различных моделей устройств для распечатки RFID-меток. Различаются они по самому широкому спектру характеристик. В числе основных — максимальное количество распечатываемых меток в день, совместимость с типами меток и поверхностями, поддержка коммуникационных интерфейсов для связи с внешними устройствами.

Предприятию, планирующему закупать RFID-принтеры, следует многократно просчитать потребность в конкретных функциях печатающих устройств — чтобы не переплатить за те, которые на практике задействоваться не будут.

Виды радиосканеров (стандарта epc gen2)

В целях считывания данных с радиометок EPC Gen2 могут применяться сканеры следующих основных типов (отметим, что эта классификация, в целом, может быть воспроизведена и в отношении считывателей, функционирующим в соответствии с иными стандартами):

  1. Стационарные общего назначения.

Такие устройства относятся к лидирующим по производительности (скорости обработки данных) и дальности считывания. Кроме того, они отлично приспособлены к сканированию радиосигнала в условиях различных помех.

Современные модели считывателей имеют достаточное количество разъемов для подключения внешних антенн (по которым может быть произведена точечная настройка радиочастоты). Многие типы стационарных радиосканеров приспособлены к подключению внешних устройств для управления различными частями производственной инфраструктуры (например, устройств для открытия шлюзов, через которые движутся сканируемые грузы), получению данных с тех же внешних датчиков.

Специфика стационарных сканеров заключается в их применении при сохранении относительного постоянства координат зоны сканирования. Так, на практике сканер может быть размещен, к примеру:

  • в зоне контроля доступа персонала к тем или иным участкам здания;
  • на пути перемещения груза из одного места в другое;
  • на транспортной ленте.

При этом, предполагается что пути движения сканируемого объекта постоянны. А если меняются — должно быть достаточно времени на перенастройку стационарного сканера.

Для того, чтобы стационарный сканер правильно работал, во многих случаях необходимо применение антенн, имеющих круговую поляризацию — чтобы считывание данных осуществлялось вне зависимости от угла наклона метки. В случае, если угол наклона всех сканируемых меток постоянный, то можно применить менее технологичные антенны, у которых поляризация линейная.

  1. Стационарные специального назначения.

Сканеры такого типа и устройства, описанные выше, схожи, главным образом, только в одном — постоянстве места их применения (зоны сканирования). По факту считыватели рассматриваемого типа правомерно рассматривать обособленно от стационарных сканеров общего назначения.

При этом, «специальное» назначение может быть очень разным. По существу речь идет об очень условном объединении в общую категорию довольно широкого спектра разнотипных устройств. Однако, без образования этой категории не обойтись: она нужна, чтобы обособить эти устройства от относительно схожих друг с другом сканеров общего назначения.

К типичным примерам востребованных технологических разновидностей стационарных сканеров специального назначения можно отнести:

  • сканеры-ворота (размещаемые, как правило, на ключевых контрольных логистических участках, при прохождении которых предполагается смена учетного статуса товара — например, с отгружаемого на отгруженный);
  • сканеры-блокировщики (размещаются на дверях, жалюзи, замках — таким образом, чтобы они могли открываться только в случае поднесения к ним идентификатора с RFID-меткой);
  • сканеры-сигнализаторы (чаще всего размещаются на входе и выходе в магазинах в целях выявления противоправных действий).

Очевидно, задачи, обуславливающие применение специальных сканеров, также очень разные. Но между ними может прослеживаться некоторая логическая связь: например, условием доступа к сканеру блокировщику для ответственного работника предприятия может быть предварительное успешное прохождение сканера-ворот.

  1. Ручные.

Такие устройства, как правило, несопоставимы со стационарными по дальности считывания (большинстве случаев заметно уступают им, иногда — до нескольких десятков раз), а также по скорости обработки данных. Типичная скорость чтения на мобильных считывателях — порядка 10 меток в секунду. Но обычно этого достаточно для решения производственных задач, типичных для сферы применения ручных сканеров — например:

  • приемки товара на склад (отпуска со склада);
  • инвентаризации товаров;
  • сверки товаров на витрине и исходных позиций на складе.

Эти действия, как правило, производит некий сотрудник — посещая те или иные подразделения фирмы для осуществления указанных действий. Сканер он носит с собой.

  1. Транспортные.

Предполагается  их размещение на различных промышленных транспортных средствах — например, на погрузчиках (типичный сценарий их применения — предварительное сканирование отгружаемых товаров в целях их учета). По своим техническим возможностям (скорости считывания, дальности) они занимают, в целом, промежуточное положение между стационарными и ручными устройствами. Но все зависит от конкретной модели сканера.

Видео — инвентаризация готовой продукции с помощью RFID-меток на АО «Кировская керамика»:

История развития rfid-технологии

Первые прототипы RFID-меток были разработаны еще в 40-е годы прошлого века. Так, известный советский изобретатель Лев Термен — создатель музыкального инструмента терменвокс, в тот период времени разработал уникальное подслушивающее устройство «Буран».

Вместе с тем, активное развитие технологий считывания данных с устройств, соответствующих по ключевым критериям признакам RFID-метки, стало трендом только в 70-е и 80-е годы 20-го века. В конце 80-х о радиометках стали всерьез говорить, как о потенциальной замене традиционным штрих-кодам.

В начале 90-х многие ведущие мировые корпорации стали прилагать заметные усилия к коммерциализации технологии. Одной из первых коммерческих реализаций RFID-меток на практике стало их использование в качестве идентификаторов транспортных средств (транспондеров) на хайвее в штате Оклахома в 1991-м году.

В 1998-м радиметки были применены в качестве дополнительных идентификаторов в составе паспортов в Малайзии. В 2003-м в США крупнейшие бизнесы и ведомства стали говорить о необходимости маркировки товаров с помощью радиометок — и установить соответствующее требование для поставщиков.

Сейчас радиометки задействуют крупнейшие российские и мировые промышленные, торговые, сервисные корпорации — как инструментарий:

  • идентификации товаров, материалов, готовой продукции;
  • идентификации гражданских лиц, персонала;
  • обеспечения платежей на транспорте;
  • идентификации документов, удостоверяющих личность;
  • инструментария для контроля доступа.

Так или иначе, в современной экономике RFID-метки чаще всего находят применение (и имеют наибольший потенциал в плане роста востребованности):

  1. В сфере грузоперевозок.

«Радиометки» здесь используются в качестве идентификаторов средств транспорта, с помощью которых осуществляются перевозки, тех же контейнеров, отдельных емкостей, партий грузов. Метка может использоваться при приемке или отправке груза, перемещении — как инструмент контроля над соответствующими операциями.

  1. В розничной торговле.

В рознице RFID-метки чаще всего применяются в процессе проведения складских операций, реже — непосредственно в торговом зале. Отметим, что все более распространенным становится использование «радиометок» как инструмента обеспечения безопасности продаж: метка размещается на одежде, и при попытке ее «вынести» из магазина срабатывает сигнал на датчике.

  1. В библиотечном деле.

Здесь RFID-метки могут задействоваться для ускорения идентификации посетителей библиотек, а также в качестве элементов ускорения обработки различных книжных каталогов и даже отдельных книг.

  1. В промышленности.

«Радиометки» могут размещаться на ключевых деталях и агрегатах производимой на предприятии продукции, а также на готовых товарах — опять же, в целях их учета перемещения внутри предприятия и вне его.

Считав данные с метки, оператор фиксирует их в специальном терминале (либо передает на дальнейшую обработку в компьютер). Сам факт получения этих данных может сигнализировать о том, что в отношении объекта с RFID-меткой была проведена та или иная операция (например, приемка или отпуск — если это товар или груз).

Впоследствии данные с меток могут быть сверены с результатами фактического наблюдения состояния объектов, а также с исходными нарядами на соответствующие операции: расхождения могут быть легко обнаружены, и ответственное лицо сможет инициировать быстрое исправление недоработки.

  1. В сфере безопасности и контроля доступа на различные объекты — в том числе военные.

Здесь метка может размещаться, как вариант, на самом человеке (например, нашиваться на одежду), переноситься им на специальных карточках и иных инструментах идентификации. По метке может разрешаться вход или выход человека куда-либо, отслеживаться его перемещение на заданной территории.

Видео — применение RFID-меток на проходной:

  1. В логистике.

К числу сегментов, наиболее динамично осваивающих внедрение радиометок, многие эксперты относят логистику. В данной сфере метки могут находить применения на самых разных участках бизнес-процесса — при отправке, получении груза, его перемещении внутри склада, в процессе контроля его движения от пункта отправки на пункт получения и в иных областях.

  1. В животноводстве.

Специальные идентификаторы могут размещаться на животных, входящих в поголовье скота и птицы — что облегчает контроль поголовья при выпасе, перегоне или перевозке. Также RFID-метки могут размещаться на спецтехнике, на которой осуществляется перевозка животных.

Ожидается, что использование радиометок будет составной частью инструментария игроков рынка, участвующих в предстоящем глобальном проекте по внедрению маркировки российских товаров. К 2024 году ожидается включение в его юрисдикцию большинства товарных позиций в рознице, и по многим из них использование именно RFID-меток может рассматриваться в качестве оптимальной схемы маркировки товаров.

Наряду с логистикой, другой «лидирующей» отраслью в части применения радиометок совершенно правомерно назвать торговлю — оптовую и розничную.

Рассмотрим подробнее, каким образом радиометки могут использоваться на практике в двух указанных крупнейших сегментов их применения — логистике и торговле.

Классификация рфид-меток по различным параметрам

Есть разные основания для классификации RFID-меток. Так, распространено их деление на категории:

  1. 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).
  1. 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.

Можете посмотреть ассортимент и сравнить цены на , и .

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.

  1. 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).
  1. 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.

  1. По форм-фактору.

Можно выделить следующие основные типы меток по рассматриваемому критерию:

РФИД-метка в виде этикетки к часам

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).

РФИД-метка как пропуск

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.

Стандарты и протоколы rfid

Все транспондеры, которые используются в системах RFID, работают на определенных частотах по регламентируемым протоколам — в соответствии с едиными международными стандартами, содержащими их описание.

Примечание. ISO и IEC — международные организации по стандартизации. У ISO общая специализация, а IEC — это электротехническая комиссия, которая отвечает за электронные и смежные с ними технологии.

Ниже речь пойдет о RFID-стандартах (ISO/IEC) — системных спецификациях, признанных на международном уровне.

ISO/IEC 18000

Наиболее «привлекательные» стандарты, охватывающие частотный диапазон от 125 кГц до 2,45 ГГц. Поддерживаются как пассивными (в основном) — без собственного источника питания, так и активными (реже) — с миниатюрной батарейкой — радиометками, транслирующими сигнал на дистанции от 20 см до нескольких десятков метров.

  • 2 — ниже 135 кГц;
  • 3 — на 13,56 МГЦ;
  • 4 — на 2,45 ГГц;
  • 5 — на 5,8 ГГц;
  • 6 — в диапазоне от 860 МГц до 930 МГц;
  • 7 — на 433,92 МГц.

ISO 11784/11785

Международные стандарты, которые регулируют теги, используемые в животноводстве. Такие радиометки часто имплантируются. Также транспондеры с микрочипами могут закрепляться непосредственно на теле животного.

ISO 11784 определяет структуру идентификаторов и методы обмена данными между тегами и считывателями, функционирующими на частоте 134.2 кГц.

ISO 11785 — техстандарт, описывающий принципы активации транспондеров и передачи данных с радиометки на принимающие устройства (трансиверы). Обеспечивает возможность считывания информации с тегов разных производителей. Размеры радиочастотных меток не регламентированы. Теги выпускаются в различных форм-факторах, например, внутри стеклянных трубок, ушных вкладышей или ошейников.

ISO/IEC 14443

Международный стандарт, который описывает параметры идентификационных карт, работающих на частоте 13,56 МГц, правила и порядок их использования. Делится на два типа — Type A и Type B. Различаются схемами модуляции сигналов, принципами шифрования данных и способами предотвращения конфликтов, возникающих при работе с радиочастотными устройствами. Регламентированная дистанция информационного обмена — до 10 см.

ISO/IEC 14443A распространен в сферах транспорта (например, для автобусных карт) и строительства. Достоинство — мощная защита от радиопомех, недостаток — нестабильность питания.

ISO/IEC 14443B используется для меток, встроенных в удостоверения личности, паспорта и банковские карты. Достоинства — высокий уровень шифрования, стабильный прием сигнала. Недостаток — уязвимость к помехам.

ISO/IEC 15693

Популярный High RFID-стандарт, который используется при изготовлении HF-меток*, функционирующих на частоте 13,56 МГц, и чипов для бесконтактных банковских карт. Совместим с ISO 18000-3 и обеспечивает информационный обмен на больших дистанциях. Широко применяется в сферах:

  • производства — для автоидентификации сырья и готовой продукции;
  • медобслуживания — для работы со смарт-картами, полисами, амбулаторными картами пациентов, документами врачей;
  • транспорта — для управления парковками;
  • безопасности — для контроля доступа;
  • финансов — при управлении активами;
  • торговли и логистики — для маркировки ТМЦ.

Также используется в ювелирной промышленности и библиотечном деле.

*HF (high frequency) — высокие частоты от 3 до 30 МГц или короткие декаметровые волны длиной от 10 до 100 м.

EPC Gen2 (UHF RFID)

Стандарт, описывающий UHF-метки* Class 1 Gen 2 (первого класса второго поколения), функционирующие в диапазоне от 860 до 960 МГц. Разработанный компанией EPCglobal и идентичен ISO 18000-6. Одобрен и принят ISO в 2006. Включен в систему и известен как ISO 18000-6C.

*UHF (ultra high frequency) — ультравысокие частоты, УВЧ.

RFID-стандарты — это база, играющая решающую роль в развитии технологического процесса.

Стоимость рфид-меток

Стоимость RFID-меток определяется, прежде всего, их типом (когда пассивные — намного дешевле, активные — намного дороже), а также рабочей частотой, форм-фактором и назначением (по соответствующим критериям разброс цен в рамках одного и того же типа меток может быть огромным).

Если говорить о пассивных метках, то их имеет смысл классифицировать как раз по рабочей частоте (поскольку именно она во многом определяет область применения идентификатора). Так, на российском рынке присутствуют:

  1. Низкочастотные идентификаторы:
  • типа «диск» (имеющие круглую форму) — стоимостью 20-80 рублей (примеры — Em-Marine Zorio D19, D25);
  • типа «диск самоклеящийся», который можно купить примерно за 70 рублей (Em-Marine IL-07EE, Temic IL-07TE);
  • типа «диск с отверстием» — за 80 рублей (Em-Marine D 35 x 4 x 3,8), дороже выполненные из пластика и эпоксида — примерно 200 рублей (Em-Marine D52 8 x 8 x 5);
  • типа «диск термостойкий» — за 200 рублей (Em-Marine D15);
  • типа «болт» или «винт» — за 190 рублей (Em-Marine D6, D8);
  • типа «капсула» (Em-Marine D 4,5 x 15,5), «колба» (Em-Marine D 3 x 15) — за 170-200 рублей;
  • типа «метка для птиц» — за 160 рублей (Em-Marine EBlue Iron Logic).

Важный нюанс: Em-Marine – это не наименование фирмы-производителя, а самый популярный в России формат низкочастотных пассивных RFID-меток. Технически он может выпускаться несколькими разными производителями — но благодаря стандартизации конкретные модификации радиометок практически не будут отличаться по своим характеристикам и качеству работы.

  1. Высокочастотные идентификаторы:
  • типа «наклейка» за 90-100 рублей (I-Code 86 x 54);
  • типа «ярлык» за 170 рублей (I-Code 10 x 28);
  • эпоксидные для идентификации металлических изделий за 270 рублей (Mifare 1K 31 x 45 x 3,5).

В свою очередь, отметим, что I-Code – это бренд-производитель радиометок, а Mifare – торговая марка, принадлежащая фирме NXP Semiconductors (одному из крупнейших производителей чипов для RFID-меток), и, по существу, еще один популярный стандарт радиометок.

  1. Идентификаторы, работающие в диапазоне УВЧ:
  • типа «особо прочный» (с отверстиями под крепеж) — с ценой порядка 900-1000 рублей (Nedap UHF Heavy Duty Tag);
  • типа «износостойкая на металл» — стоимостью порядка 550 рублей (Confidex Ironside UHF);
  • типа «на лобовое стекло» — стоимость порядка 320 рублей (Nedap UHF Windshield Tag).

При этом, среди УВЧ-меток встречаются и недорогие решения типа «наклейка» — ценой около 25 рублей (ESMART M50x50 UHF). Встречаются также решения типа «на лобовое стекло» ценой около 90 рублей (Confidex Windshield Label UHF).

В сегменте активных меток можно выделить популярные решения:

  1. Для автомобилей:
  • метки универсальные за 2400 рублей (Nedap Window Button);
  • типа «идентификация на парковке» — за 2400 рублей (HID ProxPass II);
  • типа «идентификация крупногабаритного ТС» за 2700 рублей (Parsec ActiveTag.I2);
  • совместимые с картами доступа водителя — за 10 600 рублей (Nedap Transition-Booster 2G).
  1. Для грузов:
  • метки повышенной прочности за 4300 рублей (Nedap HD Tag ISO);
  • метки повышенной дальности — для считывания с расстояния до 30 метров, за 3300 рублей (Smartec ST-PT058BT).

И это, безусловно, не исчерпывающий перечень возможных форм-факторов пассивных и активных RFID-меток. Более того, эта классификация очень условна и не учитывает, к примеру, наличия на рынке решений, совершенно аналогичных по форм-фактору и назначению (и даже выглядящих практически одинаково), но при этом поддерживающих разную частоту (как следствие, обеспечивающих разное расстояние считывания).

Таким образом, при выборе метки следует внимательно изучать документацию к ней, обращая особое внимание на поддерживаемую частоту и расстояние сканирования.

Следующий неотъемлемый компонент RFID-инфраструктуры — радиосканер. Рассмотрим, какими бывают такие устройства (условившись, что речь идет о решениях, совместимых со стандартом EPC Gen2), и сколько они могут стоить.

Типовые схемы применения rfid-меток в торговле

Применение радиметок в торговле можно разделить на 2 основные области:

  1. Товарно-складской учет.

Предполагается оснащение товарной тары либо отдельных позиций метками, которые позволяют отследить перемещение объекта со склада на прилавок, а также его передачу покупателю. В теории метки — при условии достаточной экономической рентабельности их применения, могут заменить штрих-коды в базовых учетных операциях.

Внедренная на ключевых участках учетного процесса RFID-инфраструктура на торговом предприятии может привести к значительному повышению эффективности работы сотрудников:

Видео — как можно промаркировать обувь RFID-метками и записать в метку данные о товаре:

Другое преимущество внедрения RFID-инфраструктуры в торговле — не считая ускорения ключевых этапов процесса управления продажами, заключается в сведении к минимуму влияния человеческого фактора в учетных процедурах. Такая инфраструктура позволяет реализовать на торговом предприятии многоступенчатую схему контроля над учетными операциями исходя из критериев их своевременности и соответствия установленным требованиям.

Тем не менее, массовое внедрение RFID-инфраструктуры на уровне ключевых учетных процедур современных торговых предприятий — скорее, вопрос отдаленного будущего (при том, что эксперты не скрывают своего оптимизма касательно превращения такого внедрения в целый отраслевой тренд).

Обусловлено это все еще ощутимой себестоимостью меток (и оборудования, необходимого для обеспечения их функционирования), необходимостью дополнительного обучения работников (и привлечения во многих случаях внешних специалистов, на которые могут возлагаться задачи, связанные как с обучением, так и с внедрением различных компонентов RFID-инфраструктуры).

Но по мере усиления востребованности такой инфраструктуры в среде ритейлеров (в этом плане рынки с лидирующими позициями сетевиков — которые при всей их противоречивости имеют все же несопоставимо большие финансовые возможности в сравнении малыми бизнесами, будут иметь преимущество) себестоимость меток будет падать, и они будут внедряться в учетные процедуры все более активно.

  1. Безопасность.

Данная область применение RFID-меток в торговле развивается исключительно активно. До повсеместного внедрения компактных RFID-меток у торговых бизнесов было не так много эффективных и надежных инструментов контроля над перемещением товаров внутри зала (и за пределы магазина): на товары приходилось прикреплять, как правило, довольно объемные и увесистые металлические бирки — EAS-метки (которые, к тому же, очевидно, подходили для ограниченного перечня товаров). Либо — осуществлять визуальное отслеживание перемещения товара на предмет противоправных действий со стороны покупателя.

Радиометки позволяют решать вопросы безопасности в части взаимодействия продавца и покупателя (во многих случаях — продавца и работника торгового предприятия) крайне эффективно. Миниатюрная, часто незаметная глазу (или же вовсе встроенная вовнутрь продаваемого товара либо коробки от него) радиометка может быть оперативно считана сканирующими устройствами на выходе из магазина. Сработает сигнал, и человек, пытающийся переместить товар за пределы магазина незаконно, может быть задержан охраной.

Еще вариант — оперативное перепрограммирование RFID-метки со статуса «не оплачен» на «оплачен». Но эта схема заметно сложнее технологически и пока не слишком распространена. Можно выделить ряд еще более технологичных принципов мониторинга движения товара в торговом зале с применением RFID-меток. В их числе — уникализация радиометок в целях обеспечения безопасного оборота отдельных категорий дорогостоящих товаров.

Уникализация предполагает «чипирование» каждого товара радиометкой, которая будет его собственным идентификатором — по которому можно отследить:

  • факт изъятия товара покупателем с полки (или иного места его размещения в торговом зале);
  • факт осуществления (или неосуществления) покупателем оплаты за товар;
  • факт перемещения товара за пределы магазина (в оплаченном или неоплаченном статусе).

Вместе с тем, нужно отметить, что RFID-инфраструктура в части обеспечения безопасной выкладки товара на финальном участке его отпуска на практике, как правило, функционирует в связке с традиционными EAS-решениями, а не самостоятельно. По существу, данные две инфраструктуры во многих случаях дублируют друг друга.

Связано это с тем, что рентабельные на сегодняшний день разновидности RFID-меток — применяемые в рассматриваемых целях (преимущественно это пассивные идентификаторы), характеризуются недостаточно высоким процентом срабатывания (который обусловлен высокой чувствительностью меток к внешним электромагнитным воздействиям, препятствиям).

В свою очередь, «процент срабатываемости» активных меток — несоизмеримо выше, но и стоят они существенно дороже. И это, в свою очередь, накладывает экономические ограничения на их развертывание в заметных масштабах.

Возможна «многоступенчатая» схема внедрения инфраструктуры безопасности в торговле — предполагающая дифференцирование участков по экономическим критериям: например, себестоимости защищаемых товаров и себестоимости систем защиты таких товаров. Так, по самым дешевым позициям может быть применен самый базовый, традиционный инструментарий обеспечения безопасности — без RFID-устройств и EAS-меток (но с видеокамерами или фактическим наблюдением охранника в зале).

По более дорогим — акцент на EAS-метках (при частичном задействовании радиометок, преимущественно пассивных). По премиальным — внедрение эффективных сочетаний технологий EAS и RFID либо технологичных решений на базе преимущественно активных радиометок, а также «уникализированных» меток.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *