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

Как работает RFID?

Технология rfid что это такое, как работает? Метка, карта, брелок, посылает уникальный код путем модулирования несущей частоты. У технологии rfid принцип работы не очень сложный, его легко понять. Карта взаимодействует со считывателем. В его конструкции есть двухсторонний радиопередатчик.

Приемопередатчик необходим для того чтобы передать закодированный радиосигнал для взаимодействия с меткой. Радиосигнал пробуждает или активирует ее. Приемоответчик метки преобразует радиосигнал в полезную мощность и отвечает считывателю. Пи проходе в метро, на работу люди часть используют технологию rfid даже не подозревая об этом.

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.

Промышленность

Важный промышленный потребитель RFID-технологий — это автомобильная промышленность. RFID-метка с набором конечных требований к изделию может быть помещена на раму или корпус собираемого на конвейере автомобиля (автобуса, грузовика и т. п.) и в процессе конвейерного производства на различных участках (сборка, окраска и т.

Важной особенностью применения RFID является неразрывность между промышленным и логистическим использованием. Прикрепленная к изделию на этапе производства метка может в дальнейшем использоваться для учёта изделия на складе или для подтверждения подлинности предмета, уже введенного в эксплуатацию.

Также в промышленности RFID-метки используются для идентификации операторов установок и агрегатов. Считыватель RFID подключается в промышленную сеть (например PROFInet) и позволяет оператору, имеющему карточку с RFID-меткой управлять оборудованием в определённой локации при помощи средств человеко-машинного интерфейса.

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:

• создания 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.

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.

Сегодня внедрение rfid в жизнь людей набирает обороты. Данную технологию используют в различных сферах бизнеса и экономики. Чаще всего применение rfid можно встретить:

• в торговле различными товарами;
• логистике;
• в маркировке транспортных средств;
• в библиотеках и при инкассации.

Применяется радиочастотная идентификация rfid и для контроля подлинности лекарств, продуктов питания, косметики и многого другого. Сегодня это востребованная технология, позволяющая автоматизировать многие производственные процессы на самых разных предприятиях.

Применение RFID комплексным образом значительно влияет на внутрипроизводственные процессы. Благодаря ее внедрению улучшаются результаты работы всего предприятия, увеличивается прибыль.

Некоторые ученые используют RFID метки, которые были разработаны для маркировки животных, для того чтобы вживлять, имплантировать людям. Они вводят под кожу желающим микрочипы. Их невозможно извлечь, не нарушив стеклянной защитной оболочки. Если попытаться сделать это, то тяжелых последствий человеку не избежать.

Технология RFID используется там, где требуется автоматизированный контроль перемещения объектов, интеллектуальный учет большого количества продукции, безошибочность, скорость и надежность эксплуатации в жестких условиях окружающей среды [2]:

• автоматизация технологических процессов на производстве;
• мониторинг перемещения товаров в складской логистике ускоряет процессы приема и отгрузки, повышает надежность и прозрачность операций;
• защита от воровства и хищений продукции;
• в индустрии потребительских товаров и розничных продаж радиочастотные системы отслеживают путь товара от производителя до прилавка, чтобы вовремя выставить его на полку в том магазине, где на него высокий спрос;
• в библиотеках RFID помогает быстро найти и выдать читателю нужные книги, предотвратить хищения, сократить очереди и упростить инвентаризацию;
• в производстве одежды, в частности, для маркировки шуб и других меховых изделий – каждый товар идентифицируется контрольным знаком со встроенной RFID-меткой.

Транспортная и складская логистика

Интеграция RFID-систем в MES-системы позволяет проводить мероприятия по оптимизации исходящей и входящей логистики.

В России с помощью RFID автоматизированы некоторые производства в пищевой промышленности:

• Производство жевательных резинок Wrigley. С помощью RFID-меток на производстве отслеживается маршрут перевозки сырья.
• Корма для животных фирмы «Марс» (Pedigree, Whiskas, Kitekat, Chappi; слежение за упаковкой при производстве и на складе готовой продукции) — пилотный проект.

В логистике существуют примеры комплексных разработок с использованием RFID — для морских контейнерных перевозок. Каждый контейнер оснащается меткой RFID,содержащей информацию о грузе и скомбинированной с датчиками (например открытия, содержания кислорода и т. п.) и передающей данные на центральную станцию сбора данных на борту контейнеровоза, которая в свою очередь передаёт данные через спутниковую связь. Таким образом владелец груза получает возможность отслеживать местоположение и сохранность груза[2].

Компания Cinram, поставщик предзаписанных CD и DVD -дисков, внедрила первое в мире решение RFID в УВЧ диапазоне. Для оптимизации входящей логистики две загрузочных двери склада материалов центрального хранилища компании Cinram в Альсдорфе, Германия, были оснащены системой SIMATIC RF 600 RFID компании Siemens AG.[3]

В 2007 году компания ШТРИХ-М внедрила систему сбора доходов и автоматизации пассажирского транспорта в г. Коломна (МО) с использованием бесконтактных карт MiFare.[4]

Немецкий производитель подъемно-погрузочного оборудования Jungheinrich внедрил технологию RFID в систему складской навигации[5][6]

В Германии на экспериментальной площадке сети гипермаркетов METRO проводится эксперимент по внедрению радиочастотных меток во всех магазинах сети[источник не указан 1309 дней], в том числе и в России. Планируется, что ручные считыватели у кассиров в ближайшее время перестанут использоваться. В случае, когда товар маркирован радиочастотными метками, покупатель, набрав продукты в тележку, провозит её через своеобразный турникет на расчётно-кассовом узле.

Ритейлер электроники и бытовой техники компания Media-Saturn Russia (сети Media Markt и Saturn), которая входит в состав METRO GROUP, в апреле 2012 года объявила о том, что совместно с METRO Group RFID Innovation Center работает над пилотным проектом по внедрению технологии RFID в российских магазинах компании[7][8] .

Электронный проездной

• Повсеместно в Европе, и частично в Париже (Франция), Лионе и Марселе (Франция), Порто и Лиссабоне в Португалии, Турине (Италия), Брюсселе (Бельгия), RFID проходит утверждение на международный стандарт Calypso (RFID) и применяется в системах общественного транспорта. Уже сейчас они используются в Канаде (Монреаль), Мехико, Израиле, Перейре в Колумбии, Ставангере в Норвегии и др.
• Платежные T-money карты могут использоваться в общественном транспорте в Сеуле и прилегающих городах. В некоторых городах Южной Кореи есть система, которая используется в некоторых магазинах как наличные. Эта система T-money заменена системой Upass с использованием MIFARE. Впервые эта система была применена для транспортных платежей в 1996 году.
• JR East в Японии ввела Suica (англ. Super Urban Intelligent Card — умная городская суперкарта) для оплаты проезда в железнодорожном транспорте в ноябре 2001, используя технологию FeliCa (англ. Felicity Card — карта счастья) фирмы SONY.
• 18 марта2007 года в Токио введена система оплаты проезда PASMO. В карты вмонтирован RFID чип FeliCa от Sony.
• В Гонконге транспортные перевозки оплачиваются в основном с использованием RFID-технологии, названной Octopus Card (англ. Octopus — осьминог). Она была запущена в 1997 году для сбора оплаты за проезд, но «выросла» до масштабов обычной платежной карты, которая может использоваться в торговых автоматах, фастфудах и супермаркетах. Карта может быть перезаряжена (добавлены наличные) в специальных автоматах или в магазинах и может быть считана на расстоянии в несколько сантиметров от считывателя.

Портал Electronic Road Pricing в Сингапуре. Такие порталы собирают платежи в местах с высоким трафиком активных радиочастотных модулей в автомобилях.

• В Сингапуре автобусы и поезда общественного транспорта используют пассивные радиочастотные карточки, называемые EZ-Link. Трафик в многолюдные деловые районы регулируется с помощью переменных пошлин взимаемых с помощью систем с активными метками и карт с хранимой суммой (известных как CashCard).
• RFID используется в Малайзии для оплаты проезда по системе высокоскоростных шоссе (Malaysian Expressway System). Система называется Touch ‘n Go.
• В Транспортном управлении залива Массачусетс ввели в эксплуатацию CharlieCard RFID в качестве более дешевого (по сравнению с бумагой и наличными) способа оплаты.
• В Московском метрополитене впервые в Европе ввели RFID-смаркарты (1998 год).
• В Самаре с 1 июля2008 года введена система оплаты проезда в общественном транспорте с помощью RFID-смарткарт.
• В Екатеринбурге система оплаты проезда в общественном транспорте с помощью RFID-смарткарт (Екарта) действует с 15 июля2009 года. А с 1 января 2011 года прекращена эксплуатация бумажных проездных билетов.

РФИД карты

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).

Популярными сегодня становятся rfid карты, они бывают пассивные и активные. Они применяются в системах контроля доступа, учета рабочего времени. Выпускаются и широко применяются дисконтные и платежные карты. Активные виды могут быть считаны с расстояния в 200 метров, потому что они имеют встроенную батарею.

Пассивные карты работают на различной частоте. Они бывают разного размера. В них встраивается rfid чип, в него записывается и в нем хранится информация. В них есть антенна, передающая сигнал считывателю. Выпускаются и Rfid браслеты, брелоки. Производят бесконтактные карты из пластика, в процессе изготовления чип запекается между его слоями. Они недорого стоят и доступны всем, особенно сделанные с применением бумаги, картона.

Карты имеют различные rfid стандарты, например, закрытые MIFARE / MIFARE , и открытый CIPURSE. Чтобы они долго и надежно работали необходимо следить за тем чтобы они не сгибались, нельзя их очищать при помощи моющих средств. Нужно избегать контакта карты с органическими растворителями.

Их нельзя нагревать выше 80 градусов. Карта может перестать работать из-за механического повреждения. Желательно не носить ее в кармане вместе с ключами, монетами и другими твердыми предметами, потому что это приведет к ее повреждению. Сегодня какой-либо вид карты rfid есть практически у каждого.

РФИД ключ, система контроля доступа

RFID технология активно применяется в Системах контроля и управления доступом (СКУД) для целей идентификации объектов доступа (людей, автомобилей). При этом используются различные стандарты и физические форматы RFID меток.

Для идентификации людей наиболее популярным является формат бесконтактной пластиковой карточки по размеру совпадающей с банковской, карточку для запроса доступа как правило нужно осознано подносить к считывающему устройству на расстояние порядка 10 см.

В ключи зажигания автомобилей также иногда встраиваются метки для повышения защиты от угона. Считыватель находится в замке зажигания и подключен к иммобилайзеру или бортовому компьютеру.

• Микроволновые RFID-метки используются для удаленного контроля доступа к транспортному парку.
• С 1990-х RFID используется в качестве автомобильного ключа. Если считыватель машины не «видит» в своей зоне действия определённый идентификатор, машина не заведется и не поедет.
• Начиная с 2004 года, функция Smart Key/Smart Start стала доступна в Toyota Prius. С тех пор Toyota встроила эту функцию во многие другие модели, как в бренд Toyota, так и в Lexus, в том числе в Toyota Avalon (модель 2005 года), Toyota Camry (модель 2007 года), и Lexus GS (модель 2006 года). Ключ содержит активную RFID-микросхему, позволяющей машине идентифицировать его с расстояния до 1 метра (3х футов) от антенны. Водитель может открыть дверь и завести машину, не вынимая ключ из кармана.
• Ford, Honda, и некоторые другие производители используют основанные на RFID ключи зажигания в качестве антиугонной системы.

Ключ RFID и система контроля доступа сегодня широко используется повсеместно. Она может быть установлена на входе в подъезд. С ее помощью можно легко контролировать порядок на любом объекте. Системы доступа просты в управлении, при необходимости их можно расширять. Некоторые из них защищены от копирования ключей. Популярностью пользуются бесконтактные карты.

Современный ключ rfid сигнал может передавать на расстояние в 15 сантиметров. Но обычно им прикасаются к считывателю. Ключи делятся на несколько видов. Есть мастер-ключ, который может управлять режимами работы контроллера. С его помощью программируют данное устройство. Простой ключ позволяет получить доступ в помещение, используя его можно пройти куда-либо через турникет. Исполнительное устройство моментально открывается при его поднесении к считывателю.

Автономные системы контроля доступа отличаются по функциональности. В некоторые их виды допускается подключение электрического замка, магнитного или механического. Допускается использование турникетов, есть кнопка выход. Существуют и более сложные системы. СКУД работает автономно. Она может быть независима от компьютера, программируется мастер картой.

Сетевая СКУД имеет контроллер. Он работает с интерфейсом RS485, Ethernet, WiFi, GPRS. Контроллеров может быть использовано сразу несколько. Они часто объединяются в одну сеть и управляются специальным ПО. Такая система позволяет вести мониторинг событий в реальном времени. С ее помощью можно быстро менять права доступа в помещения. Она может производить учет рабочего времени.

Есть СКУД построенные на основе терминалов. Они представляют собой микрокомпьютер. Он объединяет контроллер и считыватель. Интеллектуальные более сложные IP системы позволяют не только контролировать доступ. Они могут работать совместно с видеонаблюдением, охранной и пожарной сигнализацией.

Технология rfid смартфон делает телефон еще более универсальным устройством. Бесконтактная форма идентификации очень удобная. В телефон можно установить Apple Pay или другую подобную платежную систему. В магазине можно купить отдельный rfid модуль, предназначенный для системы доступа, автоматической идентификации. Его могут использовать робототехники, он может применяться для отслеживания вещей.

Сегодня rfid технологии уже достаточно широко распространены. В будущем они будут пользоваться еще большей популярностью. Если RFID-метку встроить в пакет кефира, она может содержать данные о его стоимости, сроке годности. Данную информацию сможет прочитать смартфон. На выходе из магазина можно установить считыватель меток, и он будет суммировать цену всех продуктов, которые нужно купить в магазине.

Деньги автоматически спишутся со счета покупателя. Если продукты с меткой RFID положить в умный холодильник, он будет отслеживать их наличие и следить за сроком годности. Кода товар выбросят его перемещение также можно будет отследить. Рынок сбыта США находится на пороге широкого применения RFID-технологии, системы расчетов, построенной на ее основе, и многого другого. С уверенностью можно сказать, что RFID в будущем будет только развиваться.

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.

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.

Медицина

В медицине RFID используется для повышения комфорта и безопасности лечения пациентов.

RFID-браслеты используют для отождествления младенца с матерью. Кроме того, их можно использовать для быстрого поиска ушедшего из своей палаты пациента, требующего по состоянию здоровья постоянного присмотра (например, страдающего болезнью Альцгеймера), или срочно разыскиваемого врача.

В сами метки или в базу данных, ключом к которой является идентификационный номер метки, может заноситься вся информация о необходимых для лечения данных, таких, как группа крови, сведения об аллергии, прописанные лекарства, и др. Использование подобной базы данных предотвращает ошибки, связанные с плохим почерком, утерей выписок, долгим поиском нужной информации.

Немецкий концерн Siemens AG, совместно с компанией Schweizer electronic разработали чип RFID со встроенным датчиком температуры, выдерживающий операции стерилизации и пастеризации, а также ускорение до 5000 g, развиваемое на центрифуге. Данный чип предназначен, например, для использования в банках крови.

Библиотеки

Станция выдачи книг в библиотеке СПБГУ

RFID в книгах

Применение RFID в библиотеках в качестве замены штрих-кодам позволяет ускорять инвентаризацию и поиск книг, автоматизировать книговыдачу, кроме того, метки могут выполнять антикражевую функцию.

• Первыми библиотеками, в 1999 году начавшими использовать RFID (в США), стали Rockefeller University в Нью-Йорке и Farmington Community Library.
• Одно из самых крупных библиотечных применений RFID — библиотека Ватикана, насчитывающая в своем фонде более двух миллионов экземпляров книг.^[12]
• В Москве RFID-система внедрена в Доме Украинской Книги имени Леси Украинки.
• В Санкт-Петербурге с помощью RFID автоматизирована библиотека Восточного факультетаСПБГУ.
• В Красноярске с помощью RFID автоматизирована Государственная универсальная научная библиотека Красноярского края ГУНБ.

• На данный момент (марта 2008 года) головная библиотека Государственного Университета Высшей Школы Экономики работает в режиме перехода с системы учёта, основанной на штрих-кодах, на систему учёта на основе радиочастотной идентификации.^[13][14]

• С 2011 года в Старооскольском филиале БелГУ с помощью RFID автоматизирован абонемент библиотеки.

Паспорта

RFID метки используются в качестве паспортов в многих странах. Первые RFID-паспорта (е-паспорта) были введены в Малайзии в 1998 году. В добавок к информации, хранящейся на визуальной странице паспорта, в малайзийских е-паспортах также содержится история перемещений (время, дата и место) въезда и выезда в страну.

Другие страны также последовали данному примеру и начали включать RFID в паспорта. Это уже сделали: Норвегия (2005)[15], Япония (1 марта 2006), большинство стран Европейского союза (в 2006) (включая Испанию, Ирландию и Британию), Австралия, Гонконг. США (2007), Сербия (июль 2008), Южная Корея (август 2008), Тайвань (декабрь 2008), Албания (январь 2009), Филиппины (август 2009).

Стандарты на RFID-паспорта определены Международной Организацией Гражданской Авиации (англ. International Civil Aviation Organization, ICAO) и содержатся в соответствующем документе за № 9303, Часть 1, Книга 1 и 2 (6е издание, 2006). ICAO, ссылаясь на стандарт ISO 14443, определяет RFID чипы в е-паспортах как бесконтактные интегральные схемы. В стандартах ICAO определено, что е-паспорта могут быть идентифицированы с помощью стандартного логотипа на его передней стороне.

RFID-метки включены в новые паспорта Великобритании и некоторые новые паспорта США начиная с 2006 года. США произвели 10 млн паспортов в 2005 году и по предварительным подсчётам 13 миллионов в 2006. Чип хранит ту же информацию, что и печатный вариант, а также, включает цифровую подпись владельца. Паспорта будут включать тонкую металлическую подкладку, которая затруднит считывание, когда паспорт закрыт, так как металл будет экранировать радиосигнал.

RFID метки включены в новые паспорта России с 2006 года. В 2007 выдача новых паспортов была ограничена, планировалась полная замена к 2009 году.[16]

Как устроена технология RFID: принцип работы

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.

RFID-метка – это миниатюрное запоминающее устройство из микрочипа, который хранит информацию, и антенны для передачи и получения данных. В памяти транспондера хранится уникальный номер (идентификатор) и информация [2]. Когда метка попадает в зону регистрации RFID-считывателя, этот прибор принимает данные и передает их на компьютер со специальным программным обеспечением для дальнейшей обработки и хранения.

Какие бывают радиочастотные метки: классификация

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.

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.

В зависимости от типа источника питанияRFID-метки делятся на [1]:

• Пассивные – транспондеры с идентификационным номером без встроенного источника энергии, передают сигнал методом модуляции отражённого сигнала несущей частоты. Антенна считывателя излучает сигнал несущей частоты и принимает отражённый от метки модулированный сигнал. Дальность действия высокочастотных меток составляет от 1 сантиметра до 2 метров, а ультравысокочастотных (860—960 МГц) и сверхвысокочастотных (2,4-2,5 ГГц) – от 1 до 10 метров. Срок эксплуатации меток этого типа практически неограничен.
• Активные – транспондеры увеличенных размеров с собственным источником питания, которые не зависят от энергии считывателя и читаются на дальнем расстоянии (до 300 метров). Они могут оснащаться дополнительной электроникой, например, сенсорами для мониторинга температуры, влажности и прочих внешних факторов. Такие метки способны хранить больший объём информации для отправки приёмопередатчиком, они являются самыми надежными и высокоточными. Активные метки способны генерировать выходной сигнал большего уровня, чем пассивные, и могут использоваться не только в воздухе, но и в более агрессивных средах: воде, телах людей и животных, металлах (корабельные контейнеры, автомобили). В противовес всем этим достоинствам, для активных меток свойственны существенные недостатки, которые ограничивают их повсеместное применение: они достаточно дорогие, а у их собственных батарей ограничено время работы (до 10 лет).
• Полупассивные (полуактивные) – чипы небольших размеров с собственным источником энергопитания (батареей). Дальность их действия зависит только от чувствительности приёмника считывателя.

По типу используемой памятиRFID-метки бывают [1]:

• RO (Read Only), в которые информация записывается лишь единожды, сразу при изготовлении. Такие метки пригодны только для идентификации и их практически невозможно подделать;
• WORM (Write Once Read Many) – помимо уникального идентификатора, такие транспондеры содержат блок однократно записываемой памяти, которую можно многократно читать;
• RW (Read and Write) – транспондеры с идентификатором и блоком памяти для многократного чтения и записи данных.

По рабочей частоте RFID-метки делят на [1]:

• низкочастотные LF (125-134 кГц, стандарт ISO/IEC 18000-2:2009) – пассивные системы этого диапазона дешевы и часто используются для подкожного чипирования животных и людей. Достаточно хорошо работают на небольшом расстоянии. Для транспондеров этого диапазона свойственны коллизии – ошибки одномоментной передачи информации в среде коллективного доступа.
• высокочастотные HF (13,56 МГц, стандарт ISO/IEC 18000-3:2010) – дешевы, без экологических и лицензионных проблем, поддержаны стандартом ISO 14443, имеют широкую линейку решений. Используются в платежных системах, логистике, идентификации личности. Для систем этого диапазона характерны коллизии и проблемы со считыванием на большие расстояния, в условиях высокой влажности и наличия металла.
• ультравысокочастотные UHF (860—960 МГц, стандарт ISO/IEC 18000-63(C)) – снабжены антиколлизионными механизмами, позволяют работать с большими расстояниями, используются в складской и производственной логистике.
• радиочастотные UHF-метки ближнего поля – работают в магнитном поле антенны в условиях высокой влажности, присутствия воды и металла. Используются в розничной торговле фармацевтическими товарами и учете, где необходим контроль подлинности, за продукцией, содержащий воду и металлические детали.

По материалу объекта маркировки различают метки [2]:

• для металлических объектов;
• для объектов, не содержащих металл;
• универсальные.

По исполнениюRFID-метка может быть в виде [2]:

• наклейки;
• интегрированной в объект чипирования (бирка, этикетка);
• корпусированная – для использования в экстремальных условиях (очень низкие или высокие температуры, защита от горения и т.д.)

Маркировка животных

Ушная клипса

Опознавание животных при помощи микрочипов применяется для упрощения их учёта, для перемещения через границу, страхования, исключения подмены при разведении. Использование уникального номера позволяет отслеживать животных от фермы до потребителя, проверять своевременность обязательных вакцинаций и лечения.

Поголовное сканирование и чипирование животных постепенно становится обязательной повседневной практикой, как в странах Европы, Америки, Австралии. Евросоюз запретил ввоз нечипированных животных. В России применение микрочипов рекомендовано законом для разведения племенных животных.

Пассивные RFID метки для животных нормируются стандартами ISO 11784, ISO 11785 (англ.)русск. (устарели) и новым стандартом ISO 14223 (англ.)русск..

Животные чаще всего носят метку в виде ошейника, ушной клипсы или имеют заглатываемую метку осевшую в пищеварительном тракте. Такие метки позволяют читать их автоматически благодаря дальности чтения соизмеримой с размером животного. Считыватели выполняют в виде стационарных арочных проходов или галерей.

Имплантируемая метка в кошке

Некоторые группы животных могут снабжать имплантируемыеми под кожу (при помощи шприца) метками покрытыми биологически инертным стеклом. Сканеры считывают номера чипов бесконтактно на расстоянии 3-8 см, что, как правило, меньше размеров животного и требует работы ручным сканером.

Где используются RFID-метки: сферы применения IoT

На текущий момент RFID-технологии применяются в самых разнообразных сферах человеческой деятельности:

1. Промышленность
2. Транспортная и складская логистика
3. Системы контроля и управления доступом
4. Медицина — мониторинг состояния пациентов, наблюдение за перемещением по зданию больницы.
5. Библиотеки — станции автоматической книговыдачи, быстрая инвентаризация.
6. Паспорта
7. Транспортные платежи
8. Дистанционное управление
9. Опознавание животных
10. Сельское хозяйство
11. Человеческие имплантаты
12. Система управления багажом
13. Система Локализации Объектов в реальном режиме времени

В первую очередь, используется следующий функционал RFID:

• Информация об объекте, его свойствах, качествах и т. п.
• Информация о положении объекта.

RFID только начинают использовать в розничной торговле – в логистике и складском учёте, а также в торговом зале для предотвращения краж.

В апреле 2012 года ритейлер электроники и бытовой техники компания Media-Saturn Russia (сети Media Markt и Saturn) объявила о том, что совместно с Центром инноваций Metro Group (Германия) работает над пилотным проектом по внедрению технологии RFID в магазинах компании. Тестирование начнется в конце 2-го – начале 3-го квартала 2012 года и будет проходить на базе отдела «Мультимедиа» одного из московских магазинов Media Markt.

По аналогии с использованием RFID-меток в больницах в будущем возможно вживление такой метки человеку в определенном возрасте для однозначной идентификации. Это позволит заменить чипом небольшого размера множество бумажных документов, например: паспорт, индивидуальный налоговый номер, свидетельство о рождении, водительские права, медицинские противопоказания, группа крови, и другие.

Преимущество такой технологии в компактности, надежности (потерять имплантат сложнее, чем документ), и удобству опознавания мертвого человека или человека, находящегося в бессознательном состоянии в случае ранения, аварии, несчастного случая, или других неблагоприятных для жизнедеятельности событий.[источник не указан 606 дней]

Кроме того, это позволит отказаться от бирок на теле в морге.

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).

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.

Высокочастотные RFID-метки, работающие на частотах 13,56 МГц;Ультравысокочастотные метки, работающие в частотах 860-960 МГц. Этот диапазон используется в Европе.

1. ReadOnly-устройства, на которые можно записывать информацию единожды, а дальнейшее изменение, либо удаление информации невозможно;
2. WORM-устройства — RFID-радиометки, которые позволят однократно записывать и считывать все данные. Изначально в памяти не хранится информации, все данные вносятся пользователем, однако после записи перезаписать или же удалить информацию невозможно;
3. R/W-приборы, которые позволяют считывать или записывать информацию. Это более прогрессивная группа приборов, так как данные метки позволяют перезаписывать и удалять даже различную ненужную информацию. Rfid метки запись происходит с их же помощью.

Технология RFID метки и области применения — используется в производстве, торговле, в системах управления и контроля за доступом, в системах защиты от подделок документов и прочих областях.

Станция выдачи книг в библиотеке СПБГУ

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

Ссылки

Эта страница в последний раз была отредактирована 22 сентября 2019 в 16:03.

Где применяется

Сфера применения постоянно расширяется. Данная технология часто востребована в отраслях, в которых требуется контроль за перемещением объектов и интеллектуальные решения автоматизации, а также нужна способность работать в самых жестких условиях, безошибочность и надежность.

• На производствах с RFID проводится учет сырья и контролируются тех. операции, обеспечивают принципы JIT и FIFO. RFID-решения обеспечивают высокий уровень надежности и стабильность качества.
• На складе RFID отслеживается перемещение товара в реальном времени, ускоряется процесс отгрузки, повышается надежность операций и снижается человеческий фактор. RFID-решения обеспечивает отличную защиту от воровства продукции.
• В индустрии потреб. товаров и розничных продаж RFID-системы отслеживают товары на пути поставки, от производителя и до прилавка. Товар поставляется на полку, не залеживаясь на складе и отправляется в магазин, где на него есть высокий спрос.
• Rfid метки имеют интересные способы применения — например в библиотеке RFID поможет найти в хранилище и выдать книги, предотвратить хищения. Также исчезают очереди на выдачу. Сокращается время выбора и поиска нужного издания.
• RFID-метки применяют также в маркировке шуб и прочих меховых изделий. Каждое такое изделие маркируется Контрольным (или особым идентификационным) знаком со встроенной в него меткой. При этом стоимость rfid метки — сущие копейки.

Множество областей бизнеса можно улучшить благодаря новой RFID-технологии. Потенциал RFID огромен.

Что такое RFID метки

Активные идентифицирующие устройства можно охарактеризовать высокой дальностью считывания в отличие от пассивных, а также возможностью лучше распознавать и считывать все нужные данные при движении такой метки на высокой скорости. Недостатком активных меток считается цена и громоздкость.

Выбор начинается с постановки целей применения и понимания функции, которую выполняет RFID-считыватель. И только после этого можно купить rfid метки.

• Настольный считыватель. Данный вид применяется при маркировке книг/документов в библиотеках, персонализации при маркировке шуб и меховых изделий(используется rfid метка на одежде), для контроля подлинности покупаемой продукции. RFID-считыватель устанавливается на стол и подключается к компьютеру через USB.
• Мобильный RFID-считыватель. Данные устройства нашли активное применение на складах, в библиотеках и в архивах. Они применяются в работе даже вне помещения, где отсутствует питание. Мобильный считыватель часто используется для группового поиска и инвентаризации, идентификации в полевых условиях (ремонтные работы, контроль продукции).
• Портальный считыватель. Его основная цель — антикражная функция в библиотеках, на складах и прочих объектах. Портальные считыватели используют для лучшей идентификации транспорта, для учета перемещения людей или объектов (выставки, заводы). Также использует функцию rfid перезаписываемые.
• Потолочный RFID. Дублирует функцию классического портального RFID-считывателя, но в отличие от него устанавливается на месте с широким проходом, за подвесным потолком, на объектах представляющих культурную ценность.
• Также можно использовать android (есть встроенный адаптер).

Для маркировки ключей была разработана RFID-метка в пластмассовом корпусе-брелоке на основе системы TwinTag-Mini.

RFID-метка TwinTag была сконструирована для постоянного использования в решениях, которые требуют регистрации объектов в 3 плоскостях (3D формат).

Такой брелок может быть использован как идентификатор и верификатор-электронной подписи кассира в отделении банка и обслуживаемой на торговой точке.

На основе выбора вы сможете подобрать себе комплект меток. Приобрести его можно во многих интернет-магазинах. Он содержит несколько типов меток для разных учётных единиц. Вы можете протестировать работу подобного оборудования с конкретной меткой в настоящих условиях.

Расшифровка RFID – Radio Frequency Identification, говорит о том, что это технология бесконтактного обмена данными. Метки RFID или транспондер читаются дистанционно (в том числе через упаковку), а их владелец может даже не знать о том, что начался обмен данными.

Для чтения данных метке достаточно попасть в зону регистрации. Это устройство также используется для хранения информации.

Достоинства меток:

• небольшой размер чипа;
• разные расстояния считывания;
• мгновенное соединение;
• возможность считывания даже через упаковку с машины (т.е. даже в движении);
• защита от взлома и перехвата сигнала;
• возможность многократной перезаписи.

Таги или rfid метки содержат антенну. В специальном чипе хранятся данные. Чтобы их прочитать требуется RFID считыватель. Метки встраиваются в товары. С их помощью облегчается процесс инвентаризации. Ими маркируется скот, в них содержатся данные о ветеринарном осмотре. С их помощью идентифицируют транспортные средства, отслеживают багаж в аэропорту.

Современная rfid технология, это полезный помощник человеку во многих сферах жизнедеятельности. Она позволяет получать данные с большого расстояния. Ее используют на картах метро. Активные метки имеют большой радиус действия, размеры, питаются от батарейки. Они могут представлять собой сложное устройство. В них можно встроить термометр, гигрометр, чип GPS-позиционирования.

RFID-метки не перестают работать и после того, как товар куплен и вынесен из магазина. Поэтому они могут быть использованы для слежки и других неблаговидных целей, несвязанных с инвентаризационной функцией. Их делят на несколько основных категорий. В зависимости от источника питания они могут быть:

• активные;
• пассивные;
• полу пассивные.

По назначению они выпускаются для металлических объектов, не содержащих сталь, универсальные. По виду исполнения производят метки наклейки, встроенные, например, бирка, КиЗ, этикетка, и помещенные в корпус. Сфера их применения постоянно расширяется.

Пассивная метка может хранить 1024 байтов данных или один килобайт. Этого достаточно для того, чтобы сохранить полное имя, идентификационный номер, дату рождения, SSN, информацию о кредитной карте и многое другое. В аэрокосмической промышленность применяются пассивные сверхвысокочастотные RFID-метки, у которых размер памяти 8 КБ. Они нужны для отслеживания истории деталей. Они могут хранить и передавать очень большое количество данных.

По способу записи информации RFID метки делятся на три вида. Есть такие, которые позволяют производить многократное чтение и запись, однократную запись и многократное считывание, поддерживающие только одну функцию чтения. Они могут быть среднечастотные, низкочастотные, высокочастотные.

Наиболее популярными сегодня являются rfid протоколы ISO 14443 (A), ISO 15693, SO 18000. Они отличаются радиусом действия и характеристиками. При использовании RFID ворот человеку не обязательно подносить карту к считывателю. Метки могут применяться для предотвращения хищений. При попытке вынести что-то через ворота будет подан сигнал тревоги.

В 1945 годуЛев Сергеевич Термен изобрёл для Советского Союза 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.[3]

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.[4]

Ещё одной вехой в использовании RFID-технологии является 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]

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

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

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.

По мнению экспертов, рынок RFID-систем в России еще только зарождается, так что предложение в этом сегменте существенно превышает спрос. Из-за этого отставания отечественный рынок развивается опережающими темпами — совокупный среднегодовой темп роста в период с 2008 по 2010 год превышает 19 %. Тогда как среднегодовой темп роста мирового RFID рынка (CAGR) превышает 15 %.

По оценкам участников рынка, объем мирового рынка RFID продукции в 2008 году составил $5,29 млрд. Ожидается, что к 2018 году он вырастет более чем в 5 раз. Объем российского рынка RFID — чуть более одного процента от мирового рынка, и составляет $69 млн.[33]

При поддержке ГК «Роснано» в России созданы 3 независимых производства.

Первый (исторически) реализуется совместно с итальянской компанией Galileo Vacuum Systems spa (общая стоимость: 43 млн евро. Доля РОСНАНО — 21 млн евро. Они же известны под брендом Sitronics и производят карточки для московского метрополитена.

Второй проект реализуется в Санкт-Петербурге совместно с компанией «Систематика». Здесь доля РОСНАНО — 190 млн рублей (общий бюджет: 630 млн рублей).

Также госкорпорация создает в Санкт-Петербурге серийное производство приборов и систем на основе акустоэлектронных и хемосорбционных устройств, в том числе датчиков давления и деформации, устройств радиочастотной идентификации (RFID), высокочастотных полосовых фильтров и газосигнализаторов. Инициатором проекта является ОАО «Авангард».

Бесконтактная смарт-карта

Московского метро (система HF-диапазона)

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

штрих-код

, справа —

DMC

РФИД на одежде что это?

Сейчас в магазинах часто продаётся одежда с чипами. Эти чипы основаны на маркерах (RFID), т. е. для возможности идентификации на расстоянии. Такие чипы намеренно помещают на одежду так, чтобы покупатель не замечал их и продолжил носить одежду с чипом в своей повседневной жизни.

FID-транспондеры для маркирования изготовляют на основе кремниевого чипа. Такой чип увеличит срок эксплуатации радиометки и предоставит функциональные преимущества. Вещевая RFID-метка — ярлык с программируемым чипом, содержащим сведения об изделии.

Размер антенн уменьшен, что позволит производить их с небольшими габаритами. Чип удобно эксплуатировать в одежде: шубах, детской одежде, нижнем белье и прочих товарах. Также используются rfid наклейки и rfid этикетки на одежде и прочей продукции.

Благодаря Gen 3 rfid чип в одежде имеет увеличенный объем памяти и оснащен функцией дополнительного шифрования/генерации серийных номеров. Это делает метки rfid tags надежными устройствами в деле учета товара и при его защите. Кроме этого есть возможность сделать rfid метку своими руками(благо это не очень сложно) и хранить ее в повседневной одежде.

RFID чип позволит неоднократно дополнять или перезаписывать данные в его памяти. РФИД метки легко читаются через упаковку, что обеспечивает возможность их размещения. Дальность считывания RFID tag составляет несколько десятков метров.