Cчитыватели RFID (РФИД) и модуль для RFID меток

Способы записи на идентификатор

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.

  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.

В зависимости от характеристик используемой памяти чипы радиочастотной идентификации можно разделить на три группы:

  • Read Only — на микросхему чипа информация записывается ещё при производстве. Изменить или переписать такую информацию невозможно, но подобный приём лучше всего защищает индивидуальный код метки от подделки.
  • Write Once Read Many — чип содержит в себе память, запись в которую возможна только один раз. После записи такой чип превращается в Read Only. Такой вариант подходит тем клиентам, которым требуется от чипов какая-то дополнительная информация, помимо индивидуального кода. Эту информацию они могут записать сами при получении чипов с производства.
  • Read and Write — память таких чипов может быть записана и перезаписана многократно. Благодаря гибкости применения такие чипы могут использоваться в самых различных сферах, особенно в активных метках, где помимо идентификатора требуется запись и хранение информации с дополнительных сенсоров.

Cчитыватели  RFID (РФИД) и модуль для RFID меток

Запись информации на внутреннюю память RFID-меток может производиться при помощи самого простого оборудования. Одним из самых распространённых примеров является аппаратно-программный комплекс Arduino. Программная оболочка Arduino бесплатна и проста в настройке, написании и компиляции программ, а Интернет изобилует гайдами по работе с этой системой автоматизации.

В качестве аппаратной части Arduino для работы с RFID-метками удобен в использовании модуль MFRC522. В комплекте с данным модулем поставляется метка-карта и метка-брелок для начала работы, впоследствии дополнительные метки можно докупить отдельно. Для начала работы достаточно установить на Arduino библиотеку RFID library для этой микросхемы, после чего просто подключить проводами папа-мама микросхему к основному блоку.

Принципы работы системы RFID меток

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.

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.

Cчитыватели  RFID (РФИД) и модуль для RFID меток

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).

Читайте ещё про NFC:  Используем NFC для автоматизации

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.

Как понятно из названия, RFID метка работает при помощи радиосигналов. Система состоит из двух частей — считывающее устройство при помощи радиоволн принимает или записывает информацию, которая хранится на собственно метке, которую ещё называют тегом или чипом. Благодаря простоте устройства его параметры очень гибки — в зависимости от устройства метки и считывателя может меняться дальность передачи информации, точность её приёма, размер передаваемых данных и возможность их перезаписи.

Сама РФИД метка чаще всего состоит из двух частей — небольшая микросхема для работы с информацией и кодирования-декодирования её в радиочастотный сигнал, и антенна, которая этот сигнал принимает и передаёт. Именно антенну, похожую на лабиринт змеящуюся серебристую полоску на пластинке метки, и видит человек при первом взгляде на RFID-тег.

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.

Где используется технология?

Cчитыватели  RFID (РФИД) и модуль для RFID меток

Удобство, дешевизна, простота и способность работать годами — благодаря такому набору качеств RFID-метки захватили множество сфер бизнеса и бытовой жизни. Применение подобной метке можно найти буквально везде — даже для сортировки своих носков после стирки, чтобы больше никогда не терять им пару.

Кстати о носках — миниатюрный размер RFID-чипа идеально подходит для текстильной промышленности. В данном случае чаще всего мы встречаемся с тегом-наклейкой. Благодаря индивидуальному коду каждого чипа RFID-система облегчает множество действий:

  • учёт товара
  • сбор статистики для отчёта
  • инвентаризация запасов
  • маркировка шуб и прочих изделий из меха контрольным идентификационным знаком согласно условиям постановления Правительства РФ в целях борьбы с контрабандой, браконьерством и подделкой
  • защита от краж и контрафакта

Индивидуальный код метки сканируется ручным считывателем прямо на кассе, подключённой к общей базе данных магазина, что позволяет контролировать и отслеживать товарооборот в режиме online. А сама метка-наклейка легко удаляется с ткани потребителем или продавцом после продажи, не вызывая никаких вопросов.

Система учёта и регистрации транспортных средств при помощи RFID-чипов позволяет автоматически назначать автомобилям различные статусы, гибко меняя разрешение на въезд или выезд, учитывать и отслеживать перемещение автотранспорта и оперировать данной информацией в автоматическом режиме, в том числе online.

  • журнал перемещений транспорта
  • вес груза
  • техническое состояние автомобиля
  • наличие свободных пассажирских мест

RFID брелок

Небольшой размер пассивных чипов позволяет встраивать их в кредитные карты или брелоки. Классическим примером использования пассивной RFID-метки является ключ-брелок, широко распространённый как ключ доступа к дверям подъезда или воротам ограды. Простота изготовления, прочность и долговечность подобных ключей в сочетании с индивидуальным кодом каждого чипа делают их привлекательной альтернативой традиционным ключам.

В системе автоматического учёта и регистрации транспортных средств чаще всего на шлагбаум устанавливаются считыватели RFID-меток, расположенных на автомобилях. В большинстве случаев, например, в случае установки шлагбаума на въезде придомовой территории или закрытого коттеджного посёлка, от такого шлагбаума требуется только распознавание метки, наклеенной на лобовое стекло автомобиля, в режиме «свой-чужой».

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.

Читайте ещё про NFC:  NFC метки: что это, как пользоваться, программировать, как работать, как записать, для чего нужны, как скопировать, как сделать своими руками

Наиболее часто RFID используют для:

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

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.).

Cчитыватели  RFID (РФИД) и модуль для RFID меток

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.

Типы RFID считывателей

Считыватели RFID меток могут иметь самую различную конструкцию, но в большинстве случаев они делятся на две категории:

  • Стационарный считыватель — благодаря постоянному креплению, питанию и подключению к контроллеру или ПК, такой считыватель имеет большую мощность и дальность сигнала, позволяя считывать данные сразу многих меток. Такие считыватели используются на производстве, в складах или автопарковках. Монтаж их может быть произведён на стены, стол, конвейер или погрузчик.
  • Мобильный считыватель — в зависимости от размеров, мобильные устройства имеют различную мощность сигнала, объём памяти и возможность подключения к online-сети, но недостатки у них общие — непродолжительность работы от батареи и меньший радиус действия. Однако, небольшой размер и возможность ношения такого считывателя идеально подходят для индивидуального использования продавцом или работником склада для ручного контроля и учёта небольших меток, к примеру, на одежде или книгах в библиотеке.

Как выбрать RFID-считыватель?

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).

RFID брелок

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.

Объекты маркировки:

  • Ключи.
  • Сумки.
  • Идентификатор кассира.
  • Идентификатор дежурного инкассатора.

Принципы работы системы RFID меток

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.

Читайте ещё про NFC:  Тип метки nfc не поддерживается как убрать. Тип метки NFC не поддерживается на Samsung Galaxy. Где купить NFC-метки

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.

RFID-метка в Браслет-Сервис

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.

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).

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.

Как устроены RFID-метки?

Фото 3

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

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

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

Какие бывают RFID-метки?

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

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

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.

Фото 4

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.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector