Принцип работы RFID-меток

RFID является технологией идентификации, которая открывает возможности для выполнения многих поставленных задач. К этой технологии относятся как метки (теги), так и считыватели (ридеры). Им находят применение во многих сферах. В статье содержится детальное описание, что такое RFID-метки и RFID-технология, где и как используются эти метки (теги), их стандарты и как работает RFID.

RFID-метки – что это такое

Узнайте, rfid чип что это.

Радиочастотная идентификация (англ. radio-frequency identification; RFID) использует электромагнитные поля для отслеживания меток, которые прикреплены к объектам и предметам, а также для их идентификации. В метках (или тегах) содержится информация в электронном виде.

У пассивных меток нет встроенного источника тока для питания. Пассивные теги собирают благодаря КМОП-чипу энергии посредством запроса радиоволн от рядом расположенного RDIF-считывателя.

У активных меток присутствует локальный источник питания (батарея). Они могут работать на расстоянии сотни метров непосредственно от считывателя RFID. Метка может не быть расположенной в пределах прямой видимости устройства, что отличает её от штрихкода. В связи с этим она может быть встроена в отслеживаемый объект.

У самих считывателей довольно высокий класс энергопотребления.

Кроме того, RFID – один из способов сбора данных и автоматической идентификации (англ. automatic identification and data capture; AIDC).

Где и как используются RIFD-метки

Сегодня rfid метки активно используются в сфере торговли.

RFID-метки (теги) могут использоваться во многих сферах. Такая метка может быть прикреплена к автомобилю на производстве или на стройке. Также может применяться для оптимизации логистики, автоматизации процессов, быстрой инвентаризации, складского учёта, идентификации животных, а фармакологическая продукция с такими тегами может быть отслежена.

Так как такие метки могут прикрепляться к наличным деньгам, личной собственности, элементам одежды и даже вживляться в человека и животных, считывание личной информации без согласия человека часто может быть серьёзным нарушением конфиденциальности.

Эти проблемы привели к разработке стандартных спецификаций для решения вопросов конфиденциальности и безопасности. Однако при регистрации человека на закрытом производстве или строительстве и опознаванию личности, пострадавшей в результате несчастного случая на производстве, можно быстрее вызывать скорую помощь и оказать первую помощь, например, при поражении электрическим током.

К этим меткам можно прикрепить практически любой объект. Несмотря на то, что наиболее распространёнными объектами являются контейнеры, строительные материалы, мешки, одежда, бутылки и белье, они могут прикрепляться как к человеку и животным, так и к транспортным средствам. Некоторые метки RFID также подходят для наружного применения.

Они разработаны и созданы с защитой против различных ударов, от света, дождя, масла, пыли, влаги и других жестких условий. Они обычно пассивны в работе, им не нужны батарейные блоки, и они могут работать круглосуточно без риска потери энергии. Эти виды бирок для тяжелых условий эксплуатации часто прикрепляются к грузовым контейнерам, легким железнодорожным вагонам для отслеживания грузов, грузовикам, отслеживания транспортных средств, управления автопарком, отслеживания контейнеров для снабжения и идентификации транспортных средств.

Логистика

радиочастотная идентификация применяется в сфере логистики.

Эта технология и метки широко используются в сфере логистики. Чтобы управлять цепочками поставок требуется точная информация. Оптимизация входящей и исходящей логистики возможна благодаря интеграции RFID в системы MES.

Именно в складской логистике разработаны первые системы и технологии RFID идентификации.

Безусловно, существует ряд преимуществ использования этой технологии:

  • Ускорение процессов обработки продукции и товаров.
  • Снижение роли человеческого фактора.
  • Повышение уровня надёжности процессов
  • Уменьшение вероятности ошибок во время операций благодаря автоматизации.
  • Применяя интегрированные системы, продукция максимально контролируется на всех уровнях продвижения: начиная от приема и заканчивая выдачей.
  • Приложения для здравоохранения.

Здравоохранение

Принцип работы rfid позволяет применять технологию даже в сфере здравоохранения.

Применение RFID в сфере здравоохранения может сэкономить важные ресурсы, которые могут способствовать лучшему уходу за пациентами. Технология может значительно снизить количество ошибок, если своевременно помечать медицинские объекты в медицинских учреждениях, такие как файлы пациентов и медицинское оборудование.

Аналогичным образом, технология способствует уходу за пациентами, интегрируя медицинские объекты, связанные с уходом за пациентами. Своевременная информация о местонахождении объектов на основе этой технологии повысила бы эффективность и действенность среднего медицинского персонала, что приведет к улучшению опыта пациентов.

Доставка посылок и груза

Авиакомпании, службы доставки, а также компании, занимающиеся доставкой, теряют много денег при потере или задержке доставки багажа и посылок. Обработка большого количества посылок из разных мест в разные пункты назначения на разных маршрутах может быть очень сложной. В этом случае RFID обеспечивает лучшее управление ресурсами, эффективную работу и более эффективную передачу посылок и грузов. Технология также помогает идентифицировать посылки.

Принцип работы RIFD

У rfid радиус действия бывает разным.

Работа метки и считывателя происходит тогда, когда метка попадает в зону действия считывателя. Он подтверждает передачу данных, затем запускает процесс считывания с метки информации. После чего он передаёт данные в учетную систему. Она уже занимается анализом информации по предварительно заданным алгоритмам.

Максимальное расстояние между меткой (тегом) и считывателем может достигать 300 метров.

У каждого вида меток имеется своя электрическая схема.

Схема конструкции RDIF-метки

Схема поможет понять, что это такое rfid метки.

Принцип работы rfid меток можно понять по схеме.

Стандарты RFID

Уже разработаны стандарты rfid.

Международная стандартизация системы RFID является важным вопросом. Она создавалась разными производителями по-разному. Не существует глобального стандарта, который можно использовать везде. Различные стандарты или протоколы предлагаются для различных приложений RFID. Эти стандарты включают спецификацию физики аппаратного обеспечения, спецификацию радиоинтерфейса Tag-Reader и спецификацию команд Reader-Host. Ряд организаций установили стандарты для RFID, в том числе Международная организация по стандартизации (ISO), Международная электротехническая комиссия (IEC).

  • UHF. Частота варьируется в диапазоне 865-868 мГц. К этому стандарту принадлежат ультравысокочастотные считыватели и метки. Чаще всего имеют протокол ISO 18000. Могут выполнять очень много различных задач. Это и идентификация личности, и складской учет, и быстрая инвентаризация, и оптимизация логистики. Диапазон считывания от 5 до 30 м.
  • HF. Частота 13.56 мГц. Относятся к категории высокочастотных меток. В подавляющем большинстве имеют протоколы ISO 14443 и ISO15693. Используются для идентификации пользователей, контроля разных помещений, системах платежах, автоматизации процессов (например, в библиотеках). Могут работать расстоянии от 10 см до 1 м.
  • LF. Частота – 125-134 кГц. К этому стандарту относят и считыватели, которые применяются для идентификации во время прохода человека в помещение. Также им находят применение в сфере животноводства.

Протоколы

Разработаны протоколы для rfid идентификации в разных сферах.

  • Протокол ISO 18000. Применяется для регистрации и описания процессов различных товаров с применением технологии RFID. Радиус действия таких меток может достигать 15-20 м. Пропускная способность ридера считывать метки составляет от 500 до 2000 штук. Данные типы меток хорошо подойдут для складских учётов и быстрой инвентаризации.
  • ISO 14443. К этому протоколу относятся бесконтактные RFID-карты и метки с малым радиусом действия, до 10 см. На территории бывшего СССР в этот стандарт входят метки Mifare. У этих тегов имеется уникальный номер 4 или 7 байт. Объём памяти: минимальный – 64 байт, максимальный – 8 Кбайт. Также документ № 9303 Международной Организацией Гражданской Авиации информирует об этом стандарте и указывает, что RFID-чипы – это бесконтактные интегральные схемы.
  • К протоколу ISO 15693 относят бесконтактные карты, а также теги со средним радиусом действия. На территории бывшего СССР эти метки представлены Philips I-CODE SL1 и I-CODE SL2. Они метки создавались компанией Philips для конструкции так называемых «умных библиотек». Их расстояние работать может достигать 1 м. Это помогает идентифицировать книги, не снимая их с полок. Сегодня эти теги ещё лучше зарекомендовали себя в качестве карт посетителей. Метки достаточно разместить на ворота. Тогда необходимость подносить карту для идентификации пропадает.

Подобным образом метки могут применяться в качестве мер, направлениях на предотвращение краж. Во время попытки вынести товар, предмет или продукцию через ворота подаётся специальный сигнал.

Помимо этих основных стандартов, существует ещё более 20 других, но самыми распространёнными являются все вышеперечисленные.

Аналогичным образом RFID-метки можно классифицировать по их рабочей частоте. В зависимости неё определяется дальность считывания RIFD-тега.

Интеграция RFID-технологий в производство, в библиотеки или в сферу строительства является непростым и ответственным процессом, к которому нужно подходить, будучи хорошо осведомлённым.

Ссылка на основную публикацию
Подписаться на рассылку
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных.