1. Что такое RFID?
RFID — это аббревиатура от Radio Frequency Identification (радиочастотная идентификация). Часто называется индуктивным электронным чипом, бесконтактной картой, считывающей картой, бесконтактной картой, электронной меткой, электронным штрих-кодом и т.д.
Полная система RFID состоит из
двух частей: считывателя (Reader) и транспондера (Transponder). Принцип действия заключается в том, что считыватель излучает радиочастотную энергию определенной частоты на транспондер, чтобы запустить его схему и отправить внутренний идентификационный код, после чего считыватель принимает этот код.
Особенность транспондера — отсутствие необходимости в батарее, бесконтактность, отсутствие необходимости в проведении карты, поэтому он устойчив к загрязнениям. Код чипа уникален и не подлежит копированию, обеспечивая высокую безопасность и долгий срок службы.
Применение RFID очень широко: типичные примеры — чипы для животных, противоугонные чипы для автомобилей, контроль доступа, управление парковками, автоматизация производственных линий, управление материалами. Существует два типа RFID-меток: активные и пассивные.
Ниже представлена схема внутренней структуры электронной метки: чип + антенна и состав системы RFID.
2. Что такое электронная метка?
Электронная метка также называется RFID-меткой, радиочастотной меткой или радиочастотной идентификацией. Это бесконтактная автоматическая технология идентификации, использующая радиочастотные сигналы для идентификации объектов и получения соответствующих данных. Идентификация не требует участия человека. Как беспроводная версия штрих-кода, RFID-технология имеет преимущества, которых нет у штрих-кода: водонепроницаемость, устойчивость к магнитным полям, высокая температура, длительный срок службы, большое расстояние считывания, возможность шифрования данных на метке, большая емкость хранения данных, возможность свободного изменения хранимой информации и т.д.
3. Что такое технология RFID?
RFID-идентификация — это бесконтактная автоматическая технология, которая автоматически идентифицирует объекты с помощью радиочастотных сигналов и получает соответствующие данные. Идентификация не требует вмешательства человека и может работать в различных сложных условиях. Технология RFID позволяет идентифицировать быстро движущиеся объекты и одновременно считывать несколько меток, что делает работу быстрой и удобной.
Радиочастотные изделия малого радиуса действия не боятся таких сложных условий, как масляные пятна, пыль и т.д., и могут заменять штрих-коды в таких средах, например, для отслеживания объектов на заводских конвейерах. Радиочастотные изделия дальнего радиуса действия в основном используются на транспорте, с дальностью идентификации до нескольких десятков метров, например, для автоматической оплаты проезда или идентификации транспортных средств.
4. Что такое RFID-решение?
RFID-решение — это план применения RFID, разработанный поставщиками RFID-технологий с учетом особенностей развития отрасли. Оно может быть «индивидуально настроено» в соответствии с реальными требованиями различных предприятий.
RFID-решения можно классифицировать по отраслям: логистика, защита от подделок и краж, идентификация личности, управление активами, управление животными, быстрые платежи и т.д. Для просмотра решений нажмите здесь.
5. Что такое RFID-промежуточное ПО?
RFID — одна из десяти стратегических технологий, которые Gartner рекомендовала предприятиям рассмотреть для внедрения в 2005 году. Промежуточное ПО (Middleware) можно назвать ядром работы RFID, поскольку оно ускоряет появление ключевых приложений.
Потенциал RFID-индустрии огромен, сфера применения охватывает производство, логистику, здравоохранение, транспорт, розничную торговлю, оборону и т.д. Gartner Group считает RFID одной из десяти стратегических технологий, которые предприятиям следует рассмотреть в 2005 году. Однако ключ к успеху, помимо цены меток, конструкции антенны, стандартизации диапазонов и сертификации оборудования, заключается в наличии ключевого прикладного программного обеспечения (Killer Application), которое ускорит внедрение. Промежуточное ПО (Middleware) можно назвать ядром работы RFID, поскольку оно ускоряет появление ключевых приложений.
6. Основные компоненты системы RFID?
Самая простая система RFID состоит из трех частей:
Метка (Tag): состоит из элемента связи и чипа. Каждая метка имеет уникальный электронный код и прикрепляется к объекту для его идентификации. Считыватель (Reader): устройство для считывания (а иногда и записи) информации с метки, может быть ручным или стационарным.
Антенна (Antenna): передает радиочастотные сигналы между меткой и считывателем.
7. Почему розничные торговцы так высоко ценят RFID?
По оценкам аналитиков Sanford C. Bernstein, внедрение RFID позволяет Walmart экономить 8,35 миллиарда долларов в год, в основном за счет сокращения затрат на ручную проверку штрих-кодов при поступлении товаров. Хотя некоторые аналитики считают цифру в 8 миллиардов долларов завышенной, несомненно, RFID помогает решить две самые большие проблемы розничной торговли: дефицит товаров и потери (товары, утраченные из-за краж и сбоев в цепочке поставок). В настоящее время только кражи обходятся Walmart почти в 2 миллиарда долларов в год. Исследовательские институты оценивают, что RFID может снизить уровень краж и запасов на 25%.
8. Базовое введение в беспроводные идентификационные электронные метки RFID:
Радиочастотная идентификация (RFID) — это бесконтактная автоматическая технология идентификации. Ее основной принцип заключается в использовании радиочастотных сигналов и пространственной связи (индуктивной или электромагнитной) или характеристик передачи отраженного радиолокационного сигнала для автоматической идентификации объектов.
Система RFID включает как минимум электронную метку и считыватель. Электронная метка является носителем данных в системе RFID и состоит из антенны и специализированного чипа. В зависимости от способа питания электронные метки делятся на активные (со встроенной батареей), пассивные (без батареи) и полупассивные (частично работающие от батареи).
По частоте электронные метки делятся на низкочастотные, высокочастотные, сверхвысокочастотные и микроволновые. По типу корпуса различают метки в виде кредитных карт, линейные, бумажные, стеклянные трубки, круглые и специальные метки нестандартной формы.
Считыватель RFID (ридер/писатель) осуществляет беспроводную связь с электронными метками RFID через антенну, что позволяет считывать или записывать идентификационный код метки и данные памяти. Типичный считыватель включает высокочастотный модуль (передатчик и приемник), блок управления и антенну считывателя.
9. История развития RFID:
RFID напрямую унаследовала концепцию радара и превратилась в новую перспективную технологию AIDC — RFID. В 1948 году публикация Гарри Стокмана «Связь с использованием отраженной мощности» заложила теоретическую основу RFID.
1) Хронология развития технологии RFID. В 20 веке теоретические и прикладные исследования радиотехники были одним из важнейших достижений науки и техники. Развитие технологии RFID можно разделить по десятилетиям:
1941–1950 гг. Усовершенствование и применение радара породили технологию RFID, в 1948 году были заложены ее теоретические основы.
1951–1960 гг. Ранний этап исследований RFID, в основном лабораторные эксперименты.
1961–1970 гг. Развитие теории RFID, начало попыток применения.
1971–1980 гг. Бурное развитие технологий и продуктов RFID, ускорение тестирования. Появились первые применения RFID.
1981–1990 гг. Технология и продукты RFID вышли на стадию коммерческого применения, начали появляться различные масштабные внедрения.
1991–2000 гг. Стандартизация RFID привлекла все больше внимания, продукты RFID получили широкое распространение, постепенно став частью повседневной жизни.
2001 г. – настоящее время. Вопросы стандартизации привлекают все больше внимания. Ассортимент продуктов RFID стал более разнообразным: активные метки,
пассивные и полупассивные метки развиваются. Стоимость меток снижается, расширяются отрасли массового применения.
Теория RFID обогащается и совершенствуется. Одночиповые метки, считывание нескольких меток, беспроводная запись и чтение, дистанционная идентификация пассивных меток, RFID для высокоскоростных объектов становятся реальностью.
Принцип работы RFID
Принцип работы RFID и связанные теоретические знания
Базовая модель системы RFID показана на рисунке 8-1.
Электронная метка также называется радиочастотной меткой, транспондером, носителем данных; считыватель также называется устройством чтения, сканером, коммуникатором, считывателем/писателем (в зависимости от возможности беспроводной перезаписи метки). Электронная метка и считыватель осуществляют пространственную (бесконтактную) связь радиочастотных сигналов через элементы связи. В канале связи в соответствии с временными соотношениями осуществляется передача энергии и обмен данными.
Существует два типа связи радиочастотных сигналов между считывателем и электронной меткой.
(1) Индуктивная связь. Модель трансформатора, осуществляется через пространственное высокочастотное переменное магнитное поле, основана на законе электромагнитной индукции.
(2) Электромагнитная обратная связь (обратное рассеяние): модель радиолокационного принципа. Излученная электромагнитная волна отражается от цели, неся с собой информацию о цели, основана на законах распространения электромагнитных волн в пространстве.
Индуктивная связь обычно подходит для систем RFID малого радиуса действия, работающих на средних и низких частотах. Типичные рабочие частоты: 125 кГц, 225 кГц и 13,56 МГц. Дальность идентификации менее 1 м, типичная дальность 10–20 см.
Электромагнитная обратная связь обычно подходит для систем RFID дальнего радиуса действия, работающих на высоких частотах и в микроволновом диапазоне. Типичные рабочие частоты: 433 МГц, 915 МГц, 2,45 ГГц, 5,8 ГГц. Дальность идентификации более 1 м, типичная дальность 3–10 м.