Rádiofrekvenčná identifikácia (RFID): Prevádzka a aplikácia

RFID (Radio Frequency Identification) je spôsob, ako zaistiť ukladanie a prenos informácií z vhodného nosiča štítkov na požadované miesto pomocou špeciálnych zariadení. Takéto identifikačné štítky uľahčujú rozpoznávanie rôznych predmetov: tovar v obchode, mobilné vozidlá počas prepravy, pomáhajú určiť ich polohu, môžu identifikovať ľudí a zvieratá, nehovoriac o širokých možnostiach identifikácie dokladov a majetku.

Čo je to značka RFID

Elektromagnetická vlna prijímaná RFID štítkom z antény ju aktivuje a je možné zapisovať dáta do značky a čítať dáta zo značky. Anténa tak slúži ako multifunkčný komunikačný kanál medzi vysielačom a prijímačom a štítkom, ktorý plne zaisťuje procesy prenosu a príjmu údajov.

Antény rôznych tvarov a veľkostí môžu byť zabudované do skenerov, brán, turniketov, rôznymi prostriedkami na prácu so štítkami RFID, aby sa zabezpečil prístup k informáciám uloženým v štítkoch tovaru, objektov, ľudí, vozidiel atď. - celkovo, ktorá sa pohybuje po dosahu antény skenera a má na nej štítok RFID.

Anténa môže nepretržite pracovať a neustále čítať štítky vo veľkom počte, stále ich vyšetrovať, alebo sa môže na chvíľu zapnúť signálom od operátora. Anténa s vysielačom / prijímačom a dekodérom je často umiestnená v jednom spoločnom kryte, takže signál z antény by sa okamžite demoduloval, dešifroval a prenášal cez štandardné rozhranie do PC na ďalšie spracovanie prijatých údajov.

Samotný štítok obvykle obsahuje anténu, prijímač, vysielač a pamäť na ukladanie údajov. Štítok prijíma energiu z rádiového signálu antény snímača alebo z vlastného zdroja energie. Štítok po prijatí externého signálu reaguje vlastným signálom, ktorý obsahuje určité identifikačné informácie. Značky RFID sú teda akýmsi štítkom, ktorý je inteligentnejší.

Zápis informácií do značky RFID

Informácie môžu byť zaznamenané na štítku rôznymi spôsobmi, v závislosti od dizajnu značky. Značky RFID teda môžu byť nasledujúcich typov:

• R / O - štítky iba na čítanie (iba na čítanie), keď sa údaje vkladajú vo fáze výroby štítkov a už sa nezmenia;

• WORM - tagy pre jednorazové zaznamenávanie a následné viacnásobné čítanie (Write Once Read Many Many), do výroby sa nezadávajú žiadne dáta, informácie zaznamenáva užívateľ raz, potom ich možno prečítať viackrát;

• R / W - značky na opakované písanie a následné opakované čítanie informácií (čítanie / zápis).

Pasívne a aktívne značky RFID

Pasívny štítok RFID je schopný pracovať bez vlastného zdroja energie, prijíma energiu na napájanie iba zo signálu skenera. Tieto štítky sú menšie ako aktívne štítky, majú nižšiu hmotnosť, sú lacnejšie na výrobu a majú neobmedzenú životnosť - to je ich hlavná výhoda.

Nevýhodou pasívnej RFID značky je, že je potrebný čítač s dostatočne vysokým výkonom. Aktívna značka sa vyznačuje prítomnosťou zabudovanej batérie alebo potrebou pripojenej batérie.

Takéto štítky interagujú s anténou skenera na väčšiu vzdialenosť ako pasívne štítky, pretože počas prevádzky vyžadujú menej energie z antény - to je hlavná výhoda aktívnych štítkov, líšia sa rozsahom čítania 2 až 3-krát väčším ako pasívne štítky a aktívnou značkou sa môžu pohybovať vysokou rýchlosťou cez oblasť pokrytia skenera a stále majú čas na prácu.

Pasívne aj aktívne štítky pre možnosti zápisu / čítania, jednoduché alebo viacnásobné, sa môžu značne líšiť bez ohľadu na metódu napájania.

RFID štítkové zariadenie

Prijímač, vysielač, anténa a pamäťová jednotka sú hlavnými časťami štítku RFID. V prípade malého mikroobvodu - všetko je umiestnené len anténa - čip, takže sa môže zdať, že známka pozostáva iba z antény s viacerými otočkami a čipu. Na aktívnych štítkoch je ďalšia časť - napríklad zdroj energie, napríklad lítiová batéria.

Výhody značiek RFID oproti grafickým identifikátorom

Čiarový kód sa vytlačí iba raz vo fáze výroby a balenia a informácie na štítku RFID sa dajú nielen úplne zmeniť, ale aj doplniť. Značky sa dajú okamžite prečítať vo veľkom počte vďaka antikolokačnému mechanizmu, ktorý je pre grafické kódy ťažké dosiahnuť.

Napriek skutočnosti, že maticové kódy dokážu pojať relatívne veľké množstvo údajov, vyžadujú veľké oblasti na aplikáciu kódov, napríklad na písanie 50 bajtov s čiarovým kódom, je potrebný list A4, zatiaľ čo štítok RFID s čipom s veľkosťou iba 1 centimeter štvorcový je jednoduchý bude mať 1 000 bajtov.

Zápis na štítok je dostatočne rýchly a grafické kódy sa musia najprv napísať, potom vytlačiť a vložiť, a to aj z dôvodu zachovania integrity obrázka.

S identifikátormi RFID je všetko jednoduchšie, stačí „implantovať“ štítok do obalu vo výrobnej fáze (nie nevyhnutne zvonka), potom údaje zapísať bezdotykovým spôsobom a štítok bude večný (najmenej 1 000 000 interakcií s anténou skenera), štítok skrytý vo vnútri produktu nie je desivý špina alebo prach.

Okrem toho, údaje zaznamenané na etikete, celé alebo sčasti, možno v prípade potreby chrániť pred čítaním alebo prepisovaním pomocou hesla - je to spoľahlivý spôsob ochrany pred falšovaním. Zároveň dochádza k čítaniu na ľubovoľnej pozícii značky v oblasti pokrytia skenera - je to pohodlnejšie ako grafický kód, ktorý je potrebné do skenera priniesť rovnomerne.

Frekvencia podľa aplikácie

Ak sa vyžaduje vysoká rýchlosť čítania, napríklad na sledovanie pohybujúcich sa automobilov, železničných vozňov, v systémoch zberu odpadu, používajú sa vysoké frekvencie 850 - 950 MHz a 2,4 - 5 GHz. Vysokofrekvenčné snímače sú namontované v bránach alebo bariérach a štítok RFID (transpondér) je inštalovaný napríklad na čelné sklo automobilu. Interakcia medzi značkou a skenerom je od 4 do 8 metrov, čo vytvára priaznivé podmienky pre ľudí, pretože čítačka je mimo dosahu.

V súčasnosti je stredne frekvenčný rozsah 10 - 15 MHz veľmi populárny. Používa sa v doprave a ďalších podobných aplikáciách, kde sa vyžaduje práca s prepisovateľnými kartami, čipovými kartami atď. Mnoho súčasných čipových kariet funguje rovnako ako RFID štítky v polovici vlny.

Nízkofrekvenčný rozsah 100 - 500 kHz pracuje v malej vzdialenosti medzi skenerom a objektom, nie viac ako 50 cm, niekedy menej ako 10 cm.

Veľká anténa kompenzuje krátky dosah, ale rušenie vysokonapäťovými vedeniami, počítačmi a dokonca aj energeticky úspornými žiarivkami môže do systému zasahovať. V mnohých systémoch riadenia prístupu (sklady, priechody) sa však nízka frekvencia používa na prácu s bezkontaktnými RFID kartami. Nízkofrekvenčný rozsah sa okrem toho používa na bezkontaktnú identifikáciu zvierat a kovových predmetov, ako sú napríklad sudy na pivo.

Pozri tiež:

24 videí s celkovým trvaním 11 hodín 17 minút.

Prvá časť popisuje, o čom je vo všeobecnosti rádiofrekvenčná identifikácia, o čom spočíva prenos údajov podľa fyzikálnych zákonov, aké normy existujú a kde sa najčastejšie používajú karty rôznych štandardov. Druhy kariet, ich vnútorná štruktúra, rozsah. Spôsoby interakcie medzi kartami a čitateľmi.

Druhá časť je venovaná preskúmaniu štandardných kariet EM-Marine. Faktor vyhotovenia karty. Oblasti použitia. Prenos protokolových dát z karty. Formát na uloženie identifikačných kódov.Základy karty. Zohľadňuje sa tu aj obvod čítačky, uvedú sa odporúčania týkajúce sa montáže a konfigurácie čítačky. Nakoniec sa podrobne skúma algoritmus na prenos identifikačného kódu karty.

Tretia časť videa je venovaná kartám Mifare. Vzhľad kariet, rozsah použitia. Modul je založený na špecializovanom čipe MFRC522. Pripojenie modulu k mikrokontroléru. Analýza knižnice pre prácu s modulom. Podrobná analýza práce s kartami štandardov Mifare Ultralight a Mifare Classic.