RFID - это технология радиочастотной идентификации. Технологии RFID с каждым годом все глубже приникают в нашу повседневную жизнь. Иногда, мы даже не догадываемся, что под штрих кодом ценника джинсов в магазине одежды спрятана RFID метка. Размеры и толщина метки может быть настолько незначительна - что её просто сложно найти невооружённым глазом. Несмотря на скромные размеры, RFID метка (или в английском варианте - rfid tag) умеет очень многое, и позволяет решать большой круг задач в автоматизации торгового зала магазина, склада или промышленного производства. Эта "кроха" может хранить много заданных данных о товаре: уникальны идентификатор самой метки (TID), артикул, вес, цену, дату производства, размер, ячейку хранения и прочую информацию.

В зависимости от: площади (размера) антенны, её контура и типа установленного чипа в метку - информацию с неё можно считать на удалении до 20 метров даже на товаре в упаковке. Функция антиколлизии позволяет считывать метки массово, до 200 штук в одном месте. Это позволяет производить инвентаризацию почти мгновенно или находить нужный товар на складе среди массы не нужного в данный момент.

Помимо этого, радиочастотные транспондеры можно использовать как антикражные метки, что позволяет оптимизировать бюджет торговых залов и вносит новую функцию для складов хранения товара.

низкой частоты (LF) - 125 или 134,2 кГц;
высокой частоты (HF) - 13,56 МГц
ультравысокой частоты (UHF) - 868-956 МГц.

Также, разделяют активные и пассивные RFID метки . Активные метки достаточно дороги и обладают большими габаритами, так как они имеют свой собственный источник питания. Тот же встроенный в активные метки источник питания - ограничивает и срок их службы. Но вместе с этим, они имеют уникальные характеристики по-дальности считывания. Пассивные RFID метки не имеют собственного источника питания, и работают от энергии радиоизлучения считывателя. Цена на пассивные RFID метки - минимальная.

Наибольшее распространение в сфере ритейла, складской и промышленной логистики, системах контроля и управлением доступом (СКУД) получили метки ультравысокой частоты. Их преимущество заключается: в большой дистанции считывания и записи информации - до 17 метров, в возможности одновременного считывания большого количества транспондеров, да и купить RFID метки этого стандарта намного дешевле - так как цена на UHF метки намного ниже, в сравнении метками других частотных диапазонов. Поэтому, когда требуется промаркировать большое количество единиц товара, минимальная стоимость на маркировку товарного фонда будет именно у меток УВЧ диапазона.

Если вы не нашли в этом каталоге нужной вам метки - скорей всего, она есть у нас в наличии, но мы не успели разместить данный товар в нашем интернет-магазине. Пожалуйста, сделайте запрос нужной вам метки по электронной почте или через форму обратной связи.

RFID (Radio Frequency Identification) — это способ обеспечения хранения и передачи информации из удобного носителя-метки в нужное место, с помощью специальных устройств. Такие метки-идентификаторы позволяют облегчить распознавание различных объектов: товаров в магазине, подвижных средств при транспортировке, помогают определять их местоположение, могут идентифицировать людей и животных, не говоря уже о широких возможностях идентификации документов и имущества.

Что такое RFID-метка

Принимаемая RFID-меткой от антенны электромагнитная волна активизирует ее, и становятся возможными как запись данных на метку, так и считывание данных с метки. Антенна служит таким образом многофункциональным каналом связи между приемопередатчиком и меткой, полностью обеспечивающим процессы передачи и получения данных.

Антенны различных форм и размеров могут встраиваться в сканеры, ворота, турникеты, - в разные средства для работы с RFID-метками, с целью обеспечения доступа к информации, хранящейся в метках товаров, предметов, людей, транспорта и т. д. - всего, что перемещается через зону действия антенны сканера, и имеет на себе RFID-метку.

Антенна может непрерывно работать и постоянно считывать метки в большом количестве, все время опрашивая их, либо может включаться на некоторое время по сигналу от оператора. Антенна с приемопередатчиком и декодером часто находятся в одном общем корпусе, чтобы сигнал от антенны сразу бы демодулировался, расшифровывался и передавался бы через стандартный интерфейс на ПК для дальнейшей обработки полученных данных.

Сама метка обычно содержит в себе антенну, приемник, передатчик, и память для хранения данных. Энергию метка получает из радиосигнала антенны считывателя или от собственного источника питания, после получения внешнего сигнала, метка отвечает собственным сигналом, в котором содержится определенная идентификационная информация. Таким образом RFID-метки — это своего рода этикетки, только более умные.

Запись информации на RFID-метку

На метку информация может быть записана разными способами, в зависимости от конструкции метки. Так, RFID-метки могут быть следующих типов:

R/O - метки только для считывания (Read Only), когда данные заносятся на стадии изготовления метки, и больше не изменяются;

WORM - метки для однократной записи и последующего многократного считывания (Write Once Read Many), в такие метки на производстве не заносят никаких данных, информация записывается пользователем единожды, затем может многократно считываться;

R/W - метки для многократной записи и последующего многократного считывания информации (Read/Write).

Пассивные и активные RFID-метки

Пассивная RFID-метка способна работать без собственного источника энергии, она получает энергию для питания только от сигнала сканера. Такие метки меньше по размеру чем активные, легче по весу, дешевле в производстве, и отличаются неограниченным сроком эксплуатации — это их главное достоинство.

Условный недостаток пассивной RFID-метки — необходимо устройство считывания достаточно большой мощности. Активная метка отличается наличием встроенной батареи или потребностью в присоединяемой батареи.

Такие метки взаимодействуют с антенной сканера на большем расстоянии чем пассивные метки, поскольку им требуется меньше мощности от антенны в процессе работы — это главное достоинство активных меток, они отличаются дальностью считывания в 2-3 раза большей, чем пассивные метки, к тому же активная метка может двигаться с высокой скоростью через зону действия сканера, и все равно успеет сработать.

Как пассивные, так и активные метки по возможностям записи/считывания, однократной/многократной, - могут широко различаться независимо от способа питания.

Приемник, передатчик, антенна и блок памяти — вот основные части RFID-метки. Все кроме антенны помещается в корпус маленькой микросхемы — чипа, поэтому с виду может показаться что метка состоит лишь из многовитковой антенны и чипа. В активных метках есть еще одна часть — источник питания, литиевая батарейка например.

Преимущества RFID-меток перед графическими идентификаторами

Штрих-код печатается всего один раз на стадии производства и упаковки, а информация на RFID-метке может быть не только полностью изменена, но и дополнена. Метки могут считываться сразу в большом количестве благодаря механизму антиколлозии, чего сложно достичь для графических кодов.

Несмотря на то что матричные коды способны вмещать относительно большие объемы данных, им требуются большие площади для нанесения кодов, например чтобы штрих-кодом записать 50 байт, потребуется лист формата А4, в то время как RFID-метка с чипом площадью всего 1 квадратный сантиметр легко вместит 1000 байт.

Запись на метку достаточно быстра, а графические коды нужно сначала набирать, затем печатать и наклеивать, да еще и сохранить целостность изображения.

С RFID-идентификаторами все проще, достаточно на стадии производства «имплантировать» метку в упаковку (не обязательно снаружи), затем бесконтактным способом записать данные, и метка будет вечной (не менее 1000000 взаимодействий с антенной сканера), скрытой внутри изделия метке не страшны ни грязь, ни пыль.

К тому же данные записанные на метку, целиком или частично, можно при необходимости защитить от считывания или перезаписи паролем — это надежный способ защиты от подделок. При этом считывание происходит при любом положении метки в зоне действия сканера — это удобнее чем графический код, который нужно ровно поднести к сканеру.

Частоты в зависимости от области применения

Там где требуется высокая скорость считывания, к примеру для контроля автомобилей в движении, вагонов на железной дороге, в системах сбора отходов — используют высокие частоты 850-950 МГц и 2,4-5 ГГц. Высокочастотные сканеры монтируются в ворота или шлагбаумы, а RFID-метка (транспондер) устанавливается, например, на лобовом стекле автомобиля. Дальность взаимодействия метки со сканером составляет от 4 до 8 метров, что создает благоприятные условия для людей, поскольку считывающее устройство располагается вне их досягаемости.

В настоящее время очень популярен среднечастотный диапазон 10-15 МГц. Он используется в транспортных и других аналогичных приложениях, где требуется работа с перезаписываемыми картами, смарт-картами и т. д. Многие нынешние смарт-карты работают как раз как RFID-метки средневолнового диапазона.

Диапазон низких частот 100-500 Кгц действует на небольшом расстоянии между сканером и объектом, не более 50 см, иногда меньше 10 см.

Большая антенна компенсирует небольшую дальность взаимодействия, однако помехи от высоковольтных линий, компьютеров и даже энергосберегающих ламп могут помешать работе системы. Но все равно во многих системах управления доступом (склады, проходные) низкие частоты для работы с бесконтактными RFID-картами применяются. Кроме того низкочастотный диапазон используется для бесконтактной идентификации животных и металлических предметов, таких например как пивные кеги.

Подписаться на акции и новости

RFID или не RFID? ВОТ В ЧЕМ ВОПРОС

В данной статье мы изучим особенности, а также перспективы развития популярной сегодня технологии радиочастотной идентификации.

Благодаря разработке и внедрению автоматизированных систем управления работа современных предприятий поднялась на новый уровень, благодаря исключению человеческий фактора, который до недавнего времени был основным слабом звеном в данной области. Теперь до конца решена проблема относительно скорости и корректности сбора, ввода и вывода информации в систему управления в сфере производств, торговли, транспортной перевозки и др.

Принципы технологии радиочастотной идентификации (сокращенно РЧИ) успешно применялись уже во время второй мировой войны. Тогда она позволяла автоматически идентифицировать самолеты (“свой-чужой”). Таким образом, данная технология приобрела со временем новые функции, но на базе современных подходов. Бесконтактная идентификация удобна тем, что соответствует в полной мере требованиям компьютеризированной системы управления, применяемой для распознавания и регистрации объектов, в том числе и прав пользователей. Система построена на основе использованиям штрих-кодов и на радиочастотном принципе (технология RFID), при котором на объект закрепляются специальные метки, с идентификационной и иной информацией.

Построение и функционирование на самом деле не представляется чего-то особенного и сложно. Все достаточно просто: в системе обязательно должно присутствовать три базовых компонента:

считыватель (ридер), с помощью которого осуществляется сбор данных;
идентификатор – может быть изготовлен в виде карты, метки, брелока или тега;
компьютер – информационная система.

Считыватель создает в окружающем пространстве электромагнитное поле. Идентификатор принимает излучаемый от считывателя сигнал и формирует ответный, который принимает антенна считывателя. Сигнал обрабатывается электронным блоком и за тем по интерфейсу (каналу коммуникации) отправляется в компьютер (рис. 1).

Рис. 1. Принцип работы RFID-системы

Ридер – этот компонент оснащен приемо-передающим устройством и антенной, при помощи которых отправляет сигнал к метке и принимает ответный, а также микропроцессором для проверки и расшифровывания данных. В ридере также предусмотрена память для сохранения данных, которые при необходимости можно повторно передать.

Тег (метка) – имеет в своей конструкции интегральную схему и чип. Схема позволяет управлять связью с антенной и считывателем. Чип оснащен памятью, в которой хранится идентификационный код или иная информация. Улавливая сигнал от рейдера, тег осуществляет передачу данных, сохраненных в его памяти обратно в ридер. При этом для видимости между тегом и считывателем не требуется прямой контакт, так как радиосигнал способен легко проникать через различные неметаллические материалы. Это позволяет также скрывать метки внутри объектов, подлежащих контролю и идентификации.

Теги делятся на два вида – активные и пассивные. Активные функционируют от встроенной или присоединенной батареи. Отличаются тем, что предоставляют большую дальность чтения и для них требуется небольшая мощность считывателя. Пассивная метка может работать без источника питания, так как получает энергию от сигнала ридера. По конструкции они легче и меньше активных, более дешевые и отличаются продолжительным сроком службы.

Активные и пассивные теги могут использоваться:

только для чтения;
для чтения и записи данных;
для однократной записи данных пользователем.

Сами системы RFID можно классифицировать по принципу действия: на интерактивные и пассивные. Простая пассивная система предусматривает постоянное излучение считывателя и подходит в качестве источника питания только для идентификатора. Когда идентификатор получает необходимый уровень энергии, он включается и обрабатывает излучение считывателя своим кодом, который впоследствии и принимается считывателем. Системы управления доступом, в большинстве своем работают именно по такому принципу.

Интерактивные системы управлению требуются, например, в сфере логистики. В них считыватель излучает модулированные колебания, другими словами формирует запрос. Метка «расшифровывает» запрос и при необходимости формирует ответ.

Интерактивные системы были разработаны для возможности работы более чем с одним тегом. Например, во время приема товара на склад, когда требуется прочитать сразу все метки, расположенные в упаковке с товаром. При таких условиях без механизма антиколлизии (предотвращение наложения радиоволн) обойтись сложно. Благодаря ему можно осуществлять выборочную поочередную работу с несколькими тегами, находящимися в одном поле считывателя. Если такой механизм отсутствует, то сигналы идентификаторов будут накладываться друг на друга. Благодаря антиколлизии считыватель может определить все теги по серийным номерам, а затем поочередно обработать.

Перезаписываемые идентификаторы

Для систем контроля допуска и подсчета количества единиц продукции на паллетах достаточно меток, которым присвоены уникальные номера. Но есть и такие задачи, когда метка должна содержать дополнительные данные, отражающие движение технологического процесса. В таких случаях применяют перезаписываемые идентификаторы, которые оснащены дополнительной энергонезависимой памятью. Такие теги отличаются тем, что информация в них сохраняется даже при отсутствии питания. Объем памяти может варьироваться от бит до килобайт в зависимости от задач.

Частотные диапазоны и стандарты

В системах RFID используются идентификаторы, классифицирующиеся по расстоянию считывания:

Proximity – это карты или брелки, предоставляющие собой идентификаторы для считывания с небольших расстояниях – примерно с 10 см. Они применяются в системах контроля доступа и в некоторых транспортных приложениях;
Vicinity – это идентификаторы увеличенной дальности считывания (около 1,5 метров). Они применяются для идентификации продукции преимущественно в логистических приложениях;

Если рассматривать теги относительно их рабочих частот, то основными являются:

125 или 134 кГц- низкочастотный диапазон
13,56 МГц - среднечастотный
800 МГц - 2,45 ГГц - высокочастотный

Низкочастотный диапазон применяется в большинстве случаев в системах контроля доступа и для идентификации металлических предметов и животных.

Самым популярным считается среднечастотный диапазон. Он оптимально подходит для транспортных и прочих аналогичных приложений, в которых требуется работа с перезаписываемыми метками. Базовый стандарт в таких системах - ISO 14443. Он используется практически всеми смарт-картами. Для меток, применяемых в таком диапазоне актуальны стандарты EPC и ISO 15693. Последний применятся при изготовлении перезаписываемых меток с широкой функциональностью. EPC (electronic product code)отличается более простой структурой и представляет собой электронный аналог штрих-кодов.

Высокочастотный диапазон стал применяться не так давно, но он интересен тем, что мощность излучения в нем пассивных идентификаторов достигает дальности до от 4 до 8 метров, что удобно для складских приложений. В данном диапазоне самыми распространенными считаются 2 стандарта: ISO 18000 и также EPC. Нужно отметить, что стандарт EPC, применяемый как в среднечастотном и высокочастотном диапазонах является наиболее перспективным, особенно для приложений логистики.

Чтобы преодолеть технические проблемы, связанные с разработкой международного стандарта в системах RFID, крупные производители систем РЧИ создали в рамках рабочую группу в рамках Международного электротехнического комитета (IEC) и Международной организации по стандартизации (ISO). Эта группа занимается разработкой международных стандартов RFID-систем для управления товарами. Специальный подкомитет, входящий в состав данной рабочей группы, ведет работу по маркировке товаров штрих-кодами. В целом рабочая группа по RFID включает 4 подгруппы: синтаксис данных, профили требований к приложениям, уникальная идентификация тегов RFID и радиоинтерфейс. Все они направлены на разработку международных стандартов для решения общих вопросов относительно применения систем РЧИ, продумывают информационное наполнение радиочастотной метки и систему ее управления и другие задачи относительно связи и работы метки и устройства считывания информации. Результат работы данных подгрупп должна будет привести к созданию серии международных стандартов, которые позволят решить проблемы по части совместимости компонентов радиочастотных систем от разных производителей.

Для того чтобы облегчить выбор систем RFID по их функциональным возможностям, разработка стандартов осуществляется для нескольких диапазонов частот: ниже 433 МГц, 13,56 МГц, 860 – 960 МГц, 2,45 ГГц и и135 КГц. Предполагается, что системы радиочастотной идентификации, работающие на основе данных частот, смогут удовлетворить все потребности их пользователей. Разработка международных стандартов осуществляется с согласованием национальных органов стандартизации, которые принимают участие в данном процессе. Международная организация по стандартизации предусматривает шесть стадий согласований на разных уровнях. На сегодняшний день разработанные проекты преодолели наиболее сложную часть своего пути, что позволяет воспринимать это как знак того, что в ближайшее время международные стандарты для RFID систем будут созданы.

Особенности современных стандартов по RFID приведены в табл. 1.

Таблица 1. Общие характеристики RFID-технологии

В настоящее время наибольший интерес представляют стандарты серии ISO 18000, основные особенности которых приведены в табл. 2.

Таблица 2. Стандарты RFID серии ISO 18000

Стандарт RFID	Наименование	Основное содержание
ISO 18000-1	Part 1: Definition of parameters to be standardized.	Определение параметров, которые должны быть стандартизованы
ISO 18000-2	Part 2: Parameters for air interface communications below 135 kHz	Параметры для бесконтактного интерфейса связи ниже 135 КГц
ISO 18000-3	Part 3: Parameters for air interface communications at 13.56 MHz	Параметры для бесконтактного интерфейса связи на 13,56 МГц
ISO 18000-4	Part 4: Parameters for air interface communications at 2.45 GHz	Параметры для бесконтактного интерфейса связи на 2,45 ГГц
ISO 18000-6	Part 6: Parameters for air interface communications at 860-930 MHz	Параметры для бесконтактного интерфейса связи на 860 – 930 МГц
ISO 18000-7	Part 7: Parameters for Active Air Interface Communications at 433 MHz	Параметры для бесконтактного интерфейса связи на 433 МГц

Преимущества RFID-технологии:

для сбора данных с носителя не требуется прямая видимость или контакт со считывателем;
RFID-метки обеспечивают быстрый и точный сбор информации;
радиочастотные метки подходят для использования в агрессивных средах и могут считываться через краску, грязь, воду, пар, древесину, пластмассу и т.д.;
пассивные RFID-метки отличаются неограниченным сроком эксплуатации;
RFID-метки позволяют закодировать большой объем информации;
RFID-метки сложно подделать;
RFID-метки могут применяться не только для чтения, но и записи информации.

Области применения RFID-технологии

Некоторое время RFID-системы обходились по цене дороже штрих-кодовых систем бесконтактной идентификации. После того, как теги были технологически усовершенствованы, их стали использовать в тех сферах, где ранее применялся только штрих-код. Однако радиочастотные системы до сих пор продолжают соперничество со штрих-кодовыми не только по функциональным возможностям, но и по цене. Следует отметить, что предоставляет решения для работы в условиях плохой видимости. Микросхема RFID выполняет роль говорящего штрих-кода, передающего данные на считыватель. Напечатанные штриховые коды хорошо считываются лазерным сканером, но для его корректной работы необходима прямая видимость. А при технологии RFID сканер может декодировать информацию с носителями, даже когда он скрыт (например, вшит в одежду или встроен в корпус изделия). При этом даже совсем маленькая метка может содержать в несколько раз больше информации, чем штрих-код. Кроме того, метки RFID могут быть считаны, находясь в различных упаковках или прямо из тележки покупателя.

Результаты проведенного сравнительного анализа этих двух методов бесконтактной идентификации приведены в табл. 3.

Таблица 3. Сравнительные характеристики двух методов бесконтактной идентификации

Характеристики	RFID	Barcode
Идентификация объекта без прямого контакта	да	нет
Идентификация вне поля обозрения, скрытых объектов	да	нет
Хранение данных более 8Kb	да	нет
Возможность повторного записывания данных и многократного использования хранителя информации	да	нет
Дальность идентификации более 1м	да	нет
Одновременная идентификация нескольких объектов	да	нет
Противостояние механическому воздействию	да	нет
Противостояние температурному воздействию	да	нет
Противостояние химическому воздействию	да	нет
Влагостойкость	да	нет
Безопасность	да	нет
Идентификация движущихся объектов	да	нет
Долговечность	да	нет
Подверженность помехам в виде электромагнитных полей	да	нет
Идентификация металлических объектов	да	нет
Использование ручных терминалов для идентификации	да	нет
Использование стационарных терминалов для идентификации	да	нет
Автоматическая запись информации в режиме Non-Stop	да	нет
Примерная стоимость 1 этикетки, $	1	0,01
Примерная стоимость стационарного считывателя для карт, $	64	40
Информационная емкость	8 Кбайт	100 байт
Чувствительность к загрязнению	отсутствует	высокая
Возможность подделки метки	невозможна	легкая
Множественное одновременное чтение	возможно	невозможно
Скорость чтения	низкая	высокая
Максимальная дистанция чтения	0,5 м	8 м

В настоящее время RFID-системы применяются в разнообразных случаях, когда требуется оперативный и точный контроль, отслеживание и учет многочисленных перемещений различных объектов. Типичные применения:

электронный контроль доступа и перемещений персонала на территории предприятий;
управление производством, товарными и таможенными складами (в особенности крупными), магазинами, выдачей и перемещением товаров и материальных ценностей;
автоматический сбор данных на железных дорогах, платных автомобильных дорогах, на грузовых станциях и терминалах;
контроль, планирование и управление движением, интенсивностью графика и выбором оптимальных маршрутов;
общественный транспорт: управление движением, оплата проезда и оптимизация пассажиропотоков;
системы электронных платежей для всех видов транспорта, включая организацию платных дорог, автоматический сбор платы за проезд и транзит, платные автостоянки;
обеспечение безопасности (в комплексе с другими техническими средствами аудио- и видеоконтроля);
защита и сигнализация на транспортных средствах.

Область применения RFID-системы определяется ее частотой (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость недостатков RFID-системы от частоты

Учитывая зависимости, предтавленные на рис. 2, RFID-системы можно разделить условно на три группы.

Высокочастотные (850 – 950 MГц и 2,4 – 5 ГГц), которые используются там, где требуются большое расстояние и высокая скорость чтения, например контроль железнодорожных вагонов, автомобилей, системы сбора отходов. В этих целях, ридеры устанавливают на воротах или шлагбаумах, а транспондер закрепляется на ветровом или боковом стекле автомобиля. Большая дальность действия делает возможной безопасную установку ридеров вне пределов досягаемости людей.
Промежуточной частоты (10 – 15 MГц) – используются там, где должны быть переданы большие массивы данных.
Низкочастотные (100 – 500 KГц). Используются там, где допустимо небольшое расстояние между объектом и ридером. Обычное расстояние считывания составляет 0,5 м, а для тегов, встроенных в маленькие “кнопочки”, дальность чтения, как правило, еще меньше – около 0,1 м. Большая антенна ридера может в какой-то мере компенсировать такую дальность действия небольшого тега, но излучение высоковольтных линий, моторов, компьютеров, ламп и т.п. мешает ее работе. Большинство систем управления доступом, бесконтактные карты управления складами и производством используют низкую частоту.

Бесконтактные информационные системы на основе RFID-технологии в настоящее время применяются тогда, когда необходимы:

резкое сокращение затрат на ввод данных и исключение ошибок, связанных с ручным вводом информации;
высокая оперативность регистрационной информации;
высокая степень автоматизации управления имуществом, складами, транспортом, доступом людей в помещения;
полностью автоматическая регистрация с последующей компьютерной обработкой результатов (пример: система регистрации пассажиров маршрутного такси или автобуса с автоматическим взиманием платы за проезд);
улучшение контроля качества в производственных, складских и транспортных операциях;
сокращение учетного документооборота и трудозатрат.

Все эти и многие другие задачи могут быть с успехом решены с помощью RFID-систем.

Рассмотрим более подробно основные приложения RFID-технологии.

Транспортные приложения

Для транспортных приложений в основном (примерно 80%) характерно использование карт Mifare марки Philips. Данный тип карт также применятся в качестве проездных билетов в пригородных поездах, в московском метрополитене и для других транспортных средств. Карты выполняются в соответствии с третьим уровнем ISO 14443 A и дополняются специальным механизмом криптозащиты. Этот механизм позволяет исключить подделку транспортных карт. Подобные идентификационные карты применяются также в клубных системах, автозаправочными станциями и в других областях, в которых требуется бесконтактная технология, а также защита от несанкционированного использования.

Склад и логистика

В данной сфере используются радиочастотные идентификаторы трех основных стандартов – EPC и ISO 15693 (среднечастотный диапазон), а также ISO 18000 (высокочастотный диапазон). Появление и применение популярного стандарта EPC в данной сфере обусловлено тем, что перезаписываемые теги стандарта ISO 15693 являются нерентабельными в ситуациях, когда товар нужно только идентифицировать. Кроме того, их использование нарушает принцип приватности, что в своем время повлекло несколько скандальных разбирательств. Что касается стандарта EPC, то он является аналогией штрихового кода по формату данных, что актуально для склада. Кроме того, такие метки можно деактивировать, когда необходимость в них отпадает. В приложениях склада и логистики также удобны метки высокочастотного диапазона, так как они позволяют осуществлять запись и чтение данных на большом расстоянии – до 10 метров, что предоставляет дополнительное удобство в процессе управления складскими запасами.

Электронные документы

Применение электронных документов считается новым, но весьма перспективным направлением в области использования технологии RFID. Высокая скорость считывания, высокая защита от несанкционированного доступа, надежность – все эти преимущества стали толчком для внедрения электронных меток в различные виды документов – в водительские удостоверения, паспорта, авиационные билеты и пр. Уже сегодня страны ЕЭС перешли на паспорта, в которых интегрированы RFID-метки . С такой же технической «начинкой» выпускаются въездные визы. ИКАО - международная ассоциация авиаперевозчиков – также планирует начать использование электронных авиабилетов. Отметим, что в память такой метки заносятся не только обычные сведения о владельце (ФИО, год рождения и пр.), но и в том числе биометрические признаки и цифровая цветная фотография.

Системы контроля и управления доступом (СКУД).

В системах СКУД технология RFID применяется уже сравнительно давно. Сегодня большинство офисов и предприятий используют для доступа бесконтактные пластиковые карты типа proximity. Изначально данное решение на базе этой технологии обходилось достаточно дорого, в сравнении с популярными тогда магнитными картами. На за счет удобства и надежности, которые предоставляет RFID, карты proximity быстро стали востребованными и в течение нескольких лет вытеснили с рынка конкурирующие технологии, применимые в системах контроля доступа. Большинство считывателей и карт для СКУД функционируют в пассивном режиме диапазоне частот 125 кГц. Конкретно устоявшихся стандартов в данной области пока что нет, но наиболее популярными и распространенными считаются форматы компаний, HID, EM Marin и Motorola. С недавних пор также в СКУД стали использовать интеллектуальные карты по стандарту ISO14443 (13,56 МГц), в виду массы преимуществ, которых они предоставляют, а также по причине того, что во многих странах эти карты уже ведены в массовую эксплуатацию.

Считыватели

Считыватели, применяемые в системах контроля и управления доступом, в основном производят под форматы карт Mifare, HID и EM Marin. По конструкции RFID считыватели могут оснащаться пластиковым корпусом (с клавиатурой или без) или металлическим. Приобретая унифицированный считыватель, пользователь может через несложные манипуляции выбирать необходимой ему формат данных, а также способ управления индикаторами. Отметим, что каждый считыватель оснащается звуковыми и двухцветными светодиодными индикаторами. Также многие модели поддерживают функцию запрета чтения данных с карт, которая обычно применяется при создании шлюзовых алгоритмов прохода и т.д. При работе с идентификаторами на средних и больших расстояниях, изготавливаются считыватели в виде рамки (для карт типа EM Marin); производятся также модели для работы с активными метками диапазона 2,45 ГГц, и устройства для работы с транспортными картами, адаптированные под форматы ISO 14443 A и B, в том числе Mifare.

Одним словом, для каждой сферы применения выпускаются свои технологические и конструктивные решения. Современный рынок предлагает радиочастотные считыватели различного исполнения – настольные, а также бескорпусные для возможности их встраивания в оборудование. Для объектов, которые были укомплектованы считывателями, снятыми с производства, предоставляются соответствующие модификации, которые совместимы не только по габаритам, и по протоколу обмена. Для тех приложений, которые связаны с идентификацией багажа, товаров, корреспонденции и прочей различной продукции, производят считыватели с определенным набором параметров для их максимальной эффективности в каждом конкретном случае.

Итак, основные вилы RFID-считывателей, используемые сегодня в различных сафрах применения:

настольные считыватели;
бескорпусные встраиваемые считыватели;
считыватели с выносными антеннами для средней и большой дальности;
ручные считыватели, оснащенные клавиатурой и ЖКИ.

Карты

На рис. 3 приведена типовая конструкция proximity-карты с бесконтактной RFID-идентификацией.

Рис. 3. Типовая конструкция proximity-карты с бесконтактной RFID-идентификацией

Метки

Метки ISO 15693 и EPC

Метки данных стандартов используются для идентификации различных предметов (кроме металлических). Их максимальная дальность считывания составляет 120 сантиметров. Стандартный тег по размерам идентичен пластиковой карте, но в отличие от нее имеет гибкую бумажную основу с клеящимся слоем. Такие метки обычно поставляются в рулонах по 500 штук в каждом. Основные характеристики таких меток:

содержат уникальный серийный номер;
объем памяти – EEPROM 128/0/24 байта;
выпускаются в виде кристалла Philips I-Code SLI/ I-Code UID;/ I-Code EPC.

В зависимости от сферы применения метки такого стандарта могут иметь форму пластикового диска, диаметр которого варьируется от 20 до 30 мм. Нужно отметить, что чем меньше метка будет по размеру, тем меньше будет дальность ее считывания. Метки в таком исполнении стандартно поставляются по 150 штук в упаковке. При необходимости на заказ могут быть предоставлены метки с нестандартными размерами (например, 60x100 и др.). Если требуется изготовление меток нестандартных размеров, то тираж, как правило, осуществляется от 100 000 штук. Дополнительно на метках, независимо от их размера, может быть нанесена одноцветная или многоцветная печать в соответствии с требованиями заказчика. При печати минимальный заказ составляет 5000 меток.

Метки ISO 18000

Метки указанного стандарта применяются, в основном, в сфере логистики и в других приложениях, где нужна большая дальность считывания идентификаторов (до нескольких метров). Метки диапазона 900 МГц могут изготавливаться с особой конструкцией, позволяющей им работать даже на металлических поверхностях. Такая возможность позволяет использовать их для маркировки автомобилей, контейнеров и железнодорожных вагонов.

Метки для стекла и картона

Есть также определенная группа меток, предназначенная для нанесения на картонные коробки и аналогично тару, а также для идентификации автомобилей при нанесении на лобовое стекло.

Метки для металла

Метки для маркировки металлических поверхностей выпускаются в пластиковом корпусе. На объекты их можно крепить через специальные отверстия с использованием саморезов, или просто наклеивать на поверхность, путем нанесения адгезивного слоя на обратную сторону корпуса.

“Умные” пломбы

Специальные радиочастотные метки выпускаются в виде «пломб», предназначенных для защиты от вскрытия контейнеров. Если метка-пломба будет нарушена, то она перестанет функционировать. Применение пассивной RFID-технологии в данном случае позволило применить решение, которое являются более выгодным по цене и эффективности в сравнении с используемыми активными пломбами.

Подводя итоги, можно выделить основные перспективные сферы применения RFID-технологии.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ RFID-ТЕХНОЛОГИИ

Современные технологии позволяют разместить составные части (в пассивных устройствах это антенна, конденсатор и полупроводниковая микросхема) не только под пластиковым корпусом, но также на акриловой подложке. Подобные разработки позволили снизить стоимость внедрения данной технологии, в результате чего производителя получили возможность наносить данные метки как обычные этикетки. Входящий в состав автоматизированной системы сканер, сконструированный на базе принципа электромагнитного захвата или индуктивной связи, питает пассивные метки.

По сути, систему RFID образуют два основных и взаимосвязанных элемента – метка и сканирующее устройство.

Оно считывает информацию с этикеток и бирок связь по радиосвязи. Данные попадают через ридер непосредственно в базу данных. Не менее интересное решение представляют из себя RFID-чипы, предназначенные для открытия дверных замков.

MyKey 2300, ставший первым образцом, изготовленным с применением данной технологии, может быть открыт как с помощью ключа-чипа, так и вводом кода с клавиатуры, подобной той, которой оснащены типовые кодовые замки.

Фото 1. Общий вид первого в мире замка MyKey 2300, ключом к которому служит RFID-чип

Итак, не смотря на то, что настоящий прорыв в области розничной торговли и системах СКУД с использованием радиочастотной системы произошел сравнительно недавно, сама технология RFID отнюдь не является новой. Она возникла и стала использоваться еще с 1940-х гг. Ее применяли радиопередатчики во время второй мировой войны для идентификации самолетов. Сегодня этот же метод применяется для всех летательных аппаратов, начиная от вертолетов заканчивая воздушным шаром. Более того, технология нашла новое применение также с 1980-х годов, когда государственные органы были обеспокоены распространением коровьего бешенства. На базе технологии RFID было осуществлена идентификация скота и уже в наши дни, метки rfid, изготовленные в виде бирок, носят миллионов коров в ушах. Микросхемы RFID также встраиваются в идентификационные жетоны, применяемые в системах безопасности, наносятся на товары для упрощения ведения учета в логистике; на ветровые стекла автомобилей для возможности автоматической оплаты дорожных пошлин и пр.

Не смотря на то, что RFID существует давно, массовое ее внедрение в сети поставщиков началось относительно недавно, но уже привело к значительным изменениям. Причем по мере распространения радиочастотной технологии в этой области, увеличилось и производство меток и сканеров, в связи с чем цена на них значительно снизилась. При этом коммерческие предприятия, выделяющие средства на интеграцию новой системы в управление товарами, смогли использовать ее совместно с другими приложениями, не затрачивая на это дополнительных вложений.

В качестве примера можно привести компанию-производителя сотовых телефонов – Nokia. Она смогла сделать из обычной модели сканер RFID. Таким образом, на рынке появились карманные ПК и мобильники, поддерживающие функцию сканирования этикеток RFID на товарах. Это позволило потребителям иметь атематический доступ к информации, содержащейся в компьютерных сетях, без набора адреса в Интернете. Пользователю нужно просто поднести свое устройство к бирке RFID – и информация будет распознана, откатывая доступ к сведениям об объекте. Это может быть, например, описание продукции, подробные указания, видеоматериалы, подробности акции и многое другое.

RFID: ПЛЮСЫ И МИНУСЫ

Система RFID позволила во многом позволила упростить и облегчить нашу жизнь. Однако у нее появились и противники. Так в Европе и США люди обеспокоены тем, что использование бирок и этикеток RFID на товарах может быть также способом отслеживания компаниями пристрастий потребителей, начиная от их любимого сорта сыра, вплоть до стиля и размера одежды. Кроме того, так как информацию с такой этикетки можно считывать на приличном расстоянии, защитники гражданских прав предполагают, что такие чипы могут несанкционированно использоваться не только внутри, но и за стенами магазина злоумышленниками. Если у них будет считывающее устройство, они смогут извлечь информацию с вещей и в дальнейшем использовать ее против их владельца, например, указав номер его кредитной карты при взломе базы данных магазина.

Многие аналитики, работающие в данной сфере, остаются при мнении, что преимущества, которые предоставляет технология RFID в системах обслуживания клиентов и покупателей, смогут перевесить все беспокойства относительно конфиденциальности. Объясняют они это также тем, что положительных сторон у RFID намного больше, чем недостатков. Кроме того, исследовательским центром Auto-ID, расположенном в Массачусетском технологическом институте, было предложено предоставить торговым предприятиям возможность деактивировать (отключать) метки RFID при выходе из магазинов. Не смотря на то, что единый стандарт RFID пока не разработан, некоторые производители уже приступили к выпуску таких бирок.

До определенного времени распространению RFID-меток и чипов препятствовала установленная на них цена и громоздкость. В связи с задачами, которые на них возлагались, нужны были более миниатюрные и дешевые устройства. В итоге заказчики смогли получить то, что хотели. Когда метки нового формата были разработаны, в средствах массовой информации сразу появились сообщения о выпуске идентификаторов, способных удовлетворить самые высокие требования, выдвигаемые к радиоидентификационным микросхемам. Первое известие пришло от компании Hitachi, в которой был разработан так называемый mu-chip. Его размеры составляют менее четверти от квадратного миллиметра и при этом он способен обмениваться информацией на расстоянии 25 сантиметров. Однако, небольшой радиус действия и обязательное использование внешней антенны ограничивают эксплуатацию этого устройства в сфере торговли и услуг.

Второе сообщение было получено от правительства Малайзии, в котором значилось, что была приобретена интеллектуальная собственность, касающаяся разработки RFID-чипа Manathir от японской компании FEC Inc. Его размеры составляют 50 см, а цена – 10 центов. Предназначается он для отслеживания товаров, а также для слежения за людьми. Более того, он подходит для имплантирования в тело человека. Радиус действия данного чипа был не указан, но судя по всему он достигает нескольких метров. Нужно сказать, что в Малайзии уже в течение нескольких лет применяются «умные» удостоверения личности на базе чипа RFID, и теперь стоит задача, сократить стоимость данных документов при помощи использованного нового чипа, а также имплантировать Manathir во все объекты, которые необходимо отслеживать. Понятно, что такая инициатива направлена на то, чтобы обеспечить государству полную информацию о своих гражданах.

Как в такой ситуации можно избежать тотальной слежки и сохранить право на частную жизнь? К радости граждан, исследователи решились рассмотреть данную проблему, и им все же удалось найти решение, причем простое и при этом достаточно остроумное: разработать так называемую «глушилку», направленную на противодействие по отношению к считывающим устройствам. В идеале она должна быть изготовлена по подобию RFID-чипов. Таким образом, «глушилка» должна представлять собой устройство, копирующее работу микросхемы RFID, только в отличие от нее на запросы сканеров выдавать случайную информацию «ни о чем» вместо полезной.

Работа подобного блокирующего чипа предусматривает несколько важных моментов. Во-первых, устройство должно уметь распознавать запросы от различных считывающих устройств. А во-вторых, выдавать сразу несколько ответов на один запрос. В таком случае, сканер просто «запутается». Данная идея была предложена специалистами компании RSA Security. Им удалось довести ее до лабораторного прототипа и теперь они стремятся изготовить пробные микросхемы.

По итогам этих мировых новостей, можно сделать вывод, что RFID-технология переживает сейчас период своеобразного бума, результаты которого в дальнейшем могут оказать большое влияние на развитие технического прогресса во многих направлениях. Ниже мы привели примеры, в которых на данный момент реализована RFID-технология, а также какие плюсы и минусы выявились в процессе ее применения.

RFID-ПЛЮСЫ США ввели RFID-паспорта для путешественников и туристов

Метками RFID теперь снабжаются туристические визы в США. В рамках принятой программы, все иностранцы, прибывающие в штаты, должны иметь на руках туристические визы, оснащенные пассивными RFID-чипами с функцией многократной перезаписи данных. Данное решение направлено на повышение отслеживания за перемещениями туристов. Также оно позволяет определить при необходимости число иностранцев, покидающих страну, причем без необходимости досмотра их документов. Эксперимент предусматривает внедрение чипов в документы, которые выдаются самыми крупными аэропортами США. Если технологию одобрит правительство, то чипы станут использоваться также во всех остальных таможенных пунктах страны.

Технология RFID вошла в паспортную систему Америки

Паспорта населения страны теперь также снабжены радиочастотным чипом, который позволяет быстро и легко получить записанную на нем информацию полицейским и сотрудникам на постах контроля. Паспорта нового образца содержат ряд стандартных анкетных данных, а также фотографию владельца документа, благодаря чему при необходимости можно моментально идентифицировать предъявителя в точках установки специальных терминалов. В дальнейшем к прочей информации планируется добавить отпечатки пальцев, а также результаты сканирования радужной оболочки глаз.

Отслеживание эмигрантов при помощи чипов

В США планируется использование технологии, позволяющей следить за передвижениями и, соответственно, местонахождением эмигрантов. Данная потребность вызвана ситуацией, происходящей в Америке на границе с Канадой и Мексикой. Государство планирует применить специальные идентификационные устройства для выдачи иностранцам, прибывшим в штаты на автомобилях или пешим ходом. Данные устройства функционируют на базе RFID-чипа, содержащем уникальный код, в котором указаны основные данные туриста – его полное имя, гражданство, дата прибытия и предполагаемого отбытия, а также биометрические данные. Подобные электронные удостоверения личности внедрены уже в Ногале в штате Аризона, в Нью-Йорке и Блэйне в штате Вашингтон в качестве эксперимента в течение года. Если данная практика будет признана, то электронные документы для эмигрантов будут использоваться на всей территории страны. По статистическим данным, такие удостоверения уже выданы более чем 17,5 млн. иностранцам, прибывшим в США с момента начала эксперимента.

RFID-метки для армии в США

В течение некоторого времени в США действовал закон, принятый Министерством обороны, согласно которому все поставщики были обязаны использовать RFID-метки на всех поставляемых в страну товарах. Исключение составили сыпучая продукция и большие объемы жидкости. Данное решение было принято для возможности контролирования и отслеживания поставок продуктов по всему миру, а также для повышения эффективности системы перевозок. Таким образом, содержание судоходного контейнера можно было определить без его вскрытия через RFID-метку.

Отслеживание товаров и покупателей

Как уже отмечалось ранее, RFID-бирки в настоящее время используются для отслеживания рогатого скота. В Америке, помимо указанной цели, бирки применяются также для идентификации потерянных домашних животных, а также для возможности проезжать жителям пригородной зоны в город на своем транспортном средстве через шлагбаум, где осуществляется въездной сбор, без остановки. Также в одном из бутиков Нью-Йорка установлены датчики в стенах примерочной. С их помощью можно определить, какую одежду примеряет покупатель, а также предоставить информацию о наличии в магазине иных цветов, размеров или тканей одежды. Технология RFID также используется как система антиворовства в магазинах, где стоимость обычной тенниски может составлять $400 и выше. В связи с тем, что с каждым годом радиочастотные метки совершенствуются и становятся все более миниатюрными, сторонники RFID предполагают, что в будущем данную технологию станут использовать даже для грязного белья для передачи информации стиральным машинам о том, какой режим нужен для их стирки, а холодильники будут способны отправлять заказ в магазины, когда закончится молоко.

Применение радиочастотные метки в соответствии с правилами ЕС

Законодательством ЕС было принято и урегулировано решение об использовании идентификационных систем для кошек, собак и хорьков, путешествующих внутри и между странами (членами сообщества). Цель данной инициативы - предотвращение эпидемий в Европе.

RFID для бесценных манускриптов

Библиотека в Ватикане использует радиочастотную идентификацию как основу системы управления, позволяющую вести контроль за манускриптами и другими важными историческими объектами.

TESCO перешел на радиочастотные метки

Один из самых крупных магазинов Великобритании Tesco стал применять радиочастотные метки на лезвиях бритвы марки Gillete для отслеживания передвижения товара.

Защита от подделок при помощи RFID

Технология радиочастотной идентификации также применяется для защиты товаров и торговой марки производителей от подделок благодаря использованию электронного кода.

Снижение риска похищения детей

Специалистами фирмы Eagle Tracer было предложено использование РЧИ для защиты детей с целью уменьшения риска их похищения.

Применение РЧИ в здравоохранении

Власти США предполагают, что подделка лекарственных средств может быть резко сокращена, если каждая коробка с лекарствами будет снабжаться электронным «паспортом».

Решение для отелей

Технология радиочастотной идентификации массово используется отелями, где позволила увеличить безопасность и уровень обслуживания, при этом сократить расходы.

Радиочастотные чипы на банкнотах евро

Проект Европейского Центрального банка, находящийся в данный момент в разработке, предусматривает внедрение радиочастотной метки в банкноты.

RFID-минусы

Потребители против RFID-чипов

После того, как корпорация Wal-Mart стала использовать в своей сети супермаркетов радиочастотные метки на всей реализуемой продукции, на нее хлынула волна негодования от потребителей, вплоть до того, что правозащитниками стал готовиться соответствующий проект закона. В итоге была выдвинута правозащитная организация CASPLAN направленная на защиту личных прав потребителей, а также законодательный проект, согласно которому, все товары с такими метками должны маркироваться соответствующим образом. В проекте закона также оглашено, что использование полученной с меток информации должно быть ограничено. И не смотря на то, что в данной области использование технологии RFID началось недавно, потребители считают, что защиту лучше начать уже сейчас.

RFID-технология не отвечает всем мерам безопасности

Относительно RFID в последние месяцы ее масштабного использования было высказано мнение специалистов, что данная технология представляет недостаточный уровень защищенности. RFID-метки, с использованием которых осуществляются мелкие расчеты, маркировка товарных упаковок, а также функционируют автомобильные противоугонные системы, в реальности действительно оказались не столь надежными против самых простых методик взлома при помощи дешевых устройств с процессорами. Уязвимость RFID-чипов заключается в том, что их взлом может быть осуществлен даже без прямого контакта. Злоумышленнику нужно просто находиться рядом. Поэтому, до тех пор, пока разработчики стандартов шифрования не улучшат RFID-метки по свойствам защиты, их использование в тех областях, где взлом системы повлечет значительные убытки, считается небезопасным.

Gillette отказалась от товара с rfid-метками

Использование радиочастотной технологии не увенчалось успехом также в опыте компании Gillette, так как потребители не оценили данной инициативы. Нужно отметить, что во многих странах потребители выразили протест, направленный на применение меток на товарах. В итоге, первые прибывшие партии изделий Gilette с RFID-метками в магазин Tesco, расположенном в Кембридже, были подвергнуты общественному бойкоту. Оценив реакцию потребителей, компания остановила тестирование и прекратила поставку товара с метками в магазин.

RFID-меток в магазинах Walmart не будет

Маркетологи утверждают, что технология РЧИ может произвести революцию в области розничной торговли, так как позволяет индивидуализировать обслуживание покупателей и обеспечить более эффективную инвентаризацию продукции. Но даже в этой сфере не все довольным этим «новшеством». Еще одна известная компания Walmart ьыла вынуждена прекратить эксперимент с использованием радиочастотных меток ввиду недовольства покупателей. Руководством Walmart было заявлено, что масштабное применение RFID-меток, которое должно было быть реализовано в скором времени, отменяется. Но, тем не менее, эту ситуацию нельзя считать конечной победой потребителей. Метки все равно планируется применять, если не в магазинах, то на складах и в дистрибьюторских центрах. Поэтому можно предположить, что потребители в какой-то степени все равно будут подвергнуты посягательству на их частную информацию.

Угроза приватности читателя в библиотеках

В библиотеках США также предполагается использование RFID-меток вместо штрих-кодов. При выходе с книгами из библиотеки их предположительно должны будут деактивировать (отключать). Но тогда получается, что человека можно будет выследить с помощью книг, которые находятся у него в сумке, так как никто не дает гарантию, что метки нельзя будет потом снова включить. В связи с этим некоторые граждане США обеспокоены положением принятого Патриотического акта, согласно которому судебным исполнителям теперь открыт доступ к данным о посещении библиотек читателями.

Подкожное чипирование

Некоторыми корпорациями США рассматривается предложение подкожного использования RFID-чипов. В данном случае, они позволили бы заменить паспорта, привычные кредитные карточки и другие документы. Основное преимущество – их невозможно потерять, а недостаток - через них может осуществляться несанкционированное слежение за обладателем чипа. Нужно сказать, что такая система уже разработана и носит название VeriPay. Основана она на применении подкожного чипа миниатюрных размеров. Фирма-производитель делает акцент на том, что данное решение позволит разрешить проблему потери магнитных карт, а также создаст дополнительные барьеры для умышленного воровства и вообще во многом облегчит жизнь пользователя. На негативные высказывания относительно отрицательных сторон применения такого чипа, компания уверяет, что подобный чип можно в любой момент изъять. Но при этом гарантии безопасности такой системы компания не предоставляет, поскольку в случае, если воры будут располагать сложным оборудованием, то вероятно они смогут уловить сигналы от чипа, для того чтобы в последствии их устройства могли их воспроизвести. Более того, воры могут извлечь чип силой. Для продвижения «новинки», владельцы системы VeriPay предложили зарегистрироваться тем, кто желает получить такой чип – с целью статистики.

RFID-метки – переломный момент технологии

В настоящий момент использование RFID-меток приближается к статусу одной из самых популярных технологий, использующейся в сфере розничной торговли. Ее торможение на данном пути вызывают несколько отрицательных факторов. Не смотря на то, что RFID-метки представляют собой аналогию высокотехнологичных штрих-кодов, отличающейся возможностью считывания с расстояния и сквозь стены, некоторые потенциальные покупатели уверены в том, что RFID окончательно недоработана и при этом дорога по стоимости для ее выпуска в массы. На данном этапе, RFID-метки в основном направлены на маркировку контейнеров и поддонов, а не на каждый товар индивидуально.

Итак, в заключении проведенного обзора относительно будущего развития RFID-технологии и ее использования в настоящий момент, можно сделать определенные выводы.

Ранее внедрению RFID-технологии мешали такие факторы, как высокая стоимость системы, невыработанные международные стандарты, а также негативные отзывы общественных организаций, направленных на защиту прав потребителя. В настоящее время радиочастотная метка имеет доступную цену, которая варьируется в зависимости от функциональных возможностей от нескольких десятков центов до нескольких десятков долларов. При этом массовое ее производство, позволяет еще больше снизить на нее цену, но существует вероятность, что ее стоимость вряд ли сможет достигнуть стоимости бумажной этикетки со штрих-кодом, которой сегодня снабжается каждый товар. В связи с этим, радиочастотные метки используются преимущественно для маркировки тех объектов, цена которых значительно превышает стоимость метки. Также радиочастотная идентификация сегодня применяется для отслеживания возвратной тары в виде кег, контейнеров, паллет и прочих емкостей для транспортировки; транспортных средств; мусорных контейнеров; для маркировки и идентификации редких сортов вин; предметов сдаваемых в прокат (велосипеды, книги и пр.), историй болезни в медучреждениях, животных и инструментов.

Постепенно система РЧИ также внедряется в области розничной торговли для маркировки отдельных товаров и складского учета. В связи с этим, можно прогнозировать, что со временем цена метки rfid достигнет уровня, который позволит использовать ее на всех видах продукции. Единственным условием для такой перспективы является наличие единого стандарта, поскольку производство систем RFID сегодня ведется в нескольких странах. Следовательно, системы должны быть унифицированы и совместимы для того, чтобы не только радиочастотные метки, но и устройства считывания от разных компаний-производителей, могли без проблем взаимодействовать друг с другом. Данные стандарты уже разработаны и в сейчас находятся на стадии принятия.

Основным, и пока единственным весомым препятствием массового внедрения RFID-технологии является сопротивление общества, отстаивающего права потребителей. Однако, исходя из опыта внедрения в нашу жизнь современных технологий, всегда приходится чем-то жертвовать на пути к прогрессу. В настоящее время силы разработчиков брошены на то, чтобы найти компромисс между положительными и отрицательными сторонами применения RFID-технологии. Учитывая, что благодаря ее возможностям удалось ликвидировать самое слабое звено – человеческий фактор - в среде автоматизированных систем управления, в ближайшем будущем она, вероятно, произведет настоящую революцию в промышленной сфере, а также в сферах сельского хозяйства, транспорта и других, включая разработку новой специальной техники. Сейчас, ввиду перспектив развития RFID-технологии, серьезных конкурентов у нее нет.

И многие другие.

Уважаемый посетитель Интернет магазина!

Вы не можете до нас дозвониться? Вы ВСЕГДА можете отправить нам свой вопрос, заказ или просто контакты для связи с Вами по электронной почте или написать сообщение прямо с сайта с помощью формы отправки сообщения.

Мы обязательно свяжемся с Вами и решим все возникшие вопросы!

Пока в стране идут новогодние праздники и все отдыхают наконец соберу весь накопленный материал в одну кучку. Я давно не писал в блог, постараюсь исправиться в нынешнем году. Я не пишу о политике, философии, событиях моей жизни, только о железках. Увы о железах на работе я писать не могу в силу определенных причин, но копится материал научно-популярного и просветительского толка. Очень сложно написать лучше, чем уже написано в той же википедии.

RFID – R adio F requency ID entification – радиочастотная идентификация. На сегодня RFID метки это более широкое понятие и сюда приплетают в том числе и беспроводные сенсоры, хотя идентификация – не их основное занятие. RFID метка – это небольшое устройство, которое позволяет на расстоянии, в отсутствие прямой видимости считать сохраненные на нем данные, тем самым идентифицировать объект. Это как штрихкод, наклеенный на товар, только работающий по радио.

RFID метки бывают разных типов. По способу электропитания различают пассивные (полностью получают питание для работы от излучения считывателя) и активные (имеют на себе батарейку). Само собой у пассивных дальность действия ниже, зато срок службы ничем не ограничен. У активных все лучше, и дальность действия, и начинка поинтеллектуальнее, но батарейку нужно будет менять.

По радиочастотному диапазону различают LF (125 кГц), HF (13.56 МГц) и UHF (860-960 МГц).

Принцип действия

Считыватель и метка имеют катушки индуктивности, образующие колебательный контур. Когда считыватель создает переменное магнитное поле своей катушкой, магнитный поток проходя через катушку метки возбуждает в ней ток. Точно так же как работает к примеру беспроводная зарядка. Метка от возбужденного в катушке тока получает питание, и используя транзистор может на некоторое время (питаясь в это время от накопленного в конденсаторе заряда) замыкать катушку накоротко, тем самым меняя значение амплитуды тока в катушке считывателя. Считыватель фиксирует эти изменения, тем самым принимая сигнал от метки.

Устройства UHF диапазона работают аналогично, только вместо катушек – диполи:

(Иллюстрация из книги RFID Handbook by Klaus Finkenzeller 2 редакция)

Само собой это означает что весь обмен данными между меткой и считывателем происходит публично, и при решении задач определения подлинности нужно это учитывать.

Активные метки более разнообразны по устройству, некоторые вообще по сути являются радиомаяками, по несколько раз в секунду просто посылая в эфир свой номер (parsec). RFID метка помимо микроконтроллера, обеспечивающего передачу уникального номера может быть оснащена различными датчиками. Например датчиком давления. Такой датчик можно разместить в шину автомобиля и непрерывно контролировать давление воздуха в шине.

С каждым днем RFID меткам находят все больше применений. Начиная от использования в качестве ключей для домофона заканчивая противокражными метками в магазинах самообслуживания. Именно увеличение спроса, снижение стоимости из-за массового производства позволяет находить все новые и новые применения.

Метка передает считывателю в ответе на запрос свой уникальный номер. Более сложные метки имеют немного памяти на борту и могут хранить какую либо информацию, например количество оставшихся поездок, что избавляет от необходимости создания центрального сервера и поддержки его на связи всегда. Метка также может иметь на борту криптопроцессор и обеспечивать проверку подлинности или обмен секретными данными. Изучается вопрос добавления RFID меток к банкноты как дополнительная мера защиты.

В будущем возможно все продукты будут снабжены RFID метками на стадии производства, а холодильник RFID считывателем. Тогда взяв вечером спросонья из холодильника пакет молока он молвит человеческим голосом “Сдурел? Выкинь, оно во мне уже пол года лежит, испортилось давно”.

Примеры

Екарта – проездная карточка на все виды транспорта в г.Екатеринбурге. Представляет собой карточку Mifare. Внешний вид:

Немного ацетоновых ванн и видно катушку индуктивности по периметру. Система полностью децентрализованная и информация о количестве денег хранится на самой карте в зашифрованном виде.

Московский метрополитен. Конструкция попроще для удешевления, карточка одноразовая:

Брелок от домофона “Факториал”

Внутри тоже RFID чип от Texas Instruments

При этом при каждом открывании двери данные в ключе перезаписываются, таким образом невозможно увеличить количество ключей. Копия будет работать, но после первого открывания перестанет работать оригинал, так как данные в ключе меняются. Этим хитрым апгрейдом факториал разом сделал бизнес копирования домофонных ключей невозможным.

Активные метки parsec

Представляют собой герметичный контейнер с микроконтроллером, батарейкой и радиомодулем, который посылает в эфир пару раз в секунду свой уникальный номер. Закрепив такой на автомобиле можно определять какие авто на данный момент сейчас находятся к примеру в гараже. Основная задача этих меток в автоматическом открывании ворот и шлагбаумов.

При этом вариант на последнем фото снабжен еще и пассивной меткой, можно повесить как брелок для ключей, и открывать не только ворота но и двери.

Правда безопасность автомобиля, основанная на наличии такой метки уязвима .

Если разберем ключ от автомобиля то найдем в нем чип иммобилайзера, который по сути тоже RFID метка:

Справа на крышке. Надежность и секретность механических замков ограничивается точностью механической обработки и достигла своего предела. Электронные замки и ключи имеют значительно большее число комбинаций.

RFID метки могут внедряться на стадии производства, например гитар:

Производитель таким образом не только облегчает себе отслеживание продукции на складах, но и гарантирует себе способ отличить свою продукцию от подделок.

Вот шапка с RFID меткой пришитой при производстве:

Еще одна от куртки:

Немного растворителей и достаем метки:

Отдельного слова заслуживают так называемые противокражные метки, или 1-битные транспондеры. Это RFID метка которая передает всего 1 бит – информацию о своем наличии. Такие метки используются для защиты товара от краж. Я про одну такую. Чаще всего встречаются метки электромагнитной системы (метка – колебательный контур), и акустомагнитной. Метки других типов в наших краях встречаются редко.

Если вы параноик

Возможно вам пригодится RFID Zapper . Перманентно отключить метку можно также в микроволновке, просто включив на пару секунд. Пассивные метки считываются на расстоянии в несколько метров (для LF и HF вообще не более 20 см). Что бы считать метку на расстоянии 100 метров в считыватель придется закачивать неприлично большие мощности.

Кредитные и дебетовые карты со встроенной меткой радиочастотной идентификации (RFID) теперь являются нормой. Но это только одна сфера, в которой используется технология RFID.

Есть много других мест, в которых вы используете технологию RFID, возможно, даже не осознавая этого.

Итак, что такое RFID?

Радиочастотная идентификация - это использование радиоволн для считывания, захвата и взаимодействия с информацией, хранящейся в метке/теге. Метки обычно прикрепляются к объектам и могут считываться с нескольких метров. Кроме того, тег не всегда должен находиться в прямой видимости, чтобы инициировать взаимодействие.

Метка RFID - это простой способ присвоить объекту уникальный идентификатор. Кроме того, им не нужен внутренний источник питания, в то время как метка может быть такой же маленькой, как зерно черного перца. Это означает, что они легко внедряются почти везде - отсюда и их популярность.

Как работает RFID?

Основная система RFID состоит из двух частей: метки и считывателя.

Метка

RFID-метка имеет встроенный передатчик и приемник. Фактический RFID-компонент, содержащийся в метке, состоит из двух частей: интегральной схемы для хранения и обработки информации и антенны для приема и передачи сигнала. Метка RFID имеет энергонезависимое запоминающее устройство и может включать либо фиксированную, либо программируемую логику для обработки данных передачи и датчиков.

Теги могут быть пассивными, активными или пассивными с батарейкой.

Пассивная метка является самым дешевым вариантом и не содержит батареи. Метка использует радиопередачу, передаваемую считывателем.

Активная метка имеет встроенную батарею, периодически передающую свои учетные данные.

Аккумуляторная пассивная метка также оснащена небольшой встроенной батареей, но активируется только при наличии считывателя RFID.

Кроме того, метка может быть доступна только для чтения или для чтения/записи. Метка только для чтения имеет заводской серийный номер, используемый для идентификации в базе данных, в то время как метка чтения/записи может иметь определенные пользовательские данные, записанные в метку пользователем.

Считыватель

RFID-считыватель оснащен двухсторонним радиопередатчиком (трансивером), иногда называемым запросчиком. Приемопередатчик передает закодированный радиосигнал для взаимодействия с меткой. Радиосигнал по существу пробуждает или активирует метку. В свою очередь, приемоответчик метки преобразует радиосигнал в полезную мощность и отвечает считывателю.

Обычно мы классифицируем тип RFID-системы по типу метки и считывателя. Существует три общие комбинации:

Активная метка пассивного считывателя (PRAT): Считыватель пассивен, он только принимает радиосигналы от активной метки. Поскольку метка заряжается от батареи, диапазон приема/передачи может составлять от 0 до 600 м. Таким образом, PRAT является гибким решением RFID.
Активный считыватель пассивной метки (ARPT): считыватель активен, передает радиосигнал запроса, получая ответы на сигналы аутентификации от пассивных меток.
Активная метка активный считыватель (ARAT): считыватель активен и взаимодействует с активными или аккумуляторными пассивными метками.

В дополнение к типу RFID-системы RFID использует набор регулируемых полос частот.

Что такое OPID?

Оптическая RFID (OPID) является альтернативой RFID, которая использует оптические считыватели. OPID работает в электромагнитном спектре между частотами 333 ТГц и 380 ТГц.

Сколько данных?

Объем информации, хранящейся в теге RFID, изменяется. Например, пассивная метка может хранить только до 1024 байтов информации - это всего один килобайт (КБ). Смешно с точки зрения современной емкости хранилища, но достаточно, чтобы сохранить полное имя, идентификационный номер, день рождения, SSN, информацию о кредитной карте и многое другое. Однако аэрокосмическая промышленность использует пассивные сверхвысокочастотные RFID-метки с хранилищем 8 КБ для отслеживания истории деталей с течением времени. Они могут хранить огромное количество персональных данных.

Общее использование RFID

RFID-метки повсюду. Поскольку они легко привязываются практически к чему-угодно, не имеют потребности в энергии они используются во всех сферах жизни, в том числе:

Управление товарами и отслеживание
Наблюдение за людьми и животными
Бесконтактные платежи
Туристические документы
Штрих-коды и метки безопасности
Управление данными о здравоохранении
Тайминг

RFID также создает волны на постоянно растущем интеллектуальном внутреннем рынке. В 2010 году стоимость RFID значительно снизилась. В то же время надежность RFID увеличилась из-за глобального перехода на стандарты RFID. Внезапно появилась чрезвычайно надежная, но экономичная система отслеживания или идентификации.

Безопасность

Внезапный всплеск RFID также вызвал проблемы с безопасностью. Совсем недавно появились бесконтактные платежные карты с меткой RFID. Недобросовестные люди взламывали бесконтактные карточки, используя портативные платежные терминалы, в то время как карта с поддержкой RFID находилась в кармане целей или в кошельке.

В Великобритании, еще один пример включает в себя RFID-метки, хранящиеся в паспортах. Когда первый введенный, пароль на новый паспорт Великобритании был взломан в течение 48 часов. Кроме того, появились сообщения, что преступники воровали почту, содержащую новый паспорт, сканировали RFID-метки для данных, а затем отправляли их дальше по их пути.

RFID здесь, чтобы остаться

RFID - это огромная индустрия. Мы используем ее почти каждый день. Посылка, которая прибыла в ваш дом, карта, которой вы заплатили за ваш обед, ключ карта открывающая дверь, смарт-дом, ручной имплантат и многое другое, все это использует технологию RFID.

Для чего вы используете RFID? Вы используете его в своем интеллектуальном доме? Вы купили RFID-блокирующий кошелек? Дайте нам знать это в комментариях ниже!