RFID

INFORMACJE PODSTAWOWE

RFID (Radio Frequency Identification – Identyfikacja na częstotliwości radiowej) jest od ponad ośmiu lat nieustannie ogłaszana jako jedna z najbardziej obiecujących technologii dla dzisiejszego przemysłu bazującą na wykorzystaniu fal radiowych o różnej częstotliwości. RFID umożliwia automatyczny odczyt zakodowanej informacji w celu identyfikowania zarówno ludzi jak i rzeczy. Tagi (transpondery) RFID w spoczynku to miniaturowe odbiorniki fal radiowych. Są to najczęściej karty lub przywieszki o najróżniejszych kształtach, z umieszczoną wewnątrz anteną i w zależności od potrzeb, zatopione w żywicy, plastiku lub etykiecie samoprzylepnej. Zasada ich działania jest bardzo prosta. Tagi pobierają energię z pola elektromagnetycznego wytwarzanego przez czytniki i w odpowiedzi na ich sygnał wprowadzają zakłócenie tego pola odsyłając w ten sposób zakodowaną informację. Z kolei zadaniem czytnika jest odczyt i przesłanie odebranych danych do systemu komputerowego.

Dzięki wykorzystaniu fal radiowych, nie ma potrzeby precyzyjnego umieszczania tagów w polu odczytu. Ponadto takie czynniki jak powierzchniowe uszkodzenia mechaniczne tagów, wibracje, wilgoć czy wysokie lub niskie temperatury otoczenia (od –40°C do +200°C), nie stanowią problemu dla odczytu informacji. Odczyt lub zapis informacji następuje bez fizycznego kontaktu i poprzez przeszkody typu obudowa z tworzywa sztucznego lub szyba.

Najczęściej stosuje się rozwiązania pracujące na częstotliwości 125/350 kHz (niskiej częstotliwości), 13.56 MHz, 860-920MHz (UHF) oraz 2.4 GHz (wysokiej częstotliwości dalekiego zasięgu – do 10m). Systemy o niskich częstotliwościach charakteryzują się niższymi kosztami zakupu, ale zarazem odległości odczytu fal są mniejsze. Duże nadzieje wiązano początkowo (lata 2000-2003) z częstotliwością 13,56MHz, która zapewnia rozsądne odległości odczytu przy jednoczesnym zachowaniu umiarkowanej ceny, jednak postęp techniczny sprawił, że wiodącą technologią dla logistyki i handlu stały się transpondery UHF.

W odróżnieniu od kodów kreskowych, skopiowanie tagów RFID jest praktycznie niemożliwe. Tak więc technologia ta jest idealna dla poufnej identyfikacji ludzi, zwierząt lub przedmiotów, do zastosowania w systemach kontroli dostępu, opłat parkingowych.

 

ZASADA DZIAŁANIA

RFID

System RFID składa się z dwóch zasadniczych elementów – czytnika i identyfikatora. Razem tworzą układ pozwalający na bezkontaktową identyfikację.

Czytnik, a w zasadzie urządzenia czytająco-zapisujące, spełnia kilka funkcji. Jedną z nich jest wytwarzanie pola elektromagnetycznego o małej mocy wysyłanego za pomocą anteny, zazwyczaj o kształcie cewki. Pole to jest „nośnikiem” energii zasilającej identyfikator.

Pasywne identyfikatory są także wyposażone w antenę przyłączoną do układu scalonego, który potrzebuje minimalnej ilości energii do działania. Całość zatopiona jest w obudowie. Antena gromadzi energię pola elektro-magnetycznego wytwarzanego przez czytnik i zamienia ją w elektryczną formę energii na użytek identyfikatora.

Sygnał elektromagnetyczny z identyfikatora jest odbierany przez antenę umieszczoną w czytniku i zamieniany z powrotem w formę elektryczną. Czytnik wyposażony jest w odbiornik o dużej czułości, zdolny wykryć i przetworzyć odebrany słaby sygnał. Mikrokomputer umieszczony w czytniku weryfikuje poprawność odebranej informacji wykorzystując algorytm obliczania sum kontrolnych. Kiedy czytnik zakończy proces sprawdzania błędów, dane są dekodowane i transmitowane do głównego komputera.

Tagi aktywne zawierają miniaturową baterię, która zapewnia dodatkową energię. Kiedy identyfikator znajdzie się w polu działania czytnika, pobiera energię ze swojej baterii aby wysłać przechowywaną informację. To pozwala uzyskać znacząco większe odległości w porównaniu do jego pasywnego odpowiednika.

Wersje aktywne mogą być użyteczne w ograniczonych zasięgach i przy wysokiej prędkości odczytu, ponieważ zaczynają transmitować, kiedy znajdują się dalej od czytnika, niż jak to się dzieje w przypadku wersji pasywnej.

Zakres odczytu lub maksymalna odległość od czytnika, przy której tag może być odczytany, jest generalnie zależna od wielkości anteny czytnika i częstotliwości pracy. Większe czytniki i większe identyfikatory mają większy zakres odczytu. Wyższe częstotliwości zapewniają większy zasięg odczytu i mniejsze rozmiary anteny.

 

RODZAJE PAMIĘCI

Tagi RFID funkcjonują zasadniczo w dwóch odmianach : read-only (R-O) i read-write (R/W). Ogólnie, zawartość pamięci tagów read-only jest zaprogramowana już podczas procesu wytwarzania i nie może być później zmieniona. Tagi read-only transmituja dane z ich pamięci za każdym razem, kiedy poddane zostaną działaniu odpowiedniego pola magnetycznego. Tagi te zapewniają niższe koszty i wyższy poziom pewności danych. Tagi R/W umożliwiają wielokrotny zapis informacji do pamięci i jej kasowanie, z reguły wytrzymują kilkaset tysięcy takich operacji. Ilość odczytów jest nielimitowana, producenci podają jedynie czas życia przywieszki. Większość popularnych rozwiązań 13.56MHz i UHF opiera się na wykorzystaniu tagów R/W (Mifare, Tag-IT, Legic, ICode, PJM, ePC), choć zdarzają się tagi UHF w wersji tylko do odczytu.

Trzeci rodzaj tagów to Write Once/Read Many (WORM). Tagi WORM są w gruncie rzeczy tagami read-only, ale dają możliwość jednorazowej modyfikacji zawartości pamięci po wyprodukowaniu (podobnie jak płyta CD ROM do nagrywania jednorazowego).