Radiofrekvenční identifikace (RFID): Provoz a aplikace

RFID (Radio Frequency Identification) je způsob, jak zajistit ukládání a přenos informací z vhodného nosiče štítků na požadované místo pomocí speciálních zařízení. Takové identifikační štítky usnadňují rozpoznávání různých objektů: zboží v obchodě, mobilní vozidla během přepravy, pomáhají určit jejich umístění, mohou identifikovat lidi a zvířata, nemluvě o širokých možnostech identifikace dokumentů a majetku.

Co je to značka RFID

Elektromagnetická vlna přijímaná štítkem RFID z antény ji aktivuje a je možné zapisovat data do značky i číst data ze značky. Anténa tak slouží jako multifunkční komunikační kanál mezi vysílačem a štítkem, který plně zajišťuje procesy přenosu a příjmu dat.

Antény různých tvarů a velikostí mohou být zabudovány do skenerů, bran, turniketů, různými prostředky pro práci se štítky RFID, za účelem poskytnutí přístupu k informacím uloženým ve štítcích zboží, objektů, lidí, vozidel atd. - celkem, který se pohybuje v dosahu antény skeneru a má na něm štítek RFID.

Anténa může nepřetržitě pracovat a neustále číst štítky ve velkém počtu, po celou dobu jejich výslechu, nebo ji lze na chvíli zapnout signálem od operátora. Anténa s vysílačem / přijímačem a dekodérem je často umístěna v jednom společném pouzdru, takže signál z antény by byl okamžitě demodulován, dešifrován a přenášen přes standardní rozhraní do PC pro další zpracování přijatých dat.

Samotný štítek obvykle obsahuje anténu, přijímač, vysílač a paměť pro ukládání dat. Štítek přijímá energii z rádiového signálu antény čtečky nebo z vlastního zdroje energie, po přijetí externího signálu štítek reaguje vlastním signálem, který obsahuje určité identifikační informace. RFID tagy jsou tedy druhem etikety, jen chytřejší.

Zápis informací na značku RFID

Informace mohou být zaznamenány na štítku různými způsoby, v závislosti na designu značky. Značky RFID tedy mohou být následujících typů:

• R / O - tagy pouze pro čtení (pouze ke čtení), když jsou data zadávána ve fázi výroby tagů a již se nemění;

• WORM - tagy pro jednorázový záznam a následné vícenásobné čtení (Write Once Read Many Many), do výroby se do těchto tagů nezadávají žádná data, uživatel jednou zaznamenává informace, poté je může mnohokrát přečíst;

• R / W - značky pro opakované psaní a následné opakované čtení informací (čtení / zápis).

Pasivní a aktivní značky RFID

Pasivní RFID tag je schopen pracovat bez vlastního zdroje energie, přijímá energii pro napájení pouze ze signálu skeneru. Tyto štítky jsou menší než aktivní štítky, jsou lehčí, levnější ve výrobě a mají neomezenou životnost - to je jejich hlavní výhoda.

Podmíněnou nevýhodou pasivního RFID tagu je to, že je zapotřebí čtečka s dostatečně velkým výkonem. Aktivní značka se vyznačuje přítomností vestavěné baterie nebo potřebou připojené baterie.

Takové tagy interagují se skenerovou anténou ve větší vzdálenosti než pasivní tagy, protože během provozu vyžadují méně energie z antény - to je hlavní výhoda aktivních tagů, liší se v rozsahu čtení 2-3krát větší než pasivní tagy a aktivní tag se mohou pohybovat vysokou rychlostí v oblasti pokrytí skeneru a stále mají čas na práci.

Pasivní i aktivní štítky pro funkce zápisu / čtení, jedno / více, - se mohou značně lišit bez ohledu na metodu napájení.

RFID tag zařízení

Přijímač, vysílač, anténa a paměťová jednotka jsou hlavními částmi štítku RFID. Všechno kromě antény je umístěno v případě malého mikroobvodu - čipu, takže se může zdát, že značka sestává pouze z víceotáčkové antény a čipu. Na aktivních štítcích je další část - například zdroj energie, například lithiová baterie.

Výhody značek RFID oproti grafickým identifikátorům

Čárový kód je vytištěn pouze jednou ve fázi výroby a balení a informace na štítku RFID lze nejen úplně změnit, ale také doplnit. Štítky lze číst okamžitě ve velkém počtu díky antikolačnímu mechanismu, který je obtížné dosáhnout u grafických kódů.

Navzdory skutečnosti, že maticové kódy mohou pojmout relativně velké množství dat, vyžadují velké oblasti pro aplikaci kódů, například pro zápis 50 bajtů s čárovým kódem, je vyžadován list A4, zatímco RFID štítek s čipem o velikosti pouze 1 centimetr čtvereční je snadný bude držet 1000 bytů.

Zápis na štítek je dostatečně rychlý a grafické kódy musí být nejprve napsány, poté vytištěny a vloženy, a dokonce i pro zachování integrity obrázku.

U identifikátorů RFID je vše jednodušší, stačí „implantovat“ štítek do obalu ve fázi výroby (ne nutně zvenčí), pak data zapsat bezkontaktním způsobem a štítek bude věčný (nejméně 1 000 000 interakcí s anténou skeneru), štítek skrytý uvnitř produktu není děsivý špína nebo prach.

Kromě toho lze data zaznamenaná na etiketě, zcela nebo zčásti, v případě potřeby chránit před přečtením nebo přepsáním pomocí hesla - je to spolehlivý způsob ochrany před padělky. Současně se čtení odehrává na jakékoli pozici značky v oblasti pokrytí skeneru - je to pohodlnější než grafický kód, který je třeba do skeneru přinést rovnoměrně.

Frekvence podle aplikace

Tam, kde je vyžadována vysoká rychlost čtení, například pro monitorování pohybujících se vozidel, železničních vozů, v systémech sběru odpadu, se používají vysoké frekvence 850 až 950 MHz a 2,4 až 5 GHz. Vysokofrekvenční skenery jsou namontovány v branách nebo bariérách a na čelní sklo automobilu je instalována značka RFID (transpondér). Rozsah interakce mezi štítkem a skenerem je od 4 do 8 metrů, což vytváří příznivé podmínky pro lidi, protože čtečka je umístěna mimo jejich dosah.

V současné době je velmi populární středofrekvenční rozsah 10-15 MHz. Používá se v dopravě a dalších podobných aplikacích, kde je vyžadována práce s přepisovatelnými kartami, čipovými kartami atd. Mnoho současných čipových karet funguje stejně jako RFID štítky se středními vlnami.

Nízkofrekvenční rozsah 100–500 kHz pracuje v malé vzdálenosti mezi skenerem a objektem, ne více než 50 cm, někdy méně než 10 cm.

Velká anténa kompenzuje krátký dosah, ale rušení vysokonapěťovými vedeními, počítači a dokonce i energeticky úspornými lampami může do systému zasahovat. Ale v mnoha systémech řízení přístupu (sklady, průchody) jsou nízké frekvence používány pro práci s bezkontaktními RFID kartami. Nízkofrekvenční rozsah se navíc používá pro bezkontaktní identifikaci zvířat a kovových předmětů, jako jsou pivní sudy.

Viz také:

24 videí v celkové délce 11 hodin 17 minut.

První část popisuje, o čem je obecně identifikace vysokofrekvenčními frekvencemi, o čem je založen přenos dat podle fyzikálních zákonů, jaké standardy existují a kde se nejčastěji používají karty různých standardů. Druhy karet, jejich vnitřní struktura, rozsah. Způsoby interakce mezi kartami a čtenáři.

Druhá část je věnována revizi standardních karet EM-Marine. Faktor provedení karty. Oblasti použití. Přenos dat protokolu z karty. Formát uložení ID kódu.Základy karet. Zde se také zvažuje obvod čtečky, budou uvedena doporučení ohledně montáže a konfigurace čtečky. Nakonec je podrobně prozkoumán algoritmus pro přenos identifikačního kódu karty.

Třetí část videa je věnována kartám Mifare. Vzhled karet, rozsah použití. Modul je založen na specializovaném čipu MFRC522. Připojení modulu k mikrokontroléru. Analýza knihovny pro práci s modulem. Podrobná analýza práce s kartami standardu Mifare Ultralight a Mifare Classic.