Радиочестотна идентификация (RFID): Работа и приложение

RFID (радиочестотна идентификация) е начин да се осигури съхраняването и предаването на информация от удобен носител на етикети до желаното място с помощта на специални устройства. Такива идентификационни маркери улесняват разпознаването на различни предмети: стоки в магазина, мобилни превозни средства по време на транспортиране, помагат за определяне на тяхното местоположение, могат да идентифицират хора и животни, да не говорим за широките възможности за идентифициране на документи и собственост.

Какво е RFID маркер

Електромагнитната вълна, получена от RFID тага от антената, го активира и става възможно да се запишат данни в маркера и да се четат данни от маркера. По този начин антената служи като мултифункционален комуникационен канал между приемо-предавателя и маркера, което напълно осигурява процесите на предаване и приемане на данни.

Антените с различни форми и размери могат да бъдат вградени в скенери, порти, турникети, с различни средства за работа с RFID тагове, за да се осигури достъп до информация, съхранявана в маркерите на стоки, предмети, хора, превозни средства и т.н. - общо, която се движи през обхвата на антената на скенера и има RFID етикет върху нея.

Антената може непрекъснато да работи и постоянно да чете маркери в голям брой, като през цялото време ги разпитва или може да бъде включена за известно време чрез сигнал от оператора. Антена с приемо-предавател и декодер често са разположени в един общ корпус, така че сигналът от антената веднага да бъде демодулиран, декриптиран и предаден чрез стандартен интерфейс към компютър за по-нататъшна обработка на получените данни.

Самият етикет обикновено съдържа антена, приемник, предавател и памет за съхранение на данни. Етикетът получава енергия от радиосигнала на антената на четеца или от собствения си източник на захранване, след като получи външен сигнал, етикетът отговаря със собствен сигнал, който съдържа определена идентификационна информация. Така че RFID таговете са вид етикет, само по-интелигентни.

Писане на информация в RFID таг

Информацията може да бъде записана на маркер по различни начини, в зависимост от дизайна на маркера. Така че RFID таговете могат да бъдат от следните видове:

• R / O - тагове само за четене (само за четене), когато данните се въвеждат на етапа на производство на маркери и вече не се променят;

• WORM - тагове за еднократно записване и последващо многократно четене (Напиши веднъж прочетено много), никакви данни не се въвеждат в такива маркери в производството, информацията се записва от потребителя веднъж, след това може да бъде прочетена много пъти;

• R / W - тагове за многократно писане и последващо многократно четене на информация (Read / Write).

Пасивни и активни RFID тагове

Пасивният RFID маркер може да работи без собствен източник на енергия, той получава енергия за захранване само от сигнала на скенера. Такива етикети са с по-малки размери от активните, по-леки по тегло, по-евтини в производството и имат неограничен експлоатационен живот - това е основното им предимство.

Условен недостатък на пасивния RFID етикет е, че е необходим четец с достатъчно висока мощност. Активният маркер се отличава с наличието на вградена батерия или от необходимостта от прикрепена батерия.

Такива етикети взаимодействат с антената на скенера на по-голямо разстояние от пасивните тагове, тъй като те изискват по-малко енергия от антената по време на работа - това е основното предимство на активните маркери, те се различават в диапазона на четене 2-3 пъти по-голям от пасивните тагове и активен маркер може да се движи с висока скорост през зоната на покритие на скенера и все още има време за работа.

Както пасивните, така и активните тагове за възможности за запис / четене, единични / множество, - могат да варират в широки граници, независимо от метода на захранване.

RFID етикет устройство

Приемник, предавател, антена и модул памет са основните части на RFID етикет. Всичко, с изключение на антената, се поставя в случай на малка микросхема - чип, така че може да изглежда, че маркировката се състои само от многооборотна антена и чип. В активните етикети има друга част - източник на захранване, литиева батерия например.

Предимства на RFID етикети пред графични идентификатори

Баркодът се отпечатва само веднъж на етапа на производство и опаковане и информацията върху RFID тага може не само да бъде напълно променена, но и допълнена. Етикетите могат да бъдат прочетени веднага в голям брой благодарение на механизма за антиколозия, което е трудно постижимо за графичните кодове.

Въпреки факта, че матричните кодове могат да побират сравнително големи количества данни, те изискват големи площи за прилагане на кодове, например, за да напишат 50 байта с баркод, е необходим лист A4, докато RFID етикет с чип от само 1 квадратен сантиметър е лесен ще съдържа 1000 байта.

Писането на етикета е достатъчно бързо и графичните кодове първо трябва да бъдат въведени, след това отпечатани и залепени и дори за да се запази целостта на изображението.

С RFID идентификатори всичко е по-просто, достатъчно е да „имплантирате“ етикета в пакета на етапа на производство (не непременно отвън), след това запишете данните по безконтактен начин и етикетът ще бъде вечен (поне 1 000 000 взаимодействия с антената на скенера), етикетът, скрит вътре в продукта, не е страшен мръсотия или прах.

Освен това данните, записани на етикета, изцяло или отчасти, могат да бъдат защитени при необходимост от четене или презаписване с парола - това е надежден начин за защита от фалшификати. В същото време четенето се извършва на всяка позиция на маркировката в зоната на покритие на скенера - това е по-удобно от графичен код, който трябва да бъде подведен равномерно до скенера.

Честота според приложението

Когато е необходима висока скорост на четене, например за наблюдение на автомобили в движение, се използват железопътни вагони, в системи за събиране на отпадъци, високи честоти от 850-950 MHz и 2,4-5 GHz. Високочестотните скенери са монтирани в порти или прегради, а RFID етикет (транспондер) е инсталиран например на предното стъкло на автомобил. Обхватът на взаимодействие между маркера и скенера е от 4 до 8 метра, което създава благоприятни условия за хората, тъй като четецът е разположен извън техния обсег.

В момента средният честотен обхват от 10-15 MHz е много популярен. Използва се в транспортни и други подобни приложения, където се изисква работа с презаписваеми карти, смарт карти и др. Много настоящи смарт карти работят точно като RFID маркери на средна вълна.

Диапазонът с ниска честота 100-500 KHz работи на малко разстояние между скенера и обекта, не повече от 50 cm, понякога по-малко от 10 cm.

Голяма антена компенсира късият обхват, но смущения от линии с високо напрежение, компютри и дори енергоспестяващи лампи могат да попречат на системата. Но все пак в много системи за контрол на достъпа (складове, проходими) ниските честоти се използват за работа с безконтактни RFID карти. В допълнение, нискочестотният обхват се използва за безконтактна идентификация на животни и метални предмети, като бирени кегове.

Вижте също:

24 видеоклипа с обща продължителност 11 часа 17 минути.

Първата част описва за какво обикновено се определя радиочестотната идентификация, на какви физически закони се основава предаването на данни, какви стандарти съществуват и къде най-често се използват карти с различни стандарти. Видове карти, тяхната вътрешна структура, обхват. Начини на взаимодействие между карти и четци.

Втората част е посветена на прегледа на стандартните карти EM-Marine. Форма на фактор за изпълнение на картата. Области на употреба. Протокол за прехвърляне на данни от картата. Формат за съхранение на идентификационен код.Основи на картите Тук се разглежда и схемата за четене, ще бъдат дадени препоръки относно монтажа и конфигурацията на четеца. И накрая, алгоритъмът за предаване на идентификационния код на картата е разгледан подробно.

Третата част на видеото е посветена на картите Mifare. Външен вид на карти, обхват на използване. Модулът е базиран на специализирания чип MFRC522. Свързване на модула към микроконтролера. Анализ на библиотеката за работа с модула. Подробен анализ на работата с карти от стандартите Mifare Ultralight и Mifare Classic.