Identification par radiofréquence (RFID): fonctionnement et application

La RFID (Radio Frequency Identification) est un moyen d'assurer le stockage et la transmission d'informations d'un support d'étiquettes pratique à l'emplacement souhaité à l'aide de dispositifs spéciaux. De telles étiquettes d'identification facilitent la reconnaissance de divers objets: les marchandises dans le magasin, les véhicules mobiles pendant le transport, aident à déterminer leur emplacement, peuvent identifier les personnes et les animaux, sans parler des nombreuses possibilités d'identification des documents et des biens.

Qu'est-ce qu'une étiquette RFID

L'onde électromagnétique reçue par l'étiquette RFID de l'antenne l'active, et il devient possible à la fois d'écrire des données sur l'étiquette et de lire des données de l'étiquette. L'antenne sert ainsi de canal de communication multifonctionnel entre l'émetteur-récepteur et l'étiquette, ce qui assure pleinement les processus de transmission et de réception des données.

Des antennes de différentes formes et tailles peuvent être intégrées dans des scanners, des portails, des tourniquets, dans différents moyens pour travailler avec des étiquettes RFID, afin de donner accès aux informations stockées dans les étiquettes des marchandises, objets, personnes, véhicules, etc. - au total, qui se déplace à travers la portée de l'antenne du scanner et comporte une étiquette RFID.

L'antenne peut fonctionner en continu et lire constamment des étiquettes en grand nombre, tout en les interrogeant, ou elle peut être allumée pendant un certain temps par un signal de l'opérateur. Une antenne avec un émetteur-récepteur et un décodeur sont souvent situés dans un boîtier commun, de sorte que le signal de l'antenne est immédiatement démodulé, déchiffré et transmis via une interface standard à un PC pour un traitement ultérieur des données reçues.

L'étiquette elle-même contient généralement une antenne, un récepteur, un émetteur et une mémoire pour stocker les données. L'étiquette reçoit de l'énergie du signal radio de l'antenne du lecteur ou de sa propre source d'alimentation, après avoir reçu un signal externe, l'étiquette répond avec son propre signal, qui contient certaines informations d'identification. Les étiquettes RFID sont donc une sorte d'étiquette, mais plus intelligentes.

Écriture d'informations sur une étiquette RFID

Les informations peuvent être enregistrées sur une étiquette de différentes manières, selon la conception de l'étiquette. Ainsi, les étiquettes RFID peuvent être des types suivants:

• R / O - balises uniquement pour la lecture (lecture seule), lorsque les données sont entrées au stade de la fabrication des balises, et ne changent plus;

• WORM - étiquettes pour enregistrement unique et lecture multiple ultérieure (Write Once Read Many), aucune donnée n'est entrée dans de telles étiquettes en production, les informations sont enregistrées par l'utilisateur une fois, puis peuvent être lues plusieurs fois;

• R / W - balises pour l'écriture répétée et la lecture répétée ultérieure d'informations (lecture / écriture).

Étiquettes RFID passives et actives

Une étiquette RFID passive peut fonctionner sans sa propre source d'énergie, elle ne reçoit de l'énergie pour l'alimentation que du signal du scanner. Ces étiquettes sont plus petites que les étiquettes actives, plus légères, moins chères en production et ont une durée de vie illimitée - c'est leur principal avantage.

Un inconvénient conditionnel d'une étiquette RFID passive est qu'un lecteur de puissance suffisamment élevée est requis. Le tag actif se distingue par la présence d'une batterie intégrée ou par la nécessité d'une batterie connectée.

De telles étiquettes interagissent avec l'antenne du scanner à une plus grande distance que les étiquettes passives, car elles nécessitent moins d'énergie de l'antenne pendant le fonctionnement - c'est le principal avantage des étiquettes actives, elles diffèrent dans la plage de lecture 2 à 3 fois plus grande que les étiquettes passives, et une étiquette active peut se déplacer à grande vitesse dans la zone de couverture du scanner et avoir encore le temps de travailler.

Les balises passives et actives pour les capacités d'écriture / lecture, simples / multiples, peuvent varier considérablement quelle que soit la méthode d'alimentation.

Dispositif d'étiquette RFID

Un récepteur, un émetteur, une antenne et une unité de mémoire sont les éléments principaux d'une étiquette RFID. Tout sauf l'antenne est placé dans le cas d'un petit microcircuit - une puce, il peut donc sembler que la marque se compose uniquement d'une antenne multitours et d'une puce. Dans les étiquettes actives, il y a une autre partie - une source d'alimentation, une batterie au lithium par exemple.

Avantages des étiquettes RFID sur les identificateurs graphiques

Le code-barres n'est imprimé qu'une seule fois au stade de la production et de l'emballage, et les informations sur l'étiquette RFID peuvent non seulement être complètement modifiées, mais également complétées. Les étiquettes peuvent être lues immédiatement en grand nombre grâce au mécanisme anti-corrosion, difficile à réaliser pour les codes graphiques.

Malgré le fait que les codes matriciels peuvent accueillir des quantités de données relativement importantes, ils nécessitent de grandes zones pour appliquer des codes, par exemple, pour écrire 50 octets avec un code à barres, une feuille A4 est requise, tandis qu'une étiquette RFID avec une puce de seulement 1 centimètre carré est facile contiendra 1000 octets.

L'écriture sur l'étiquette est assez rapide, et les codes graphiques doivent d'abord être dactylographiés, puis imprimés et collés, et même pour préserver l'intégrité de l'image.

Avec les identifiants RFID, tout est plus simple, il suffit d’implanter l’étiquette dans l’emballage au stade de la production (pas nécessairement de l’extérieur), puis d’écrire les données sans contact, et l’étiquette sera éternelle (au moins 1 000 000 d’interactions avec l’antenne du scanner), l’étiquette cachée à l’intérieur du produit n’est pas effrayante saleté ou poussière.

De plus, les données enregistrées sur l'étiquette, en tout ou en partie, peuvent être protégées si nécessaire contre la lecture ou l'écrasement avec un mot de passe - c'est un moyen fiable de se protéger contre les contrefaçons. Dans le même temps, la lecture a lieu à n'importe quelle position de la marque dans la zone de couverture du scanner - c'est plus pratique qu'un code graphique qui doit être apporté uniformément au scanner.

Fréquence selon l'application

Lorsqu'une vitesse de lecture élevée est requise, par exemple pour surveiller les wagons en mouvement, les wagons de chemin de fer, les systèmes de collecte des déchets utilisent des fréquences élevées de 850 à 950 MHz et de 2,4 à 5 GHz. Les scanners à haute fréquence sont montés dans des portes ou des barrières, et une étiquette RFID (transpondeur) est installée, par exemple, sur le pare-brise d'une voiture. La plage d'interaction entre le tag et le scanner est de 4 à 8 mètres, ce qui crée des conditions favorables pour les personnes, puisque le lecteur est situé hors de leur portée.

Actuellement, la gamme de fréquences moyennes de 10 à 15 MHz est très populaire. Il est utilisé dans le transport et dans d'autres applications similaires nécessitant des cartes réinscriptibles, des cartes à puce, etc. De nombreuses cartes à puce actuelles fonctionnent exactement comme des étiquettes RFID à ondes moyennes.

La plage de basses fréquences 100-500 KHz fonctionne à une petite distance entre le scanner et l'objet, pas plus de 50 cm, parfois moins de 10 cm.

Une grande antenne compense la courte portée, mais les interférences des lignes à haute tension, des ordinateurs et même des lampes à économie d'énergie peuvent interférer avec le système. Mais encore, dans de nombreux systèmes de contrôle d'accès (entrepôts, passerelles), les basses fréquences sont utilisées pour travailler avec des cartes RFID sans contact. En outre, la plage de basses fréquences est utilisée pour l'identification sans contact des animaux et des objets métalliques tels que les fûts de bière.

Voir aussi:

24 vidéos d'une durée totale de 11 heures 17 minutes.

La première partie décrit en quoi consiste l'identification par radiofréquence, sur quelles lois physiques la transmission des données est basée, quelles normes existent et où les cartes de diverses normes sont le plus souvent utilisées. Types de cartes, leur structure interne, leur portée. Manières d'interaction entre les cartes et les lecteurs.

La deuxième partie est consacrée à la revue des cartes standard EM-Marine. Facteur de forme d'exécution de la carte. Domaines d'utilisation. Transfert de données de protocole depuis la carte. Format de stockage du code ID.Notions de base sur les cartes. Le circuit du lecteur est également considéré ici, des recommandations seront données sur l'assemblage et la configuration du lecteur. Et enfin, l'algorithme de transmission du code d'identification de la carte est examiné en détail.

La troisième partie de la vidéo est consacrée aux cartes Mifare. Apparence des cartes, domaine d'utilisation. Le module est basé sur la puce spécialisée MFRC522. Connexion du module au microcontrôleur. Analyse de la bibliothèque pour travailler avec le module. Une analyse détaillée du travail avec des cartes de la norme Mifare Ultralight et Mifare Classic.