Radiofrekvences identifikācija (RFID): darbība un piemērošana

RFID (radiofrekvences identifikācija) ir veids, kā nodrošināt informācijas glabāšanu un pārsūtīšanu no ērta etiķetes nesēja uz vēlamo vietu, izmantojot īpašas ierīces. Šādas identifikatoru birkas ļauj vieglāk atpazīt dažādus objektus: veikalā esošās preces, pārvietojamos transporta līdzekļus pārvadāšanas laikā, palīdz noteikt to atrašanās vietu, var identificēt cilvēkus un dzīvniekus, nemaz nerunājot par plašajām dokumentu un īpašuma identificēšanas iespējām.

Kas ir RFID tags

Elektromagnētiskais vilnis, ko no antenas saņem RFID tags, to aktivizē, un kļūst iespējams gan rakstīt datus uz birkas, gan lasīt datus no taga. Tādējādi antena kalpo kā daudzfunkcionāls sakaru kanāls starp raiduztvērēju un tagu, kas pilnībā nodrošina datu pārraides un uztveršanas procesus.

Dažādu formu un izmēru antenas var iegult skeneros, vārtos, turniketos dažādos veidos darbam ar RFID tagiem, lai nodrošinātu piekļuvi informācijai, kas tiek glabāta preču, priekšmetu, cilvēku, transportlīdzekļu utt. Tagos - kopumā, kas pārvietojas pa skenera antenas diapazonu un uz kura ir RFID tags.

Antena var nepārtraukti darboties un pastāvīgi lasīt tagus lielā skaitā, visu laiku tos pratinot, vai arī to kādu laiku var ieslēgt, izmantojot operatora signālu. Antena ar raiduztvērēju un dekodētāju bieži atrodas vienā kopējā apvalkā, lai signāls no antenas tiktu nekavējoties demodulēts, atšifrēts un caur standarta saskarni pārraidīts uz datoru tālākai saņemto datu apstrādei.

Pati etiķete parasti satur antenu, uztvērēju, raidītāju un atmiņu datu glabāšanai. Etiķete saņem enerģiju no lasītāja antenas radio signāla vai no sava enerģijas avota. Pēc ārēja signāla saņemšanas etiķete reaģē ar savu signālu, kas satur noteiktu identifikācijas informāciju. Tātad RFID tagi ir sava veida etiķete, tikai gudrāki.

Informācijas rakstīšana RFID tagā

Informācija var tikt ierakstīta tagā dažādos veidos, atkarībā no etiķetes dizaina. Tātad RFID tagi var būt šāda veida:

• R / O - tagi tikai lasīšanai (tikai lasāmi), kad dati tiek ievadīti tagu izgatavošanas posmā un vairs nemainās;

• WORM - tagi vienreizējai ierakstīšanai un sekojošai daudzkārtējai lasīšanai (Write Once Read Many), šādos tagos ražošanā netiek ievadīti dati, informāciju lietotājs reģistrē vienu reizi, pēc tam to var lasīt vairākas reizes;

• R / W - atzīmes atkārtotai rakstīšanai un sekojošai atkārtotai informācijas lasīšanai (lasīt / rakstīt).

Pasīvie un aktīvie RFID tagi

Pasīvs RFID tags spēj darboties bez sava enerģijas avota, enerģiju tas saņem tikai no skenera signāla. Šādas etiķetes ir mazāka izmēra nekā aktīvās, mazākas pēc svara, lētākas ražošanā un tām ir neierobežots kalpošanas laiks - tā ir viņu galvenā priekšrocība.

Nosacīts pasīvās RFID birkas trūkums ir tāds, ka ir nepieciešams pietiekami lielas jaudas lasītājs. Aktīvo tagu izceļas ar iebūvēta akumulatora klātbūtni vai nepieciešamību pēc pievienota akumulatora.

Šādi tagi mijiedarbojas ar skenera antenu no attāluma nekā pasīvie tagi, jo darbības laikā tiem ir nepieciešama mazāka antenas enerģija - tā ir galvenā aktīvo tagu priekšrocība, tie atšķiras nolasīšanas diapazonā 2–3 reizes lielāki nekā pasīvie tagi, un aktīvā birka var ātri pārvietoties pa skenera pārklājuma zonu, un joprojām ir laiks strādāt.

Gan pasīvās, gan aktīvās rakstīšanas / lasīšanas iespēju tagi, viens / vairāki, - var būt ļoti atšķirīgi neatkarīgi no enerģijas veida.

RFID tagu ierīce

Uztvērējs, raidītājs, antena un atmiņas bloks ir RFID tagu galvenās daļas. Viss, izņemot antenu, ir novietots nelielas mikroshēmas gadījumā - mikroshēmā, tāpēc var šķist, ka marķējums sastāv tikai no daudz pagrieziena antenas un mikroshēmas. Aktīvajās etiķetēs ir vēl viena daļa - enerģijas avots, piemēram, litija akumulators.

RFID tagu priekšrocības salīdzinājumā ar grafiskajiem identifikatoriem

Svītrkods tiek drukāts tikai vienu reizi ražošanas un iesaiņošanas posmā, un informāciju RFID tagā var ne tikai pilnībā mainīt, bet arī papildināt. Tagus var uzreiz nolasīt lielā skaitā, pateicoties anti-colloing mehānismam, ko grafiskajiem kodiem ir grūti panākt.

Neskatoties uz to, ka matricu kodi var uzņemt salīdzinoši lielu datu daudzumu, kodu izmantošanai nepieciešami lieli laukumi, piemēram, lai uzrakstītu 50 baitus ar svītrkodu, nepieciešama A4 lapa, savukārt RFID tags ar mikroshēmu tikai 1 kvadrātcentimetrs ir viegli būs 1000 baitu.

Rakstīšana uz etiķetes ir pietiekami ātra, un vispirms ir jāievada grafiskie kodi, pēc tam tie jāizdrukā un jāielīmē un pat, lai saglabātu attēla integritāti.

Ar RFID identifikatoriem viss ir vienkāršāk, pietiek ar etiķetes “implantēšanu” iesaiņojumā ražošanas posmā (ne vienmēr no ārpuses), pēc tam datus rakstīt bezkontakta veidā, un etiķete būs mūžīga (vismaz 1 000 000 mijiedarbības ar skenera antenu), produkta iekšpusē paslēptā etiķete nav biedējoša netīrumi vai putekļi.

Turklāt etiķetē ierakstītos datus pilnībā vai daļēji var pasargāt no lasīšanas vai pārrakstīšanas, ja nepieciešams, ar paroli - tas ir uzticams veids, kā aizsargāties pret viltojumiem. Tajā pašā laikā lasīšana notiek jebkurā zīmes vietā skenera pārklājuma zonā - tas ir ērtāk nekā grafiskais kods, kas vienmērīgi jānogādā skenerī.

Biežums atkarībā no pielietojuma

Ja vajadzīgs liels lasīšanas ātrums, piemēram, kustību kontrolēšanai braucošām automašīnām, dzelzceļa vagoniem atkritumu savākšanas sistēmās, izmanto augstas frekvences 850–950 MHz un 2,4–5 GHz. Augstas frekvences skeneri ir uzstādīti vārtos vai barjerās, un, piemēram, uz automašīnas vējstikla ir uzstādīta RFID atzīme (retranslators). Etiķetes un skenera mijiedarbības diapazons ir no 4 līdz 8 metriem, kas cilvēkiem rada labvēlīgus apstākļus, jo lasītājs atrodas viņiem nepieejamā vietā.

Pašlaik ļoti populārs ir vidējo frekvenču diapazons 10-15 MHz. To izmanto transportā un citās līdzīgās lietojumprogrammās, kur nepieciešams darbs ar pārrakstāmām kartēm, viedkartēm utt. Daudzas pašreizējās viedkartes darbojas tāpat kā vidēja viļņa RFID tagi.

Zemo frekvenču diapazons 100–500 KHz darbojas nelielā attālumā starp skeneri un objektu, ne vairāk kā 50 cm, dažreiz mazāk par 10 cm.

Liela antena kompensē nelielu diapazonu, taču traucējumus augstsprieguma līnijas, datori un pat enerģijas taupīšanas spuldzes var traucēt sistēmai. Tomēr joprojām daudzās piekļuves kontroles sistēmās (noliktavās, gājēju pārejās) darbam ar bezkontakta RFID kartēm tiek izmantotas zemas frekvences. Turklāt zemo frekvenču diapazonu izmanto dzīvnieku un metāla priekšmetu, piemēram, alus muciņu, bezkontakta identificēšanai.

Skatīt arī:

24 video ar kopējo ilgumu 11 stundas 17 minūtes.

Pirmajā daļā aprakstīts, kas parasti ir radiofrekvences identifikācija, uz kādiem fizikāliem likumiem balstīta datu pārraide, kādi standarti pastāv un kur visbiežāk tiek izmantotas dažādu standartu kartes. Karšu veidi, to iekšējā struktūra, darbības joma. Karšu un lasītāju mijiedarbības veidi.

Otrā daļa ir veltīta EM-Marine standarta karšu pārskatīšanai. Kartes izpildes formas faktors. Lietošanas jomas. Protokola datu pārsūtīšana no kartes. ID koda glabāšanas formāts.Kartes pamati. Šeit tiek apskatīta arī lasītāja shēma, tiks sniegti ieteikumi par lasītāja montāžu un konfigurāciju. Visbeidzot, detalizēti tiek pārbaudīts kartes identifikācijas koda pārsūtīšanas algoritms.

Trešā video daļa ir veltīta Mifare kartēm. Karšu izskats, izmantošanas joma. Moduļa pamatā ir specializētā mikroshēma MFRC522. Moduļa pievienošana mikrokontrolleram. Bibliotēkas analīze darbam ar moduli. Detalizēta analīze par darbu ar Mifare Ultralight un Mifare Classic kartēm.