RFID — descriere, domeniul de aplicare al tehnologiei

Tehnologia de vârf se îmbunătățește în mod constant, fiind mai adânc integrată în viața obișnuită a consumatorilor. Dispozitivele care permit schimbul de informații fără contact primesc o atenție deosebită. Etichetele RFID sunt considerate a fi o dezvoltare de înaltă tehnologie pentru comunicarea fără fir, cu o gamă largă de capacități și un potențial imens de utilizare. Principala problemă în implementare este alegerea corectă a etichetelor, așa că vă oferim o înțelegere detaliată a tehnologiei inovatoare.

Ce este aceasta?

Abrevierea în decodificarea literală înseamnă „identificare prin radiofrecvență”.

Etichetele RFID sunt dispozitive pasive, cipurile active sunt rare. Scopul principal este de a crea o conexiune wireless de înaltă frecvență cu o rază limitată.

Zona în care informațiile sunt recepționate și citite variază de la patru centimetri la un metru și jumătate. Dispozitivele se sincronizează instantaneu, primind și transmițând informații la viteze mari de până la 424 Kb pe secundă.

Cum funcționează?

Etichetele RFID Writer de nivel de bază funcționează în același mod. Principiul este de a colecta date și de a răspunde rapid, similar cu funcționarea unui modul NFC sau a unui cod de bare, utilizat în mod obișnuit la etichetarea bunurilor.

De îndată ce un număr unic și informațiile necesare sunt scrise în memoria cipului, acesta devine gata de utilizare. Informațiile din cip sunt recunoscute de un dispozitiv special — cititor RFID sau reader.

Acțiunea este următoarea:

1. eticheta pe care sunt înregistrate informațiile este atașată în locul dorit;
2. cipul cu antena sa captează vibrațiile electromagnetice emise de cititor;
3. dacă microcipul este activ, atunci, folosind energia internă a bateriei încorporate, trimite unde radio care conțin informații criptate. Un cip care este în stare pasivă (un exemplu este eticheta RFID EM4100) captează energia cititorului, o stochează și apoi trimite un semnal de răspuns;
4. Elementul de citire primește undele radio trimise de cip, transformând informațiile într-o înregistrare inteligibilă și semnificativă.

Avantajele metodei

Sistemul RFID se caracterizează prin anumite avantaje, care includ:

• capacitatea de a suprascrie, șterge și adăuga informații Tehnologia modernă permite ca eticheta să fie suprascrisă sau adăugată în mod repetat. De exemplu, informațiile înscrise pe un cod de bare nu pot fi modificate;
• nu este necesar ca eticheta să fie în centrul atenției cititorului. Nu este necesară vizibilitatea directă a cititorului pentru a extrage informații de pe etichetă. Funcționarea completă este posibilă prin intermediul ambalajului, materialului de ambalare sau containerului. Microcipul trebuie să fie în raza de acțiune a cititorului doar pentru o perioadă scurtă de timp pentru a citi informațiile. Pentru a citi datele dintr-un NSF sau cod de bare, fiecare element trebuie să se afle în raza autorizată și în raza vizuală;
• în comparație cu codul 2D, etichetele RFID, având în vedere modelele lor, sunt capabile să stocheze cantități uriașe de informații în memorie;
• cipurile pasive funcționează fără limită de timp. Carcasele etichetelor au fost fabricate direct pentru utilizarea în medii dificile, sunt robuste și rareori deteriorate. Codurile de bare, pe de altă parte, nu au o astfel de protecție și sunt ușor de deteriorat și de făcut inoperabile la cea mai mică contaminare sau expunere la umiditate;
• cipul RFID funcționează la o distanță mare, iar datele pot fi ușor deduse din acesta;
• echipamentul are o gamă versatilă de funcții, în afară de simpla stocare a datelor;
• asigurarea securității. Unicitatea numărului atribuit identificatorului garantează securitatea împotriva contrafacerii. Eticheta microscopică criptează informațiile transmise, iar utilizatorul are posibilitatea de a seta o parolă pentru funcțiile de înregistrare sau citire.

Din ce este compusă o etichetă?

Există trei elemente principale care alcătuiesc o etichetă:

1. Un microcip care conține date de identificare. Scopul său este de a asigura comunicarea cu cititorul;
2. o antenă care captează vibrațiile electromagnetice de la cititor și le transformă într-un semnal de răspuns;
3. parte externă a carcasei.

Pentru funcționarea eficientă a tehnologiei tipice a sistemului în cauză, ar trebui să se asigure acțiunea reciprocă a tuturor elementelor.

Sistemul se bazează pe trei tipuri de dispozitive de bază:

1. Etichetă RFID — un cip mic care stochează și transmite informații;
2. cititor RFID — citește, scrie și, dacă este necesar, șterge informațiile de pe cip, funcționează autonom;
3. sistem de contabilitate — reprezentat de un software special care acumulează, stochează și analizează informațiile colectate de la cipuri. Scopul principal este de a conecta elementele într-un singur circuit.

De regulă, modulul RFID MFRC 522 este utilizat cu placa RFID Arduino pentru a acționa ca un cititor. Modulul care funcționează cu placa Arduino vine cu o pereche de etichete — un card și un breloc.

Varietăți de etichete RFID

Criteriul principal prin care sunt împărțite etichetele este considerat tipul de alimentare:

• Identificator pasiv — nu există o sursă de energie încorporată, eticheta sa de rezervă se reaprovizionează de la cititor. Varianta este cea mai comună, prețul pentru aceasta este scăzut;
• tag activ — are o baterie încorporată care vă permite să trimiteți independent informații de identificare;
• eticheta pasivă cu o baterie încorporată — transmite un semnal după primirea unei solicitări de la un emițător radio.

Ambele tipuri de etichete sunt disponibile pentru scrierea informațiilor sau exclusiv pentru citirea datelor stocate. Această caracteristică este determinată de capacitățile tipului de memorie încorporată:

• RW — pentru scrieri și ștergeri multiple de informații;
• WORM — este permisă scrierea datelor și citirea lor în mod repetat. Nu este posibilă ștergerea informațiilor pe o astfel de etichetă;
• RO — informațiile sunt scrise la momentul fabricării și nu pot fi modificate. Astfel de etichete sunt utilizate pentru marcarea bunurilor în scopuri de identificare.

O altă variantă de clasificare a transponderelor este în funcție de frecvența la care sunt transmise informațiile. De la acest indicator depinde depărtarea la care este citită eticheta:

• superfrecvență — tag-ul este caracterizat de o rază maximă de acțiune, a fost dezvoltat în scopul aplicării în activitățile de depozitare;
• înaltă frecvență — element ieftin și ecologic utilizat în logistică și în sistemele de plată. Este integrat în titlurile de călătorie pentru transportul public;
• frecvență joasă — persoanele sau animalele sunt cipate cu această etichetă, informațiile de la acestea nu sunt citite la distanțe mari;
• transportor cu rază scurtă — funcționează într-un mediu umed, transmite semnale chiar și prin materiale de ambalare cu inserții metalice.

Citirile de putere ale etichetei și ale cititorului sunt identice, dar uneori eticheta emite un semnal mai scăzut.

Toate sistemele RFID existente sunt împărțite în trei tipuri, în funcție de eticheta și emițătorul de unde radio utilizate:

• PRAT — utilizează o etichetă activă și un receptor de date pasiv. Raza de acțiune — până la șase sute de metri;
• ARPT — varianta opusă. Cititorul trimite un semnal și primește informațiile necesare de la tag-ul pasiv;
• ARAT — emițătorul este tot timpul în modul activ, se utilizează orice etichetă.

Tipuri de cititoare

Există două tipuri de dispozitive care primesc și înregistrează date pe transportor:

1. dispozitiv mobil — de regulă, acesta nu are o conexiune permanentă cu un computer sau cu o stocare în cloud, toate informațiile sunt acumulate în memorie și copiate pe un disc în momentul conectării la un PC. Raza de acțiune este scurtă. În unele cazuri este posibil nu numai să primiți, ci și să înregistrați informații;
2. echipamente de tip staționar — un model mai puternic și cu acțiune rapidă. Acesta este instalat pe pereții terminalelor, echipamentelor de încărcare, blaturilor de masă, funcționează cu diferite antene. Acesta poate fi conectat la un controler programabil, computer, sistem de control instalat la întreprindere.

Luând în considerare sarcinile de producție, cititoarele sunt montate pe una sau mai multe antene (până la patru, folosind un cablu).

La ce servește un cip RFID?

Dispozitivul de recepție care colectează informațiile funcționează pe una sau mai multe frecvențe. A doua versiune va costa puțin mai scump, dar diferă prin avantajele sale:

• obiectele sunt identificate cu ajutorul semnalelor radio de înaltă frecvență sau superfrecvență;
• datele sunt înregistrate cu ajutorul unui semnal de joasă frecvență, protejând informațiile transmise de interferențe neautorizate.

Scopul principal al unui emițător radio este de a rezolva următoarele sarcini:

• să primească și să execute comenzi de la sistemul de control;
• detectarea transponderelor pe o anumită rază, împiedicând încrucișarea semnalelor;
• primirea răspunsurilor de la etichete, transmiterea informațiilor primite către consumator;
• înregistrarea informațiilor pe elementele de identificare prin radiofrecvență;
• execută comenzi suplimentare.

Despre cardurile RFID

Astăzi acestea câștigă popularitate, fiind împărțite în elemente active și pasive. Acestea sunt utilizate în sisteme care controlează accesul și înregistrează orele de lucru, sunt disponibile și ca carduri de reducere și de plată.

Cardul RFID activ este citit de la o distanță de până la două sute de metri, echipat cu o celulă de alimentare încorporată. Cardul de tip pasiv funcționează la frecvențe diferite, are dimensiuni diferite, este echipat cu un cip RFID, care înregistrează și stochează informații. În plus față de microcip, cardul este integrat cu o antenă care trimite semnale către cititor. De asemenea, se produc brățări și cartele RFID.

Cardul fără contact este fabricat din material plastic, între straturile căruia este copt microcipul.

Cardurile au standarde RFID diferite — MIFARE (+) și CIPURSE.

Pentru a prelungi perioada de funcționare, nu se recomandă îndoirea cardurilor, utilizarea de detergenți pentru curățarea acestora, permiterea contactului cu solvenți din grupa organică, încălzirea la un regim de temperatură care depășește optzeci de grade, provocarea de deteriorări mecanice, depozitarea în apropierea obiectelor dure și metalice.

Domeniul de aplicare

Costul rezonabil, ușurința în utilizare și o rază mare de citire a informațiilor au oferit etichetelor RFID posibilitatea de a se instala în problemele vieții cotidiene, în producție și în afaceri. Aceste etichete se găsesc peste tot.

Identificarea produselor textile

Compactitatea și flexibilitatea etichetelor sunt soluția ideală pentru integrarea lor în produsele textile. Ele fac posibilă simplificarea a numeroase procese în sectorul comercial:

• contabilitatea și controlul stocurilor;
• colectarea statistică a informațiilor pentru analize ulterioare;
• identificarea produselor în registrul de stat;
• organizarea luptei împotriva furtului și a furnizării de mărfuri contrafăcute.

Eticheta individuală RFID Atmega este scanată de casier în momentul vânzării mărfurilor. Informațiile despre produsul vândut sunt trimise la baza magazinului în mod automat, transferate către organismul însărcinat cu controlul, ceea ce contribuie la evitarea acțiunilor inutile în producție.

Plata tarifului în transport

Cardul fără contact, odată ce RFID a fost încorporat, este un produs de plată a tarifelor pentru transportul public. Acesta îmbunătățește procesul de plată, reduce costurile firmelor de transport și crește eficiența operațiunilor acestora.

Mișcarea mărfurilor

Cu ajutorul unor astfel de programatori, nu numai controlul soldurilor de depozit, ci și urmărirea mișcării mărfurilor. Protecția RFID modernă este convenabilă la încărcarea și primirea mărfurilor, la controlul mișcării mărfurilor de transport. În memoria etichetei sunt stocate informații despre traseu, starea tehnică etc.

Urmărirea producției

Fabricile mari utilizează etichete RFID Unf ieftine pentru a monitoriza în timp real mișcarea materiilor prime sau a produselor finite. Această măsură sporește siguranța, reduce costurile și îmbunătățește controlul conformității proceselor.

În bibliotecă

Etichetele accelerează procesul de eliberare și returnare a cărților și asigură securitatea. Dacă toată literatura din colecția bibliotecii este echipată cu astfel de duplicatoare, va fi imposibil să o scoți fără autorizația corespunzătoare.

Comparație cu codurile de bare

Cifrele grafice sunt create în momentul fabricării și ambalării produsului. Ele sunt aplicate de o imprimantă care imprimă codurile, spre deosebire de etichetele RFID, în format 1C. Ulterior, informațiile specificate în coduri nu pot fi modificate. Însă etichetele sunt dispuse în așa fel încât să permită ștergerea și suprascrierea informațiilor.

Din punct de vedere structural, scanerul cu radiofrecvență este proiectat astfel încât să permită obținerea și prelucrarea simultană a datelor de la mai multe etichete, crescând viteza de prelucrare a informațiilor în masă.

Cipul RFID înregistrează și stochează nu numai date despre producător, ci și informații necesare pentru vânzarea sau utilizarea bunurilor.

Spre deosebire de un cod de bare, eticheta este un fel de lacăt care protejează datele conținute în ea, introduse de copiator, de deteriorarea accidentală.

Modele de bază ale etichetelor

Acestea determină domeniul principal de aplicare al etichetelor RFID App, iar cipul încorporat în acesta — capacitățile funcționale.

Forma de monedă sau disc

O variantă comună de plastic, al cărei diametru nu depășește zece centimetri. În centrul etichetei este dispusă o gaură pentru fixare. Principalul avantaj — funcționarea într-o gamă largă de temperaturi. În plus față de plastic, polistirenul și rășina epoxidică sunt utilizate ca materii prime.

În formă de bec

Astfel de etichete pe platforme RFID sunt produse din materii prime din sticlă și plastic. Forma seamănă cu un tub alungit cu dimensiuni de la 1,2 la 3,2 cm, în interiorul căruia se află o placă cu cipuri electronice și un condensator de decuplare care compensează fluctuațiile de tensiune. Acestea sunt utilizate în identificarea animalelor și a oamenilor.

În anumite condiții, etichetele RFID metalice, de forma unui flacon, sunt încorporate într-un obiect din metal.

Dreptunghi de plastic

La fabricarea elementelor cu rezistență ridicată la efectele mecanice sunt utilizate. Eticheta este caracterizată de o rază mare de acțiune.

În formă de ceas

Prima dată când un astfel de design a fost utilizat în anii ’90 ca permis de acces pe pârtii pentru schi. După un timp, etichetele RFID au fost utilizate pe scară largă, acoperind toate ACS (sistemele de control și gestionare a accesului) cunoscute. Astfel de cipuri RFID sunt denumite în glumă „vehicule tot-teren”.

Lanț de chei

Etichetele sunt adesea realizate sub formă de brelocuri pentru cheile care deschid ușile de la birou sau de acasă. Pentru a le păstra mai bine în siguranță, acestea sunt utilizate într-un inel, o pungă sau o geantă.

Carduri din plastic

Forma cardurilor de credit și telefonice este cunoscută de fiecare consumator — un dreptunghi de grosime mică.

Forma etichetei RFID și funcționalitatea acesteia determină costul final al etichetei. Puteți verifica prețurile specifice pe site-ul oficial RFID.

Concluzii

Soluția inovatoare a permis automatizarea a numeroase procese, de la deschiderea barierei către parcare și a interfonului ușii până la controlul autenticității loturilor mari de mărfuri. Această schemă a redus costurile asociate securității și analizei, a accelerat procesarea informațiilor, a crescut eficiența sferei de afaceri.

Separat este necesar să vorbim despre compania Tag Master, care produce și realizează etichete RFID utilizate în rezolvarea sarcinilor în traficul rutier.

Data publicării: 7-22-2024

Actualizare data: 7-22-2024

Vă recomandăm să vă familiarizați cu

Apple Pay în Ucraina — muncă, securitatea plăților, prognoze Google Pay Troika — tethering, activare, reîncărcare NFC Yota — avantaje și dezavantaje ale cartelei SIM Samsung Pay MST — aplicație pentru plăți Xiaomi Mi 9 NFC — cum funcționează tehnologia Cum să adăugați un card la Wallet — algoritmul de legare