Рфид – RFID — Википедия

Содержание

RFID и другие метки / Habr

Let the skyfall
When it crumbles,
We will stand tall
And face it all…

Прошло достаточно много времени с момента публикации последней статьи из всем полюбившейся (по крайней мере, я на это очень надеюсь) серии «Взгляд изнутри» — больше полугода. Не то, чтобы не было, о чём написать или рассказать, просто одолели дела, которые станут предметом одной из следующих моих статей на Хабре (надеюсь, что её не отправят в утиль, так как посвящена она будет не совсем ИТ-тематике). А пока есть свободная минуточка, давайте разберёмся, что же такое RFID (Radio-frequency identification) – к ним примкнут более простые метки – или как один небольшой шаг в технологиях круто изменил жизнь миллионов и даже миллиардов людей по всему миру.

Предисловие

Сразу хотелось бы оговориться.

Перед началом работы над этой статьёй, я очень надеялся, что по микрофотографиям, а особенно по оптике, информации, найденной на просторах Интернета, и некоторому багажу знаний от прошлых публикаций удастся определить, где и какие элементы микросхемы находятся. Хотя бы на «бытовом» уровне: мол, вот это — память, вот это — схема питания, а вот тут происходит обработка информации. Действительно, казалось бы, RFID – простейшее устройство, самый простейший «компьютер», который только можно придумать…

Однако жизнь внесла свои коррективы и всё, что удалось мне найти: общая схема устройства нового поколения меток, фотографии того, как, например, должна выглядеть память – даже не знаю, почему я не уделил этому внимание в статье про RAM (может быть ещё представится возможность исправиться?!), ну и скандалы-интриги-разоблачения процессоров A5 от chipworks.

Часть теоретическая

По традиции начнём с некоторой вводной части.
RFID

История технологии радиочастотного распознавания – пожалуй, именно так можно назвать все мыслимые и немыслимые варианты RFID (radio-frequency identification) – уходит своими корнями в 40-ые года XX века, когда в СССР, Европе и США активно велись разработки вообще любых видов электронной техники.

В то время, любое изделие, работающее на электричестве, было всё ещё в диковинку, так что перед учёными лежало не паханое поле: куда не ткни, как в Черноземье, черенок от лопаты – вырастет дерево. Судите сами: свои законы Максвелл предложил всего-навсего полвека назад (в 1884 году). А теории на основе этих уравнений стали появляться спустя 2-3 десятилетия (между 1900 и 1914), в том числе и теории радиоволн (от их открытия, до моделей модуляции сигнала и т.д.). Плюс подготовка и ведение второй мировой войны наложили свой отпечаток на данную область.

В результате к концу 40-х годов были разработаны системы распознавания «свой-чужой», которые были несколько побольше, чем описанные в данной статье, но работали фактически по тому же принципу, что и современные RFID-метки.

Первая демонстрация близких к современных RFID была проведена в 1973 году в Исследовательской Лаборатории Лос Аламоса, а один из первых патентов на подобного рода систему идентификации получен спустя десятилетие – в 1983 году. Более подробно с историей RFID можно ознакомиться на Wiki и некоторых других сайтах (1 и 2).

Статья на английском мне нравится больше, из неё можно подчерпнуть массу полезной информации по использованию, стоимости производства, стандартам и т.д. и т.п.

В принципе, любая RFID метка состоит из двух основных компонентов – антенны и микрочипа. Антенна нужна для улавливания электромагнитных волн передатчика (или считывателя), превращения их:
а) в сигнал,
б) в электроэнергию для питания самого чипа, т.е. выполнения некоторых операций, и
в) передачи ответного сигнала.

Это в случае пассивных меток. Обычно такие метки относительно «просты» в изготовлении и используются в основном в картах идентификации, когда расстояние между меткой и передатчиком минимально. Самый простой пример, который будет подробно ниже разобран – карта метро, которой точно каждый день пользуется – даже подумать страшно – несколько миллионов человек только в Москве.


Красивая картинка, иллюстрирующая распределение электромагнитного поля в антеннах считывателя и самой карты (Источник)

Активные метки за счёт встроенной батарейки имеют существенно больший радиус работы, габариты, более сложную «начинку» (можно дополнить метку термометром, гигрометром, да хоть целый чип GPS-позиционирования) и соответствующую цену.

Классифицировать метки можно по-разному: по рабочей частоте (LF – низкочастотные ~130КГц, HF – высокочастотные ~14MГц и UHF – ультравысокочастотные ~900МГц), по типу памяти внутри метки (только чтение, однократно записываемая и многократно записываемая). Кстати, так любимый всеми производителями и продвигаемый NFC относится к HF диапазону, который имеет ряд хорошо известных проблем.

Пожалуй, на этом мы закончим с теорией RFID, тем более, что она, как мне кажется несколько скучновата, а кому интересны самые пикантные подробности из жизни RFID-меток – добро пожаловать!)

Прочие метки

К сожалению, стоимость RFID-меток по сравнению с другими видами идентификации довольно высока, поэтому, например, продукты питания и прочие «ходовые» товары мы по-прежнему покупаем с помощью баркодов (или штрих-кодов), иногда QR-кодов, а защиту от краж обеспечивают так называемые противокражные метки (или EAS – electronic article surveillance)

Самых распространённых три вида (все фото взяты с Wiki):

  • электромагнитные системы (обычно используются при продаже книг, их вклеивают где-нибудь между страниц у корешка)
  • акустомагнитные системы
  • радиочастотные системы (обычно ими, или их аналогами в пластике с защёлкой снабжают одежду и бутылки элитного алкоголя, например)

Впереди нас ждёт много чудных открытий, подчас совершенно неожиданных и конечно же hard geek porn в формате HD!

Если кому-то показалось мало теории, добро пожаловать на данный англоязычный сайт.

Часть практическая

Итак, какие метки удалось найти в окружающем нас мире:


Левый столбец сверху вниз: карта московского метро, проездной аэроэкспресс, пластиковая карта для прохода в здание, RFID-метка, представленная компанией Перекрёсток на выставке РосНаноФорум-2011. Правый столбец сверху вниз: радиочастотная EAS-метка, акустомагнитная EAS-метка, бонусный билет на общественный транспорт Москвы с магнитной полосой, RFID-карта посетителя РосНаноФорума содержит даже две метки.

Первой заявлена карточка московского метрополитена – приступим.

В круге первом. Билет московского метрополитена

Сначала вымачиваем карту в обычной воде, чтобы удалить бумажные слои, скрывающие самое сердце данной «метки».


Раздетая карта московского метрополитена

Теперь аккуратненько посмотрим на неё при небольшом увеличении в оптический микроскоп:


Микрофотографии чипа карты для прохода в московский метрополитен

Чип закреплён довольно основательно и хочу обратить внимание, что все 4 «ноги» присоединены к антенне – это нам пригодится далее для сравнения с другой RFID-меткой. Сложив пластиковую основу пополам в месте, где находится чип, и слегка покачав из стороны в сторону, он легко высвобождается. В итоге имеем чип размером с игольчатое ушко:


Оптические микрофотографии чипа сразу после отделения от антенны

Что ж, поиграемся с фокусом:


Изменение положения фокуса с нижнего слоя на верхний

В своей статье, посвящённой «вскрытию» чипов коллега BarsMonster использовал горячую кислоту для выжигания всякой органики на поверхности чипов. Я был с ними чуть более ласков и кипятил в ацетоне (с обратным холодильником, конечно).

NB! Крайне не советую все эти садо-мазохистические действия повторять дома. У BarsMonster есть «полигон», у меня – вытяжной шкаф в лаборатории.

Вуаля, поверхность очищена, последний слой металлизации не пострадал, а рядом лежит та самая полимерная «кожура»:


Очищенный чип и полимерная основа, которая крепко удерживает чип на пластиковой карте

Теперь попробуем заняться травлением. Пространство между контактами и слоями металлизации должно быть разделено диэлектриком, например, аморфным диоксидом кремния. Следовательно, для травления возьмём плавиковую кислоту или HF. Приготовим не сильно концентрированный раствор и приступим.

После выдержки в течение 1 минуты в данном растворе вооружённым электронным микроскопом глазом трудно заметить какие-либо значительные изменения:


Микрофотографии травления чипа в HF через 1 минуту

Кстати, очень показательное фото. На нём хорошо проявляется эффект зарядки и по такому контрасту (заряжается/не заряжается) можно с лёгкостью отличать отдельные частицы микросхемы друг от друга.

Увеличим время ещё на 2 минуты. Так как в ходе травления желательно слегка перемешивать раствор, чтобы травление было более-менее равномерным, то сначала «отлетают» самые тяжёлые части:


Микрофотография площадки для крепления к антенне, оторванной от чипа


Взглянем под другим углом

А вот и само место крепления площадок. Кое-где штырьки вырваны, а кое-где остались нетронутыми:

О размерах. Толщина металлического напыления в чипе может составлять от 20-30 нм до 100-150 нм, при этом расстояние между слоями металлизации, судя по представленным выше фотографиям, составляет около 950 нм. Получается, что очень тонкие и напряжённые (это связано с условиями нанесения данных проводников) «плёнки» металлов стоят на массивных «бочка», поэтому, когда кислота разъедает несущую основу – диоксида кремния, то плёнки стараются снять напряжение, а массивные контакты между слоями металлизации «падают» на освободившееся пространство под ними. Именно размеры элементов и некоторые ограничения экспериментов не позволяют аккуратно вытравить диэлектрик и посмотреть 3D-сетку проводников между отдельными элементами чипа.

Иногда наука превращается немного в искусство, например, таким образом:


Наноскамеечка…

Выдержим ещё пару минут в плавиковой кислоте (суммарно уже 5 мин). Пейзаж начинает разительно меняться – всё больше частей покидают свои места. Наступает анархия:


Общий вид на чип после суммарно 5 минут травления

По мимо всего прочего, мы выдерживаем чип в кислоте, а значит, хотим мы этого или нет, но металл будет взаимодействовать с кислотой, постепенно растворяясь. Как было показано в статье про матрицы фотоаппаратов с помощью EDX-анализа, производители крайне не любят раскошеливаться на золото и используют более дешёвый алюминий. Казалось бы, что на поверхности такого металла должна формироваться оксидная плёнка, однако, из-за технологии производства внутри чипа находится практически чистый алюминий.

Через ещё 2 минуты выдерживания в кислоте начинает проявляться другая особенность процесса травления – равномерность. Удаляется постепенно слой за слоем одинаково по всей поверхности, а это значит, что места, где контактируют два слоя металлизации, протравливаются так же, как остальная поверхность. В результате мы имеем «бублики» вокруг контактов:


«Бублики» вокруг контактов между слоями металлизации

Другое наглядное тому доказательство – «выбитые» целые контактные группы:


Выкорчёвываем контактные группы…

Растворитель проникает вовнутрь этих дырок, как мы помним чуть-чуть подрастворяет металл и вытравливает пространство по отдельным слоям металлизации – примерно так:


Микрофотография протравленного чипа, демонстрирующая два отдельных диэлектрика с полостью между ними


С другого ракурса, чтобы не оставалось сомнений, – это действительно два разных слоя диоксида кремния, а под, между, над и вокруг них — слои металлизации

Другое забавное открытие – три вывода, которые, по всей видимости, при тестировании чипов на пластине после окончания производственного цикла для отбраковки:


Три «тестовых» вывода с чипа

Так как после выставки на Фестивале Науки 2012 в здании Фундаментальной Библиотеки МГУ, тянет на искусство, то не могу себе отказать в удовольствии поделиться с вами нанотетрисом:


Поиграем в тетрис?

И нанесём решительный удар по данному чипу, поместив его в раствор для травления ещё на 7 минут (итого, 14 минут с начала эксперимента, которые растянулись практически на целый день работы;) ). На поверхности остался лишь первый слой металлизации, за ним уже начинаются стоки, истоки и затворы:


Во всём беспорядке можно найти и порядок – чем вам последняя фотография не новая эмблема для Хабра?


Первый, основной слой металлизации, за которым только транзисторы…

Что ж, взглянем в ретроспективном виде на то, какой путь мы проделали в деле травления чипа:


Общие микрофотографии, иллюстрирующие ход процесса травления

Ах, да, я же обещал geek porno в формате HD. Благодарим за это BarsMonster и его длиннофокусный микроскоп:


Картинка кликабельна — HD

Теперь немного интриг.

Ходят слухи, что Микрон разрабатывает и производит чипы для московского метро собственного силам по сходной технологии Mifare (как минимум, различается крепление к антенне – ножки другой формы). 22 августа BarsMonster без объявления войны и вероломно направил обращение в Микрон за разъяснениями, можно ли где-то в принципе увидеть данный чип, к 3.11 ответа не поступило. Один из журналистов (а именно, Александр Эрлих) на форуме IXBT тоже собирался уточнить данную информацию у представителей Микрона, но на данный момент воз и ныне там, то есть официальные представители Микрон уклоняются от ответа на прямо поставленный вопрос.

Рассмотренный выше билет, по всей видимости, изготовлен (или только смонтирован на антенну?) на предприятии Микрон (г. Зеленоград) — см. ссылки ниже — по технологии известной в RFID-кругах фирмы NXP, о чём собственно недвусмысленно намекают 3 огромные буквы и год выпуска технологии (а может и год производства) на верхнем слое металлизации чипа. Если полагать, что 2009 относится к году запуска технологии, а аббревиатуру CUL1V2 расшифровать как Circuit ULtralite 1 Version 2 (данное предположение также подтверждается этой новостью), то на сайте NXP можно найти подробное описание данных чипов (последние две строки в списке)

Кстати, в прошлом году для участников Интернет-олимпиады по Нанотехнологиям была организована экскурсия на завод Микрон (фото- и видеоотчёты), поэтому говорить, что там оборудование простаивает смысла нет, но и заявление «дядечки в белом халате», что производят они метки по стандартам 70 нм, я бы поставил под сомнение…

Согласно статистике, собранной BarsMonster после анализа чипов 109 билетов метро (довольно репрезентативная выборка), согласно нормальному распределению шансы найти «необычный» билет ~109^1/2 или около 10%, но они тают с каждым вскрытым билетиком…

На сайте англоязычной Wiki есть прелестная статья, посвящённая Mifare, где представлен не полный, но довольно обширный список того, где и какие типы данных меток используются.

В круге втором. Билет Аэроэкспресса

На очереди билет, которым пользуются многие, отправляясь в другие города нашей необъятной Родины или за рубеж через воздушные ворота Москвы, Сочи или Владивостока (по-моему, только в этих трёх городах нынче есть Аэроэкспресс).

Так как чип практически ничем не отличается от Mifare, который используется в московском метро, то начнём с hardcore:


Фокус на первом слое металлизации (Картинка кликабельна — HD)


Фокус на последнем слое металлизации (Картинка кликабельна — HD)

Внимательный взгляд уже приметил главное отличие двух чипов Mifare – надпись Philips2001. В самом деле, в далёком 1998 году компания Philips купила американского производителя микроэлектроники – Mikron (не путать с нашим, зеленоградским Микроном). А в 2006 году от Philips отпочковалась компания NXP.

Также несложно заметить пометку CLU1V1C, что, исходя из вышеописанного, означает Circuit ULtralite 1 Version 1C. То есть эта метка является предшественницей Mifare, используемой московским метрополитеном, а, следовательно, совместима с ней по основным параметрам. Однако, как и в предыдущем случае 2001 – это указание на год разработки и внедрения технологии или год производства. Странно, что Аэроэкспресс использует устаревшие метки…

В круге третьем. Пластиковая карта

Как-то раз, решил я одной своей знакомой показать статьи и фотографии на Хабрахабре. После чего спросил, а есть ли у неё какая-нибудь ненужная карта для следующей статьи про RFID. Она к тому времени как раз перебралась учиться в EPFL и подарила мне карточку, по которой осуществляется проход в одно из зданий МГУ. Карта, соответственно, без какой-либо маркировки, и я даже не уверен, что на ней записано хоть что-то, кроме обычно ключа для прохода в здание.
Карточка полностью пластиковая, поэтому сразу кладём её в ацетон буквально на пару десятков минут:


Принимаем ацетоновые ванны

Внутри всё довольно стандартно – антенна да чип, правда, он оказался на маленьком кусочке текстолита. К сожалению, без каких-либо опознавательных знаков – типичный китайский noname. Единственное, что можно узнать об этом чипе и карте, что они изготовлены/относятся к некоторому стандарту TK41. Таких карт полно на распродажах типа ali-baba и dealextreme.


Картинка кликабельна — HD

В круге четвёртом. Перекрёсток

Далее я хочу рассмотреть две метки, представленные на выставке РосНаноФорум 2011. Первую из них представили с большим пафосом, сказав, что это чуть ли не панацея от воров и краж в магазинах. Да и вообще, данная метка позволит полностью перевести магазины на самообслуживание. К сожалению, эффективный менеджер оказался чуть более, чем полностью некомпетентен в вопросах школьной физики. И после предложение проверить эффективность его и метки с помощью сильного магнита, приложенного к метке, быстро замял тему…

После пары покупок в SmartShop, у меня в распоряжении осталось несколько меток. Очистив одну из них от клея и белого защитного слоя видим следующее:


Новая метка сети магазинов «Перекрёсток»

Поступаем так же как и Mifare аккуратно отсоединяем от полимерной основы и антенны и кладём на столик оптического микроскопа:


Оптические микрофотографии метки, предполагаемой к использованию в SmartShop

По счастливой случайности (то ли клей подкачал, то ли так задумано), метку удалось оторвать от основы быстро, а поверхность её осталась без каких-либо следов клея. Хотелось бы обратить внимание, что если у Mifare все 4 контакта прикреплены к антенне (по 2 контакта на каждый её конец), то здесь мы видим, что два контакта присоединены к двум небольших площадкам, которые не контактирую с антенной.

Немножко поиграем с фокусом в разных частях метки:


Меняем фокусировку…


Максимальное увеличение оптического микроскопа

На последнем фото слева вверху, по всей видимости, запечатлён модуль EEPROM памяти, так как он занимает около трети поверхности чипа и имеет «регулярную» структуру.


Картинка кликабельна — HD

Данный производитель меток усиленно скрывает их происхождение. Согласитесь, размер это ремарки «Р5 Alien» в разы меньше, чем надпись «NXP» или «Philips». Мне это напоминает лёгкий троллинг со стороны Samsung, который был замечен ребятами из chipworks после вскрытия Galaxy S и назван «silicon art»:

Но вернёмся к нашей метке. Поиски в Интернете привели к двум сайтам – Wiki и самого производителя Alien Tech. Немного побродив по сайту компании, очень быстро находится тип метки — Higgs 3 и полная спецификация на него.

Higgs 3 относится к стандарту EPC gen2. Подробнее всегда можно ознакомится на тут.

В круге пятом. Метки, использованные в бейджах РосНаноФорума

На сладкое я приберёг метки, которые были использованы для идентификации на РосНаноФорум в 2011 году. Как видно из представленной ниже фотографии, бейджик не простой, а имеет две метки – одна на виду (узкая в самом низу), а вторая спрятана внутри.

К сожалению, большая метка – обычный Mifare, абсолютно такой же, какой используется в московском метрополитене, а вот маленькая – несколько отличается от всего, что мы видели ранее:


Картинка кликабельна — HD

Это RFID-метка от NXP, но другого стандарта, нежели Mifare и гораздо меньше, и выпущена в 2007 году. Название, которое читается справа – t5(S?)L35(S?)10V0(O?)E. Но расшифровать его не получилось…

Бонус

1. Да, мы совсем забыли про магнитную карту, используемую для оплаты проезда в общественном транспорте г.Москвы – исправляюсь:

Светлыми точками на нижней фотографии могут быть как раз частицы магнитного материала, используемого для записи информации на карту.

2. Два слова о NFC. Летом вышла довольно интересная статья о развитие NFC в России, правда, на частоте 2,4 МГц.

3. Кстати, магазин на RFID уже открыт — можете опробовать…

PS: Автор выражает благодарность пользователю BarsMonster, которого, кстати, ещё можно поздравить и с успешным переводом статьи на английский язык, что Вашему покорному слуге ещё только предстоит сделать… а их ещё с десяток – OMG!

PPS: Не так давно была опубликована статья на сайте 3DNews, посвящённая изучению дисплеев различных топовых и не очень устройств. Если ещё не решились с выбором смартфона — то вам точно сюда…



Во-первых, полный список опубликованных статей на Хабре:

Вскрытие чипа Nvidia 8600M GT, более обстоятельная статья дана тут: Современные чипы – взгляд изнутри
Взгляд изнутри: CD и HDD
Взгляд изнутри: светодиодные лампочки
Взгляд изнутри: Светодиодная промышленность в России
Взгляд изнутри: Flash-память и RAM
Взгляд изнутри: мир вокруг нас
Взгляд изнутри: LCD и E-Ink дисплеи
Взгляд изнутри: матрицы цифровых камер
Взгляд изнутри: Plastic Logic
Взгляд изнутри: RFID и другие метки
Взгляд изнутри: аспирантура в EPFL. Часть 1
Взгляд изнутри: аспирантура в EPFL. Часть 2
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 2
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 3
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 4

и 3DNews:
Микровзгляд: сравнение дисплеев современных смартфонов

Во-вторых, помимо блога на HabraHabr, статьи и видеоматериалы можно читать и смотреть на Nanometer.ru, YouTube, а также Dirty.

В-третьих, если тебе, дорогой читатель, понравилась статья или ты хочешь простимулировать написание новых, то действуй согласно следующей максиме: «pay what you want»

Yandex.Money 41001234893231
WebMoney (R296920395341 или Z333281944680)



Иногда кратко, а иногда не очень о новостях науки и технологий можно почитать на моём Телеграм-канале — милости просим;)

habr.com

RFID-метки: что это такое — метка радиочастотной идентификации РФИД (бесконтактные активные, пассивные)


В РФ все активнее продвигаются различные инициативы, направленные на глобальное чипирование продукции. Постоянный мониторинг – это тот аспект, который позволит улучшить качество, а кроме того, упростить управления производством, поставками и распределением товара и сырья. Новый век уже на пороге, и сейчас любому предприятию отставать от прогресса будет просто преступным выбором. В данном обзоре мы затронем еще один из видов процесса мониторинга, который исполняется с помощью специальных идентификаторов. Но на этот раз основной методикой выступает уже радиосигнал. Мы разберем RFID (РФИД) метки, что это такое, как используется такая технология, какие есть способы внедрения, классификация, ключевые отличия и иные познавательные моменты.

Определение

Данная аббревиатура расшифровывается, как Radio Frequency Identification. Система хранения и передачи различной информации, которая основывается на радиоволнах. Одним контактом выступает сама точка, небольшой чип, размещаемый на объекте. А вторым, соответственно, считыватель, который не только принимает сам сигнал, как это обычно бывает. Устройство также выступает инициатором отправки. Считывание происходит мгновенно и удаленно. Допустимое расстояние зависит уже от конкретного типа. Все сведения, которые хранятся на чипе не имеют графического выражения. Поэтому некорректно будет называть их кодом – это сигнал.

Бесконтактные метки и способы их применения

Это простое устройство, которое состоит из самой основы, чипа с записанной на нем информацией. Использоваться она может в месте, где на нее активно влияют считыватели. Примечательно, что отправка конкретного сигнала происходит в большинстве случаев, когда сами внешние приборы начинают отправлять волны, которые улавливаются антенной. 

Аккумулировав достаточное количество энергии для действия, происходит отклик. То есть, отправка идентификационного номера и остальных сведений, который были записаны. Диапазон различный, в некоторых типах предусмотрено расстояние всего-то в полметра. А другие легко работают и при десяти метрах.

Где применяется

Область широка даже на данный момент. Хотя, стоит учитывать, что система пока находится на стадии развития. Потенциал у подобной схемы очень высокий, поэтому появляется все больше пластов на производстве и при доставке, которые нуждаются в подобной методике.

Сейчас навскидку можно выделить:

  • Контроль и управление сырьем на производственных объектах. Особенно если речь идет о значительных мощностях и огромных плацдармах. Учет и перемещение продукта, сырья, оборудования очень важен. Его грамотное и логичное распределение, тоже. Подобный метод дает массу возможностей для автоматизации процессов.

  • При хранении – это отличный способ упрощения задачи. А что не менее важно, снижение трудовых затрат при инвентаризации. Да и точность тоже остается значимым аспектом. Исключается возможность ошибки человеком, а значит, можно полностью закрыть глаза на возможные издержки, связанные с этим фактором.

  • При реализации. Мгновенная отправка товаров, пользующихся спросом, на точку продажи. Перемещение и распределение, повышение уровня сбыта.

  • В общественных местах, в доступных для населения учреждениях, на участках хранения информации или бесплатных благ. Тот же быстрый выбор литературы в книгохранилище.

  • Маркировка различных товаров для населения. Распространены в сфере меховых изделий и схожего элитного продукта.

Не стоит забывать, что для реализации всех этих процессов, а также еще большего сокращения трудовых затрат понадобится и грамотное программное обеспечение. Компания «Клеверенс» реализует предложения, которые направлены на современное оборудование и легко интегрируются в учетную систему предприятия. Процесс сортировки, транспортировки и хранения с ПО становится пустяковой задачей, с которой справится всего один человек. Понадобится только смартфон.

Как работает RFID метка радиочастотной идентификации

Чип отправляет сигнал в ответ на прямой запрос считывающего устройства. От него же и получает энергию, хотя иногда обладает своим собственным источником. Отправка информации – простое дело, но обратная процедура не допускается. То есть, устройство не может повлиять на метку, внести изменения в сведения. Таким образом, полностью исключается вредоносное влияние.

Корпус метки закрывает собой память, на которой и хранятся данные. Он отличается разнообразной структурой. Обычно бирки или покрытие из специальной ткани. Иногда подразумевается корпус, защищенный от внешней среды очень надежно. Но этот параметр, соответственно, влияет и на цену.

Схема работы

Классификация

А теперь пройдемся по различным видам. Существует несколько параметров, посредством которых принято градировать подобного рода чипы. Взглянем на самые распространенные из них. Это и различная структура, и возможности питания, памяти, многократной записи, устойчивости и защищенности. Но вот то, из чего метка может состоять, обычно не изменяется. Это всегда часть с записанной информацией, а также антенна, которые вкупе с передатчиком улавливает и отправляет отклик на сигнал.


По типу питания

В данном случае различаются активные и пассивные RFID метки. Разница значительная. И дело не только в том, что первые могут отправлять сигнал без наличия источника энергии, ведь обладают запасом собственной. Причина еще и в качестве, диапазоне передачи и улавливания запроса, надежности. Кроме того, пассивные не способны работать на высоких скоростях. Подразумевается наличие движения объекта в момент контакта. К примеру, если товар находится в грузовом транспорте, который едет вперед. На цену, разумеется, фактор тоже влияет самым непосредственным образом.


По критериям EPC Global

Это мировой стандарт, выделяющий шесть основных категорий. Две первые из них – простейшие, пассивные. Третья уже обладает питанием, но оно направлено лишь на сам чип. То есть, не затрачивает энергию на сигнал. Три крайних вида – это уже активные варианты. Последние категории способы контактировать с различными устройствами, работать автономно, индифферентны к окружающей среде, защищены по высшему разряду.


По параметрам памяти

Выделяется несколько видов, основывающихся на различном типе хранения информации. Отличаются функциями кода, напрямую ли считывается идентификационный номер или посредством передачи реквизитов доступа к нему. И многие иные аспекты. Но на сам объем допустимой памяти этот параметр не влияет напрямую. Если нужно хранить больше сведений, то добавляется новый блок данных, который принято называть пользовательским. Он служит как небольшая флешка для основного устройства.


По частоте диапазона

Разброс тут обширен. Но видовое разнообразие снижено. Ведь есть всего три варианта. Самый низкий – начиная от 125 кГц. Фактически подходит лишь для работы с животными в сельском хозяйстве. Второй – устаревший формат, ранее используемый повсюду. Это 13 с половиной мГц. А вот современный и мощный выбор – это новейшие форматы, который обладают самыми высокими показателями – до 960 мГц.


По исполнению и эксплуатации

Для деревянных изделий, предметов меблировки чаще всего применяют самые простые формы – наклейки. Бирки уже подходят для иных товаров. Если вы интересовались, что такое RFID метки на одежде – это именно бирки, которые не отличаются повышенными характеристиками надежности. А вот кто различается – так это виды с металлическими корпусами. Есть еще и специальные защитные формы, но они используются лишь, если допустим постоянный контакт с внешней средой.


По классу защиты

Распространенная классификация, направленная на устойчивость к влаге и температурному фактору. От низшего IP66 до высшего стандарта качества для специальных условий – IP69K.

Типы идентификаторов

Отдельно хотелось бы уточнить, что эта система в основном различается по диапазону передачи. Ведь в обывательской сфере, а кроме того на производстве, чаще всего именно этот аспект становится наиболее важным, ключевым. Поэтому практически во всех сферах производства товара и транспортировке сейчас отдают предпочтение вариантам с высокой передачей. То есть, до 900 мГц и выше. Если диапазон, в котором маркер на товаре сможет поймать сигнал считывателя, будет очень маленьким, всего в метр, то это не принесет дивидендов. Даже инвентаризация особо не упростится.

Конструкция

Каждая модель, какой бы простой или, напротив, сложной и современной она не была, сколько бы ни стоила денег, всегда имеет одни и те же составные части. Просто разного уровня.

  • Хранилище данных, он же чип, содержит код RFID метки.

  • Антенна. Инструмент для отправки, а также приема сигнала извне.

  • Корпус. Защитная деталь, не пропускающая влагу, пыль, препятствующий давлению.

  • Крепление. То есть, крепежный элемент для фиксации на товаре или ином объекте.

Способы записи

Ранее существовали лишь устройства, которые позволяли единожды записать информацию. Она оставалась статичной, не могла быть удалена или изменена. Но сейчас на рынке появились более инновационные предложения. Это модели, которые легко могут быть перезаписаны, или информация удаляется частично, оставляя нужное и избавляясь от тех сведений, который перестали быть необходимыми.

Особенности выбора считывателя

Основное отличие заключается в мобильном и настольном устройстве. Выбирать лучше, разумеется, первый. Он проще и удобнее, обладает более широкими возможностями. Особенно если говорить о хранении на складах. Если партии продукции весьма крупные, то выбора не остается вовсе. Есть и иные варианты, но они направлены на предотвращение краж, а не на контроль и управление.

Критерии выбора меток

Всегда стоит четко балансировать между необходимыми эксплуатационными свойствами и ценой. Как мы сказали, модели отличаются массой параметров. Функции защиты, частотность, диапазон передачи, способы крепления, даже внешний вид. Но выбирать только лучшее – это не всегда логично. RF метки обладают различной стоимостью, и ставить очень надежные и защищенные в тех сферах, где этого фактически не нужно – просто расточительство. Но если начать слишком сильно экономить, то чипы не справятся со своей прямой задачей.

Таблица по предпочтительным условиям эксплуатации

Посмотрим, для каких целей лучше подобрать продукт с тем или иным уровнем защиты. Когда логика выбора будет очевидна, а когда критерии надежности излишне высоки, бессмысленно удорожают покупку.


Рабочие условия факторы среды  IP67, а также более низкие показатели  IP68 IP69K – высший вариант из возможных
Температурный диапазон не выходит за границы -15 и +35 градусов Цельсия, а контакта с водой не предполагается по определению. Целесообразно. Вполне логично.  Нет смысла, слишком дорого.
Возможно сильное загрязнение и кратковременные контакты с водой. Температура периодами сильно возрастает, а кроме того снижается. Присутствует контакт с внешней средой, расположение на открытом воздухе в зимнее время, фиксация на автомашинах и стендах. Не сможет функционировать.  Идеально. Опять же, слишком дорого.
Температура высокая и практически не снижается. Подразумевается «близкое знакомство» с горячими жидкостями, сильным напором. Пониженные температуры зимой, а кроме того, непрекращающийся контакт с окружающей средой. Полное погружение в воду на длительное время, влияние слабых химикатов. Нет никакой возможности для работы. Работа возможна, но кратковременно. Скорее всего, выйдет из строя при длительном контакте. Идеально.

RFID брелоки

Особый вид, который применяется сейчас в довольно узком профиле, но имеет высокий потенциал. Доступен для банковской сферы, хранения важных объектов, контроля и обслуживания данных. Применяется в качестве идентификатора для кассира на точке расчета, опять же, преимущественно в банках. В принципе, маркируется, таким образом, практически все, но разумно использовать для ключей, важных предметов.

Представляет собой переносной защитный корпус, выполненный в форме брелока. Расчет на использование в 3D пространстве, когда нужен трехмерный формат для регистрации.

Как происходит запись сведений

Существуют различные типы и виды RFID меток. Мы уже озвучили массу вариаций, которые применяются в различных сферах, служат для разных целей, обладают несхожими параметрами устойчивости и защиты. Но практически все из них имеют один тип записи. Информация поступает сразу при моменте создания, посредством специальных устройств фиксируется навсегда. Единственный способ штатного изменения – это новые виды приборов с блоком памяти. Конечно, понадобится дополнительное оборудование, чтобы изменять сведения. Но при серьезных производственных объемах, такой вариант в конечном итоге все равно выглядит более рентабельным и логичным.

Где можно купить

Данная категория товара не отличается от других. Поэтому свободно распространяется всевозможными способами. Но учитывая тот факт, что для РФ, это все же немного новое веяние, основной массив распространяется через сеть. Огромное количество интернет-магазинов предлагает подобную продукцию. Но здесь работаю обычные законы коммерции. Оптовики получают преимущества, постоянные клиенты пользуются приятными скидками. Поэтому важно сравнить выбор и подобрать продавца, который отвечает условиям выгодности при учете объема закупок. А также помните про таблицу факторов защиты, не стоит переплачивать там, где в этом просто нет смысла.

Изготовители

В России данная сфера пока развивается. Однако, отечественный производитель уже начал активную конкурентную борьбу за своего клиента. С переменным успехом, но перспективы есть. Пока же большая часть рынка даже в нашей стране принадлежит импорту.

Выводы

РФ становится развитым плацдармом для торговой деятельности. Этому способствует не только эволюция экономики, но и законодательные акты, направленные на мониторинг качества. И именно сейчас та самая точка, когда современные и прогрессивные участники рынка выигрывают благодаря переходу на инновации, оставляя позади консервативных конкурентов. И радиометки RFID – один из инструментов, посредством которых и идет конкурентная война против консерваторов.


Количество показов: 2781

www.cleverence.ru

RFID в быту / Habr


Больше RFID-меток богу RFID-меток!

С момента публикации статьи про RFID-метки прошло уже без малого 7 лет. За эти годы путешествий и пребывания в различных странах, в карманах поднакопилось огромное множество RFID меток и смарт-карт: защищённые карты (например, пермиты или банковские карты), ски-пассы, проездные на общественный транспорт, без которых в каких-нибудь Нидерландах ну совсем никак уже, то ещё что-то.

В общем, во всё этом зверинце, который представлен на КДПВ, настала пора разобраться. В новой серии статей про RFID и смарт-карты я продолжу затянувшееся повествование о рынке, технологиях и внутреннем устройстве действительно микро-чипов, без которых уже не мыслима наша повседневная жизнь, начиная от контроля за оборотом товаров (например, шуб) и заканчивая строительством небоскрёбов. К тому же, за это время подтянулись новые игроки (например, китайские) помимо набившего оскомину NXP, о которых стоит поговорить.

Как обычно, повествование будет разбито на тематические части, которые по мере сил, возможностей и доступа к оборудованию буду выкладывать.

Предисловие


Итак, стоит, наверное, напомнить, что вскрытие меток для меня явилось продолжением хобби работы с электронной микроскопией и распила чипа от nVidia в далёком уже 2012 году. В той статье вскользь была рассмотрена теория функционирования RFID-меток, а также были вскрыты и разобраны несколько наиболее распространённых и доступных на тот момент меток.

К этой статье, пожалуй, мало что можно добавить на сегодняшний день: всё те же 3(4) самых распространённых стандарта LF (120-150 kHz), HF (13.65 MHz – подавляющее большинство меток работает в этом диапазоне), UHF (фактически тут два частотных диапазона 433 и 866 MHz), за которыми тянется ещё парочка менее известных; те же принципы работы – индуцирование радиоволнами питания чипа и обработка входящего сигнала с выдачей информации обратно в приёмник.

В общем и целом, RFID-метка выглядит примерно так: подложка, антенна и сам чип.


Метка Tag-it от Texas Instruments

Однако, серьёзно поменялся «ландшафт» применения этих меток в быту.

Если в 2012ом году NFC (Near-Field Communication) был диковиной штукой в смартфоне, которым не понятно, как и где можно было воспользоваться. А такие гиганты, как, например, Sony, активно продвигали NFC и RFID, как способ подключать устройства (колонка от первой Sony Xperia, которая подключается магическим образом от касания телефона – Вау! Шок контент!) и изменять состояния (например, пришли домой, провели по метке, телефон включил звук, подключился к WiFi и т.д.), что по моим ощущениям не пользовалось особой популярностью.

То в 2019ом только ленивый не пользуется wireless картами (всё тот же NFC по большому счёту), телефонами с виртуальными картами (сестра при смене телефона настоятельно требовала NFC в оном) и прочими «упрощателями» жизни на базе этой технологии. RFID стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни: одноразовые проездные в автобус, карточки для прохода в многие офисные и не только здания, мини-кошельки внутри организаций (как, например, CamiPro в EPFL) «и прочая, и прочая, и прочая».

Собственно, именно поэтому набралось такое огромное количество меток, каждую из которых хочется вскрыть и посмотреть, что же прячется внутри: чей чип установлен? защищён ли он? что за антенна стоит?

Но обо всём по порядку…

Именно эти крохотные кусочки кремния сделали наш мир таким, каким мы его знаем сегодня

Пару слов о вскрытии меток


Напомню, чтобы добраться до самого чипа необходимо провести депроцессинг изделия с помощью некоторых химических реагентов. Например, убрать оболочку (обычно, это карта или круглая метка из пластика, внутри которой находится антенна), аккуратно отсоединить чип от антенны, отмыть сам чип от клея/изолятора, иногда удалить части антенны, намертво припаянные к контактным площадкам, и только потом увидеть чип и его компоновку.
Депроцессинг – сложное чувство

За последние годы были невероятно улучшены материалы, которые используются для крепления чипов. С одной стороны, это повысило надёжность крепления чипа и снизило количество брака; с другой стороны, простым кипячением в ацетоне или концентрированной серной кислоте, чтобы растворить или сжечь органику, теперь отмыть чип не получится. Приходится изощряться, подбирать смесь кислот, чтобы ненужные слои убрать, но при этом не повредить пламенный мотор металлизацию чипа.

Сложности депроцессинга: когда клей с чипа не отмывается ни при каких условиях… Здесь и далее ЛМ – лазерная микроскопия, ОМ – оптическая микроскопия


Или так…

Иногда, конечно, везёт чуть больше и чип даже с изоляционным слоем получается относительно чистым, что не сильно сказывается на качестве картинки:

NB: обращение с концентрированными кислотами и растворителями должно проводиться в хорошо проветриваемом помещении, а лучше на улице! Не пытайтесь повторить это дома, на кухне!

Часть практическая


Как я уже заметил в самом начале статьи, в каждой части будут представлены отдельные виды или несколько меток: транспортные (общественные транспорт и ски-пассы), защищённые (в основном смарт-карты), «повседневные» и так далее.

Начнём сегодня с самых простых меток, которые можно встретить практически везде. Назовём их «повседневные метки», потому что встретить их можно практически везде: от номера на марафоне до конференции и доставки товаров.

Метки, рассмотренные в данной статье выделены синим пунктиром

Дальнодействующие метки UHF


Многие читатели Хабра занимаются и любят спорт. Последние несколько лет появилась ярко выраженная тенденция участвовать в различных забегах, полумарафонах и даже марафонах. Ради медальки иногда и 10 км не грех пробежать.

Обычно перед стартом мероприятия выдаётся номер участника с небольшими поролоновыми вставками по бокам, за которыми – о ужас – скрывается пресловутая RFID-метка Параноикам определённо нужно быть настороже при участии в такого рода мероприятиях! На самом деле нет. Так как в подобных соревнованиях используется масс-старт, то требуется засечь время каждого участника от момента пересечения стартовой линии до финиша. Пробегая через специальную рамку в виде стартовых и финишных ворот, каждый участник запускает и, соответственно, останавливает невидимый секундомер.

Выглядят метки примерно следующим образом:

Как показала практика, даже в Швейцарии есть, как минимум, две метки, которые используются в подобного рода массовых мероприятиях. Отличаются они как антеннами (условно, узкая и широкая), так и устройством чипа. Правда, в обоих случаях это самый обычный чип, без защиты, без каких-либо наворотов и, по всей видимости, с небольшой памятью. А, как показала практика, ещё и от оного производителя – IMPINJ.

Мне трудно судить, записывается ли что-либо на чип, скорее всего он просто служит для идентификации. Если Вы знаете больше – пишите в комментариях!

Чип от IMPINJ и широкая антенна

Эта метка уже попадала на распилы к умельцам. Подробнее о метке Monza R6 от американского производителя IMPINJ можно почитать тут (pdf).

ЛМ (слева) и ОМ (справа) изображения в 50-кратном увеличении.
HD-картинку скачать можно тут

Другой трекинг времени выглядит несколько сложнее, чем чип Monza R6, при этом на чипе отсутствует какая-либо маркировка, поэтому сложно их сравнить.

Чип «НЛО» от «неизвестного» производителя

Как выяснилось в ходе танцев с бубном вокруг данного чипа: производитель тот же — IMPINJ, а кодовое имя чипа — Monza 4. Подробнее можно ознакомится тут (pdf)

ЛМ (слева) и ОМ (справа) изображения в 50-кратном увеличении.
HD-картинку скачать можно тут

Метки ближнего поля в транспортировке и логистике


Пойдём дальше, RFID-метки успешно применяются в транспортировке и логистике для автоматизированного/полуавтоматизированного учёта товаров.

Так, например, когда я заказал очки RayBan, то внутри коробки была установлена подобная RFID-метка. Чип промаркирован, как SL3S1204V1D от 2014 года и произведён компанией NXP.

Одна из сложностей работы с современными RFID – отмыть чип от клея и изоляции…

Информацию по метке можно прочитать тут (pdf). Класс/стандарт метки – EPC Gen2 RFID. Кстати, в конце документа забавно наблюдать за change log’ом, который демонстрирует отчасти процесс вывода метки на рынок. Среди применений значится инвентаризация (inventory management) в ретейле и моде. Поэтому, когда в следующий раз будете покупать относительно дорогую вещи (200$+), присмотритесь, может быть, тоже найдёте похожую метку.

ЛМ (слева) и ОМ (справа) изображения в 50-кратном увеличении.
HD решил не делать…

Другой пример – ещё одна коробка (правда, уже не помню, откуда она у меня оказалась), на которую с внутренней стороны была наклеена такая «товарная» метка.

К сожалению, документации именно на данный чип я не нашёл, однако на сайте NXP есть pdf на чип-близнец SL3S1203_1213. Чип изготовлен в рамках стандарта EPC G2iL(+) и по всей видимости имеет защиту от вторжения (tamper alarm). Работает она примитивно просто разрыв перемычки OUT-VDD приводит срабатыванию флага и метка становится не рабочей.

Есть что добавить? Пишите в комментариях!

ЛМ (слева) и ОМ (справа) изображения в 50-кратном увеличении.
HD-картинку скачать можно тут

Конференции и выставки


Характерный случай применения RFID для быстрой идентификации человека – различные бейджи на конференциях, выставках и прочих мероприятиях. В этом случае, участнику не обязательно оставлять свою визитку или обмениваться контактами традиционным способом, достаточно лишь поднести бейдж к ридеру и вся контактная информация уже перекочевала к контр-агенту. И это помимо традиционной регистрации и входа на выставку.

Внутри метки, которая мне досталась после отраслевой выставки IMAС, была круглая антенна с чипом от NXP MF0UL1VOC, иначе говоря новые поколением MIFARE. Подробную информацию можно найти тут (pdf).

Один из характерных примеров использования смарт-бейджей на выставке IMAС

ЛМ (слева) и ОМ (справа) изображения в 50-кратном увеличении.
HD-картинку скачать можно тут

Кстати, для любителей посмотреть не только хардварную, но и софтварную часть метки – ниже буду представлены скриншоты из программы NFC-Reader, где так же можно увидеть тип и класс метки, объём памяти, шифрование и прочее.

Неожиданно защищённый чип


В заключении хочется отметить последнюю метку, попавшую на разбор в первой когорте «повседневных» меток. Досталась она мне ещё со времён сотрудничества с Prestigio. Основное предназначение метки – выполнять какое-либо предустановленное действие, например, в экосистеме умного дома (включать свет, запускать проигрывание музыки и т.д.). Каково же было моё удивление, что, во-первых, вскрыть её оказалось ещё тем развлечением, а, во-вторых, внутри меня ждал сюрприз-сюрпризов в виде полностью защищённого чипа.

Что ж, придётся её отложить до лучших времён, когда дойдёт дело до защищённых чипов – мы к ней вернёмся. Кстати, кому интересно чуть подробнее ознакомиться с возможностями защиты и применения RFID в разных сферах деятельности – рекомендую эту относительно свежую презентацию.

Вместо заключения


На этом мы ещё не закончили с «повседневными» метками, во второй части нас ждёт удивительный мир китайских RFID и даже с китайскими чипами. Stay tuned!

Не забудьте подписаться на блог: Вам не сложно – мне приятно!

И да, о замеченных в тексте недочётах просьба писать в ЛС.

habr.com

Технология RFID что это такое? Где применяется RFID модуль (чип) и его отличие от NFC.

Современная технология RFID быстро развивается и занимает все более важное место в жизни людей. Где она применяется, как работает, нужно знать всем.

Технология rfid — что это такое, как работает, где используется? Эта аббревиатура расшифровывается как Radio Frequency Identification. В переводе с английского данная фраза означает радиочастотная идентификация. Применяется rfid технология для обмена данными. Она основана на использовании радиочастотного электромагнитного излучения. С ее помощью производится автоматическая идентификация, ведется учет объектов.

RFID – это система однонаправленной связи. Данные из метки передаются к бесконтактному считывателю. Для этого часто используется rfid антенна, она улавливает электромагнитные волны от передатчика. Многие путают rfid и nfc технологии. У них есть различия.

Какие у rfid и nfc отличия? Это две похожие беспроводные технологии обмена данными. NFC только начинает появляться повсеместно, в отличие от нее rfid сегодня уже достаточно известна и распространена во всем мире. Современная NFC технология позволяет получать данные с расстояния всего в 10 сантиметров. Она отличается тем, что поддерживает двухстороннюю связь. У rfid радиус действия может быть намного большим.

Как работает RFID?

Технология rfid что это такое, как работает? Метка, карта, брелок, посылает уникальный код путем модулирования несущей частоты. У технологии rfid принцип работы не очень сложный, его легко понять. Карта взаимодействует со считывателем. В его конструкции есть двухсторонний радиопередатчик.

Приемопередатчик необходим для того чтобы передать закодированный радиосигнал для взаимодействия с меткой. Радиосигнал пробуждает или активирует ее. Приемоответчик метки преобразует радиосигнал в полезную мощность и отвечает считывателю. Пи проходе в метро, на работу люди часть используют технологию rfid даже не подозревая об этом.

Где используется технология?

Сегодня внедрение rfid в жизнь людей набирает обороты. Данную технологию используют в различных сферах бизнеса и экономики. Чаще всего применение rfid можно встретить:

  • в торговле различными товарами;
  • логистике;
  • в маркировке транспортных средств;
  • в библиотеках и при инкассации.

Применяется радиочастотная идентификация rfid и для контроля подлинности лекарств, продуктов питания, косметики и многого другого. Сегодня это востребованная технология, позволяющая автоматизировать многие производственные процессы на самых разных предприятиях.

Применение RFID комплексным образом значительно влияет на внутрипроизводственные процессы. Благодаря ее внедрению улучшаются результаты работы всего предприятия, увеличивается прибыль.

Некоторые ученые используют RFID метки, которые были разработаны для маркировки животных, для того чтобы вживлять, имплантировать людям. Они вводят под кожу желающим микрочипы. Их невозможно извлечь, не нарушив стеклянной защитной оболочки. Если попытаться сделать это, то тяжелых последствий человеку не избежать.

Что такое RFID метки

Таги или rfid метки содержат антенну. В специальном чипе хранятся данные. Чтобы их прочитать требуется RFID считыватель. Метки встраиваются в товары. С их помощью облегчается процесс инвентаризации. Ими маркируется скот, в них содержатся данные о ветеринарном осмотре. С их помощью идентифицируют транспортные средства, отслеживают багаж в аэропорту.

Современная rfid технология, это полезный помощник человеку во многих сферах жизнедеятельности. Она позволяет получать данные с большого расстояния. Ее используют на картах метро. Активные метки имеют большой радиус действия, размеры, питаются от батарейки. Они могут представлять собой сложное устройство. В них можно встроить термометр, гигрометр, чип GPS-позиционирования.

RFID-метки не перестают работать и после того, как товар куплен и вынесен из магазина. Поэтому они могут быть использованы для слежки и других неблаговидных целей, несвязанных с инвентаризационной функцией. Их делят на несколько основных категорий. В зависимости от источника питания они могут быть:

  • активные;
  • пассивные;
  • полу пассивные.

У технологии rfid частоты бывают самые разные. По этому показателю метки делят на три вида:

По назначению они выпускаются для металлических объектов, не содержащих сталь, универсальные. По виду исполнения производят метки наклейки, встроенные, например, бирка, КиЗ, этикетка, и помещенные в корпус. Сфера их применения постоянно расширяется.

Пассивная метка может хранить 1024 байтов данных или один килобайт. Этого достаточно для того, чтобы сохранить полное имя, идентификационный номер, дату рождения, SSN, информацию о кредитной карте и многое другое. В аэрокосмической промышленность применяются пассивные сверхвысокочастотные RFID-метки, у которых размер памяти 8 КБ. Они нужны для отслеживания истории деталей. Они могут хранить и передавать очень большое количество данных.

По способу записи информации RFID метки делятся на три вида. Есть такие, которые позволяют производить многократное чтение и запись, однократную запись и многократное считывание, поддерживающие только одну функцию чтения. Они могут быть среднечастотные, низкочастотные, высокочастотные.

Наиболее популярными сегодня являются rfid протоколы ISO 14443 (A), ISO 15693, SO 18000. Они отличаются радиусом действия и характеристиками. При использовании RFID ворот человеку не обязательно подносить карту к считывателю. Метки могут применяться для предотвращения хищений. При попытке вынести что-то через ворота будет подан сигнал тревоги.

РФИД карты

Популярными сегодня становятся rfid карты, они бывают пассивные и активные. Они применяются в системах контроля доступа, учета рабочего времени. Выпускаются и широко применяются дисконтные и платежные карты. Активные виды могут быть считаны с расстояния в 200 метров, потому что они имеют встроенную батарею.

Пассивные карты работают на различной частоте. Они бывают разного размера. В них встраивается rfid чип, в него записывается и в нем хранится информация. В них есть антенна, передающая сигнал считывателю. Выпускаются и Rfid браслеты, брелоки. Производят бесконтактные карты из пластика, в процессе изготовления чип запекается между его слоями. Они недорого стоят и доступны всем, особенно сделанные с применением бумаги, картона.

Карты имеют различные rfid стандарты, например, закрытые MIFARE / MIFARE+, и открытый CIPURSE. Чтобы они долго и надежно работали необходимо следить за тем чтобы они не сгибались, нельзя их очищать при помощи моющих средств. Нужно избегать контакта карты с органическими растворителями.

Их нельзя нагревать выше +80 градусов. Карта может перестать работать из-за механического повреждения. Желательно не носить ее в кармане вместе с ключами, монетами и другими твердыми предметами, потому что это приведет к ее повреждению. Сегодня какой-либо вид карты rfid есть практически у каждого.

РФИД ключ, система контроля доступа

Ключ RFID и система контроля доступа сегодня широко используется повсеместно. Она может быть установлена на входе в подъезд. С ее помощью можно легко контролировать порядок на любом объекте. Системы доступа просты в управлении, при необходимости их можно расширять. Некоторые из них защищены от копирования ключей. Популярностью пользуются бесконтактные карты.

Современный ключ rfid сигнал может передавать на расстояние в 15 сантиметров. Но обычно им прикасаются к считывателю. Ключи делятся на несколько видов. Есть мастер-ключ, который может управлять режимами работы контроллера. С его помощью программируют данное устройство. Простой ключ позволяет получить доступ в помещение, используя его можно пройти куда-либо через турникет. Исполнительное устройство моментально открывается при его поднесении к считывателю.

Автономные системы контроля доступа отличаются по функциональности. В некоторые их виды допускается подключение электрического замка, магнитного или механического. Допускается использование турникетов, есть кнопка выход. Существуют и более сложные системы. СКУД работает автономно. Она может быть независима от компьютера, программируется мастер картой.

Сетевая СКУД имеет контроллер. Он работает с интерфейсом RS485, Ethernet, WiFi, GPRS. Контроллеров может быть использовано сразу несколько. Они часто объединяются в одну сеть и управляются специальным ПО. Такая система позволяет вести мониторинг событий в реальном времени. С ее помощью можно быстро менять права доступа в помещения. Она может производить учет рабочего времени.

Есть СКУД построенные на основе терминалов. Они представляют собой микрокомпьютер. Он объединяет контроллер и считыватель. Интеллектуальные более сложные IP системы позволяют не только контролировать доступ. Они могут работать совместно с видеонаблюдением, охранной и пожарной сигнализацией.

Технология rfid смартфон делает телефон еще более универсальным устройством. Бесконтактная форма идентификации очень удобная. В телефон можно установить Apple Pay или другую подобную платежную систему. В магазине можно купить отдельный rfid модуль, предназначенный для системы доступа, автоматической идентификации. Его могут использовать робототехники, он может применяться для отслеживания вещей.

Сегодня rfid технологии уже достаточно широко распространены. В будущем они будут пользоваться еще большей популярностью. Если RFID-метку встроить в пакет кефира, она может содержать данные о его стоимости, сроке годности. Данную информацию сможет прочитать смартфон. На выходе из магазина можно установить считыватель меток, и он будет суммировать цену всех продуктов, которые нужно купить в магазине.

Деньги автоматически спишутся со счета покупателя. Если продукты с меткой RFID положить в умный холодильник, он будет отслеживать их наличие и следить за сроком годности. Кода товар выбросят его перемещение также можно будет отследить. Рынок сбыта США находится на пороге широкого применения RFID-технологии, системы расчетов, построенной на ее основе, и многого другого. С уверенностью можно сказать, что RFID в будущем будет только развиваться.

 Загрузка …

pay-nfc.ru

Tехнология RFID, метки, ридеры и ее применение

16.01.2014

Аббревиатура RFID расшифровывается как Radio Frequency Identification (в переводе с английского: радиочастотная идентификация). RFID (метод радиочастотной идентификации) – технология, которая для автоматической идентификации объектов использует радиоволны. Она может распознавать не только живые существа, но и неодушевленные предметы, к примеру, транспортные средства, контейнеры, одежду и многое другое. Другим примером Auto-ID являются штрих коды или биометрические методы (сканирование сетчатки глаза, использование отпечатков пальцев), а также система оптического распознавания символов и идентификация голоса.

Технология RFID широко применялась еще во времена Великой Отечественной войны. Тогда на самолетах только появились первые системы опознавания, которые позволяли распознавать и отличать свои воздушные войска от войск противника. После окончания войны технология больше не имела коммерческого успеха, но за последние годы все круто изменилось. Ею заинтересовались транспортные и логистические компании, что вывело стандарт на новый уровень.

Где используется технология RFID?

Решения на основе RFID можно использовать:

  • В сфере розничной торговли: для контроля за перемещением товара между складом и магазином, предотвращения краж, удобства проведения инвентаризации.
  • В отрасли производства и продажи меховых изделий: для обязательной маркировки шуб и меховых изделий контрольным идентификационным знаком.
  • В складских и логистических комплексах: для отслеживания перемещения товаров, увеличения скорости приемки и отгрузки, снижения влияния человеческого фактора.
  • На производствах: для контроля за персоналом и транспортом, обеспечения безопасности и предотвращения нештатных ситуаций, учета сырья.
  • В системах контроля доступа и платежных системах: для реализации бесконтактного автоматического доступа, оплаты услуг с помощью терминалов.

Применение технологии RFID:

  • приложения контроля доступа;
  • приложения контроля и учета рабочего времени;
  • идентификация транспортных средств;
  • автоматизация производства;
  • автоматизация складской обработки.

Принцип работы RFID

Основа работы технологии: взаимодействие RFID-метки (RFID-тега) и RFID-считывателя (RFID-ридера). RFID-метка – миниатюрный чип, который хранит уникальный номер тега и информацию и обладает возможностью для передачи данных RFID-ридеру. Как только RFID-метка попадает в зону действия RFID-ридера, ридер фиксирует факт передачи данных, считывает информацию с метки и передает ее в учетную систему, которая анализирует данные по заранее заданным алгоритмам.

При этом между RFID-меткой и RFID-ридером может быть расстояние до 300 метров (системы, работающие на расстоянии от 5 до 300 метров относят к системам дальней идентификации, от 20 см до 5 м – идентификации средней дальности, до 20 см – системы ближней идентификации).

Преимущества технологии RFID

  • Большое расстояние считывания
  • Независимость от ориентации метки и ридера
  • Скорость и точность идентификации
  • Возможность работы через материалы, пропускающие радиоволны, нет необходимости в прямой видимости
  • Возможность считывания метки с двигающегося объекта
  • Возможность хранения дополнительной информации на метке и ее перезаписи
  • Сложность подделки RFID-меток
  • Одновременное чтение нескольких меток (при наличии антиколлизионной фунции)
  • Устойчивость к воздействиям окружающей среды, длительный срок эксплуатации

Система RFID состоит из:

  • RFID-Считыватель;
  • RFID-Метка;
  • Программное обеспечение.

Считыватель занимается генерированием и распространением электромагнитных волн в окружающее пространство. Данный сигнал принимается RFID-меткой, которая создает обратный сигнал, улавливающийся антенной считывающего устройства, затем полученная информация расшифровывается и обрабатывается электронным блоком. Объект, оснащенный RFID-меткой, идентифицируется с помощью уникального цифрового кода, который хранится в памяти электронной метки. К примеру, можно в считанные секунды получить индивидуальные данные пользователя или идентификационный номер того или иного товара.

RFID-метки: классификация

Источник питания

Основная используемая классификация RFID-меток основана на источнике питания – согласно ей, теги делятся на пассивные, активные и полупассивные.

Пассивные RFID-метки не имеют собственного источника питания и используют для работы энергию поля считывателя. В зависимости от архитектуры RFID-метки и типа ридера, пассивные теги работают только на небольшом расстоянии — до 8 метров, но при этом отличаются компактностью и доступной ценой.

Именно пассивные низкочастотные RFID-метки наиболее часто встречаются нам на товарах в магазинах – над повышением компактности тегов и снижением их стоимости работают представители ведущих мировых торговых сетей.

Активные RFID-метки оснащены собственным источником питания, поэтому могут получить дополнительные функции, работают на большем расстоянии и менее требовательны к считывателю. К их недостаткам, по сравнению с пассивными метками, можно отнести большой размер и ограниченное время работы источника питания (правда, на сегодняшний день речь идет о сроке жизни батареи до 10 лет), однако они незаменимы там, где необходим большой радиус работы (до 300 метров).

Активные RFID-метки по праву считаются более надежными, они могут передавать сигнал даже через воду или металл, а также их можно оснастить встроенными сенсорами для оценки температуры, влажности, уровня освещенности и других параметров окружающей среды. Таким образом, RFID-метки могут помочь отслеживать, к примеру, соблюдение условий хранения определенных категорий товаров.

Полупассивные RFID-метки работают по тому же принципу, что и пассивные, но оснащены батареей для питания чипа. Можно сказать, что такое решение является компромиссным в плане стоимости, размера и характеристик RFID-меток.

Исполнение

По исполнению RFID-метки могут представлять собой пластиковые карты, брелоки, корпусные метки, а также самоклеящиеся этикетки из бумаги или термопластика. Существует также формат «невидимой» этикетки, которая фактически вшивается в упаковку товара непосредственно на этапе производства.

Тип памяти

По типу памяти RFID-метки делятся на предназначенные только для идентификации (RO, Read Only), разработанные для считывания блока информации (WORM, Write Once Read Many) и перезаписываемые (RW, Read and Write).

RO RFID-метки используются исключительно для идентификации – данные уникального идентификатора записываются при изготовлении тега, поэтому скопировать их и подделать метку практически невозможно.

WORM RFID-метки позволяют однократно записать какие-либо данные, которые впоследствии можно будет многократно считывать и использовать. Это позволяет пользователю при получении дополнить метку своей информацией, которая затем будет использоваться при считывании.

RW RFID-метки содержат блок памяти, который позволяет многократно записывать и считывать информацию. Идентификатор RFID-метки при этом остается неизменным.

Рабочая частота

Классификация RFID-меток по рабочей частоте выглядит следующим образом:

  • Метки диапазона LF (125—134 кГц)

Характеризуются доступными ценами и определенными физическими характеристиками, которые позволяют использовать такие RFID-метки для чипирования животных. Обычно это – пассивные системы, которые работают только на маленьких расстояниях.

  • Метки диапазона HF (13,56 МГц)

RFID-метки такой частоты используются в основном для идентификации личности, в платежных системах, для решения простых бизнес-задач (например, для идентификации продукции на складе). Большинство RFID-систем, работающих на частоте 13,56 МГц, работает в соответствии со стандартом ISO 14443 (A/B) – именно на этом стандарте работает, к примеру, система оплаты проезда в общественном транспорте Парижа.

К недостаткам RFID-систем описанного диапазона можно отнести отсутствие достойного уровня безопасности, а также возможные проблемы со считыванием на большом расстоянии, в условиях высокой влажности, через металлические проводники.

  • Метки диапазона UHF (860—960 МГц)

Разработанные специально для работы с товарами на складах и в логистических системах, RFID-метки этого диапазона изначально не имели собственного уникального идентификатора. Предполагалось, что в качестве него будет использоваться EPC-номер товара, однако это не позволило бы контролировать подлинность метки, поэтому развитие систем на базе UHF-диапазона позволило усовершенствовать систему.

При этом к особенностям RFID-меток указанного диапазона относится высокая дальность и скорость работы и наличие антиколлизионных механизмов. Сегодня стоимость RFID-меток диапазона UHF является минимальной, однако цена прочего оборудования для работки в обозначенном диапазоне достаточно велика.

К отдельной категории UHF RFID-меток можно отнести теги ближнего поля. Используя магнитное поле антенны, технически они не относятся к радиометкам и могут считываться при высокой влажности и в присутствии металла. Массовое применение меток ближнего поля ожидается, например, в работе с фармацевтическими товарами, нуждающимися в контроле подлинности и строгом учете.

Разновидности RFID меток

Электронные метки бывают активными и пассивными. Активные идентификаторы снабжены собственным источником питания, дальность считывания таких устройств не зависит от энергии ридера. Пассивные метки не имеют своего источника питания, потому питаются от энергии электромагнитного сигнала, который распространяет считыватель. Дальность идентификации данных меток напрямую зависит от энергии, которую излучает ридер.

Каждый из этих видов устройств характеризуется своими преимуществами и недостатками. Пассивные метки хороши своим большим сроком эксплуатации, а также дешевизной в сравнении со своим активным аналогом. К тому же, пассивные идентифицирующие устройства не нуждаются в замене элементов питания. Недостатком устройства является необходимость в использовании более мощных считывателей.

Активные идентифицирующие устройства характеризуются высокой дальностью считывания информации в отличие от пассивных меток, а также возможностью распознавать и считывать данные при движении электронной метки на высокой скорости относительно считывающего устройства. Недостатком активных меток является высокая цена и громоздкость.

Типы RFID-идентификаторов в зависимости от рабочей частоты:

  • (ВЧ) Высокочастотные RFID-метки, работающие на частоте 13,56 МГц;
  • (УВЧ) Ультравысокочастотные RFID-метки, работающие в диапазоне частот 860-960 МГц. Данный диапазон используется в России, в Европе RFID-метки работают в диапазоне 863-868 МГц.

Способы записи информации на идентификатор (метку):

  • ReadOnly-устройства — идентификаторы, на которые можно записать информацию лишь единожды, дальнейшее изменение или удаление информации невозможно;
  • WORM-устройства — RFID-метки, которые позволяют однократно записывать и многократно считывать данные. Изначально в памяти устройства не хранится никакой информации, все необходимые данные вносит пользователь, но после записи перезаписать или удалить информацию невозможно;
  • R/W-устройства – идентификаторы, которые позволяют многократно считывать и записывать информацию. Это наиболее прогрессивная группа устройств, так как подобные метки позволяют перезаписывать и удалять ненужную информацию.

Технология RFID широко используется в производстве, розничной торговле, системах управления и контроля доступом, системах защиты от подделки документов и других областях. Она позволяет экономить время и сводит к минимуму использование ручного труда.

Особенности

Несмотря на достаточно высокую стоимость использования RFID-систем, их внедрение целесообразно везде, где важен высокий уровень безопасности и быстрая идентификация объектов. При этом особое внимание следует уделить выбору конкретного решения, который будет зависеть от множества факторов:

  • Расстояние между RFID-метками и ридерами

  • Наличие экранирующих поверхностей (например, металлических)

  • Необходимость одновременного считывания данных с нескольких меток (защиты от коллизий)

  • Необходимость защищенного исполнения меток, скрытого размещения меток

  • Высокие требования к безопасности меток

  • Хранение и перезапись данных

  • Простота интеграции с используемой инфраструктурой


real-trac.com

RFID метки что это? Активные и пассивные RFID радиометки, метки на одежде, интересные способы применения. Как записать и перезаписать РФИД tags.

RFID — это специальная технология идентификации, предоставляющей пользователям большие возможности. Самые распространенные RFID-метки, также как и штрих-коды, представляют самоклеящиеся rfid метки. Но если на штрих-кодах вся информация хранится в граф. виде, на метку данные заносят при помощи радиоволн.

Способы применения

Технология RFID (радиочастотная идентификация) основана на использовании электромагнитного радиочастотного излучения. RFID применяют для учета объектов.

RFID-метка что это — миниатюрное устройство. Rfid активные метки состоят из микрочипа, который хранит в себе информацию и антенны, с помощью которой метка может передавать или получать данные. Такая RFID-метка имеет свой источник питания, но большинство меток в питании не нуждаются (пассивные).

В памяти подобной системы хранится уникальный номер и различная информация. Если метка попадает в место регистрации, данная информация принимается к RFID-считывателем.

Для передачи пассивные метки используют энергию считывателя. Накопив энергию, метка начинает передачу данных. Дистанция регистрации для пассивных меток составляет 0,05 — 10 метров, в зависимости от RFID-считывателя и устройства метки. Следует также учитывать что существуют различные типы rfid меток.

Где применяется

Сфера применения постоянно расширяется. Данная технология часто востребована в отраслях, в которых требуется контроль за перемещением объектов и интеллектуальные решения автоматизации, а также нужна способность работать в самых жестких условиях, безошибочность и надежность.

  • На производствах с RFID проводится учет сырья и контролируются тех. операции, обеспечивают принципы JIT и FIFO. RFID-решения обеспечивают высокий уровень надежности и стабильность качества.
  • На складе RFID отслеживается перемещение товара в реальном времени, ускоряется процесс отгрузки, повышается надежность операций и снижается человеческий фактор. RFID-решения обеспечивает отличную защиту от воровства продукции.
  • В индустрии потреб. товаров и розничных продаж RFID-системы отслеживают товары на пути поставки, от производителя и до прилавка. Товар поставляется на полку, не залеживаясь на складе и отправляется в магазин, где на него есть высокий спрос.
  • Rfid метки имеют интересные способы применения — например в библиотеке RFID поможет найти в хранилище и выдать книги, предотвратить хищения. Также исчезают очереди на выдачу. Сокращается время выбора и поиска нужного издания.
  • RFID-метки применяют также в маркировке шуб и прочих меховых изделий. Каждое такое изделие маркируется Контрольным (или особым идентификационным) знаком со встроенной в него меткой. При этом стоимость rfid метки — сущие копейки.

Множество областей бизнеса можно улучшить благодаря новой RFID-технологии. Потенциал RFID огромен.

Активные и пассивные rfid метки

Активные идентифицирующие устройства можно охарактеризовать высокой дальностью считывания в отличие от пассивных, а также возможностью лучше распознавать и считывать все нужные данные при движении такой метки на высокой скорости. Недостатком активных меток считается цена и громоздкость.

Типы RFID-идентификаторов

Высокочастотные RFID-метки, работающие на частотах 13,56 МГц;
Ультравысокочастотные метки, работающие в частотах 860-960 МГц. Этот диапазон используется в Европе.

Способы записи на идентификатор

  1. ReadOnly-устройства, на которые можно записывать информацию единожды, а дальнейшее изменение, либо удаление информации невозможно;
  2. WORM-устройства — RFID-радиометки, которые позволят однократно записывать и считывать все данные. Изначально в памяти не хранится информации, все данные вносятся пользователем, однако после записи перезаписать или же удалить информацию невозможно;
  3. R/W-приборы, которые позволяют считывать или записывать информацию. Это более прогрессивная группа приборов, так как данные метки позволяют перезаписывать и удалять даже различную ненужную информацию. Rfid метки запись происходит с их же помощью.

Технология RFID метки и области применения — используется в производстве, торговле, в системах управления и контроля за доступом, в системах защиты от подделок документов и прочих областях.

Как выбрать RFID-считыватель?

Выбор начинается с постановки целей применения и понимания функции, которую выполняет RFID-считыватель. И только после этого можно купить rfid метки.

  • Настольный считыватель. Данный вид применяется при маркировке книг/документов в библиотеках, персонализации при маркировке шуб и меховых изделий(используется rfid метка на одежде), для контроля подлинности покупаемой продукции. RFID-считыватель устанавливается на стол и подключается к компьютеру через USB.
  • Мобильный RFID-считыватель. Данные устройства нашли активное применение на складах, в библиотеках и в архивах. Они применяются в работе даже вне помещения, где отсутствует питание. Мобильный считыватель часто используется для группового поиска и инвентаризации, идентификации в полевых условиях (ремонтные работы, контроль продукции).
  • Портальный считыватель. Его основная цель — антикражная функция в библиотеках, на складах и прочих объектах. Портальные считыватели используют для лучшей идентификации транспорта, для учета перемещения людей или объектов (выставки, заводы). Также использует функцию rfid перезаписываемые.
  • Потолочный RFID. Дублирует функцию классического портального RFID-считывателя, но в отличие от него устанавливается на месте с широким проходом, за подвесным потолком, на объектах представляющих культурную ценность.
  • Также можно использовать android (есть встроенный адаптер).

RFID брелок

Для маркировки ключей была разработана RFID-метка в пластмассовом корпусе-брелоке на основе системы TwinTag-Mini.

RFID-метка TwinTag была сконструирована для постоянного использования в решениях, которые требуют регистрации объектов в 3 плоскостях (3D формат).

Такой брелок может быть использован как идентификатор и верификатор-электронной подписи кассира в отделении банка и обслуживаемой на торговой точке.

Объекты маркировки:

  • Ключи.
  • Сумки.
  • Идентификатор кассира.
  • Идентификатор дежурного инкассатора.

РФИД на одежде что это?

Сейчас в магазинах часто продаётся одежда с чипами. Эти чипы основаны на маркерах (RFID), т. е. для возможности идентификации на расстоянии. Такие чипы намеренно помещают на одежду так, чтобы покупатель не замечал их и продолжил носить одежду с чипом в своей повседневной жизни.

FID-транспондеры для маркирования изготовляют на основе кремниевого чипа. Такой чип увеличит срок эксплуатации радиометки и предоставит функциональные преимущества. Вещевая RFID-метка — ярлык с программируемым чипом, содержащим сведения об изделии.

Размер антенн уменьшен, что позволит производить их с небольшими габаритами. Чип удобно эксплуатировать в одежде: шубах, детской одежде, нижнем белье и прочих товарах. Также используются rfid наклейки и rfid этикетки на одежде и прочей продукции.

Благодаря Gen 3 rfid чип в одежде имеет увеличенный объем памяти и оснащен функцией дополнительного шифрования/генерации серийных номеров. Это делает метки rfid tags надежными устройствами в деле учета товара и при его защите. Кроме этого есть возможность сделать rfid метку своими руками(благо это не очень сложно) и хранить ее в повседневной одежде.

RFID чип позволит неоднократно дополнять или перезаписывать данные в его памяти. РФИД метки легко читаются через упаковку, что обеспечивает возможность их размещения. Дальность считывания RFID tag составляет несколько десятков метров.

Как записать данные на метку

Для работы можно использовать стандартную библиотеку входящую в Arduino, однако есть другая библиотека, написанная под модуль — MFRC522. Обе библиотеки очень удобны, но в MFRC522 больше специальных функций, которые позволяют сократить код программы.

Где можно купить RFID метки

На основе выбора вы сможете подобрать себе комплект меток. Приобрести его можно во многих интернет-магазинах. Он содержит несколько типов меток для разных учётных единиц. Вы можете протестировать работу подобного оборудования с конкретной меткой в настоящих условиях.

 Загрузка …

pay-nfc.ru

RFID метки – виды и способы использования

Технологии радиочастотного распознавания (radio-frequency identification) берут своё начало ещё во времена Второй Мировой войны. Война требовала срочной разработки новых видов электронной техники, а перед армией, особенно авиацией, остро стояла проблема быстрого и простого распознавания «свой-чужой». Война закончилась, а потребность быстро и с минимальными затратами проводить идентификацию объектов осталась. Чипы радиочастотной идентификации (RFID-метки) мгновенно распространились по всему миру, помогая вести автоматическое определение, регистрацию и учёт в самых различных сферах. Современные RFID метки позволяют наиболее точно идентифицировать пользователя, позволяя хранить данные, записываемые при помощи радиоволн. Поэтому данную технологию идентификации широко применяют в развлекательной сфере и в охранных системах, так называемых системах доступа.

Принципы работы системы RFID меток

Как понятно из названия, RFID метка работает при помощи радиосигналов. Система состоит из двух частей — считывающее устройство при помощи радиоволн принимает или записывает информацию, которая хранится на собственно метке, которую ещё называют тегом или чипом. Благодаря простоте устройства его параметры очень гибки — в зависимости от устройства метки и считывателя может меняться дальность передачи информации, точность её приёма, размер передаваемых данных и возможность их перезаписи.

Сама РФИД метка чаще всего состоит из двух частей — небольшая микросхема для работы с информацией и кодирования-декодирования её в радиочастотный сигнал, и антенна, которая этот сигнал принимает и передаёт. Именно антенну, похожую на лабиринт змеящуюся серебристую полоску на пластинке метки, и видит человек при первом взгляде на RFID-тег.

Виды RFID меток

Как уже было упомянуто, параметры RFID-меток могут быть различными в зависимости от запросов той области, где они применяются. Главным параметром для классификации чипов является наличие или отсутствие источника питания.

Активные RFID метки

В активных RFID метках имеется свой независимый источник питания в виде батареи. Наличие источника энергии позволяет метке выдавать сигнал большей мощности, а также иметь свою постоянную память большего объёма. Мощный сигнал повышает точность приёма считывателя на дальнем расстоянии — более сотни метров, а также позволяет сигналу проходить сквозь препятствия: стены, слой воды, людей и животных. Наличие своей энергии у подобных меток позволяет им поддерживать работу дополнительных функций — например, сенсоров температуры, влажности, газового состава атмосферы. Эта информация также может записываться на чип и передаваться на считыватель.

Разумеется, наличие батареи и дополнительных функций имеет и свои минусы — такой чип больше по размерам, дороже в производстве, а батарея имеет срок работы, после которого она или весь чип целиком требуют замены.

Пассивные RFID метки

Пассивные RFID метки не имеют батареи, а необходимая энергия для передачи сигнала берётся из сигнала считывателя. Данный сигнал индуцирует электрический ток прямо в антенне метки, и этого тока хватает для работы встроенной микросхемы. Такого тока не хватает на мощный сигнал — пассивная метка способна считываться на расстоянии от полуметра до десяти метров. Но преимущества пассивных систем неоспоримы. С развитием технологий производства себестоимость таких меток почти сравнялась со стоимостью штрихкодов, а габариты достигли уровня научной фантастики — пассивные RFID-метки можно буквально печатать на бумаге или плёнке, встраивать в прослойку тонкого пластика или ткани, или даже вживлять под кожу без особого дискомфорта для человека. Именно этот факт в последнее время вызывает опасения у разнообразных сообществ, включая Русскую Православную Церковь, хотя, как мы уже выяснили, ничего страшного в этих чипах нет — мелкая микросхема и полоска металла антенны.

Где используются RFID-метки

Удобство, дешевизна, простота и способность работать годами — благодаря такому набору качеств RFID-метки захватили множество сфер бизнеса и бытовой жизни. Применение подобной метке можно найти буквально везде — даже для сортировки своих носков после стирки, чтобы больше никогда не терять им пару.

RFID метки на одежде

Кстати о носках — миниатюрный размер RFID-чипа идеально подходит для текстильной промышленности. В данном случае чаще всего мы встречаемся с тегом-наклейкой. Благодаря индивидуальному коду каждого чипа RFID-система облегчает множество действий:

  • учёт товара
  • сбор статистики для отчёта
  • инвентаризация запасов
  • маркировка шуб и прочих изделий из меха контрольным идентификационным знаком согласно условиям постановления Правительства РФ в целях борьбы с контрабандой, браконьерством и подделкой
  • защита от краж и контрафакта

Индивидуальный код метки сканируется ручным считывателем прямо на кассе, подключённой к общей базе данных магазина, что позволяет контролировать и отслеживать товарооборот в режиме online. А сама метка-наклейка легко удаляется с ткани потребителем или продавцом после продажи, не вызывая никаких вопросов.

RFID метки для автотранспорта

Система учёта и регистрации транспортных средств при помощи RFID-чипов позволяет автоматически назначать автомобилям различные статусы, гибко меняя разрешение на въезд или выезд, учитывать и отслеживать перемещение автотранспорта и оперировать данной информацией в автоматическом режиме, в том числе online. Большие габариты автотранспорта позволяют использовать активные RFID-метки с собственной батареей питания, что позволяет метке хранить не только индивидуальный код автомобиля, но и дополнительную информацию, к примеру:

  • журнал перемещений транспорта
  • вес груза
  • техническое состояние автомобиля
  • наличие свободных пассажирских мест

RFID брелок

Небольшой размер пассивных чипов позволяет встраивать их в кредитные карты или брелоки. Классическим примером использования пассивной RFID-метки является ключ-брелок, широко распространённый как ключ доступа к дверям подъезда или воротам ограды. Простота изготовления, прочность и долговечность подобных ключей в сочетании с индивидуальным кодом каждого чипа делают их привлекательной альтернативой традиционным ключам.

RFID метки для шлагбаума

В системе автоматического учёта и регистрации транспортных средств чаще всего на шлагбаум устанавливаются считыватели RFID-меток, расположенных на автомобилях. В большинстве случаев, например, в случае установки шлагбаума на въезде придомовой территории или закрытого коттеджного посёлка, от такого шлагбаума требуется только распознавание метки, наклеенной на лобовое стекло автомобиля, в режиме «свой-чужой». Подобные считыватели полностью автономны, не требуют настройки и питаются от обычной сети 220В. Антенна считывателя может крепиться на любую поверхность — тумбу шлагбаума или створку ворот.

Запись на RFID-идентификатор

В зависимости от характеристик используемой памяти чипы радиочастотной идентификации можно разделить на три группы:

  • Read Only — на микросхему чипа информация записывается ещё при производстве. Изменить или переписать такую информацию невозможно, но подобный приём лучше всего защищает индивидуальный код метки от подделки.
  • Write Once Read Many — чип содержит в себе память, запись в которую возможна только один раз. После записи такой чип превращается в Read Only. Такой вариант подходит тем клиентам, которым требуется от чипов какая-то дополнительная информация, помимо индивидуального кода. Эту информацию они могут записать сами при получении чипов с производства.
  • Read and Write — память таких чипов может быть записана и перезаписана многократно. Благодаря гибкости применения такие чипы могут использоваться в самых различных сферах, особенно в активных метках, где помимо идентификатора требуется запись и хранение информации с дополнительных сенсоров.

Типы RFID считывателей

Считыватели RFID меток могут иметь самую различную конструкцию, но в большинстве случаев они делятся на две категории:

  • Стационарный считыватель — благодаря постоянному креплению, питанию и подключению к контроллеру или ПК, такой считыватель имеет большую мощность и дальность сигнала, позволяя считывать данные сразу многих меток. Такие считыватели используются на производстве, в складах или автопарковках. Монтаж их может быть произведён на стены, стол, конвейер или погрузчик.
  • Мобильный считыватель — в зависимости от размеров, мобильные устройства имеют различную мощность сигнала, объём памяти и возможность подключения к online-сети, но недостатки у них общие — непродолжительность работы от батареи и меньший радиус действия. Однако, небольшой размер и возможность ношения такого считывателя идеально подходят для индивидуального использования продавцом или работником склада для ручного контроля и учёта небольших меток, к примеру, на одежде или книгах в библиотеке.

Запись RFID меток — Arduino и MFRC522

Запись информации на внутреннюю память RFID-меток может производиться при помощи самого простого оборудования. Одним из самых распространённых примеров является аппаратно-программный комплекс Arduino. Программная оболочка Arduino бесплатна и проста в настройке, написании и компиляции программ, а Интернет изобилует гайдами по работе с этой системой автоматизации.

В качестве аппаратной части Arduino для работы с RFID-метками удобен в использовании модуль MFRC522. В комплекте с данным модулем поставляется метка-карта и метка-брелок для начала работы, впоследствии дополнительные метки можно докупить отдельно. Для начала работы достаточно установить на Arduino библиотеку RFID library для этой микросхемы, после чего просто подключить проводами папа-мама микросхему к основному блоку. После того, как загорится индикатор питания на модуле, можно запустить пробный скетч, имеющийся в установленной библиотеке, и считать уникальный идентификатор метки.

braslet-service.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о