Mitä ovat RFID-tunnisteet eli radiotaajuustunnisteet?

Kohteiden sijainnin ja laadun seuranta verkossa on mahdotonta ilman elektroniikkaa. Viimeisin kehitys tällä alalla on RFID-tunnisteet. Ne on varustettu sirulla ja muistilla, ja ne pystyvät kommunikoimaan radiosignaalien avulla etäältä ja antamaan kirjanpitoon tarvittavat tiedot.

Mikä on RFID-tunniste?

RFID on esineiden radiotaajuustunnistus. Se perustuu automaattiseen lukemiseen tai kirjoittamiseen RFID-transponderiin tai -tunnisteeseen, jota joskus kutsutaan RFID-tunnisteeksi, tallennettuja tietoja. Lukijoita, lukijoita ja kuulustelijoita käytetään lukijoina.

RFID-standardit erotetaan toisistaan:

• lyhyen kantaman tunnistus, joka pystyy lukemaan jopa 20 cm:n etäisyydeltä;
• Välitunnistus, jonka avulla tiedot voidaan lukea 0,2-5 metrin etäisyydeltä;
• Pitkän kantaman tunnistus, joka toimii 5-300 metrin etäisyydellä.

Tunnisteiden koostumus sisältää:

1. Integroitu piiri. Sen tehtävänä on:
   • tallentaa ja käsitellä tietoja;
   • Radiotaajuussignaalin modulointi ja demodulointi.
2. Antenni, jonka kautta signaalia vastaanottamalla ja lähettämällä varmistetaan kohteiden tunnistaminen.

Miten RFID toimii?

Valvottava kohde varustetaan tunnisteella. Sen jälkeen se tunnistetaan RFID-tunnisteella, joka tunnistetaan alustavasti kannettavalla tai kiinteällä lukulaitteella. Vertailupisteet sijaitsevat siellä, minne antenneilla varustetut lukijat on sijoitettu.

Kyselylaite lukee tunnisteen tiedot lukijan antennin muodostamaan sähkömagneettiseen kenttään. Tämän jälkeen tiedot syötetään järjestelmään, joka luo kirjanpitoasiakirjan.

RFID-tunnisteiden luokittelu

Radiotaajuustunnisteille on ominaista tietyt ominaisuudet, joiden perusteella ne luokitellaan. Nämä ovat:

1. Virtalähde. Passiivisissa RFID-tunnisteissa sitä ei ole, mutta aktiivisissa ja puolipassiivisissa tunnisteissa on akku.
2. Taajuus, jolla laitteet toimivat.
3. Suunnittelu.
4. RFID-tunnisteiden muistityyppi.

Virtalähteen mukaan.

Tämän indikaattorin mukaan transponderit voivat olla:

• passiivinen;
• aktiivinen;
• Puolipassiivinen.

Passiivisissa laitteissa ei ole sisäänrakennettua virtalähdettä. Ne saavat virtansa sähkövirrasta, joka indusoituu antenniin, joka vastaanottaa lukijalta tulevan sähkömagneettisen signaalin. Tämä riittää tunnisteen CMOS-sirun toimintaan ja vastaussignaalin tuottamiseen.

Passiiviset tunnisteet on valmistettu piistä, polymeeripuolijohteista. Jokaisessa on tunnistenumero ja haihtumaton EEPROM-tyyppinen muisti. Niiden mitat riippuvat antennien koosta - laitteet voivat olla postimerkin kokoisia tai postikortin kokoisia.

Matalataajuustunnisteet tarjoavat radiotaajuisen tunnistuksen 30 cm:n etäisyydeltä. Niiden kaupallisiin käyttötarkoituksiin kuuluvat tarroihin asettaminen ja ihon alle istuttaminen. HF-alueella toimivat radiotaajuuslaitteet pystyvät toimimaan 1-200 cm:n etäisyydellä ja UHF- ja VHF-alueella 1-10 m:n etäisyydellä.

Aktiivisilla laitteilla on oma virtalähde, joka kestää jopa 10 vuotta. Niiden kantama on satoja metrejä. Tunnisteet ovat kooltaan suurempia ja niiden muistikapasiteetti on suurempi.

Laitteet tuottavat voimakkaita lähtösignaaleja, joten ne soveltuvat käytettäväksi ympäristöissä, jotka syövyttävät RF-signaalia - vesi, metallit. Niissä voi olla lisäelektroniikkaa, antureita, jotka rekisteröivät pilaantuvien tavaroiden lämpötilan, ilmakehän olosuhteet, mittaavat valoa, tärinää ja kosteutta.

Puolipassiiviset tunnisteet ovat samanlaisia kuin passiiviset laitteet. Tekniikan ero on sirun virtalähteenä käytettävässä akussa. Niiden suorituskyky on parempi ja kantama pidempi. Jälkimmäinen riippuu lukijan herkkyydestä.

Käytetyn muistin tyyppi

RFID-tunnisteita on 3 erilaista:

1. RO. Laitteissa, joissa on tällainen muisti, tiedot voidaan kirjoittaa vain kerran - tämä tehdään valmistusprosessin aikana. Lisätietojen lisääminen ei ole mahdollista. Tunnisteita käytetään tunnistamiseen. Niitä ei voi peukaloida.
2. WORM. Tunnisteilla on tunniste, muistilohko, johon tiedot kirjoitetaan. Myöhemmin ne voidaan lukea monta kertaa.
3. RW. Tunnisteilla on tunniste, muistilohko. Viimeistä käytetään tietojen kirjoittamiseen/lukemiseen, jotka voidaan kirjoittaa uudelleen useita kertoja.

Käyttötaajuuden mukaan

RFID-tunnisteet toimivat eri taajuuksilla:

1. 125 kHz (LF-kaista). Ne ovat passiivisia laitteita. Niiden kustannukset ovat alhaiset. Pienen kokonsa ja fyysisten ominaisuuksiensa vuoksi niitä käytetään ihonalaisina tunnisteina, kun ihmisiä ja eläimiä sirutetaan. Haittapuolena on aallonpituus, joka aiheuttaa ongelmia tietojen lukemisessa ja lähettämisessä suurella kantamalla.
2. 13,56 MHz (HF-kaista). Järjestelmät ovat halpoja, eikä niiden lisensointiin liity ongelmia. Ne ovat ympäristöystävällisiä, pitkälle standardisoituja ja saatavana monenlaisia malleja. Tähän ryhmään kuuluvilla tunnisteilla on myös ongelmia lukiessaan pitkältä etäisyydeltä. Näin on erityisesti silloin, kun metallia on läsnä ja kosteus on korkea. Signaalien keskinäistä päällekkäisyyttä voi esiintyä lukemisen aikana.
3. 860-960 MHz (UHF-alue). Laitteet mahdollistavat RFID-teknologian käytön etäisyyksillä, jotka ylittävät edellä mainittuihin ryhmiin kuuluvien tunnisteiden ominaisuudet. Monissa standardeissa, jotka tukevat niiden toimintaa, on törmäyksenestomekanismeja, jotka suojaavat signaaleja keskinäiseltä päällekkäisyydeltä. Laitteet hyötyvät siitä, että niissä on muuttumaton TID-muistikenttä, johon tuotekoodi ja tuotemerkki sekä sen tunnistenumero tallennetaan valmistusvaiheessa. Jälkimmäisellä varmistetaan, että tunnisteiden tiedot on suojattu salasanalla luvattomalta kirjoittamiselta ja lukemiselta.

Lukijan lukijat

Nämä ovat laitteita, jotka automaattisesti lukevat tai tallentavat RFID-kortteihin tallennetut tiedot. Ne voivat toimia itsenäisesti tai niitä voidaan käyttää RFID-käyttöisenä laitteena, joka on aina yhteydessä kirjanpitojärjestelmään.

Lukijat voivat olla:

• paikallaan;
• mobiili.

Kiinteät lukijat kiinnitetään oviin, seiniin, trukkeihin, pinoihin. Ne on kiinnitetty lähelle kuljetinta, joka siirtää tuotteita, ja ne on valmistettu pöytään työnnettävien lukkojen muodossa.

Tässä RFID-lukijaryhmässä on suuri lukualue ja suuri teho. Ne pystyvät käsittelemään kymmenien tunnisteiden tietoja kerralla. Kyselylaitteet liitetään tietokoneisiin, PLC-järjestelmiin ja integroidaan DCS-järjestelmiin. Ne tallentavat liikettä, seuraavat esineiden ominaisuuksia ja tunnistavat niiden sijainnin avaruudessa.

Mobiililukijoiden kantama on lyhyempi, eikä niillä ole useinkaan pysyvää yhteyttä kirjanpito- ja valvontajärjestelmiin. Kortilta luetut tiedot tallennetaan sisäiseen muistiin, josta ne voidaan ladata tietokoneeseen.

Käyttämällä

RFID-järjestelmiä käytetään monissa eri sovelluksissa. Myymälässä oleviin tavaroihin kiinnitetään tunnisteet, joiden avulla voidaan valvoa niiden liikkumista ja myyntiä. Ihmisiä käytetään henkilötunnisteena. Logistiikka- ja maksujärjestelmät soveltuvat RFID-teknologian soveltamiseen. Sen avulla valvotaan maatilojen ja laitumien eläimiä.

Aiheeseen liittyvät artikkelit: