Co to są etykiety RFID (Radio Frequency Identification)?

Monitorowanie położenia i jakości obiektów w sieci jest niemożliwe bez elektroniki. Najnowszym osiągnięciem w tej dziedzinie są etykiety RFID. Wyposażone w chip i pamięć, są w stanie komunikować się na odległość za pomocą sygnałów radiowych, dostarczając informacji niezbędnych do księgowania.

Co to jest tag RFID?

RFID to identyfikacja obiektów za pomocą częstotliwości radiowej. Opiera się na automatycznym odczycie lub zapisie danych przechowywanych w transponderach lub znacznikach RFID, zwanych czasami tagami RFID. Jako lektorzy, czytelnicy i przesłuchujący są wykorzystywani.

Rozróżnia się standardy RFID:

• identyfikacja w bliskim polu, która umożliwia odczyt z odległości do 20 cm;
• Identyfikator pośredni, który umożliwia odczytanie informacji z odległości 0,2-5 m;
• Identyfikacja dalekiego zasięgu, która działa na odległość 5-300 m.

Skład znaczników obejmuje:

1. Układ scalony. Jego zadaniem jest:
   • przechowywanie i przetwarzanie informacji;
   • Modulowanie i demodulowanie sygnału o częstotliwości radiowej.
2. Antena, dzięki której, poprzez odbiór i nadawanie sygnału, zapewniona jest identyfikacja obiektów.

Jak działa technologia RFID?

Obiekt, który ma być kontrolowany, jest wyposażony w znacznik. Następnie jest on najpierw identyfikowany drogą radiową za pomocą czytnika ręcznego lub stacjonarnego. Punkty referencyjne to miejsca, w których umieszczane są czytniki z antenami.

Interrogator odczytuje dane z tagu w polu elektromagnetycznym wytwarzanym przez antenę czytnika. Informacje te są następnie wprowadzane do systemu, który generuje dokument księgowy.

Klasyfikacja znaczników RFID

Identyfikatory o częstotliwości radiowej wyróżniają się pewnymi cechami, według których są klasyfikowane. Są to:

1. Źródło zasilania. Pasywne tagi RFID nie mają jej, aktywne i półpasywne są wyposażone w baterię.
2. Częstotliwość, z jaką pracują urządzenia.
3. Projekt.
4. Typ pamięci znaczników RFID.

W zależności od źródła zasilania.

Zgodnie z tym wskaźnikiem, transpondery mogą być:

• pasywne;
• aktywny;
• Półpasywny.

Urządzenia pasywne nie mają wbudowanego źródła zasilania. Są one zasilane prądem elektrycznym indukowanym w antenie odbierającej sygnał elektromagnetyczny z czytnika. Jest to moc wystarczająca do tego, aby układ CMOS w tagu działał i wytwarzał sygnał odpowiedzi.

Znaczniki pasywne są wykonane z krzemu, półprzewodników polimerowych. Każdy z nich jest wyposażony w numer identyfikacyjny i nieulotną pamięć typu EEPROM. Ich wymiary zależą od wielkości anten - urządzenia mogą być tak małe jak znaczek pocztowy lub tak duże jak pocztówka.

Identyfikatory o niskiej częstotliwości umożliwiają identyfikację radiową z odległości 30 cm. Ich zastosowania komercyjne obejmują umieszczanie w naklejkach i wszczepianie pod skórę. Urządzenia o częstotliwości radiowej pracujące w zakresie HF mogą działać na odległość 1-200 cm; w zakresie UHF i VHF - 1-10 m.

Urządzenia aktywne mają własne zasilanie, które wystarcza nawet na 10 lat. Ich zasięg wynosi setki metrów. Znaczniki mają większe rozmiary i większą pojemność pamięci.

Urządzenia te generują silne sygnały wyjściowe, dzięki czemu nadają się do stosowania w środowiskach, w których sygnał radiowy jest korozyjny - woda, metale. Mogą one zawierać dodatkowe układy elektroniczne, czujniki rejestrujące temperaturę towarów łatwo psujących się, warunki atmosferyczne, mierzące światło, wibracje i wilgotność.

Znaczniki półpasywne są podobne do urządzeń pasywnych. Różnica w technologii polega na baterii zasilającej układ. Charakteryzują się one lepszymi parametrami i większym zasięgiem. To ostatnie zależy od wrażliwości czytelnika.

Typ używanej pamięci

Istnieją trzy rodzaje znaczników RFID:

1. RO. W urządzeniach z taką pamięcią dane mogą być zapisane tylko raz - odbywa się to w procesie produkcyjnym. Nie ma możliwości dodania dodatkowych informacji. Znaczniki są wykorzystywane do celów identyfikacyjnych. Nie można nimi manipulować.
2. SŁOWO. Znaczniki mają identyfikator, blok pamięci, w którym zapisywane są dane. Później można je wielokrotnie odczytywać.
3. RW. Znaczniki mają identyfikator, blok pamięci. Ostatni służy do zapisywania/odczytywania danych, które mogą być wielokrotnie zapisywane.

W zależności od częstotliwości pracy

Etykiety RFID działają na różnych częstotliwościach:

1. 125 kHz (pasmo LF). Są to urządzenia typu pasywnego. Ich koszt jest niski. Ze względu na niewielkie rozmiary i parametry fizyczne są stosowane jako identyfikatory podskórne przy czipowaniu ludzi i zwierząt. Wadą jest długość fali, która powoduje problemy z odczytem i transmisją danych przy dużym zasięgu.
2. 13,56 MHz (pasmo HF). Systemy są tanie i nie ma problemów z ich licencjonowaniem. Są one przyjazne dla środowiska, głęboko znormalizowane i dostępne w szerokiej gamie modeli. Znaczniki w tej grupie mają również problemy z czytaniem z dużej odległości. Dzieje się tak zwłaszcza w przypadku obecności metalu i wysokiej wilgotności. Podczas odczytu może dojść do wzajemnego nakładania się sygnałów.
3. 860-960 MHz (pasmo UHF). Urządzenia umożliwiają wykorzystanie technologii RFID na odległościach przekraczających możliwości tagów z powyższych grup. Wiele standardów wspierających ich działanie zawiera mechanizmy antykolizyjne, które chronią sygnały przed wzajemnym nakładaniem się. Urządzenia te korzystają z obecności niezmiennego pola pamięci TID, w którym na etapie produkcji zapisywane są kod i marka produktu oraz jego numer identyfikacyjny. To ostatnie rozwiązanie zapewnia, że dane na identyfikatorach są chronione hasłem przed nieuprawnionym zapisem i odczytem.

Czytelnicy czytający

Są to urządzenia, które automatycznie odczytują lub zapisują informacje zapisane na kartach RFID. Mogą one funkcjonować samodzielnie lub pracować jako urządzenie obsługujące technologię RFID, które przez cały czas ma połączenie z systemem księgowym.

Czytelnikami mogą być:

• stacjonarne;
• mobilne.

Czytniki stacjonarne są mocowane na drzwiach, ścianach, wózkach widłowych, sztaplarkach. Są one mocowane w pobliżu przenośnika, na którym przemieszczane są produkty, wykonane w formie zamków wkładanych do stołu.

Ta grupa czytników RFID charakteryzuje się dużym obszarem odczytu i dużą mocą. Są one w stanie przetwarzać dane z kilkudziesięciu znaczników jednocześnie. Interrogatory są podłączane do komputerów PC, sterowników PLC i integrowane z systemami DCS. Rejestrują ruch, śledzą właściwości obiektów i określają ich położenie w przestrzeni.

Czytniki mobilne mają mniejszy zasięg i często nie mają stałego połączenia z systemami księgowymi i kontrolnymi. Dane odczytane z kart są zapisywane w pamięci wewnętrznej, a następnie wczytywane do komputera.

Korzystanie z witryny

Systemy RFID są wykorzystywane w wielu różnych zastosowaniach. Tagi są umieszczane na towarach w sklepie, co pozwala kontrolować ich ruch, sprzedaż. Ludzie są wykorzystywani do identyfikacji osobistej. Do zastosowania technologii RFID nadają się systemy logistyczne i systemy płatności. Za jego pomocą monitorowane są zwierzęta w gospodarstwach rolnych i na pastwiskach.

Powiązane artykuły: