- Что такое rfid метки
- Решения для бизнеса
- Описание
- Решения для бизнеса
- Rfid-считыватель дальнего действия
- Активные-пассивные
- Дальнодействующие метки uhf
- Зачем пригодится рфид-чип
- Классификация rfid-меток
- Конструкция и виды rfid-меток
- Метки ближнего поля в транспортировке и логистике
- Мобильные rfid-считыватели (терминалы)
- Пару слов о вскрытии меток
- Положительные и отрицательные стороны применения rfid-чипов
- Портальные зоны регистрации
- Предисловие
- Рфид карты
- Рфид ключ, система контроля доступа
- Решения для бизнеса
- Способы и особенности использования систем epc gen2
- Стационарные считыватели и зоны регистрации
- Считывание rfid-меток: где применяют и для чего нужно
- Считыватели rfid-меток
- Считыватель rfid-меток на небольшом расстоянии
- Частотный диапазон
Что такое rfid метки
Вся информация хранится в чипе, для считывания которого применяется специальный ридер. Одна единица такого оборудование способна распознать данные любого rfid chip, внесенного в программу. Их встраивают в товары, скот, багаж, транспортные средства, выдаются карты с ним персоналу.
Решения для бизнеса | ||
Описание
Это технология, которая основывается на обмене данными без непосредственного контакта. Для работы используется радиочастотное электромагнитное излучение.
Вся система состоит из 3 компонентов:
программного обеспечения;
считывателя;
меток.
Этот метод позволяет автоматизировать распознавание и учет любых объектов. Процесс простой – данные из RFID-метки отправляются к считывающему устройству, в результате, в программе отражаются изменения. Чтобы все успешно функционировало, требуется антенна для улавливания сигналов от передатчика и правильная установка всего оборудования. Если сравнивать технологию с NFC, то у RFID есть преимущество. Она ловит сигнал на увеличенном расстоянии.
Решения для бизнеса | ||
Rfid-считыватель дальнего действия
Как упоминалось ранее, комплексы радиочастотной идентификации классифицируются по диапазону действия излучения. RFID-считыватель дальнего действия применяют в местах, с большими расстояниями, где нужна оперативная фиксация и одновременное сканирование десятков меток. Такие системы отличаются от комплексов среднего и ближнего радиуса действия более мощным сигналом между тегом и сканером.
К устройствам большого радиуса действия относятся портальные и стационарные считывающие сканеры, которые устанавливаются на проходах, на потолках, могут быть вмонтированы в стены, в замки. Их также закрепляют на складском оборудовании, конвейерах.
Ридеры этого типа применяют в логистике, на автостоянках, на складах, в крупных точках продаж и на платных парковках для фиксации передвижения и распознавания маркированных объектов: транспортных средств, паллет, контейнеров, или товаров.
Такие устройства оснащены интерфейсами для передачи данных на контролирующий ПК, посредством протоколов USB, Ethernet, RS-232, UART, I2C и т.д.
Корпус ридера имеет металлическое покрытие для защиты от попадания влаги и пыли.
Активные-пассивные
Если метки не используют собственную батарею питания, а получают его от поля считывателя – пассивные. Если используется батарейное питания, то активные.
Еще есть «полу-пассивные» метки (также называются «BAP» – Battery Assisted Passive), которые используют радиоинтерфейс и протокол обмена пассивной системы, но есть батарея питания. Постоянное питание чипа таких меток может несколько улучшать ее характеристики по дальности регистрации, но чаще дополнительное питание используется для встроенных датчиков (температуры, ускорения, влажности и т. п.).
Активные метки, достаточно дорогие, большие по размерам, но зато дистанция их регистрации может достигать километра. Также есть специальный класс активных меток RTLS – Real Time Locating Systems – системы определения положения в реальном времени.
Важным отличием пассивных меток от активных является то, что пассивные метки НЕ ИЗЛУЧАЮТ радиосигнал. Пассивные метки, отвечая на сигнал считывателя, только модулируют нагрузку своей антенной системы в момент ее нахождения в поле несущей частоты считывателя.
Системы EPC Gen2 относятся к пассивным, но бывают и полу-пассивные специальные метки.
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
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
Зачем пригодится рфид-чип
Его задача – передать данные о конкретном объекте считывающему устройству. Это помогает держать под контролем количество и отслеживать передвижение единиц продукции, оптимизировать многие рабочие процессы. Можно задействовать штрихкоды, но это уже не самый надежный способ, кроме того, он не защищает от хищений и частых ошибок персонала по невнимательности.
Чипирование активно применяется даже в непривычных, на первый взгляд, сферах:
Библиотечное дело. Нанесение чипа значительно ускоряет пересчет и учет, помогает быстро найти требуемый экземпляр и выдать книги посетителю.
Медицина. Здесь использование очень широкое. На браслет наносятся личные данные пациента – его группа крови, присутствие аллергии на вещества, диагнозы. Появление такой вещи у младенца исключит возможность его похищения из медучреждения. В психиатрических лечебницах такие средства тоже пригодятся.
Промышленность. Сложное оборудование оснащается микросхемой с подробной инструкцией по работе с ним. А запускается оно только прикладыванием специальной карты в руках у мастера. Это убережет электронику от возможной поломки неумелым специалистом.
Технология радиочастотной идентификации RFID задействуют многие компании. Сейчас такие метки можно встретить на вещах, изделиях из меха, лекарственных средствах. Их включают в брелоки и автомобильные ключи. Даже смарт-карточки для поездок в транспорте теперь работают на этой системе.
Классификация rfid-меток
Метки различают по типу исполнения и использованию:
- Этикетки и наклейки. Самоклеющиеся теги подходят для идентификации объектов с диэлектрической поверхностью на клеевой основе. Применяются для маркировки инвентаря, мебели. Делятся в свою очередь на полипропиленовые, термотрансферные, Термо ТОП и Эко. Минимальная толщина – 0,1мм. Корпус может быть выполнен из пластика или бумаги. Реализована возможность размещения информации о предмете на этикетках.
- Нашивки и бирки встречаются в обслуживании СИЗ, спецодежды, розничной торговли, в производственных процессах. Метки могут быть приклеены или пришиты, в зависимости от эксплуатационных условий.
- RFID-метки в виде колб из пластика и стекла вживляют под кожу животным и людям.
- Водонепроницаемые плотные капсулы с чипом и антенной, покрытые текстилем, предназначены для эксплуатации в условиях повышенной влажности воздуха и магнитной среде. Метки помогают вести достоверный товарный учет и проверять продукцию на подлинность. Могут использоваться для идентификации прачечных, папок в архиве, паллет из дерева, железнодорожных составов.
- Брелоки представляют собой ключ доступа в помещения, к воротам ограды.
- Бесконтактные круглые метки могут иметь размер от трех-пяти до восьми-десяти миллиметров. Корпус тегов выполнен из полистирола, эпоксидной смолы или пластика АBС.
- Прямоугольные теги отличаются повышенной прочностью, корпус из пластика позволяет защитить чип и антенну от механических повреждений.
- Бесконтактные карты из пластика изготавливают из поливинилхлорида. Метки используются для идентификации дебетовых, кредитных карт, многоразовых проездных билетов.
На заметку! Для учета металлических объектов внутри помещений выпускают некорпусные теги, которые также могут иметь вид наклейки. Они спроектированы таким образом, чтобы внутренняя антенна находилась на достаточном расстоянии от металла. Считывание информации выполняется без ошибок.
Конструкция и виды rfid-меток
Это устройство размером от 3 мм до 20 см, которое принимает и отправляет сигнал. Габариты зависят от того, на каком расстоянии нужно регистрировать сигнальный знак и что должна уметь вещь. Это несложный механизм, всего две составляющих:
Микросхема. Не крупная электронная пластина. Все детали закрепляются на полупроводниковую пленку. Задача этого элемента – хранить, обрабатывать, преобразовывать и передавать данные.
Антенна. Занимается приемом и передачей радиосигнала.
Существует несколько категорий меток:
Активные – питаются от личного источника. Распространяются даже на больших расстояниях, часто включены дополнительные функции. Относительно значительные размеры. Незаменимы везде, где необходимо функционировать даже на большом расстоянии.
Полупассивные – есть батарея и половина возможностей предыдущей разновидности.
Пассивные – не имеют собственного источника питания. Работают только в пределах 8 метров от ридера, но компактные и стоят дешевле.
В зависимости от частоты сигнала существуют три типа:
По виду выполнения:
Наклейка. Тонкий стикер, основа пластик или бумага. На него наносится все, что может потребоваться изготовителю или продавцу.
Бирка или этикетка. Аналог предыдущего часто на ткани или самом изделии.
Корпусированные. Чипы под стеклом или пластиком, защищенные от случайного повреждения, попадания влаги или других загрязнителей.
Инлей. Пластиковый или ПЭТ, задействован в производстве кредитных или дебетовых банковских карт, пропусков, клубных и бонусных карточек.
Специальные. Создаются в разных видах под определенные задачи: шурупы – если нужно чипировать деревья, браслеты – при оформлении пациентов некоторых больниц или участников фестиваля, жителей отелей, квадраты пластика – для обработки животных.
Неактивная точка будет содержать в себе 1024 байта, это 1 килобайт. В нее поместится:
полное имя (название);
дата рождения (производства);
идентификационный номер;
кредитная карта (если это сотрудник).
Такие устройства нашли применение даже в освоении космоса для сохранения данных, только объем у них 8 килобайт. Они способны поглощать действительно много входящей информации и потом транслировать ее.
На земле такую большую память необязательно устанавливать, достаточно и меньшего размера. В зависимости от записывающего способа есть те, что поддерживают:
RW – многократную запись и считывание;
WORM – записывается один раз и считывается бесконечное количество;
RO – только чтение.
Чтобы произвести метку для идентификации предприятия, обычно задействуют разновидность с одноразовой записью в момент создания – тип памяти RO.
Что такое RFID чип – это способ не допустить хищения. Отлично иллюстрируют эту ситуацию наклейки на продукцию в книжном магазине или на дорогой алкоголь в продуктовом отделе. При попытке выйти из заведения рамка начнет пищать, потому что распознает и считывает метку.
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 2021 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.
Мобильные rfid-считыватели (терминалы)
Важный и полезный тип считывателей, позволяющий ускорять многие операции с товарами или объектами: поиск заданных объектов по меткам (на складе, в магазине, в библиотеке); быстрая инвентаризация складов или основных фондов; контроль комплектования заказов.
Важно, что в отличии от мобильных считывателей LF и HF (включая смартфоны с NFC), у которых дистанция регистрации меток составляет несколько сантиметров и, к сожалению, не сильно отличается от считывания штрих-кода, мобильные Gen2 считыватели бывают с дистанцией регистрации до нескольких метров.
Возможна быстрая регистрация всех меток полки или вешалки с товарами, проходя мимо нее. Хотя скорость регистрации меток мобильными считывателями меньше, чем стационарными, обычно не более 10 уникальных меток в секунду.
Кроме RFID-считывателя в мобильных терминалах обычно есть сканер штрих кода, Wi-Fi, Bluetooth, и могут быть GPS/ГЛОНАС и GSM/3G модули.
Большая часть мобильных терминалов работает на старой доброй Windows Mobile/CE, но уже появляются модели и на Android.
Мобильные терминалы обычно обладают хорошим классом защиты, позволяющим их использовать в производственных и уличных условиях.
Мобильный считыватель:
Цены на мобильные терминалы начинаются от $3000.
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 чувствоЗа 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!
Положительные и отрицательные стороны применения rfid-чипов
По большей части именно метод чипирования и считывания превосходит штрихкоды. Но и как любые другие технологии, эта имеет ряд преимуществ и недостатков.
Среди плюсов системы можно отметить:
Функциональная. Хранение основной и дополнительной информации. Реально записывать несколько раз.
Стойкая. Не слишком реагирует на повреждения. Часто их дополнительно укрывают стеклом или пластиком от влаги, мусора, истираний.
Считывать удобно. Необязательно искать метку и прикладывать к ридеру, достаточно попасть в радиус действия.
Безопасная. Каждому присваивается уникальный код, защищающий от подделок. Можно забить зашифрованный текст.
Но, как и у любой техники, есть минусы:
Стоимость выше средней. Оборудование для печати чипа обойдется не дешевле 40 тысяч рублей, когда штрихкод легко создается на обычном принтере.
Если повредить, то станет нечитаемым. Нельзя будет узнать ничего, если намокнет, перегреется, поцарапается, сомнется. Но и другие виды кодов страдают от этой недоработки.
Нарушения от радиомагнитных волн. Они будут перебивать и мешать считыванию, не позволят распознать информацию.
Чтобы не сомневаться, можно самостоятельно не пытаться подобрать нужное для работы оборудование. Достаточно обратиться в компанию «Клеверенс». Где вам выберут необходимые считыватели, метки и программное обеспечение в зависимости от функций и бюджета.
Рынок постоянно расширяется, появляются новые формы и способы применения. Системы RFID уже сейчас позволяют упростить массу самых разных операций, автоматизировать процессы, минимизировать несанкционированный доступ к помещениям. Технику часто ставят, чтобы сделать учет продукции и движение ее от производства до продажи проще и понятнее, исключить сложности и ошибки во время инвентаризаций. Каждое предприятие находит для себя режимы применения этой технологии.
Количество показов: 27591
Портальные зоны регистрации
Портальные (воротные) зоны регистрации окружают антеннами, подключенными к стационарному считывателю, зону перемещения объектов с метками с боковых сторон и/или сверху. Например, регистрация меток товаров на провозимой паллете, меток персонала, проходящего через зону контроля, меток товаров, двигающихся по транспортерной ленте, меток книг, проносимых пользователями на выходе из библиотеки. Типичные размеры портальной зоны — до 3 метров в ширину и высоту.
В качестве антенн стандартно использование направленных «патч-антенн» с круговой поляризацией, что необходимо для обеспечения регистрации меток в разных ориентациях. Возможно использование антенн с линейной поляризацией, что дает выигрыш по дистанции регистрации, но для этого нужна уверенность в постоянной ориентации всех меток в зоне контроля, например, что все они всегда закреплены длинной стороной горизонтально.
Типичные одноэлементные патч-антенны имеют усиление около 8 дБ и характеристику направленности излучения по уровню 0,5 около ± 60º.
Цены на простые одноэлементные патч-антенны начинаются от $150, многоэлементные патч-антенны с большей направленностью будут дороже.
Портальная зона регистрации с 4-мя патч-антеннами:
В случаях, когда поток перемещения меток через зону регистрации небольшой и установка портального считывателя по бокам от прохода не желательна, возможно расположение антенн сверху. Бывают интегрированные потолочные считыватели, содержащие все в одном корпусе, включая считыватель и антенну.
Потолочный считыватель:
Предисловие
Итак, стоит, наверное, напомнить, что вскрытие меток для меня явилось продолжением хобби работы с электронной микроскопией и распила
в далёком уже 2021 году. В
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 2021ом 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 2021ом 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
Рфид карты
Сейчас этот вид становится все популярнее. Так значительно проще контролировать наличие персонала на рабочем месте, время их прихода и ухода, открывать доступ к служебной информации. Сюда же относятся дисконтные и платежные карточки.
Распространение получили:
Активные. Имеют встроенную батарею, могут распознаваться системой с 200 метров.
Пассивные. Нет собственного источника питания. Работают на разной частоте, выпускаются различного размера. Внутри – встроенный чип и антенна.
Что такое RFID карта – это пластиковая прямоугольная карточка небольшого размера, внешне напоминающая банковскую. Это способ передать важный текст на ридер. Это может быть:
пропускной пункт – высылаются данные о человеке, времени прохода;
контроль доступа – вход в рабочую программу;
идентификация – информация клубной и дисконтной анкеты для начисления/списания бонусов.
Важно внимательно следить за состоянием устройства. Чтобы оно функционировало нормально, его нельзя сгибать, мыть с агрессивными чистящими средствами. Не допускается контакт с растворителями, даже органическими. Не рекомендуется сильное нагревание, после 80 градусов может просто перестать работать. Не желательно носить в одном кармане с мелочью и другими металлическими изделиями.
Рфид ключ, система контроля доступа
Такая технология тоже используется повсеместно – это брелок для входа в подъезд или на склад, карточка для прохода в номер отеля. Ее задача – идентифицировать и разрешить или запретить путь во внутрь.
Есть обычные и те, которые копировать не получится. При необходимости техника позволяет усилить и расширить защиту от несанкционированного входа.
Среди разновидностей:
Мастер-ключ. Открывает программу и дает возможность менять режимы, программировать устройство. Находится у администратора или руководителя ремонтной бригады.
Простой. Впускает в помещение, через турникет.
Системы различаются в зависимости от необходимой функциональности. Есть те, что не имеют лишних способностей, кроме пропуска и блокировки двери. А другие позволяют менять права входа в конкретные комнаты. Есть более сложная техника, которая программируется и контролируется только через компьютер.
Решения для бизнеса | ||
Способы и особенности использования систем epc gen2
Вряд ли есть смысл использовать системы EPC Gen2 в простых случаях. «Непростыми» же случаями, в которых внедрение EPC Gen2 системы может принести выгоду, можно назвать следующие:
- Необходимость регистрации меток с больших дистанций от 0,5 до 10 метров;
- Одновременная регистрация большого числа меток (до 300);
- Регистрация меток, перемещающихся на большой скорости.
Основной экономической выгодой использования RFID-систем EPC Gen2 является ускорение и уменьшение трудоемкости операций учета объектов – приемка, отгрузка, инвентаризация, поиск заданных объектов.
Также важным является возможность снижения влияния человеческого фактора, т. к. во многих случаях регистрация меток может происходить без участия человека (при перемещении через портальную зону регистрации, например).
Дополнительно RFID-метки объектов возможно использовать в антикражных системах, для подтверждения подлинности продукции (при использовании Serialized TID) и гарантийного срока, быстрого получения исходных данных об объекте или продукте (по идентификатору метки из БД или непосредственно из данных метки).
Ограничения и сложности реализации систем EPC Gen2 связаны с где же взять столько денег особенностями радиосвязи в принципе, а также тем, что названо выше их преимуществом – большой дистанцией регистрации – обычный парадокс.Радиоволны этого частотного диапазона сильно поглощаются водой и электролитами и экранируются металлическими предметами.
Большая дистанция регистрации приводит к проблеме «паразитных» регистраций. Для обеспечения надежной регистрации одновременно многих меток, которые могут быть в неоптимальной ориентации, экранироваться взаимным близким расположением нескольких меток, присутствием экранирующих или поглощающих предметов, необходима установка мощности регистрации многократно превышающей необходимую для регистрации одиночной метки «в воздухе».
Соответственно, при увеличении мощности начинают регистрироваться метки в «хороших» условиях на больших расстояниях от зоны считывания – до 10 и более метров.Например, вблизи ворот выезда со склада установлена портальная зона регистрации, которая используется для группового считывания всех меток сформированной паллеты при ее вывозе.
Но при этом запросто будут считываться метки со стеллажей склада (пусть даже только некоторые и не часто), находящиеся на расстоянии 10 метров или даже больше. Складские площади дороги и никто не будет оставлять пустое место 15х15 метров вокруг зоны регистрации. Вариант решения проблемы – отгораживание зоны регистрации экранами-ширмами или «домиками» вокруг зон регистрации.
Системы RFID EPC Gen2 могут быть очень эффективными и примеров их использования уже не мало – складская и транспортная логистика, контроль основных средств (быстрая инвентаризация), контроль автотранспорта, контроль перемещения персонала, библиотеки и архивы, ритейл одежды и обуви, фармацевтика (включая контроль фальсификации), контроль компонентов и запасных частей в авиа и автомобильной промышленности, контроль багажа, контроль почтовых пересылок.
Стационарные считыватели и зоны регистрации
Стационарные считыватели самые производительные и обеспечивают максимальные скорости и дальности регистрации, что достигается за счет использования высокопроизводительных цифровых сигнальных процессоров, выделяющих слабый сигнал ответа метки на фоне несущей радиочастоты, шумов и помех.
Стационарный считыватель:
У стационарных считывателей могут быть разные интерфейсы – RS232/485, USB, Wiegand, но «пром-стандартным» является UTP Ethernet.У стационарных считывателей обычно от 2 до 8 разъемов для подключения антенн через встроенный коммутатор, т. е., одновременно работает только одна антенна.
Переключение между антеннами происходит автоматически и довольно быстро, но настройками можно выбирать, какие антенны задействованы и индивидуально настраивать радиочастотные мощности для каждого выхода.Также обычно все стационарные считыватели имеют специальный разъем с 4-8 цифровыми линиями для управления внешними устройствами – включением сигнальных ламп, открытием дверей, шлагбаумов, получения внешних сигналов – датчиков появления объектов, открытия дверей, и т. п.
Для программной интеграции считывателей в информационную систему или для связи с управляющим компьютером всеми производителями предоставляются SDK и API, а также готовое тестовое ПО, позволяющее проверить работу считывателя и подобрать настройки.Последнее время все основные производители уже используют стандарт низкоуровневого протокола обмена со считывателем LLRP (Low Level Reader Protocol, стандарт ISO/IEC 24791-5), хотя все считыватели, к сожалению, имеют еще много индивидуальных особенностей, которые необходимо учитывать для достижения максимальной производительности и качества регистрации меток.
Считывание rfid-меток: где применяют и для чего нужно
Идентификация и хранение информации на чипе необходимы для связывания объекта с его данными в цифровой системе. Так же, как и штрихкод, который содержит основные данные о товаре, тег служит для хранения сведений о физическом объекте (товар, изделие, документ и т. д.).
Радиочастотную идентификацию применяют в сферах, где нужна высокая скорость одновременного распознавания товаров или объектов (от одного до нескольких позиций одновременно) и усиленная безопасность.
Считывание RFID-меток применяют в следующих областях:
- Розничная торговля. Технология обеспечивает мониторинг и контроль за движением товарных единиц между складами, филиалами и точками продаж. Удобна для проведения быстрой инвентаризации и защиты от краж в крупных торговых точках.
- Производство и реализация меховых изделий. Товары маркируют обязательным контрольным знаком, который записывается на чип.
- Склады и логистика. RFID-системы используют для контроля за перемещением товара, автоматизации процессов приемки, списания и отгрузки.
- Транспорт. Оплата услуг перевозки в общественном транспорте, платные парковки, дистанционные RFID-ключи зажигания для автомобилей, электронные проездные и т. д.
- Контроль доступа. Используют для управления и контроля доступа сотрудников на территорию предприятия или в закрытые для некоторых категорий рабочих помещения.
- Спорт. Браслеты с встроенными чипами или радиочастотные метки используют в спортивном ориентировании на местности, триатлоне и т. д.
- Животноводство. Чипирование животных применяют для мониторинга состояния особи от фермы до потребителя, контроля передвижения и учета.
- На предприятиях. Мониторинг рабочего времени сотрудников, автоматизация процессов складского учета.
- Документация. Хранение сведений о гражданине и истории его перемещений в биометрических паспортах. Учет больших объемов книг или документов, например, архивы, библиотеки.
Считыватели rfid-меток
Транспондеры могут работать в одном диапазоне частот или в нескольких. Затраты на второй вариант выше, но он обладает существенными преимуществами:
- идентификация товаров производится за счет действия сверхчастотного или высокочастотного сигнала;
- запись информации на низкой частоте позволяет защитить сведения во время передачи от несанкционированного перехвата.
Радиопередатчики, независимо от используемой частоты, выполняют следующие функции:
- получают и реализуют команды от программного обеспечения ноутбука, персонального компьютера или контроллера;
- осуществляют поиск меток в пределах установленного радиуса действия;
- предотвращают пересечение радиосигнала;
- получают ответа от транспондера;
- передают собранную информацию пользователю;
- записывают данные на радиочастотные идентификаторы.
Также могут выполняться и дополнительные команды, к примеру, деактивация транспондера. Считывающее оборудование может записывать и получать сведения с тегов, включая светодиодную визуализацию при активации и показания датчиков.
Различают два типа считывателей:
- Мобильные устройства, которые не имеют постоянной связи с облачным сервисом или персональным компьютером. Все данные сохраняются в памяти, могут быть скопированы на жесткий диск. Отличаются небольшой дальностью действия. Предусмотрена возможность не только получения, но и записи информации.
- Большей мощностью и быстродействием отличается стационарное оборудование. Его устанавливают на стенах, столешницах, спецтранспорте на складе. Совместимо устройство с антеннами различных видов. Считыватель подключается к ПК, унифицированной цифровой управляющей электронной системы. Интегрируется с используемой системой управления предприятия.
Кстати! Считыватель может иметь от одной до четырех антенн, в зависимости от производственных задач. Есть несколько вариантов установки блока – отдельно или в одном корпусе с ридером. В первом случае для соединения устройств также понадобится кабель.
Востребованность радиочастотной идентификации объясняется возможностью изменения, дополнения и перезаписи информации на RFID-метке, что не предусмотрено технологией штрих-кодов. Считывание может осуществляться даже, если тег не находится в зоне прямой видимости и при достаточно краткосрочном радиочастотном взаимодействии.
В память можно записать до 8 Кб информации. RFID-технологии позволяют автоматизировать современные бизнес-процессы, что снижает вероятность человеческого фактора, увеличивает скорость обработки данных. Компании, использующие метки, получают существенное конкурентное преимущество.
Остались вопросы по технологии RFID? Закажите бесплатную консультацию наших специалистов!
Считыватель rfid-меток на небольшом расстоянии
Считыватель RFID-меток на расстоянии от 20 см до 5 метров менее мощный, чем модели дальнего действия. Настольные устройства среднего и ближнего действия устанавливаются на рабочем месте кассира или маркировщика.
Чем можно считать RFID-метку на складе или в строительных магазинах, если товар невозможно поднести к кассе? Для этих целей существуют мобильные версии сканеров, которые применяют вдали от источников питания для инвентаризации, учета товарных наименований, для автоматизации поиска и выдачи товарных единиц, документов и т. д.
Такие ридеры компактнее стационарных устройств, легкие и удобные для переноски.
Мобильные считыватели не поддерживают постоянное соединение с контроллером. Устройства имеют внутреннюю память, хранят информацию о считанных данных, которые можно выгрузить на компьютер.
Переносные ридеры оснащены беспроводным интерфейсом для подключения к сети, легко интегрируются с ПК. Оснащены процессором, что дает возможность установки нужного софта и взаимодействия с товароучетным ПО. Имеют встроенный аккумулятор, благодаря чему работают от 2 до 8 часов без подзарядки.
Информацию на транспондер можно перезаписывать несколько раз, метки устойчивы к повреждениям и хранят больший объем информации, чем штрихкод. Ридеры способны оперативно обрабатывать большое количество информации и фиксировать несколько меток одновременно (промышленные модели способны распознавать от нескольких десятков до нескольких сотен тегов одновременно), для этого устройству не обязательна прямая видимость. Поэтому технология радиочастотной идентификации получила широкое применение в логистике, ритейле и других видах бизнеса.
Частотный диапазон
LF
– Low Frequency, 125-135 кГц. «Обычные» метки-карточки или домофонные брелки для систем контроля доступа, метки-капсулы для «чипирования» животных (но и среди высших мыслящих существ также есть любители встроенных уникальных идентификаторов).
HF – High Frequency, 13,553-13,567 МГц. Все транспортные проездные карты, банковские беспроводные карты, устройства и метки NFC. Также есть более «простые» метки без криптографических функций, содержащие только идентификатор.
UHF – Ultra High Frequency. Диапазоны 433,075-434,790 МГц и 2400-2483,5 МГц используются активными метками и RTLS, а также брелками сигнализаций, беспроводными клавиатурами, мышками и т. п.
Для EPC Gen2 в мировом масштабе используется UHF диапазон 860-960 МГц, но локально в странах и регионах используются более узкие полосы.В РФ используются частоты европейского диапазона 865,6-867,6 МГц в соответствии со стандартом ETSI EN302-208-1 V1.2.
1, хотя формально выделенная в РФ полоса уже — 866,6-867,4 МГц.Стандарт EPC Gen2 (полностью Electronic Product Code Class 1 Generation 2) разработан международной организацией GS1 EPC Global. Ему также соответствует стандарт ISO/IEC 18000-63(С). Соответствующая национальная версия ГОСТ разрабатывается.
Какие же существенные преимущества и отличия имеют RFID-системы EPC Gen2 по сравнению с другими?:
- Рекордная дистанция регистрации меток для пассивных систем до 10 и более метров, что объясняется использованием «полного» электромагнитного поля, а не магнитной связи петлевых антенн считывателя и метки, как в LF и HF;
- Эффективный «антиколлизионный» механизм, позволяющий считывать одновременно до 300 уникальных меток в зоне регистрации;
- Высокая скорость считывания метки – до сотен раз в секунду. Экспериментально подтверждена возможность регистрации одиночных меток при их перемещении через зону регистрации на скорости до 250 км/час;
- Наименьшая цена простой метки-наклейки (на 2021 год около 5 рублей при больших объемах поставки).
Gen2 метки-наклейки:
Наиболее массово производятся метки-наклейки на бумажной или пластиковой основе в рулонах, с которых метки отделяются вручную или с помощью аппликатора и наклеиваются на заданный объект.Конструктивно метки представляют из себя электронный чип, закрепленный с помощью специального клея на контактных площадках металлизированной антенны.
Форма антенны рассчитывается специально для удовлетворения оптимальных параметров согласования по радиосигналу с чипом метки и может принимать довольно разнообразные формы, хотя фактически большинство из них является «редуцированными» диполями, т. е., диполями по характеристикам излучения, но меньшими размерам, чем половина длины волны, что в этом диапазоне около 17 см.
В среднем действует правило – чем меньше максимальный линейный размер метки, тем меньше ее «чувствительность» и дистанция регистрации, хотя между конкретными моделями меток сравнимого размера есть отличия.Кроме схемы антенны «редуцированный диполь» также существуют специальные «ближнепольные» метки только с петлевой антенной (в этом они аналогичны меткам LF и HF, которые только такими и бывают).
Такие метки небольшие по размерам (например, 12х9 мм) и регистрируются с расстояния не больше 20-25 см, но если их использовать для «сложных» условий окружения жидкостями и металлическими элементами, то разницы по сравнению с «большими» метками в качестве и дистанции регистрации не будет – но размер их существенно меньше.
«Большие» метки наклейки с большой дистанцией регистрации имеют размер по длинной стороне 80-100 мм.На основе тонких меток также делаются метки-карточки из пластика стандартных размеров.Есть и специальные «устойчивые» к внешним воздействиям метки, которые могут использоваться в прачечных или химчистках.
Метка для прачечных:
Метки-наклейки экранируются и не работают на металлических или металлизированных поверхностях (даже на «полупрозрачном» металлическом напылении, типа антистатических пакетиков для компьютерных компонентов).Для работы на металлических объектах существуют специальные метки, они более «толстые», от нескольких миллиметров, и существенно дороже, но зато работают на металлических объектах и дистанция регистрации может быть даже больше, чем у меток-наклеек (но также в среднем работает правило – чем больше метка, тем больше дистанция).
Метки на металл:
