Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

RFID-решения

радиочастотный диапазон идентификация высокочастотный

Система радиочастотной идентификации состоит из метки, которая несет информацию об объекте, считывающего устройства, которое получает информацию от объекта, и хост-устройства, которое производит непосредственно обработку данных, полученных путем считывания с метки.

Связь между меткой и считывающем устройством и передача информации осуществляется посредством радиоволн.

Системы RFID можно условно разделить на две группы в зависимости от используемого типа метки - это активные и пассивные.

В активных системах используют транспондеры с источником питания. Такая метка построена по схеме приемопередатчика (рис. 2). Системы, построенные по такому принципу, имеют преимущество в том, что в них возможно добиться хорошего соотношения сигнал/шум и как следствие большой дальности взаимодействия между меткой и считывающем устройством. Но следствием применения на борту транспондера питающего элемента является высокая стоимость транспондера и ограниченный срок его службы.

В пассивных системах применяется метка без питающего элемента и взаимодействие между считывателем и транспондером основано на принципе взаимной индукции. Антенна метки попадает в электромагнитное поле, создаваемое антенной считывателя, и в ней посредством взаимной индукции наводится ток, затем полученная энергия переизлучается меткой, и это излучение улавливается считывателем.

Совершенно очевидны достоинства и недостатки таких систем. Недостатком является малая дальность действия. Достоинством - низкая стоимость. Эти системы применимы для решения различных задач. Они на данный момент получают наибольшее распространение.

Начнем описание систем с наиболее простых меток, которые получили название однобитных транспондеров. Такая метка представляет собой LC контур. Считывающее устройство состоит из передатчика и приемника (рис. 3). Транспондер, попадая в зону действия антенны передающего устройства считывателя, начинает генерировать и излучать через антенну электромагнитные колебания, которые улавливаются приемной антенной, и система получает сообщение о присутствии объекта в поле считывателя. Такие системы, как правило, применяются в анти-кражных системах, которые устанавливаются в магазинах, супермаркетах, салонах проката и т.д. Такие транспондеры изготавливаются в виде этикетки, которая наклеивается на товар и в случае проноса товара мимо антенн происходит срабатывание сигнализации о краже. Деактивация такой метки осуществляется путем разрушения LC контура.

Описанная выше система не позволяет различать объекты, она способна только извещать о факте ее попадания в зону действия считывателя.

Для того чтобы мы могли идентифицировать объект каждый в отдельности, применяются мультибитные транспондеры. Мультибитный транспондер представляет собой пассивный приемопередатчик с элементом памяти.

В самом простом варианте это однократно программируемая память, в которую заносится на заводе-изготовителе уникальный серийный номер UID. Метка, попадая в поле считывателя, получает энергию; ток, наведенный в антенне транспондера, выпрямляется и поступает на схему метки, которая начинает излучать колебания, которые модулируются данными из памяти, и происходит передача уникального серийного номера от метки к считывателю.

Существует большое разнообразие меток, различающихся по внутренней организации. Это метки с возможностью только считывания с них информации и более сложные, в отношении к которым возможно производить как чтение, так и оперативно через радиоинтерфейс заносить данные. Различаются они по объему памяти с различной организацией. Для приложений, где необходима повышенная защищенность передачи данных, применяются алгоритмы криптозащиты.

В последних поколениях транспондеров применяются кристаллы, несущие на своем борту не только энергонезависимую память, а еще и микропроцессор, что дает возможность транспондеру самому производить необходимые вычисления и выполнение алгоритмов (JAVA CARD). Системы с такими метками применяются в банковских системах (кредитные карты), электронные паспорта и др. приложениях, где необходима повышенная защищенность данных и вычислительные мощности. К тому же использование таких меток разгружает систему, что упрощает ее и, как следствие, удешевляет.

Несколько слов о технологии производства меток или транспондеров.

Существует огромное множество форм, в которых производятся теги. Опишу технологию на основе производства пластиковых карт. Цикл производства метки начинается с производства самого кристалла транспондера. Затем кристалл крепится к антенне, которая находится на гибкой пластиковой подложке. В итоге получается так называемый инлей (от анг. Inlay). Затем полученный инлей ламинируется пластиком, и получается транспондер в виде стандартной пластиковой карты.

Системы радиочастотной идентификации можно классифицировать еще по рабочей частоте, на которой происходит взаимодействие. В ходе эволюции RFID сформировались три группы систем:

1. Низкочастотные (LF) с рабочей частотой 100-150 кГц.

2. Высокочастотные (HF) с рабочей частотой 13,56 МГц.

3. Ультравысокочастотные (UHF) c рабочей частотой 868,915 МГц, 2,4ГГц

Каждая группа занимает свой сегмент рынка.

Низкочастотные системы применяются для контроля доступа, логистики, маркировки. В силу физики распространения радиоволн в этом диапазоне, LF можно применять для маркировки содержащих жидкость объектов и металлические поверхности. Такие системы применяют для маркировки газовых баллонов, пивных кегов, маркировки животных. Для таких систем характерно так называемое VISINITY расстояние взаимодействия метки и считывателя, которое составляет примерно до 1,5 м. Для маркировки животных был создан международный стандарт ISO 11784/85.

Высокочастотные системы применяются для контроля доступа, в качестве электронных паспортов, маркировки изделий, банковских карт, проездных билетов, систем сортировки, контроля тех. процессов. В данном диапазоне частот также существуют международные стандарты. Это ISO 14443, ISO 15693, ISO 18000, EPC. Для ID документов, банковских и транспортных приложений используют ISO 14443. Для них характерна высокая скорость передачи данных и алгоритм антиколлизий. Как правило, это системы с PROXIMITY расстоянием взаимодействия, т.е. до 10 см. Совместимые с ISO 15683 и ISO 18000 системы - это VISINYTY системы, которые применяются для маркировки и учета изделий на предприятии, в супермаркете, для маркировки и сортировки багажа и почтовых посылок и писем. EPC стандарт должен сменить штрихкодирование, в метках соответствующих этому стандарту хранится EAN код продукции.

Системы, работающие в СВЧ диапазоне, характеризует увеличенная дальность чтения записи, как правило до 7 метров. Применяются в логистике и складских хозяйствах, в системах управления парковками, для маркировки контейнеров и паллет. Транспондеры UHF систем возможно использовать на металлических поверхностях.

Размещено на Allbest.ru