RFID: Revoliucija objektų identifikavime ir sekime

Šiuolaikiniame pasaulyje, kur transporto, mados ar gamybos pramonė nuolat progresuoja, atsiranda vis didesnis poreikis modernioms ir tikslioms objektų stebėjimo sistemoms. Tokius sprendimus siūlo RFID technologija - radijo dažnio identifikavimas. Ši technologija, nors ir plačiai žinoma bei taikoma, dažnai lieka nepastebėta kasdieniame gyvenime, nors ji daro įtaką daugeliui mūsų veiksmų - nuo kasdienio apsipirkimo ir automobilių parko valdymo iki sudėtingų tiekimo grandinės valdymo sistemų. RFID leidžia nuotoliniu būdu įrašyti ir nuskaityti informaciją, saugomą specialiuose žymekliuose, vadinamuose RFID žymomis.

Kas yra RFID ir kaip jis veikia?

RFID yra „radijo dažnio identifikavimo“ akronimas ir nurodo technologiją, kai skaitytuvas per radijo bangas skaito žymose ar išmaniose etiketėse užkoduotus skaitmeninius duomenis. Ši technologija yra panaši į brūkšninį kodą, nes mes skaitome duomenis iš žymos ar etiketės įrenginyje, kuris šiuos duomenis paverčia duomenų bazėje saugomais įrašais. RFID priklauso technologijų grupei, kurią mes vadiname automatiniu identifikavimu ir duomenų surinkimu (AIDC). AIDC metodai automatiškai identifikuoja objektus, renka duomenis apie juos ir tiekia juos tiesiogiai į kompiuterines sistemas be žmogaus įsikišimo.

Norėdami tai pasiekti, šios technologijos naudoja radijo bangas. Paprasčiau tariant, šios sistemos susideda iš trijų dalių: RF-ID žymos arba išmaniosios etiketės, skaitytuvo ir antenos. Žymelėse yra integruota grandinė ir antena. Tai naudojame duomenims siųsti į RFID skaitytuvą. Tada skaitytuvas radijo bangas paverčia labiau tinkama duomenų forma. Iš žymenų surinkta informacija perduodama į pagrindinio kompiuterio sistemą per ryšio sąsają.

Tardymo įrenginys nuskaito žymos duomenis skaitytuvo antenos sukurtame elektromagnetiniame lauke. Tada informacija patenka į sistemą, kurioje sukuriamas apskaitos dokumentas. RFID sistema yra puikus pažangios technologinės minties pavyzdys, įgyvendintas paprastomis funkcijomis. RFID tampa neatsiejama naujų sprendimų, kurie pamažu įveda mus į naują technologijų erą, dalimi.

RFID žymos komponentai ir tipai

Kaip minėta aukščiau, RDA žymelę sudaro integruotas grandynas ir antena. Etiketę supa apsauginė medžiaga, kuri taip pat laiko dalis kartu ir apsaugo jas nuo įvairių galimų aplinkos sąlygų. Priklausomai nuo naudojimo, apsauginė medžiaga gali skirtis. Pavyzdžiui, darbuotojų pažymėjimai su šiomis žymelėmis paprastai yra pagaminti iš patvaraus plastiko, o etiketė yra uždėta tarp plastikinių sluoksnių. RDA žymos yra skirtingų formų ir dydžių, gali būti pasyvios arba aktyvios.

Pagrindiniai RFID žymos komponentai:

• Integrali grandinė (mikroschema): Jos užduotis yra saugoti ir apdoroti informaciją, moduliuoti ir demoduliuoti radijo dažnio signalą. Joje saugomi duomenys, kuriuose gali būti įvairių tipų informacija, pavyzdžiui, unikalus gaminio identifikatorius, informacija apie buvimo vietą, informacija apie gaminį, duomenys apie savininką ir kt. Tai integrinis grandynas, kuriame saugoma informacija, dažniausiai atitinkanti 1 klasės 2 kartos (ISO18000-6C) standartą, naudojant 96 bitų atmintį.
• Antena: Skirta radijo signalams iš RFID skaitytuvo priimti ir atsakui, t. y. žymėje įrašytiems duomenims, perduoti atgal į skaitytuvą. Nuo jos dydžio priklauso RFID žymeklio veikimo nuotolis.

RFID žymų klasifikacija:

RFID žymos skirstomos pagal kelis kriterijus:

• Pagal maitinimo šaltinį:

  • Pasyviosios žymos: Dažniausiai naudojamos pasyviosios žymos, nes jas gaminti ir įdiegti yra mažesnės ir pigesnės. Jos neturi įmontuoto maitinimo šaltinio. Jas maitina elektros srovė, kurią sukelia antena, priimanti elektromagnetinį signalą iš skaitytuvo. Šios galios pakanka, kad žymeklyje esanti CMOS mikroschema veiktų ir skleistų atsako signalą. Pasyviosios žymos gaminamos iš silicio, polimerinių puslaidininkių. Jų matmenys priklauso nuo antenų dydžio - prietaisai gali būti maži kaip pašto ženklas arba dideli kaip atvirukas.
  • Aktyviosios žymos: Skirtingai nuo pasyvių žymių, aktyvios žymos turi įmontuotą maitinimo šaltinį (pavyzdžiui, bateriją ar saulės elementą), leidžiančios joms visą laiką perduoti duomenis. Jos turi savo maitinimo šaltinį, kuris veikia iki 10 metų. Jų veikimo nuotolis siekia šimtus metrų. Žymekliai yra didesnio dydžio ir turi didesnę atminties talpą. Įrenginiai generuoja galingus išėjimo signalus, todėl juos galima naudoti aplinkoje, kurioje radijo dažnių signalas yra agresyvus - vandenyje, metaluose. Juose gali būti papildomos elektronikos, jutiklių, registruojančių greitai gendančių prekių temperatūrą, atmosferos sąlygas, matuojančių šviesą, vibraciją ir drėgmę.
  • Pusiau pasyviosios žymos: Jos panašios į pasyvius įrenginius. Technologijų skirtumas - lustą maitinantis akumuliatorius. Jos pasižymi geresnėmis eksploatacinėmis savybėmis ir didesniu nuotoliu. Pastarasis priklauso nuo skaitytojo jautrumo.

• Pagal naudojamos atminties tipą:

  • RO (Read-Only): Į prietaisus su šia atmintimi duomenis galima įrašyti tik vieną kartą - tai atliekama gamybos proceso metu. Papildomos informacijos pridėti neįmanoma. Žymos naudojamos identifikavimo tikslais. Jų negalima suklastoti.
  • RW (Read-Write): Žymos turi identifikatorių, atminties bloką, į kurį įrašomi duomenys. Vėliau juos galima perskaityti daug kartų.
  • RWS (Read-Write-Select): Žymos turi identifikatorių, atminties bloką. Pastarasis naudojamas duomenims, kuriuos galima daug kartų perrašyti, įrašyti ir (arba) perskaityti.

• Pagal darbo dažnį:

  • 125 kHz (žemųjų dažnių juosta): Jie yra pasyvaus tipo prietaisai. Jų kaina nedidelė. Dėl mažo dydžio ir fizinių parametrų jie naudojami kaip poodinės žymos, kai lustuojami žmonės ir gyvūnai. Trūkumas - bangos ilgis, dėl kurio kyla problemų skaitant ir perduodant duomenis dideliu atstumu. Žemo dažnio žymekliai radijo dažniu identifikuoja 30 cm atstumu. Komerciniais tikslais jie naudojami lipdukuose ir implantuojami po oda.
  • 13,56 MHz (Aukštųjų dažnių juosta): Sistemos yra pigios, be licencijavimo problemų. Jie nekenkia aplinkai, yra labai standartizuoti ir gali būti įvairių modelių. Šios grupės žymos taip pat turi problemų skaitant iš didelio atstumo. Tai ypač aktualu, kai yra metalo ir didelė drėgmė. Skaitymo metu signalai gali sutapti. Aukštųjų dažnių diapazone veikiantys radijo dažnių prietaisai gali veikti 1-200 cm atstumu.
  • 860-960 MHz (UHF juosta): Įrenginiai leidžia naudoti RFID technologiją didesniais atstumais, nei leidžia pirmiau minėtų grupių žymenų galimybės. Daugelyje jų veikimą palaikančių standartų numatyti apsaugos nuo susidūrimo mechanizmai, skirti apsaugoti signalus nuo abipusio persidengimo. Prietaisai turi nekintamą TID atminties lauką, į kurį gamybos etape įrašomas gaminio kodas, prekės ženklas ir identifikavimo numeris. Pastarasis užtikrina, kad žymenų duomenys būtų apsaugoti slaptažodžiu nuo neteisėto rašymo ir skaitymo. UHF ir VHF diapazone veikiantys prietaisai gali veikti 1-10 m atstumu.

Išmaniosios etiketės: RFID ir brūkšninių kodų sinergija

Išmaniosios etiketės skiriasi nuo RFID žymų tuo, kad jose derinamos RFID ir brūkšninių kodų technologijos. Jie pagaminti iš etiketės, kurioje taip pat yra RDA žymė. Juose taip pat gali būti brūkšninis kodas ir (arba) kita atspausdinta informacija. Pagal poreikį galime užkoduoti ir atspausdinti išmaniąsias etiketes paprastu etikečių spausdintuvu. Nors RFID technologija buvo naudojama nuo Antrojo pasaulinio karo, šių tipų sprendimų paklausa sparčiai auga. Šiuo metu brūkšninių kodų technologiją naudojančios programos yra tinkamos naujovinti į sistemą, naudojančią RFID arba abiejų derinį.

RFID skaitytuvai

Skaitytuvai (taip pat vadinami skaitytuvais ir tardytojais) yra prietaisai, kurie automatiškai nuskaito arba įrašo RFID kortelėse saugomą informaciją. Jie gali veikti savarankiškai arba būti naudojami kaip RFID įrenginys, nuolat palaikantis ryšį su apskaitos sistema.

• Stacionarūs skaitytuvai: Tvirtinami prie durų, sienų, krautuvų, krautuvų. Jie tvirtinami prie konvejerio, kuriuo judinami produktai, ir yra pagaminti iš į stalą įkišamų užraktų formos. Ši RFID skaitytuvų grupė pasižymi dideliu skaitymo plotu ir didele skaitymo galia. Jie gali apdoroti duomenis iš dešimčių žymų vienu metu. Apklausos įrenginiai prijungiami prie kompiuterių, PLC ir integruojami į DCS. Jie fiksuoja judėjimą, stebi objektų savybes ir nustato jų padėtį erdvėje.
• Mobilieji skaitytuvai: Jų veikimo spindulys yra trumpesnis ir jie dažnai neturi nuolatinio ryšio su apskaitos ir kontrolės sistemomis. Iš kortelių nuskaityti duomenys įrašomi į vidinę atmintį, kuri vėliau atsisiunčiama į kompiuterį.

RFID technologijos taikymo sritys

RFID technologija plačiai taikoma įvairiose gyvenimo srityse ir ekonomikos sektoriuose dėl savo universalumo ir gebėjimo tiksliai sekti objektus. Ši technologija siūlo daug privalumų, palyginti su brūkšniniu kodu, visų pirma tai, kad RDA žymoje gali būti žymiai daugiau duomenų apie elementą nei nuskaitant brūkšninį kodą.

• Logistika ir tiekimo grandinės valdymas: RFID leidžia automatiškai sekti siuntas ir produktus kiekviename tiekimo grandinės etape. Tai palengvina atsargų valdymą, sumažina klaidų riziką ir leidžia greičiau reaguoti į problemas.
• Mažmeninė prekyba: Parduotuvėse RFID technologija dažnai naudojama siekiant užkirsti kelią vagystėms ir optimizuoti atsargų valdymą. Pavyzdžiui, RFID žymos gali realiuoju laiku stebėti, kurie produktai iš parduotuvės iškeliauja nesumokėję. RFID technologija gali būti naudojama siekiant užkirsti kelią vagystėms mažmeninės prekybos aplinkoje. Šiose sistemose naudojamos plastikinės saugos žymos, kurios radijo dažnio identifikavimo lustą pritvirtina tiesiai ant daikto.
• Sveikatos priežiūra: Ligoninėse RFID žymos gali būti naudojamos pacientams, personalui ir medicininei įrangai sekti, o tai padeda didinti efektyvumą ir saugumą. RDA taip pat gali būti naudojamas leidimui patekti į riboto patekimo zonas arba saugomų vaistų ir biologinių mėginių temperatūrai stebėti.
• Bibliotekos: Vienas pirmųjų komercinių RFID technologijos taikymo būdų buvo knygų identifikavimas bibliotekose. Tai leido automatiškai valdyti inventorių ir skenuoti knygas jas skolinantis ir grąžinant. RFID bibliotekos žyma naudoja RFID technologiją, kad automatizuotų duomenų rinkimą, savitarnos skolinimasis ir grąžinimas, knygų inventorius ir kitos bibliotekos funkcijos. Tai taip pat padeda apsisaugoti nuo vagysčių, bibliotekos kortelių valdymas ir informacijos rinkimo statistika.
• Gyvūnų sekimas ir identifikavimas: RFID technologija pirmą kartą gyvūnų stebėsenai pradėta naudoti XX a. 7-ajame dešimtmetyje. Tuo metu ji buvo naudojama laukiniams gyvūnams identifikuoti ir sekti. RFID žymos galvijams supaprastina sekimą, sveikatos stebėseną ir veisimo planus. Jos atlieka svarbų vaidmenį galvijų valdyme. Naudojant RFID galvijų stebėseną, rančų savininkai ir ūkininkai gali geriau stebėti savo bandas ir priimti pagrįstus sprendimus dėl jų priežiūros. RFID nagų žyma yra unikalus dizainas, jungiantis ABS apvalkalą su vidiniu RFID atsakikliu, fizinės apsaugos ir didesnio patvarumo užtikrinimas. Jie yra plačiai naudojami įvairiose srityse dėl savo atsparumo rūdims, stiprus pritaikomumas, ilgalaikis stabilumas, vandeniui / dulkėms atsparios savybės, ir kelių juostų palaikymas. RFID nagų žymos yra greitai ir saugiai montuojamos, labai patikimas. "Pet Microchip Scanner" yra kompaktiškas ir apvalus gyvūnų lustų skaitytuvas, skirtas gyvūnams sekti ir identifikuoti. Jis siūla tvirtą mobilumą, puikus suderinamumas, aiškus ekranas, didelė saugojimo talpa, ir pritaikomos įkėlimo parinktys. Skaitytuvas palaiko EMID, FDX-B, ir kiti elektroniniai žymų formatai, todėl jį lengva skaityti ir jis suderinamas su dauguma gyvūnų.
• Pramogų ir sporto paslaugos: Pramogų parkuose ar baseinuose prieigos prie atrakcionų kontrolei dažnai naudojami tokie priedai, kaip kortelės ar apyrankės su RFID technologija. Sporte RFID žymos gali būti naudojamos automatiniam laiko matavimui lenktynėse. Medžiaginės RFID apyrankės yra patvarios, patogus, ir lengvos apyrankės, pagamintos iš aukštos kokybės medžiagų, tokių kaip nailonas ir poliesteris. They are waterproof, atsparus dulkėms, ir lengva valyti. Jie turi įmontuotą RFID lustą, kuris skaito ir rašo duomenis per belaidį radijo dažnį ir šifravimo technologiją. RFID festivalio riešo juosta yra lengva, apvali RFID apyrankė, pagaminta iš silicio, Galima įsigyti įvairių dydžių tiek suaugusiems, tiek vaikams. Jis gali būti gaminamas naudojant LF, HF, ir UHF RFID lustai, su skaitymo diapazonu iki 6 cm. Apyrankę galima pritaikyti įvairioms funkcijoms, įskaitant spalvų pasirinkimą, QR kodas. Mifare RFID apyrankės yra aukštos kokybės RFID apyrankės, naudojamos įvairiose srityse, įskaitant prieigos kontrolės sistemas, mikromokėjimai, Identifikavimo, Ligoninės valdymas, Resorts, swimming pools, Renginiai, festivals, and amusement parks. Jie pagaminti iš tokių medžiagų kaip silikonas, Tyvekas, plastikas, sintetinis popierius, ir austi/audiniai ir palaiko skirtingus dažnius.
• Transportas: RFID technologija naudojama greitkelių rinkliavų mokėjimo sistemose. Kai kuriuose automobiliuose RFID technologija naudojama be raktelio.

Privalumai ir iššūkiai naudojant RFID

RFID technologija teikia daug privalumų, kurie didina efektyvumą ir tikslumą įvairiose veiklos srityse.

Privalumai:

• Automatizavimas ir efektyvumas: RFID technologija leidžia automatiškai rinkti duomenis, nereikia rankiniu metu skenuoti kiekvieno elemento atskirai. Taip galima sutaupyti daug laiko ir padidinti veiklos efektyvumą.
• Duomenų tikslumas: RFID sumažina klaidų tikimybę, atsirandančią dėl rankinio duomenų įvedimo ar brūkšninių kodų nuskaitymo.
• Didesnis skaitymo diapazonas: Skirtingai nuo brūkšninių kodų, kuriuos nuskaityti reikia tiesioginio matomumo, RFID žymos gali būti nuskaitomos per atstumą ir per įvairias medžiagas. Tai reiškia, kad RFID žymos gali būti paslėptos nuo akių ir vis tiek veiksmingai nuskaitomos. Paprastai žemo dažnio ir aukšto dažnio žymos nuskaitomos iš trijų pėdų (1 metro), o UHF žymos - nuo 10 iki 20 pėdų.
• Atsparumas aplinkai: RDA žymos, palyginti su tradiciniais brūkšniniais kodais, dažnai yra atsparesnės atšiaurioms aplinkos sąlygoms, pvz., drėgmei, dulkėms ar ekstremalioms temperatūroms. Tai reiškia, kad jos patikimesnės sudėtingomis sąlygomis.
• Didesnė talpa: RDA žymoje gali būti žymiai daugiau duomenų apie elementą nei nuskaitant brūkšninį kodą.
• Sauga: RFID žymos gali būti užkoduotos su saugumo informacija, o tai padidina sistemų saugumą.

Iššūkiai ir apribojimai:

• Skaitytojo susidūrimas (Reader Collision): Kai signalas iš vieno RFID skaitytuvo trukdo antrajam skaitytuvui, galima išvengti naudojant priešpriešinio susidūrimo protokolą, kad RFID žymos pakaitomis persiųstų į atitinkamą skaitytuvą.
• Trikdžiai dėl signalų: Kryžminiai signalų trukdžiai yra viena iš dažniausiai pasitaikančių priežasčių, kodėl RFID lustai nuskaitomi netinkamai. Vienalaikis kelių žymų perdavimas sukelia susidūrimą, nes skaitytuvai ir žymos paprastai naudoja tą patį kanalą.
• Medžiagų įtaka: Nedėkite žymenų ant metalo ar vandens arba šalia jų, nes jie gali atspindėti arba sugerti radijo bangas ir sumažinti našumą. Tokiose aplinkose paprastai naudojamos specialios žymos, kad sistema būtų geros būklės.
• Gedimai: RFID žymos gedimas gali būti laipsniškas, todėl nuskaitymo diapazonas gali būti nedidelis arba labai sumažintas. Jei etiketės dedamos ant gaminių, kurie gabenant susitrenkia, atsakiklio mikroschema gali sutraiškyti, todėl žyma taps neveikiama.
• Privatumo problemos: Nors greičiausiai netapsite RFID nusikaltimo auka, nepakenks naudoti RFID blokuojančią piniginę, rankovę ar krepšį.

Ateities perspektyvos

Bėgant metams, buvo daug pokyčių, susijusių su skaitymo atstumu ir žymių tipais. Technologijos nuėjo ilgą kelią nuo Antrojo pasaulinio karo ir jų laukia šviesi ateitis. Tobulėjant technologijoms, RFID ir toliau plėtojama, todėl atsiranda vis naujų taikymo sričių - nuo mikroskopinių RFID žymų, naudojimo kosmose iki mobiliųjų mokėjimų sistemų. Be to, RFID technologija naudojama daugybėje įvairių prietaisų - nuo RFID skaitytuvų, prieigos kortelių, produktų etikečių, temperatūros jutiklių iki bagažo diržų oro uostuose ir automobiliuose. Apibendrinant galima teigti, kad RFID technologija yra dinamiška priemonė, galinti pakeisti daugelį mūsų gyvenimo ir darbo aspektų. Dėl tolesnės technologinės pažangos šios technologijos naudojimo galimybės yra beveik neribotos.

Fujian RFID sprendimas, pasaulinė RDA technologijos lyderė, siūlo platų žymų asortimentą, kortelės, wristbands, ir dar daugiau, maitinimas įvairiose pramonės šakose, tokios kaip logistika, transporto priemonės sekimas, ir bibliotekų valdymas. Su ISO sertifikatais, mėnesinis gamybos pajėgumas 10 milijonai žymų, ir atsidavusi komanda 500 Specialistų, mes teikiame aukščiausios klasės OEM ir ODM paslaugas. Įsipareigojimas laikytis į rinką orientuotų principų, Mes teikiame pažangiausius sprendimus ir neprilygstamą klientų aptarnavimą.

tags: #rda #rfid #zymos