1. Wprowadzenie – co to jest RFID ?
D (ang. Radio-frequency identification) jest systemem identyfikacji radiowej. Ideą działania takiego systemu jest przechowywanie pewnej ilości danych w wygodnych urządzeniach nadawczo-odbiorczych, których ogólną nazwą angielską jest tag – polska nazwa to znacznik. Następnie zawarte w nich dane odczytuje się w sposób zautomatyzowany w odpowiednim (dogodnym) czasie i miejscu tak, aby uzyskać pożądany skutek dla danej aplikacji.
Generalnie system RFID składa się z dwóch komponentów:
- znacznika umieszczonego na obiekcie, który ma być identyfikowany;
- czytnika – rolą jego jest odczytanie zawartych w znaczniku danych.
2. Sposób działania
Etap 1 – czytnik wysyła wiązkę fali radiowej, w identyfikatorze wzbudza się prąd indukcyjny, który zasila układ elektroniczny identyfikatora.
Etap 2 – naładowany identyfikator wysyła zwrotnie do czytnika swój unikalny kod nadany przez producenta może też odesłać informacje zapisane wcześniej przez użytkownika.
3. Tagi
Tagi RFID są to zaawansowane technologicznie etykiety, które zawierają elektroniczny chip z pamięcią oraz antenę. Za jej pośrednictwem następuje emisja danych. Etykiety RFID występują w różnych rozmiarach oraz są wykonywane z różnych materiałów: papieru czy tworzywa sztuczne.
4. Budowa tagów
Znacznik RFID zbudowany jest z pamięci (tagi pamięciowe) lub z pamięci i procesora (tagi procesorowe), oraz z anteny pośredniczącej w transmisji danych. Całość jest umieszczona w kompaktowej obudowie. Obudowy mogą być wykonane zarówno z papieru jak i z tworzywa sztucznego. Gdy mamy do czynienia z etykietą, chip i antena zatopione są na cienkiej folii połączonej z wierzchnią warstwą etykiety.
Budowa oraz wygląd znacznika uzależniony jest od zakresu częstotliwości w jakiej ma pracować. Wybrany zakres częstotliwości pozwala osiągnąć pożądaną funkcjonalność aplikacji. Wyróżniamy systemy pracujące na następujących zakresach:
a) Pasmo niskich częstotliwości 125 – 134 kHz (Low Frequency)
Zasięg wymiany danych z tagiem jest niewielki, wynosi maksimum 50 cm. W polu działania czytnika może w danym momencie znajdować się tylko jeden tag.
b) Pasmo wysokich częstotliwości 13,56 MHz (High Frequency)
Zasięg komunikacji dla tego pasma wynosi od kilkunastu centymetrów ( dla czytników przenośnych z mniejszymi antenami) do kilkudziesięciu ( dla stacjonarnych, większe anteny).
c) Pasmo ultra wysokich częstotliwości 856 MHz – 952 MHz oraz 2,4 GHz
Zasięg komunikacji z tagiem wynosi 2 do 6 metrów dla częstotliwości 856 MHz – 952 MHz oraz kilkanaście metrów dla częstotliwości 2,4 GHz.
Z pośród wielu rodzajów tagów można wyróżnić te najczęściej wykorzystywane:
- Metki towarowe – w systemach RFID, w których znakowany jest sprzedawany towar często stosuje się metki, zawieszki.
- Etykiety na opakowania jednostkowe – wszędzie tam gdzie potrzebna jest niewielka etykieta do znakowania towarów czy opakowań zbiorczych.
- Etykiety na szybę samochodu – w systemach parkingowych i kontroli dostępu stosuje się etykiety identyfikacyjne przyklejane na szybę samochodu.
- Etykiety do systemów bibliotecznych – w systemach bibliotecznych do oznaczania książek i płyt CD.
- Skipass-y, bilety komunikacji zbiorowej – na stokach narciarskich jak i w komunikacji zbiorowej.
5. Czytniki
Czytnik RFID jest radiowym urządzeniem nadawczo-odbiorczym. Jego nadajnik za pośrednictwem anteny emituje energię wykorzystywaną do uaktywniania transponderów, a w niektórych systemach również sygnały poleceń sterujących transponderami i/lub modyfikujących dane zapisane w pamięci transponderów. Czytnik odbierający sygnał transpondera dekoduje dane i może je przesyłać do komputera za pośrednictwem łącza kablowego (tylko czytniki stacjonarne) lub radiowego.
rys.1. Przykładowy czytnik RFID
6. Rodzaje i przykłady czytników
Można wyróżnić główne typy czytników:
• stacjonarne
• ruchome
• mobilne oraz zintegrowane
Czytniki stacjonarne są stosowane w przypadku konieczności tworzenia stref do odczytu, np. w bramie magazynu w celu inwentaryzacji przyjmowanych i wydawanych produktów. Są stale w trybie czuwania tak aby wykryć każdy transponder, który znajdzie się w ich strefie odczytu. Strefa odczytu w przypadku systemu z transponderami biernymi może sięgać od 3 m do 6 m.
Czytniki ruchome są montowane np. na wózkach widłowych i służą do przewozu produktów, zwłaszcza palet.
Czytniki mobilne są zasilane z wbudowanej baterii i zwykle są zintegrowane z anteną. Połączenie z komputerem systemu identyfikacji jest realizowane drogą radiową np. w radiowej sieci lokalnej (WLAN).
Czytniki zintegrowane są wbudowane w inne urządzenia np. w drukarki.