RFID. Что это такое?

Вы, наверное, замечали, что в некоторых магазинах иногда на товары закрепляют «противоугонные» приборы. Это могут быть какие-то блямбы или наклейки. Если такую штуковину не снять на кассе, и выйти за специальную рамку, расположенную при входе в магазин, то зазвенит веселый звонок и у Вас мгновенно появляется кубический мужчина (или несколько). И начинается практическое познание что такое RFID. Но вернемся к теории.

Также много кто имеет ключи от подъезда, похожие на брелок. Достаточно его поднести к замку и дверь открывается. В некоторых городах существует система оплаты за проезд (например в метро), где используются бесконтактные https://idcard.com.ua/ RFID карточки. Аналогичные карточки используются в некоторых фирмах для контроля доступа. На некоторых товарах производители наклеивают свои RFID метки в виде наклеек, которые не сразу можно заметить. Такими метками замечают животных, а иногда — и людей.

Сначала изложу немного теории, собранной из Интернета. Потом (в следующих статьях) — на примерах я расскажу, каким образом можно подсоединить различные считыватели к микроконтроллеров, микрокомпьютеров, и обычных компьютеров.

RFID

RFID (англ. Radio Frequency IDentification, радіочастна идентификация) — способ автоматической идентификации объектов, при котором посредством радиосигналов читуються или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах, или RFID-метках. Любая RFID-система состоит из считывателя и транспондера (RFID-меткаили RFID-тег).

Считыватели (Ридеры)

Приборы, которые читают информацию с меток и записывают в них данные. Эти приборы могут быть постоянно включены в учетной системе, или работать автономно. Считыватели могут быть как стационарные, так и переносные. Выполнение считывателей также может быть различным: в виде рамок (как в супермаркетах), в виде настенных считывателей, настольных и портативных карманных. Считыватели могут иметь разные выходные протоколы (UARTRS-232SPIWG26WG32USB и т.п.) для подключения их к информационной системе.

История RFID

 

История RFID начинается с 1945 года, когда Лев Сергеевич Термен сделал пассивное устройство (то есть без какого-либо питания), который модулював отраженную радиоволну. Это был жучок, но его приписывают к истории RFID за то, что это устройство «искажал» наведенную на него радиоволну. Именно таким образом и работают современные RFID метки.

Но были и активные системе. То есть с автономным питанием. Они нас не интересуют. Я не буду рассказывать о системе свой-чужой еще во время второй мировой стали использовать в авиации. Это тоже можно назвать RFID системами. Это можно при желании прочитать в Интернете. Нас интересуют RFID системы массового применения.

Итак первые RFID-чипы появились в 1973 году. С того времени появилось несколько типов меток и их технология постоянно совершенствуется.

 

Классификация RFID-меток

 

RFID-метки можно квалифицировать по:

 

  • дальностью считывания
  • источником питания
  • тип памяти
  • рабочей частоте
  • выполнением

 

 

Дальность

 

По дальности считыватели RFID-системы можно разделить на:

 

  • ближнего действия (до 20 см);
  • среднего действия (от 20 см до 5 м);
  • дальнего действия (от 5 м до 100 м)

 

 

Источник питания

 

По типу питания RFID-метки делятся на :

 

  • пассивные
  • активные
  • полупассивные

 

 

Пассивные

 

Пассивные RFID-метки не имеют встроенного источника энергии. Электрический ток, индуцированный в антенне электромагнитным сигналом от считывателя, обеспечивает достаточную мощность для функционирования микрочипа и передачи обратного сигнала.

Пассивные метки УВЧ и СВЧ диапазонов (860-960 МГц и 2,4-2,5 ГГц) передают сигнал методом модуляции отраженного сигнала несущей частоты (англ. Backscattering Modulation — модуляция обратного рассеяния). Антенна считывателя излучает сигнал несущей частоты и принимает отраженный от метки модулированный сигнал.

Пассивные метки ВЧ диапазона передают сигнал методом модуляции нагрузки сигнала несущей частоты (англ. Load Modulation — загрузочная модуляция). Каждая метка имеет идентификационный номер. Пассивные метки могут содержать энергонезависимую память EEPROM-типа.

Дальность действия меток 1-200 см (ВЧ-метки) и 1-10 метров (УВЧ и СВЧ-метки).

 

Активные

 

Активные RFID-метки имеют собственный источник питания и не зависят от энергии считывателя, благодаря чему они читуються с большего расстояния. Такие метки имеют большие размеры и могут быть оснащены дополнительной электроникой. Такие метки стоят довольно много, а у батарей ограничено время работы.

Активные метки в большинстве случаев более надежны и обеспечивают самую высокую точность считывания на максимальном расстоянии.

Активные метки, имея собственный источник питания, также могут генерировать выходной сигнал большего уровня, чем пассивные, позволяют использовать их в агрессивных для радиочастотного сигнала средах: воде (включая людьми и животными, которые в основном образованы из воды), металлах (корабельные контейнеры, автомобили).

Большинство активных меток позволяют передавать сигнал на расстояние в сотни метров при сроке жизни батареи питания до 10 лет.

Некоторые RFID-метки имеют встроенные сенсоры, например, для мониторинга температуры скоропортящихся товаров. Другие типы сенсоров в совокупности с активными метками могут применяться для измерения влажности, регистрации толчков/вибрации, света, радиации, температуры и газов в атмосфере (например, этилена).

Активные метки обычно имеют гораздо больший радиус считывания (до 300 м) объем памяти, чем пассивные, и способны хранить больший объем информации.

 

Полупассивные

 

Полупассивные RFID-метки, также называют напівактивними, очень похожи на пассивные метки, но оснащены источником питания, который обеспечивает чип энергопитанием. При этом дальность действия таких меток зависит только от чувствительности приемника считывателя и они могут функционировать на большем расстоянии и с лучшими характеристиками.

 

По типу памяти

 

По типу памяти RFID-метки делятся:

 

  • RO (англ. Read Only) — данные записываются только один раз, при изготовлении. Такие метки пригодны только для идентификации. Никакую новую информацию в них записать нельзя, поэтому их практически невозможно подделать.
  • WORM (англ. Write Once Read Many) — кроме уникального идентификатора такие метки содержат блок однократно записываемой памяти, которую в дальнейшем можно многократно читать.
  • RW (англ. Read and Write) — такие метки содержат идентификатор и блок памяти для чтения / записи информации. Данные в них могут быть перезаписаны многократно.
Яндекс.Метрика users online