Что такое RFID

30.01.2019

RFID (англ. Radio Frequency IDentification, радиочастотная идентификация) - метод автоматической идентификации объектов, в котором посредством радиосигналов считываются или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах, или RFID-метках.

Любая RFID-система состоит из считывающего устройства (считыватель, ридер или интеррогатор) и транспондера (он же RFID-метка, иногда также применяется термин RFID-тег).

Большинство RFID-меток состоит из двух частей. Первая - интегральная схема (ИС) для хранения и обработки информации, модулирования и демодулирования радиочастотного (RF) сигнала и некоторых других функций. Вторая - антенна для приёма и передачи сигнала.

C введением RFID-меток в повседневную жизнь связан ряд проблем. Например, потребители, не обладающие считывателями, не всегда могут обнаружить метки, прикреплённые к товару на этапе производства и упаковки, и избавиться от них. Хотя при продаже, как правило, такие метки уничтожаются, сам факт их наличия вызывает опасения у правозащитных и религиозных организаций.

RFID-метка, используемая для автоматического сбора пошлины (electronic toll collection)

Уже известные приложения RFID (бесконтактные смарт-карты в системах контроля управления доступом и в платёжных системах) получают дополнительную популярность с развитием интернет-услуг.

Классификация RFID-меток

Существует несколько способов систематизации RFID-меток и систем:
По рабочей частоте
По источнику питания
По типу памяти
По исполнению

По источнику питания

По типу источника питания RFID-метки делятся на:
Пассивные
Активные
Полупассивные

Пассивные

RFID-антенны

Пассивные RFID-метки не имеют встроенного источника энергии. Электрический ток, индуцированный в антенне электромагнитным сигналом от считывателя, обеспечивает достаточную мощность для функционирования кремниевого CMOS-чипа, размещённого в метке, и передачи ответного сигнала.

Коммерческие реализации низкочастотных RFID-меток могут быть встроены в стикер (наклейку) или имплантированы под кожу.

В 2006 Hitachi изготовила пассивное устройство, названное µ-Chip (мю-чип), размерами 0.15х0.15 мм (не включая антенну) и тоньше бумажного листа (7.5 мкм). Такого уровня интеграции позволяет достичь технология «кремний-на-изоляторе» (SOI). µ-Chip может передавать 128-битный уникальный идентификационный номер, записанный в микросхему на этапе производства. Данный номер не может быть изменён в дальнейшем, что гарантирует высокий уровень достоверности и означает, что этот номер будет жёстко привязан (ассоциирован) с тем объектом, к которому присоединяется или в который встраивается этот чип. µ-Chip от Hitachi имеет типичный радиус считывания 30 см (1 фут). В феврале 2007 года Hitachi представила RFID-устройство, обладающее размерами 0,05 х 0,05 мм, и толщиной, достаточной для встраивания в лист бумаги.

На данный момент основная проблема RFID-устройств заключается в том, что для них требуется внешняя антенна, которая по размерам превосходит чип в лучшем случае в 80 раз.

Наименьшая стоимость RFID-меток, которые стали стандартом для таких компаний, как Wal-Mart, DoD, Target, Tesco в Великобритании и Metro AG в Германии, составляет примерно 5 центов за метку фирмы SmartCode (при покупке от 100 млн штук). К тому же, из-за разброса размеров антенн, и метки имеют различные размеры - от почтовой марки до открытки. На практике максимальная дистанция считывания пассивных меток варьируется от 10 см (4 дюймов) (согласно стандарту ISO 14443) до нескольких метров (стандарты EPC и ISO 18000-6), в зависимости от выбранной частоты и размеров антенны. В некоторых случаях антенна может быть изготовлена печатным способом.

Производственные процессы от Alien Technology под названием Fluidic Self Assembly, от SmartCode - Flexible Area Synchronized Transfer (FAST) и от Symbol Technologies - PICA направлены на дальнейшее уменьшение стоимости меток за счёт применения массового параллельного производства. Alien Technology в настоящее время использует процессы FSA и HiSam для изготовления меток, в то время как PICA - процесс от Symbol Technologies - находится ещё на стадии разработки. Процесс FSA позволяет производить свыше 2 миллионов ИС пластин в час, а PICA процесс - более 70 миллиардов меток в год (если его доработают). В этих технических процессах ИС присоединяются к пластинам меток, которые в свою очередь присоединяются к антеннам, образуя законченный чип. Присоединение ИС к пластинам и в дальнейшем пластин к антеннам - самые пространственно чувствительные элементы процесса производства. Это значит, что при уменьшении размеров ИС монтаж (англ. Pick and place) станет самой дорогой операцией. Альтернативные методы производства, такие как FSA и HiSam, могут значительно уменьшить себестоимость меток. Стандартизация производства (англ. Industry benchmarks) в конечном счёте приведёт к дальнейшему падению цен на метки при их широкомасштабном внедрении.

Некремниевые метки изготавливаются из полимерных полупроводников. В настоящее время их разработкой занимаются несколько компаний по всему миру. Метки, изготавливаемые в лабораторных условиях и работающие на частотах 13.56 МГц. были продемонстрированы в 2005 году компаниями PolyIC (Германия) и Philips (Голландия). В промышленных условиях полимерные метки будут изготавливаться методом прокатной печати (технология напоминает печать журналов и газет), в результате чего они будут дешевле, чем метки на основе ИС. В конечном счёте это может закончится тем, что для большинства сфер применения метки станут печатать так же просто, как и штрих-коды, и они станут такими же дешёвыми.

Пассивные метки УВЧ и СВЧ диапазонов (860-960 МГц и 2,4-2,5 ГГц) передают сигнал методом модуляции отражённого сигнала несущей частоты (англ. Backscattering Modulation - модуляция обратного рассеяния). Антенна считывателя излучает сигнал несущей частоты и принимает отражённый от метки модулированный сигнал. Пассивные метки ВЧ диапазона передают сигнал методом модуляции нагрузки сигнала несущей частоты (англ. Load Modulation - нагрузочная модуляция). Каждая метка имеет идентификационный номер. Пассивные метки могут содержать перезаписываемую энергонезависимую память EEPROM-типа. Дальность действия меток составляет 1-200 см (ВЧ-метки) и 1-10 метров (УВЧ и СВЧ-метки).

Активные

Активные RFID-метки обладают собственным источником питания и не зависят от энергии считывателя, вследствие чего они читаются на дальнем расстоянии, имеют большие размеры и могут быть оснащены дополнительной электроникой. Однако, такие метки наиболее дороги, а у батарей ограничено время работы.

Активные метки в большинстве случаев более надёжны (например, совершают меньшее количество ошибок), чем пассивные, благодаря особой сессии связи между меткой и устройством считывания. Активные метки, обладая собственным источником питания, также могут генерировать выходной сигнал большего уровня, чем пассивные, позволяя применять их в более агрессивных для радиочастотного сигнала средах: воде (включая людей и животных, которые в основном состоят из воды), металлах (корабельные контейнеры, автомобили), для больших расстояний на воздухе. Большинство активных меток позволяет передать сигнал на расстояния в сотни метров при 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) и объём памяти, чем пассивные, и способны хранить больший объём информации для отправки приёмопередатчиком. В настоящее время, активные метки делают размерами не больше обычной пилюли и продают по цене в несколько долларов.

Полупассивные

Полупассивные RFID-метки, также называемые полуактивными, очень похожи на пассивные метки, но оснащены батарей, которая обеспечивает чип энергопитанием. При этом дальность действия этих меток зависит только от чувствительности приёмника считывателя и они могут функционировать на большем расстоянии и с лучшими характеристиками.

По типу используемой памяти

По типу используемой памяти RFID-метки делятся на:
RO (англ. Read Only) - данные записываются только один раз, сразу при изготовлении. Такие метки пригодны только для идентификации. Никакую новую информацию в них записать нельзя, и 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.

По рабочей частоте

Метки диапазона LF (125-134 кГц)

RFID-метка 125 кГц

Пассивные системы данного диапазона имеют низкие цены, и в связи с физическими характеристиками, используются для подкожных меток при чипировании животных, людей и рыб. Однако, в связи с длиной волны, существуют проблемы со считыванием на большие расстояния, а также проблемы, связанные с появлением коллизий при считывании.

Метки диапазона HF (13,56 МГц)

Системы 13МГц дешевы, не имеют экологических и лицензионных проблем, хорошо стандартизованы, имеют широкую линейку решений. Применяются в платежных системах, логистике, идентификации личности. Для частоты 13,56 МГц разработан стандарт ISO 14443 (виды A/B). В отличие от Mifare 1К в данном стандарте обеспечена система диверсификации ключей, что позволяет создавать открытые системы. Используются стандартизованные алгоритмы шифрования.

На основе стандарта 14443 В разработано несколько десятков систем, например, система оплаты проезда общественного транспорта Парижского региона.

Для существовавших в данном диапазоне частот стандартов были найдены серьёзные проблемы в безопасности: совершенно отсутствовала криптография у дешёвых чипов карты Mifare Ultralight, введённая в использование в Нидерландах для системы оплаты проезда в городском общественном транспорте OV-chipkaart, позднее была взломана считавшаяся более надёжной карта Mifare Classic.

Как и для диапазона LF, в системах, построенных в HF-диапазоне, существуют проблемы со считыванием на большие расстояния, считывание в условиях высокой влажности, наличия металла, а также проблемы, связанные с появлением коллизий при считывании.

Метки диапазона UHF (860-960 МГц)

Метки данного диапазона обладают наибольшей дальностью регистрации, во многих стандартах данного диапазона присутствуют антиколизионные механизмы. Ориентированные изначально для нужд складской и производственной логистики, метки диапазона UHF не имели уникального идентификатора. Предполагалось, что идентификатором для метки будет служить EPC-номер (Electronic Product Code) товара, который каждый производитель будет заносить в метку самостоятельно при производстве. Однако скоро стало ясно, что помимо функции носителя EPC-номера товара хорошо бы возложить на метку еще и функцию контроля подлинности. То есть возникло требование, противоречащее самому себе: одновременно обеспечить уникальность метки и позволить производителю записывать произвольный EPC-номер.

Долгое время не существовало чипов, которые бы удовлетворяли этим требованиям полностью. Выпущенный компанией Philips чип Gen 1.19 обладал неизменяемым идентификатором, но не имел никаких встроенных функций по паролированию банков памяти метки, и данные с метки мог считать кто угодно, имеющий соответствующее оборудование. Разработанные впоследствии чипы стандарта Gen 2.0 имели функции паролирования банков памяти (пароль на чтение, на запись), но не имели уникального идентификатора метки, что позволяло при желании создавать идентичные клоны меток.

Наконец, совсем недавно компания NXP выпустила два новых чипа, которые на сегодняшний день отвечают всем выше перечисленным требованиям. Чипы SL3S1202 и SL3FCS1002 выполнены в стандарте EPC Gen 2.0, но отличаются от всех своих предшественников тем, что поле памяти TID (Tag ID), в которое при производстве обычно пишется код типа метки (и он в рамках одного артикула не отличается от метки к метке), разбито на две части. Первые 32 бита отведены под код производителя метки и ее марку, а вторые 32 бита - под уникальный номер самого чипа. Поле TID - неизменяемое, и, таким образом, каждая метка является уникальной. Новые чипы имеют все преимущества меток стандарта Gen 2.0. Каждый банк памяти может быть защищен от чтения или записи паролем, EPC-номер может быть записан производителем товара в момент маркировки.

В UHF RFID-системах по сравнению с LF и HF ниже стоимость меток, при этом выше стоимость прочего оборудования.

В настоящее время частотный диапазон СВЧ открыт для свободного использования в Российской Федерации в так называемом «европейском» диапазоне - 863-868 МГЦ.

Радиочастотные UHF-метки ближнего поля

Метки ближнего поля (англ. UHF Near-Field), не являясь непосредственно радиометками, а используя магнитное поле антенны, позволяют решить проблему считывания в условиях высокой влажности, присутствия воды и металла. С помощью данной технологии ожидается начало массового применения RFID-меток в розничной торговле фармацевтическими товарами (нуждающимися в контроле подлинности, учёте, но при этом зачастую содержащими воду и металлические детали в упаковке)

Ридеры (Считыватели) (от англ. reader)

Приборы, которые читают информацию с меток и записывают в них данные. Эти устройства могут быть постоянно подключенными к учётной системе, или работать автономно.

Виды считывателей

Стационарные

Стационарные считыватели крепятся неподвижно на стенах, дверях, движущихся складских устройствах (штабеляторах, погрузчиках). Они могут быть выполнены в виде замка́, вмонтированы в стол или закреплены рядом с конвейером на пути следования изделий.

Стационарные RFID-считыватели

По сравнению с переносными, считыватели такого типа обычно обладают большей зоной чтения и мощностью и способны одновременно обрабатывать данные с нескольких десятков меток. Стационарные считыватели подключаются к ПЛК, интегрируются в DCS или подключаются к ПК. Задача таких считывателей - поэтапно фиксировать перемещение маркированных объектов в реальном времени, либо идентифицировать положение меченых предметов в пространстве.

Портальный RFID-считыватель

Мобильные

Мобильные считыватели

Обладают сравнительно меньшей дальностью действия и зачастую не имеют постоянной связи с программой контроля и учёта. Мобильные считыватели имеют внутреннюю память, в которую записываются данные с прочитанных меток (потом эту информацию можно загрузить в компьютер) и, как и стационарные считыватели, способны записывать данные в метку (например, информацию о произведённом контроле).

В зависимости от частотного диапазона метки, дистанция устойчивого считывания и записи данных в них будет различна.

Преимущества радиочастотной идентификации

Возможность перезаписи. Данные RFID-метки могут перезаписываться и дополняться много раз, тогда как данные на штрих-коде не могут быть изменены - они записываются сразу при печати.
Отсутствие необходимости в прямой видимости. RFID-считывателю не требуется прямая видимость метки, чтобы считать её данные. Взаимная ориентация метки и считывателя часто не играет роли. Метки могут читаться через упаковку, что делает возможным их скрытое размещение. Для чтения данных метке достаточно хотя бы ненадолго попасть в зону регистрации, перемещаясь в том числе и на довольно большой скорости. Напротив, устройству считывания штрих-кода всегда необходима прямая видимость штрих-кода для его чтения.
Большее расстояние чтения. RFID-метка может считываться на значительно большем расстоянии, чем штрих-код. В зависимости от модели метки и считывателя, радиус считывания может составлять до нескольких сотен метров. В то же время подобные расстояния требуются не всегда.
Больший объём хранения данных. RFID-метка может хранить значительно больше информации, чем штрих-код. На микросхеме площадью в 1 см² может храниться до 10000 байт информации, в то время как штриховые коды могут вместить 100 байт (знаков) информации, для воспроизведения которых понадобится площадь размером с лист формата А4.
Поддержка чтения нескольких меток. Промышленные считыватели могут одновременно считывать множество (более тысячи) RFID-меток в секунду, используя так называемую антиколлизионную функцию. Устройство считывания штрих-кода может единовременно сканировать только один штрих-код.
Считывание данных метки при любом её расположении. В целях обеспечения автоматического считывания штрихового кода, комитеты по стандартам (в том числе EAN International) разработали правила размещения штрих-меток на товарной и транспортной упаковке. К радиочастотным меткам эти требования не относятся. Единственное условие - нахождение метки в зоне действия считывателя.
Устойчивость к воздействию окружающей среды. Существуют RFID-метки, обладающие повышенной прочностью и сопротивляемостью жёстким условиям рабочей среды, а штрих-код легко повреждается (например, влагой или загрязнением). В тех сферах применения, где один и тот же объект может использоваться неограниченное количество раз (например, при идентификации контейнеров или возвратной тары), радиочастотная метка оказывается более приемлемым средством идентификации, так её не требуется размещать на внешней стороне упаковки. Пассивные RFID-метки имеют практически неограниченный срок эксплуатации.
Интеллектуальное поведение. RFID-метка может использоваться для выполнения других задач, помимо функции носителя данных. Штрих-код же не программируем и является лишь средством хранения данных.
Высокая степень безопасности. Уникальное неизменяемое число-идентификатор, присваиваемое метке при производстве, гарантирует высокую степень защиты меток от подделки. Также данные на метке могут быть зашифрованы. Радиочастотная метка обладает возможностью закрыть паролем операции записи и считывания данных, а также зашифровать их передачу. В одной метке можно одновременно хранить открытые и закрытые данные.

Недостатки радиочастотной идентификации

Стоимость системы выше стоимости системы учёта, основанной на штрих-кодах.
Сложность самостоятельного изготовления. Штрих-код можно напечатать на любом принтере.
Подверженность помехам в виде электромагнитных полей.
Недоверие пользователей , возможности использования её для сбора информации о людях.
Установленная техническая база для считывания штрих-кодов существенно превосходит по объёму решения на основе RFID.
Недостаточная открытость выработанных стандартов .

Стандарты

Международные стандарты RFID, как составной части технологии автоматической идентификации, разрабатываются и принимаются международной организацией ISO совместно с IEC. Подготовка проектов (разработка) стандартов производится в тесном взаимодействии с инициативными заинтересованными организациями и компаниями.

Организации-разработчики стандартов

EPCglobal

EPCglobal (совместное предприятие GS1 и GS1 US) работает по международным стандартам в области использования RFID и EPC, с целью создать возможность идентификации любого объекта в цепи поставок товаров компаний во всем мире.

Одна из миссий EPCglobal состоит в упорядочении большого количества RFID-протоколов, появившихся в мире начиная с 90-х годов и создании единого протокола для реализации прорыва в восприятии RFID коммерческими организациями.

AIM global

AIM Global активно работает над промышленными стандартами с 1972 года.

AIM Global - международная торговая ассоциация, представляющая поставщиков автоматической идентификации и мобильных технологий. Ассоциация активно поддерживает развитие AIM стандартов за счёт собственного Technical Symbology Committee, Global Standards Advisory Groups и группы экспертов RFID, а также через участие в промышленных, национальных (ANSI) и международных (ISO) группах разработок.

В России разработка стандартов в области RFID поручена Ассоциации UNISCAN/GS1 Russia.

EPC Gen2

EPC Gen2 - сокращение от EPCglobal Generation 2.

Деление меток на классы было принято задолго до появления инициативы EPCglobal, однако не существовало общепринятого протокола обмена между считывателями и метками. Это приводило к несовместимости считывателей и меток различных производителей. В 2004 г. ISO/IEC приняла единый международный стандарт ISO 18000, описывающий протоколы обмена (радиоинтерфейсы, англ. air interface) во всех частотных диапазонах RFID от 135 кГц до 2,45 ГГц. Диапазону УВЧ (860-960) МГц соответствует стандарт ISO 18000-6А/В. С учётом технических проблем, проявлявшихся при считывании меток классов 0 и 1 первого поколения, в 2004 г. специалисты Hardware Action Group EPCglobal создали новый протокол обмена между считывателем и меткой УВЧ диапазона - Class 1 Generation 2. В 2006 г. предложение EPC Gen2 с незначительными изменениями было принято ISO/IEC в качестве дополнения С к существующим вариантам А и В стандарта ISO 18000-6, и на данный момент стандарт ISO/IEC 18000-6C является наиболее распространённым стандартом технологии RFID в УВЧ диапазоне. Этот стандарт был утверждён вопреки претензиям компании Intermec о том, что его принятие может нарушить ряд их патентов, связанных с RFID. Было решено, что стандарт сам по себе не нарушает патентов, однако при определённых обстоятельствах у производителей может возникнуть необходимость платить пошлины Intermec.

Особенности

Метки Gen 2 выпускаются как с записанным производителем номером, так и без него. Записанный производителем товара номер можно заблокировать так же, как и изначально встроенный.

Антиколлизионный механизм (меток)

Современные метки стандарта Gen 2 используют эффективный антиколлизионный механизм, основанный на развитой технологии «слотов» - многосессионном управлении состоянием меток во время «инвентаризации», - то есть, считывании меток в зоне регистрации. Данный механизм позволяет увеличить скорость считывания-инвентаризации меток до 1500 меток/сек (запись - до 16 меток/сек) при использовании промышленных портальных считывателей, например, компании Impinj. Считыватель и метки в начале запроса генерируют число q (равное 2 в степени n). Если число q считывателя и одной из меток совпало, то они производят обмен информацией. Если же количество отозвавшихся меток не равно единице, то считыватель производит новый запрос, при котором число q генерируется заново. В случае, если часто возникает ситуация, в которой не произошёл обмен информации с меткой (то есть если меток слишком много или слишком мало по сравнению с диапазоном, в котором лежит число q), считыватель корректирует степень двойки. Данный алгоритм работает гораздо быстрее алгоритма, используемого в Gen1, так как в первом случае считыватель побитно перебирает до 64-х бит, а во втором работает теория вероятности и имеется механизм регулировки.

Антиколлизионный механизм (считывателей)

Кроме того, Gen 2 метки позволяют эффективно использовать в перекрывающихся и близких зонах несколько считывателей одновременно (технология англ. Dense Reader Mode) за счёт разнесения друг от друга частотных каналов считывателей.

Цена

Метки стандарта Gen2 в настоящее время уже существенно дешевле меток предыдущего поколения, что также делает их использование предпочтительным, а оборудование (считыватели) первого поколения в большинстве случаев требуют для работы с новыми стандартами лишь перепрограммирования встроенной программы (перепрошивки).

Пароли

Как и метки предыдущего стандарта, Gen2 обладают возможностью установки 32х-битного access-пароля. Кроме того, для каждой метки возможна установка килл-пароля (англ. "kill" password), после введения которого метка навсегда прекратит обмен информацией со считывателями.

ISO 15693

В настоящее время в качестве международного стандарта в области RFID выступает ISO 15693. Данный стандарт описывает принцип передачи информации, временные параметры передачи сигналов в RFID-системах и т. д.

Технология RFID (Radio Frequency Identification) пока остается довольно дорогой для отечественного рынка и работает только на крупных складах. Но руководители компаний, уже внедривших методику, успели по достоинству оценить преимущества радиочастотной идентификации товаров. Технология позволила решить целый ряд проблем, связанных с хранением и учетом продукции.

Как работает RFID?

Система RFID Reader довольно проста в использовании. На каждую единицу товара наносится специальная метка, в которой зашифрованы все данные: вес, объем, дата погрузки или разгрузки, основные параметры хранения. На выходе из складского помещения монтируется металлический каркас с чувствительными RFID датчиками. Они сканируют метки на каждой упаковке, которую проносят через ворота, и отправляют информацию в общую базу данных.

Программу можно настроить на идентификацию личных карточек сотрудников или объединить с системой видеонаблюдения. Это позволит не только упростить учет и отслеживание перемещений товаров, но и сократит число нарушений на складах.

Примеры использования

В мире существует практика использования систем на основе RFID технологии. Радиометки используются в различных областях:

На одном из заводов Toyota , расположенном в США, радиочастотная идентификация помогает контролировать заполненность трейлеров при погрузке. Аналогичные технологии внедрены на предприятиях Shevrolet и в крупных азиатских портах. Метки наносят на крупнотоннажные контейнеры, а погрузочную технику оснащают считывателями. Это позволило повысить товарооборот, так как пропала необходимость пересчитывать и сверять большие объемы товара вручную. При такой системе отслеживания снижается количество ошибок, произошедших по вине человека.

На заводах Sony Electronics используют перезаписываемые RFID метки. Их наносят на кинескопы на поточных линиях завершающих этапов производства. Сканируя метку, система передает данные в центральную базу, а оператор получает информацию о тестировании и местонахождении конкретной единицы продукции.

В ряде европейских стран радиочастотные метки избавили автовладельцев от необходимости пользования кассой каждый раз при заправке автомобиля. Электронные считыватели монтируют непосредственно на топливные насосы. Система запускает подачу топлива после получения соответствующего сигнала от сканера.

Транспортные компании также взяли технологию на вооружение . Метки ставят в нижней части лобового стекла грузовиков. В каждой контрольной точке и в конечном пункте располагают радиочастотные сканеры. Считывается не только дата и номер транспортного средства, но и вся информация по товару: накладные, путевые листы и т. д. В процессе движения автомобиля полностью исключается бумажная работа, передача данных осуществляется через центральный сервер.

В нашей стране RFID технологии появились около десяти лет назад и применяются в основном на складах. Но производители радиочастотного оборудования уже наладили серийный выпуск, так как уверены в его активном внедрении.

Применение RFID на складах

Использование RFID технологии для склада оправдано с экономической и практической точек зрения, особенно, если речь идет о терминалах с большим товарооборотом. Приобретение оборудования для крупных компаний окупается довольно быстро.

Преимущества системы радиочастотных меток:

Специалистам, которые занимаются устройством RFID на предприятии, особое внимание стоит уделить тем задачам, которые будут поставлены перед системой. Необходимо определить оптимальную дальность считывания, настроить антенны соответствующим образом, изучить специфику технологических процессов на складе. Важно понять принцип перемещения товарных позиций. Например, упаковка, пронесенная через RFID -считыватель , не обязательно должна покинуть пределы склада. Она может транспортироваться на другой участок, поэтому система не должна отмечать ее, как отгруженную.

Перспективы RFID

Подобные технологии чипирования уже используются в России, например, в новых паспортах. Но система работает пока не так активно, как в развитых странах. Эксперты прогнозируют RFID большое будущее, вплоть до полного замещения современных компьютеров. Конечно, это случится не скоро. Пока технологии дорабатываются с целью расширения функциональности и повышения эффективности. Одно из самых перспективных направлений развития – это работа во всевозможных интернет-магазинах. Учитывая ежедневный оборот, их склады нуждаются в особо строгом учете товаров, отслеживании перемещений.

Положительный опыт применения RFID в этом качестве представила компания Paxar. Ее специалистами была создана программа Magicmirror, основанная на радиочастотных технологиях. Это некое электронное зеркало. Посетитель фирменного магазина одежды Paxar может выбрать в коллекции любую модель с RFID меткой и поднести ее к зеркалу. На дисплей выйдет подробная информация о составе ткани, доступных цветах и размерах. Программа на основании данных сканера предложит также аксессуары, подходящие к этому предмету одежды. С помощью радиочастотного считывателя покупатель сможет вызвать продавца-консультанта, находясь в примерочной кабинке.

Технология хороша, особенно в применении к товарным складам. Однако, на сегодняшний день разработчики систем сталкиваются с некоторыми сложностями. Пути решения проблем со временем должны быть найдены, но пока технология внушает пользователям некоторые опасения.

Сложности использовании RFID-технологии для склада

Итак, чего же опасаются разработчики и конечные пользователи радиочастотных сканеров:

Цена . Первое оборудование, работающее по RFID технологии, было довольно громоздким и дорогостоящим. Оно неудобное в применении и требовало финансовых вложений, непосильных для мелких фирм. Инженерам удалось постепенно сделать установки более компактными. Ведь небольшие и легкие сканеры стоят дешевле, да и в использовании более просты. Стоимость же самих радиочастотных меток снижается не так быстро, как хотелось бы. Позволить себе оснастить весь склад микрочипами стоимостью в 10 евроцентов может далеко не каждая компания. Специалисты уверены, что как только стоимость меток упадет до 1 евроцента, спрос на них возрастет в разы.
Компьютерные угрозы – вирусы. Средний объем памяти микрочипа всего 2 кб. Изначально считалось, что метку просто невозможно заразить вирусом, но амстердамские ученые доказали противоположное. Они не только заразили микрочип, но и проанализировали возможные последствия этой ситуации. Неисправная метка выдает недостоверную информацию или вовсе перестает работать. Радиочастотная передача данных заражает и сканеры, через которые проходит чип. Это нарушает работу центральной базы данных и может полностью остановить работу склада, что означает колоссальные убытки для фирмы. Что еще опаснее – вирус может распространяться по радиоканалам и на другие метки, вызывая хаос. В применении к гипермаркетам и другим крупным объектам последствия совершенно непредсказуемы.
Возможность взлома . Собственно о взломе речь не идет, ведь чипы не защищены. Сканер способен считать информацию с большого расстояния, что дает большое поле для деятельности преступников. Любой человек, получивший товар с меткой, может воспользоваться считывателем и получить доступ к базе данных. Сюда относятся и сведения о кредитных картах покупателей, и другая конфиденциальная информация.
Кража данных из электронных документов . Например, при считывании паспортов, сканер автоматически отправляет данные в центральный компьютер. В Германии, Англии и США RFID технологии давно используются в оборонном секторе и в сфере здравоохранения. Но недавнее исследования показали, что данные с чипов можно скопировать с расстояния 100 метров, имея специальный сканер. То есть преступник может получить доступ к самым важным сведениям, распространение которых совершенно недопустимо.

Все эти опасения имеют место и при использовании RFID на складах. Специалисты активно ищут методы «поломки» чипа после того, как вещь передана покупателю, но пока все они малоэффективны. Программы деактивации метки вызывают лишь ее усыпление, а не выведение из строя.

Вот несколько способов, которые изобрели сами потребители, желающие сохранить тайну личной жизни:

срезание антенны. В ряде случаев это сделать невозможно. Например, при удалении метки с одежды придется испортить ткань;
обработка вещи в микроволновой печи. Излучение вызывает взрыв чипа, что тоже не проходит бесследно для купленного товара.

Немецкие инженеры много лет трудились над созданием прибора, способного вызвать необратимую деактивацию RFID метки. Технология основана на сильном воздействии электромагнитного импульса. Но пока аппарат тестируется и в свободном доступе его не найти.

Системы защиты данных

При невозможности вывести из строя метку, ученые решили разработать способы ее защиты. На сегодняшний день их несколько:

Защита данных паролем. Чип отправляет сканеру верные сведения только после введения секретного кода. Другой код может запустить программу самоуничтожения чипа, например, после покупки вещи. Технология оказалась уязвимой для хакеров, поэтому не нашла широкого распространения.
Аппаратно-сетевая защита. Система блокирует все метки на складе и открывает нужную только по запросу. Программа постоянно сканирует эфир, предоставляя сведения о попытке несанкционированно считывания. Данная технология применима к чипам любой сложности и объема. Она достаточно эффективна и защищена от атак хакеров.
Слом антенны. При покупке товара покупатель просто обламывает кончик антенны, ответственный за передачу данных на расстоянии. При возврате товара продавец может идентифицировать вещь, поднеся сканер вплотную к метке.
Установка «глушилок». Устройство работает по принципу самих RFID-меток, копируя алгоритмы микросхем. Разница в том, что «глушилка» на запросы сканера выдает недостоверную информацию – цифровой мусор. Создание такого мешающего чипа осложняется тем, что он должен распознавать различные считывающие устройства и выдавать поток ненужной информации незарегистрированным приборам.

В перспективе, использование RFID-технологий в организации работы склада должно повысить скорость товарооборота и эффективность всей складской системы. Если есть серьезная программа защиты данных, или информация на чипах не представляет особой ценности для третьих лиц, то радиочастотные метки – отличное решение для любого бизнеса.

История RFID меток

Технология, наиболее близкая к данной - система распознавания «свой-чужой» IFF (Identification Friend or Foe), изобретённая Исследовательской лабораторией ВМС США в 1937 году . Она активно применялась союзниками во время Второй мировой войны, чтобы определить, своим или чужим является объект в небе. Подобные системы до сих пор используются как в военной, так и в гражданской авиации.

Ещё одной вехой в использовании RFID-технологии является работа Гарри Стокмана (Harry Stockman ) под названием «Коммуникации посредством отражённого сигнала» (англ. "Communication by Means of Reflected Power" ) (доклады IRE, стр. 1196-1204, октябрь ) . Стокман отмечает, что «…значительные работы по исследованию и разработке были сделаны до того, как были решены основные проблемы в связи посредством отражённого сигнала, а также до того, как были найдены области применения данной технологии» .

Первая демонстрация современных RFID-чипов (на эффекте обратного рассеяния), как пассивных, так и активных, была проведена в Исследовательской Лаборатории Лос Аламоса (англ. Los Alamos Scientific Laboratory ) в 1973 году . Портативная система работала на частоте 915 МГц и использовала 12 битные метки.

Первый патент, связанный собственно с названием RFID, был выдан Чарльзу Уолтону (Charles Walton ) в 1983 году (патент США за № 4,384,288).

Классификация RFID-меток

Существует несколько способов систематизации RFID-меток и систем :

По источнику питания

По типу источника питания RFID-метки делятся на :

Пассивные
Активные
Полупассивные

Пассивные

RFID-антенна

Пассивные RFID-метки не имеют встроенного источника энергии . Электрический ток , индуцированный в антенне электромагнитным сигналом от считывателя, обеспечивает достаточную мощность для функционирования кремниевого КМОП -чипа, размещённого в метке, и передачи ответного сигнала.

Коммерческие реализации низкочастотных RFID-меток могут быть встроены в стикер (наклейку) или имплантированы под кожу (см. VeriChip).

Компактность RFID-меток зависит от размеров внешних антенн, которые по размерам превосходят чип во много раз и, как правило, определяют габариты меток. Наименьшая стоимость RFID-меток, которые стали стандартом для таких компаний, как Wal-Mart , Target , Tesco в Великобритании, Metro AG в Германии и Министерства обороны США , составляет примерно 5 центов за метку фирмы SmartCode (при покупке от 100 млн штук) . К тому же, из-за разброса размеров антенн, и метки имеют различные размеры - от почтовой марки до открытки. На практике максимальная дистанция считывания пассивных меток варьируется от 10 см (4 дюймов) (согласно стандарту ISO 14443) до нескольких метров (стандарты EPC и ISO 18000-6), в зависимости от выбранной частоты и размеров антенны. В некоторых случаях антенна может быть изготовлена печатным способом.

Производственные процессы от Alien Technology под названием Fluidic Self Assembly , от SmartCode - Flexible Area Synchronized Transfer (FAST) и от Symbol Technologies - PICA направлены на дальнейшее уменьшение стоимости меток за счёт применения массового параллельного производства. Alien Technology в настоящее время использует процессы FSA и HiSam для изготовления меток, в то время как PICA - процесс от Symbol Technologies - находится ещё на стадии разработки. Процесс FSA позволяет производить свыше 2 миллионов ИС пластин в час, а PICA процесс - более 70 миллиардов меток в год (если его доработают). В этих технических процессах ИС присоединяются к пластинам меток, которые в свою очередь присоединяются к антеннам, образуя законченный чип. Присоединение ИС к пластинам и в дальнейшем пластин к антеннам - самые пространственно чувствительные элементы процесса производства. Это значит, что при уменьшении размеров ИС монтаж (англ. Pick and place ) станет самой дорогой операцией. Альтернативные методы производства, такие как FSA и HiSam, могут значительно уменьшить себестоимость меток. Стандартизация производства (англ. Industry benchmarks ) в конечном счёте приведёт к дальнейшему падению цен на метки при их широкомасштабном внедрении.

Некремниевые метки могут изготавливаться из полимерных полупроводников . В настоящее время их разработкой занимаются несколько компаний по всему миру. Метки, изготавливаемые в лабораторных условиях и работающие на частотах 13,56 МГц, были продемонстрированы в 2005 году компаниями PolyIC (Германия) и Philips (Голландия). В промышленных условиях полимерные метки будут изготавливаться методом прокатной печати (технология напоминает печать журналов и газет), в результате чего они будут дешевле, чем метки на основе ИС. В конечном счёте это может закончиться тем, что для большинства сфер применения метки станут печатать так же просто, как и штрих-коды , и они станут такими же дешёвыми.

Полупассивные

Полупассивные RFID-метки, также называемые полуактивными, очень похожи на пассивные метки, но оснащены батареей, которая обеспечивает чип энергопитанием . При этом дальность действия этих меток зависит только от чувствительности приёмника считывателя и они могут функционировать на большем расстоянии и с лучшими характеристиками.

По типу используемой памяти

По типу используемой памяти RFID-метки делятся на :

RO (англ. Read Only ) - данные записываются только один раз, сразу при изготовлении. Такие метки пригодны только для идентификации. Никакую новую информацию в них записать нельзя, и 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.

По рабочей частоте

Метки диапазона LF (125-134 кГц)

RFID-метка 125 кГц

Пассивные системы данного диапазона имеют низкие цены, и в связи с физическими характеристиками, используются для подкожных меток при чипировании животных , людей и рыб. Однако, в связи с длиной волны, существуют проблемы со считыванием на большие расстояния, а также проблемы, связанные с появлением коллизий при считывании.

Метки диапазона HF (13,56 МГц)

Для существовавших в данном диапазоне частот стандартов были найдены серьёзные проблемы в безопасности: совершенно отсутствовала криптография у дешёвых чипов карты Mifare Ultralight , введённая в использование в Нидерландах для системы оплаты проезда в городском общественном транспорте OV-chipkaart , позднее была взломана считавшаяся более надёжной карта Mifare Classic .

Метки диапазона UHF (860-960 МГц)

Метки данного диапазона обладают наибольшей дальностью регистрации, во многих стандартах данного диапазона присутствуют антиколлизионные механизмы . Ориентированные изначально для нужд складской и производственной логистики, метки диапазона UHF не имели уникального идентификатора. Предполагалось, что идентификатором для метки будет служить EPC-номер (Electronic Product Code ) товара, который каждый производитель будет заносить в метку самостоятельно при производстве. Однако скоро стало ясно, что помимо функции носителя EPC-номера товара хорошо бы возложить на метку ещё и функцию контроля подлинности. То есть возникло требование, противоречащее самому себе: одновременно обеспечить уникальность метки и позволить производителю записывать произвольный EPC-номер.

Долгое время не существовало чипов, которые бы удовлетворяли этим требованиям полностью. Выпущенный компанией Philips чип Gen 1.19 обладал неизменяемым идентификатором, но не имел никаких встроенных функций по паролированию банков памяти метки, и данные с метки мог считать кто угодно, имеющий соответствующее оборудование. Разработанные впоследствии чипы стандарта Gen 2.0 имели функции паролирования банков памяти (пароль на чтение, на запись), но не имели уникального идентификатора метки, что позволяло при желании создавать идентичные клоны меток.

Наконец, в 2008 году компания NXP выпустила два новых чипа , которые на сегодняшний день отвечают всем выше перечисленным требованиям. Чипы SL3S1202 и SL3FCS1002 выполнены в стандарте EPC Gen 2.0 , но отличаются от всех своих предшественников тем, что поле памяти TID (Tag ID ), в которое при производстве обычно пишется код типа метки (и он в рамках одного артикула не отличается от метки к метке), разбито на две части. Первые 32 бита отведены под код производителя метки и её марку, а вторые 32 бита - под уникальный номер самого чипа. Поле TID - неизменяемое, и, таким образом, каждая метка является уникальной. Новые чипы имеют все преимущества меток стандарта Gen 2.0. Каждый банк памяти может быть защищен от чтения или записи паролем, EPC-номер может быть записан производителем товара в момент маркировки .

В UHF RFID-системах по сравнению с LF и HF ниже стоимость меток, при этом выше стоимость прочего оборудования.

В настоящее время частотный диапазон УВЧ открыт для свободного использования в Российской Федерации в так называемом «европейском» диапазоне - 863-868 МГЦ.

Радиочастотные UHF-метки ближнего поля

По сравнению с переносными, считыватели такого типа обычно обладают большей зоной чтения и мощностью и способны одновременно обрабатывать данные с нескольких десятков меток. Стационарные считыватели подключаются к ПЛК , интегрируются в DCS или подключаются к ПК. Задача таких считывателей - поэтапно фиксировать перемещение маркированных объектов в реальном времени, либо идентифицировать положение меченых предметов в пространстве .

Мобильные

RFID и альтернативные методы автоматической идентификации

По функциональности RFID-метки, как метод сбора информации, очень близки к штрих-кодам, наиболее широко применяемым сегодня для маркировки товаров. Несмотря на удешевление стоимости RFID-метки, в обозримом будущем полное вытеснение штрих-кодов радиочастотной идентификацией вряд ли состоится по экономическим причинам (система не будет окупаться).

В то же время и сама технология штрих-кодов продолжает развиваться. Новые разработки (например, двумерный штрих-код Data Matrix) решают ряд проблем, ранее решавшихся лишь применением RFID. Технологии могут дополнять друг друга. Компоненты с неизменными потребительскими свойствами могут маркироваться постоянной маркировкой на основе оптических технологий распознавания, несущей информацию об их дате выпуска и потребительских свойствах, а на RFID-метку можно записать информацию, подверженную изменению, такую, как данные о конкретном получателе заказа на возвращаемой многоразовой упаковке.

Преимущества радиочастотной идентификации

Возможность перезаписи . Данные RFID-метки могут перезаписываться и дополняться много раз, тогда как данные на штрих-коде не могут быть изменены - они записываются сразу при печати.
Отсутствие необходимости в прямой видимости . RFID-считывателю не требуется прямая видимость метки, чтобы считать её данные. Взаимная ориентация метки и считывателя часто не играет роли. Метки могут читаться через упаковку, что делает возможным их скрытое размещение. Для чтения данных метке достаточно хотя бы ненадолго попасть в зону регистрации, перемещаясь, в том числе, и на довольно большой скорости. Напротив, устройству считывания штрих-кода всегда необходима прямая видимость штрих-кода для его чтения.
Большее расстояние чтения . RFID-метка может считываться на значительно большем расстоянии, чем штрих-код. В зависимости от модели метки и считывателя, радиус считывания может составлять до нескольких сотен метров. В то же время подобные расстояния требуются не всегда.
Больший объём хранения данных . RFID-метка может хранить значительно больше информации, чем штрих-код.
Поддержка чтения нескольких меток . Промышленные считыватели могут одновременно считывать множество (более тысячи) RFID-меток в секунду, используя так называемую антиколлизионную функцию. Устройство считывания штрих-кода может единовременно сканировать только один штрих-код.
Считывание данных метки при любом её расположении . В целях обеспечения автоматического считывания штрихового кода, комитеты по стандартам (в том числе EAN International) разработали правила размещения штрих-меток на товарной и транспортной упаковке. К радиочастотным меткам эти требования не относятся. Единственное условие - нахождение метки в зоне действия считывателя.
Устойчивость к воздействию окружающей среды . Существуют RFID-метки, обладающие повышенной прочностью и сопротивляемостью жёстким условиям рабочей среды, а штрих-код легко повреждается (например, влагой или загрязнением). В тех сферах применения, где один и тот же объект может использоваться неограниченное количество раз (например, при идентификации контейнеров или возвратной тары), радиочастотная метка оказывается более приемлемым средством идентификации, так как её не требуется размещать на внешней стороне упаковки. Пассивные RFID-метки имеют практически неограниченный срок эксплуатации.
Интеллектуальное поведение . RFID-метка может использоваться для выполнения других задач, помимо функции носителя данных. Штрих-код же не программируем и является лишь средством хранения данных.
Высокая степень безопасности . Уникальное неизменяемое число-идентификатор, присваиваемое метке при производстве, гарантирует высокую степень защиты меток от подделки. Также данные на метке могут быть зашифрованы. Радиочастотная метка обладает возможностью закрыть паролем операции записи и считывания данных, а также зашифровать их передачу. В одной метке можно одновременно хранить открытые и закрытые данные.

Недостатки радиочастотной идентификации

Работоспособность метки утрачивается при частичном механическом повреждении.
Стоимость системы выше стоимости системы учёта, основанной на штрих-кодах.
Сложность самостоятельного изготовления . Штрих-код можно напечатать на любом принтере.
Подверженность помехам в виде электромагнитных полей.
Недоверие пользователей, возможности использования её для сбора информации о людях.
Установленная техническая база для считывания штрих-кодов существенно превосходит по объёму решения на основе RFID.
Недостаточная открытость выработанных стандартов .

Характеристики технологии

Составлена по материалам книги Сандип Лахири «RFID. Руководство по внедрению»

Характеристики технологии	RFID	Штрих-код
Необходимость в прямой видимости метки	Чтение даже скрытых меток	Чтение без прямой видимости невозможно
Объём памяти	От 10 до 10 000 байт	До 100 байт
Возможность перезаписи данных и многократного использования метки	Есть	Нет
Дальность регистрации	До 100 м	До 4 м
Одновременная идентификация нескольких объектов	До 200 меток в секунду	Невозможна
Устойчивость к воздействиям окружающей среды: механическому, температурному химическому, влаге	Повышенная прочность и сопротивляемость	Зависит от материала, на который наносится
Срок жизни метки	Более 10 лет	Зависит от способа печати и материала, из которого состоит отмечаемый объект
Безопасность и защита от подделки	Подделка практически невозможна	Подделать легко
Работа при повреждении метки	Невозможна	Затруднена
Идентификация движущихся объектов	Да	Затруднена
Подверженность помехам в виде электромагнитных полей	Есть	Нет
Идентификация металлических объектов	Возможна	Возможна
Использование как стационарных, так и ручных терминалов для идентификации	Да	Да
Возможность введения в тело человека или животного	Возможна	Затруднена
Габаритные характеристики	Средние и малые	Малые
Стоимость	Средняя и высокая	Низкая

Критика

RFID и права человека

Дебра Боуэн, сенатор штата Калифорния , на слушаниях 2003 года

Использование RFID-меток вызвало серьёзную полемику, критику и даже бойкотирование товаров. Четыре основных проблемы этой технологии, связанные с неприкосновенностью частной жизни , следующие:

Покупатель может даже не знать о наличии RFID-метки. Или не может её удалить
Данные с метки могут быть считаны дистанционно без ведома владельца
Если помеченный предмет оплачивается кредитной картой , то возможно однозначно связать уникальный идентификатор метки с покупателем
Система меток EPCGlobal создаёт или предполагает создание уникальных серийных номеров для всех продуктов, несмотря на то, что это создаёт проблемы с

Типы RFID-меток – по способу электропитания

Пассивные – у метки отсутствуют собственные элементы электропитания. Для питания используется энергия электромагнитного поля считывателя. Пассивные метки могут обладать минимально-возможными размерами этикеток-наклеек или карточек, но за счет ограничения мощности при такой схеме питания дистанции считывания относительно невелики (хотя и могут быть до 20 и более метров в диапазоне UHF), а радиочастотная мощность считывателя, наоборот, должна быть достаточно велика.

Все пассивные метки получают энергию для работы из поля считывателя, распознавая команды обмена в его модуляции со стороны считывателя, либо просто присутствие чистой немодулированной несущей частоты считывателя (для некоторых упрощенных схем работы). В ответ метка модулирует нагрузку своей приемной антенны необходимой цифровой последовательностью.

В диапазоне UHF это приводит к отражению от антенны метки модулированного сигнала, который принимается и распознается считывателем (на фоне непрерывного излучения чистой несущей). В диапазонах HF и LF модуляция нагрузки контура антенны метки приводит также и к модуляции добротности резонансного контура приемной антенны, что детектируется и демодулируется считывателем.

Полупассивные метки – используется протокол и схема радиоинтерфейса пассивной метки, но присутствует батарея питания. Такие метки могут иметь несколько большую дистанцию обмена, чем пассивные, но все равно меньшую, чем активные. Также данная схема применяется в метках-логгерах или метках-датчиках, использующих пассивный интерфейс для связи со считывателем по стандартному протоколу, а батарейное питание — для периодической записи в память метки данных с датчиков (температуры, влажности, ускорения и т.п.), без обязательного нахождения метки в поле считывателя для электропитания подсистемы измерения.

Активные – в метке есть батарея питания. Метка передает радиочастотный сигнал в ответ на внешнюю команду или самостоятельно. В данной схеме достигаются максимальные дистанции регистрации до 1 километра или даже больше, при очень небольших радиочастотных мощностях (за счет применения высокоинтегрированных электронных чипов с хорошей цифровой обработкой сигналов). Минусы – относительно большие габариты метки и необходимость смены батарей питания. Любой брелок управления автомобильной сигнализацией фактически является специализированной активной RFID-меткой.

Рабочие частоты любого радиоизлучающего оборудования во всем мире сейчас жестко регламентируются.

Отведенные для RFID-систем диапазоны и их основные характеристики, в порядки перспективности и распространения использования:

UHF (Ultra High Frequency) 860~960 МГц

За счет высокой частоты и небольшой длины радиоволн в этом диапазоне обмен считыватель-метка использует полное электромагнитное поле и дистанции регистрации достигают нескольких десятков метров для пассивных меток (хотя иногда также используется магнитная связь на близком расстоянии до 20 сантиметров, что позволяет регистрировать метки в сложных окружениях жидкостями или металлами). Полосы сигналов широкие, скорости обмена с меткой также высокие.

Частоты из диапазона 860~960 МГц (разные для разных регионов мира и стран , в EU 865,0 ~ 868,0 МГц, в РФ 866,6 ~ 867,4 МГц) наиболее массово и перспективно используется для систем пассивных меток стандарта GS1 EPC Global Class 1 Generation 2 (EPC Gen2, или просто G2) и соответствующего ему стандарта ISO/IEC 18000-63(C).

Метки и оборудование данного типа обладают, по сравнению с другими пассивными системами, рекордными характеристиками:

дальности считывания до нескольких десятков метров (зависит от считывателя, антенны и конструкции самой метки);
одновременное считывания до нескольких сотен меток в зоне регистрации;
считывание до нескольких десятков уникальных меток в секунду;
считывание одиночных меток при их перемещении через зону регистрации на скорости до 250 км/ч;
минимально-низкая цена метки.

HF (High Frequency) 13,56 МГц

Основной действующий стандарт ISO/IEC 18000-3:2010. Транспортные проездные карты, карты метро. Возможность считывания многих меток, при их присутствии в зоне считывания, заложена в стандарт – до нескольких десятков (не для всех под-стандартов). Связь метки и считывателя по магнитной составляющей поля. И метки, и приемопередающие антенны считывателей выполнены в виде петлевых катушек. Максимальная дистанция регистрации ~ 1 м.

Считыватели небольшой мощности и дистанции чтения недороги и распространены. Метки в производстве достаточно технологичны, но имеются принципиальные ограничения к их существенному удешевлению. Производятся разных видов – тонкие наклейки, карточки, брелки, браслеты. Метки и считыватели с встроенными криптографическими функциями защищены от взлома и дублирования (ISO/IEC 14443, они и используются как транспортные или платежные карты). Получающая все большее распространение технология NFC (Near Field Communication, ISO/IEC 21481) также основана на этих стандартах.

LF (Low Frequency), 125 ~ 135 КГц

Основной действующий стандарт ISO/IEC 18000-2:2009. Большая часть систем контроля доступа «по карточкам» или брелкам соответствует этому диапазону (кроме транспортных). Также применяется для «чипирования» животных – под кожу «встраивается» специальная стеклянная RFID-метка-капсула.

В метках и в считывающей антенне находятся катушки, связь через магнитное поле. Дистанция регистрации обычно «proximity» 10 ~ 50 мм, хотя есть считыватели с большими петлевыми антеннами с дистанцией регистрации до 0,7 метра.

Оборудования близкого чтения недорого, но сами метки относительно дороги и без перспектив удешевления из-за конструктивных особенностей.

UHF 433 МГц, 2,4 ГГц.

Диапазоны 433 МГц и 2,4 ГГц используются в основном для активных меток, хотя работа пассивных меток в диапазоне 2,4 ГГц также возможна (стандарт ISO/IEC 18000-4:2008, хотя предложения считывателей и пассивных меток практически отсутствуют). Используется полное электромагнитное поле, дистанции регистрации достигают километра и более для активных меток. Полосы сигналов широкие, скорости обмена высокие.

В этих же диапазонах работают «системы определения места нахождения в реальном времени» (Real Time Locating System — RTLS) на основе активных RFID-меток.

Многие системы активных меток и RTLS данных диапазонов не стандартны и используют свои протоколы обмена, действующие только для оборудования одного производителя, но есть и общие стандарты:

ISO/IEC 18000-7:2009 – активные метки диапазона 433 МГц;
Группа стандартов ISO/IEC 24730 для RTLS диапазона 2,4 ГГц;
IEEE 802.15.4f-2012 — активные метки и RTLS диапазона 433 МГц.

В последнее время также получают распространение устройства, функционально аналогичные активным RFID-меткам, но выполненные на основе беспроводных компьютерных стандартов связи «Bluetooth» и «Wi-Fi». Возможность появления таких устройств связана с развитием технологий производства микросхем с малым потреблением и разработки специальных под-стандартов этих систем, ориентированных именно на устройства с малым потреблением (Bluetooth LE — Low Energy).

Все RFID метки подвержены экранирующему действию сплошных металлических элементов. В меньшей степени они действуют на LF метки, и существенно на HF и UHF (снижая дистанцию регистрации вплоть до отсутствия чтения на минимальном расстоянии от антенны).

Обычные метки-наклейки или карточки всех диапазонов не рассчитаны на закрепление на металлических поверхностях (только на диэлектрических или слабо поглощающих радиочастотное излучение). Но есть специальные метки, рассчитанные для закрепления на металл (толще размерами и существенно дороже, чем простые).

Устройства считывания RFID-меток

RFID-считыватели всех диапазонов возможно разделить на следующие виды:

Стационарные – с внешним электропитанием, достаточно крупные по размерам и весу. Обычно имеют встроенный коммутатор для подключения и одновременного использование нескольких внешних приемопередающих антенн.

Программное обеспечение для RFID-систем

Большая часть RFID-считывателей, за редкими исключениями, работает в составе информационных систем.

В простейших случаях система может состоять из одного управляющего контроллера. Так устроены, например, простые системы контроля доступа по RFID-меткам, минимально состоящие из считывателя или нескольких считывателей, подсоединенных к контроллеру, анализирующему регистрируемые идентификаторы меток. Если считанный идентификатор записан в памяти контроллера как разрешенный, выдается сигнал на открытие двери, турникета и т. п.

Любая RFID система управляется некоторым специальным программным обеспечением (ПО), которое может быть встроено в контроллер или быть более сложным, выполняющимся на управляющих компьютерах или серверах, вплоть до глобальных территориально-распределенных систем.

Самый простой RFID-считыватель уже содержит микроконтроллер с встроенной программой, в соответствии с которой производится опрос и обмен цифровой информацией с RFID-меткой по радиоинтерфейсу и обрабатываются полученные данные для выполнения действий или передачи их на другие устройства и уровни информационной системы.

Современные производительные промышленные считыватели, например стандарта EPC Gen2 (UHF), должны обеспечивать достаточно сложные программные протоколы обмена информацией с метками с одной стороны, и связанные с этим же сложные протоколы программного обмена с вышестоящей информационной системой, поддерживающие разнообразные настройки режимов обмена и передачи данных для достижения необходимой производительности считывания и записи меток.

Информация регистрации меток в рамках информационной системы должна увязываться с объектами, их содержащими, и интерпретироваться как уже высокоуровневые события перемещения объектов учета. При этом обычно необходима «фильтрация» элементарных событий регистрации меток, отбрасывающая повторные регистрации или, по более сложным алгоритмам, учитывающая последовательность по времени перемещения меток в зонах регистрации.

ПО, поддерживающее RFID-систему из многих зон чтения, должно обеспечивать контроль исправности и наличия связи со считывателями, индивидуальное сохранение настроек, хранение результатов регистрации меток для последующего анализа и контроля, предоставление необходимых экранных режимов для управления работой системы администраторами и пользователями.

Протоколы программного обмена со считывателями разных производителей к настоящему времени в основном еще не стандартны и индивидуальны, что является большой проблемой при необходимой смене производителя оборудования и требует доработку управляющего ПО.

Предложен и действует стандарт низкоуровневого протокола обмена со считывателем LLRP (Low Level Reader Protocol, ISO/IEC 24791-5:2012), но реализован он пока не во всех считывателях стандарта EPC Gen2, хотя и предполагает широкое использование.

RFID-ПО обычно разрабатывается с использованием программных компонентов SDK (Software Development Kit) и API (Application Program Interface), предоставляемых производителем считывателя. В комплект для разработки ПО кроме SDK и API обычно также входят готовые тестовые программы, позволяющие протестировать работу считывателя и подобрать необходимые при регистрации меток.

ПО для настольных считывателей (обычно небольшой дистанции регистрации с подключением по интерфейсу USB). ПО связывает считыватель с локальным ПО на компьютере, в котором обрабатываются результаты регистрации меток и предоставляется пользовательский интерфейс. ПО компьютера может быть автономным или являться клиентской частью распределенной ИС. RFID-ПО может встраиваться непосредственно в локальное ПО ИС, но также может выполняться в виде ActiveX или COM-объектов (для Windows), к которым обращается ПО ИС.

ПО для стационарных промышленных считывателей . Обычно такие считыватели используются для организации больших многоантенных зон регистрации в виде ворот (портальный считыватель), туннелей и т.п., и рассчитаны на подключение к ИС предприятия по компьютерным сетям Ethernet. Такое RFID-ПО обычно исполняется на сервере и поддерживает работу сразу многих считывателей.

ПО для мобильных терминалов сбора данных с встроенным RFID-считывателем, сенсорным экраном и клавиатурой. RFID-считыватель может быть и внешним, подключаемым по беспроводному интерфейсу Bluetooth или по проводному подключению. В качестве терминала может выступать коммуникатор. ПО в этом случае должно разрабатываться под платформу терминала или коммуникатора (Windows CE/Mobile, Android, iOS) с необходимой функциональностью (типичные применения – инвентаризации, поиска заданных товаров, комплектования заказа, контроль продукции по RFID-метке). ПО должно учитывать мобильный характер работы и поддерживать беспроводную связь с ИС (по Wi-Fi или сотовой сети) для загрузки данных и заданий и обратной передачи результатов. В ИС должно присутствовать соответствующее ПО, обеспечивающее синхронизацию данных с мобильными терминалами.

ПО для RFID-принтеров этикеток . Метки-наклейки, получаемые от производителя, необходимо подготовить для использования – записать в метку необходимую информацию, «привязать» идентификатор к заданному продукту или объекту в ИС, напечатать на метке текст, если это необходимо. RFID-принтеры могут соединяться с локальным компьютером, на котором должно работать ПО, или по компьютерной сети с серверным ПО, управляющим подготовкой метки.

Вконтакте

В современном мире при постоянном росте транспортных и грузовых потоков, огромном увеличении количества товарных позиций вопросы транспортной и складской логистики играют все большую, а порой решающую роль при выборе клиентами той или иной логгистической компании.
До недавнего времени с вопросом учета грузовых потоков неплохо справлялась система штрихового кодирования товаров. В мире существует несколько стандартов штрихового кодирования и большинство современных считывателей штрих-кода способны воспринимать большинство общепринятых стандартов.
К сожалению технология штрихового кодирования имеет ряд существенных недостатков, таких как: В связи с этим в последнее время во всем мире все больший интерес проявляется к новой технологии радиочастотной идентификации товаров (RFID). Любой товар в процессе производства или складской обработки можно снабдить радиочастотной меткой RFID.

Что такое RFID?
Радиочастотная идентификация (RFID) - это продвинутая технология автоматической идентификации. Она используется, чтобы идентифицировать, проследить, рассортировать и обнаружить неограниченное количество предметов, включая людей, транспортные средства, одежду, контейнеры, транспортную тару и поддоны. Она может быть использована в таких приложениях, как контроль доступа, контроль и учёт рабочего времени, идентификация транспортного средства, идентификация в прачечных, предприятиях текстильной промышленности, отслеживание активов, контроль материально-производственных запасов, автоматизация производства, контроль за перемещением потоков грузов и транспорта, автоматизация складской обработки, автоматизация загрузки и разгрузки.

RFID основывается на радио частоте и является бесконтактной технологией, не требующей ни контакта со считывателем, ни прямой видимости считывателя (как в технологии штрих-кодов). Вот почему RFID снимает проблемы, связанные с "контактными" и "находящимися в зоне видимости" технологиями. Например, "хорошее" прочтение гарантировано в жару, дождь, холод (- 30С) , при загрязнении жиром или коррозийными химическим веществами.

Преимущества RFID
Технология RFID даёт возможность пользователям не проводить сбор данных с помощью бумаги и карандаша. Как правило, количество данных, которые необходимо собрать просто неизмеримо, и соответственно для обработки этой информации требуется огромное количество времени, вот почему самый практичный метод сбора данных - автоматизированный с использованием компьютерных технологий. Автоматический сбор данных систематизирует данные в системе, быстро делая информацию доступной. В производстве высоко ценится возможность быстро и своевременно определить, что рабочий процесс проходит не по графику. В отличие от штрих-кодов RFID даёт возможность автоматической идентификации предметов, не размещая предмет рядом со считывателем. Технология RFID решает эту проблему посредством беспроводной передачи идентификационной информации с предметов на считыватель. Не требуется прямая видимость считывателя.
Сравнение RFID и штрих-кода

В отличие от штрих-кода, благодаря механизму антиколлизий, RFID может считываться несколько меток одновременно. RFID может считать до сотен предметов за одно прочтение, в то время как штрих-код считывает один предмет за одно прочтение.
Для RFID не требуется прямой видимости. Нет необходимости помещать штрих-код в непосредственной близости от считывателя. При этом не нужно проводить сканером непосредственно по метке, регистрация меток производится автоматически при попадании метки в зону действия антенны считывателя.		RFID может быть вживлён внутри каждой товарной единицы.	В отличие от штрих-кода RFID очень трудно копировать.	Метки и считыватели RFID не имеют подвижных деталей, поэтому техническое обслуживание системы весьма редко, она может работать достаточно длительный период времени.	RFID идеально подходит для работы в загрязненной, жирной, сырой и жесткой среде.	RFID работает быстро: коммуникация между меткой и считывателем занимает миллисекунды.	Фактическая пропускная способность зависит от коммуникации с компьютером. Общая скорость хорошего прочтения – от 30 до 100 миллисекунд для прочтения метки.

Пионером в области меток RFID можно считать компанию Philips, разработавшую метку типа I-Code 1,а затем I-Code SLI.
Первым стандартом в области меток RFID стал стандарт ISO 15693, разработанный специально для приложений в области идентификации различных товаров и продукции. Стандарт базируется на частоте 13,56 МГц. Рабочее расстояние между считывателем и меткой составляет около метра, максимальный объем памяти метки составляет 8 кбайт. Метки поддерживаю функцию защиты от краж.
Следующим этапом развития технологии RFID стало применение сверх высокочастотных частотных диапазонов для меток, так в Европе применяются метки диапазона 869,4-869,65 МГц и 2,400-2,4835 ГГц, в Америке 902-928 МГц и 2,400-2,4835 ГГц., в Израиле 433MГЦ, 915 МГц, 2.45 ГГц.
В этих диапазонах действует стандарт ISO 18000 части 4 и 6, ISO 18185 и др. в зависимости от области применения.
Применение этих диапазонов позволило увеличить рабочее расстояние между считывателем и метками до 10 и более метров, значительно увеличило скорость считывания информации с метки.
Самым современным стандартом в области меток RFID в ближайшее время станет стандарт EPC (Electronic Product Code)- электронный код продукта. Благодаря уменьшению объема памяти удалось существенно снизить стоимость меток (до 5 центов) , в метках появилась команда самоуничтожения (destroy) , которая после использования метки по назначению выводит её из строя, тем самым решается насущная проблема неприкосновенности частной жизни, т.к. сохранившаяся в одеже, обуви или другом предмете метка RFID потенциально позволяет отслеживать перемещение человека.Сеть ЕРС – это технология, предоставляющая широкие возможности. Она позволяет более эффективно наладить работу организации посредством прозрачности информации об изделиях в цепочке поставок. Этот новый открытый глобальный стандарт сочетает в себе недорогую RFID технологию, существующую инфраструктуру коммуникационной сети, Электронный Код продукции (число, которое идентифицирует каждый предмет), всё это позволяет собрать точную информацию в режиме реального времени, которая позволяет определить местонахождение предмета, дату его изготовления, количество предметов, имеющихся в цепи поставки. Эта система работает на базе системы поиска, который проводится через центр Auto-ID и поддерживается более чем 100 ведущими компаниями.

Как функционирует сеть ЕРС?
Сеть ЕРС использует радио частотную идентификацию, чтобы собрать полную информацию о продукции, в цепочке поставок. Сеть состоит из 5 основных элементов: Электронный Код Изделия (ЕРС), Система ID (метки и считыватели ЕРС), служба Наименования предмета (ONS), Физический Язык метки (PML) и Savant-система распределения потоков информации.
Изначально ЕРС – это число, разработанное для идентификации каждого изделия в цепочки поставок. Число ЕРС находится в метке, которая включает в себя кремниевую микросхему и антенну, и прикрепляется к изделию.
Используя технологию радиочастотной идентификации, метка передаёт своё число на считыватель. Затем считыватель передаёт число на компьютер, или в локальные прикладные программы, которые известны как служба Наименования предмета (ONS). ONS сообщает системам компьютера, где находится информация о предмете, который имеет данный ЕРС, например когда был изготовлен данный предмет.

Служба Наименования Предмета (ONS).
C технической точки зрения для открытой, глобальной сети по отслеживанию товаров требуется особая сетевая архитектура. Коль скоро только ЕРС хранится на метке, компьютерам необходим какой-то способ для соотнесения ЕРС с информацией о соответствующем предмете. Эту функцию выполняет Служба Наименования Предмета (ONS), автоматическое сетевое обслуживание, аналогичное Службе Наименования области-Domain (DNS) для компьютеров, которая указывает компьютерам места во Всемирной сети Web.

Физический Язык метки(PML).
Физический Язык метки (PML) – это новый язык стандарта для описания физических предметов. В окончательном варианте он будет основываться на обще принятом eXtensible Markup Language- языке метки (XML). Вместе с ЕРС и ONS PML завершает фундаментальные компоненты, необходимые для автоматической связи информации с физическими предметами. ЕРС идентифицирует продукт, PML описывает продукт, ONS соединяет их вместе. Стандартизация этих компонентов обеспечит «универсальную соединимость» между предметами в физическом мире.

Savant.
Savant – технология программного обеспечения, разработанная для управления и передвижения информации таким образом, чтобы не перегрузить существующую корпоративную и общественные сети.
Savant использует архитектуру распределения, это значит, что программное обеспечение запущено на разных компьютерах организации, а не управляет всей системой с одного центрального компьютера.
Savant организован иерархически, и является нервной системой новой сети ЕРС, контролируя и управляя потоком информации.

Обзор сети ЕРС.
Сеть ЕРС даст возможность организациям более чётко работать с потребителями, предоставляя информацию и данные о кодированной продукции в цепочке поставки в сеть пользователей. Это, в свою очередь, увеличивает товарооборот, уменьшает стоимость и увеличивает использование активов.
Сеть ЕРС увеличивает наличие продукции на магазинах розничной торговли, сокращая запасы и более гибко отвечая нуждам потребителей. Технология позволяет продавцам розничной торговли рациональнее разместить продукцию на складе, улучшить процесс пополнения запаса, улучшить процесс управления запасами, сделать взаимодействие продавцов розничной торговли и производителей более эффективным.
Складирование и распространение. Сеть ЕРС снижает затраты на хранение на складе и распространение, ускоряет доставку, обеспечивает при этом более точную и быструю транспортировку, ускоряет процесс приёма товара. Ускоряются процессы сортировки и упаковывания продукции.
Здравоохранение. Сеть ЕРС позволяет снизить процент подделки медикаментов. Возможности сети позволяют точно отслеживать оборот медицинских препаратов.
Правительство. Сеть ЕРС можно применить и в правительственном секторе, который получит возможность расширить идентификацию каких-либо предметов, а так же проследить путь объемных активов. В сфере национальной безопасности, в частности, появляется возможность сбора необходимых материалов и товаров и их отправка в район, где выше потребность в этих товарах.
Как сеть ЕРС автоматизирует цепочку поставки.
При наличии сети ЕРС компьютеры смогут видеть предметы «физически», что позволяет производителям проследить движение товара автоматически по всей цепочке поставок. Эта технология коренным образом изменит способ продажи и покупки продукции, существующий на данный момент.
ЕРС – Электронный Код Продукции.
Центр Auto-ID предложил использовать новый Электронный Код Продукции в качестве стандарта идентификации продукции. Центр Auto-ID не намерен заменить существующий сейчас штрих-код, а создать для компаний путь для постепенного перехода от установленных стандартов штрих-кода на новый ЕРС. Для успешного развития нововведения центр Auto-ID принял основополагающие элементы «Номера продукции Глобальной Торговли (GTIN), при которой существующие штрих-коды будут заменены постепенно. Нет гарантии, что Мир примет ЕРС, но центр Auto-ID уже заручился поддержкой Uniform Code Council и EAN International, двух главных структур, которые пересматривают международные стандарты штрих-кода. Центр Auto-ID работает с другими национальными и международными торговыми группами и комитетами по стандартизации.
Как он работает?
ЕРС – это номер, состоящий из заголовка и трёх наборов данных. Заголовок определяет номер версии ЕРС. Позже это позволит учитывать различную длину и типы ЕРС. Вторая часть номера идентифицирует управляющую программу ЕРС, вероятнее всего, это будет производитель продукции, к которой прикреплён ЕРС. Например, компания “Coca-Cola Company”.
Третья, так называемый класс предмета, обозначает точный тип продукции, как единицу хранения на складе. Например, «Диетическая Кола, 330 мл, банка, произведено для US». Четвёртая – порядковый номер, уникальный для каждого предмета, он сообщает, какую именно банку диетической колы мы держит в руках. Это позволит быстро найти продукцию, срок годности которой истекает.

Типы ЕРС.
Центр Auto-ID предложил ЕРС, объёмом 64 bit и 96 bit. Возможно, объём можно увеличить. Номер ЕРС, объёмом 96 bit, по мнению центра Auto-ID, будет самым распространённым. Центр выбрал 96 bit, как компромиссное решение в ситуации, когда необходима гарантия, что все предметы имеют уникальный ЕРС, и необходимо удерживать низкую стоимость меток. ЕРС, объёмом 96 bit, обеспечит уникальными идентификаторами 268 миллионов компаний. Каждый производитель может рассчитывать на 16 миллионов классов предметов и 68 миллиардов порядковых номеров в каждом классе. Это более чем достаточно, чтобы охватить всю продукцию во всём мире на многие годы вперёд. Коль скоро на данный момент нет необходимости в большом количестве порядковых номеров, центр предлагает использовать промежуточный код, объёмом 64 bit. Первоначально меньший код будет обеспечивать низкую цену на микросхемы RFID, в то же время, предоставляя достаточное количество уникальных ЕРС для нужд, существующих на данный момент.
Метки RFID.
Карты и метки RFID выпускаются разного размера и различной формы, но они содержат следующие общие элементы
Метки бывают активными и пассивными.

Активные метки также содержат батарею, которая предоставляет дополнительное напряжение для функционирования интегральной микросхемы. Это позволяет активным меткам принимать и передавать данные на более значительном расстояния от считывателя, чем пассивным меткам. Кроме того, они функционируют гораздо лучше в насыщенном электромагнитном окружении.
Активные метки не требуют особых считывателей и, по этому, могут легко удовлетворить прикладные программы, функционирование которых подразумевает использование и активных, и пассивных меток. Срок службы активных меток, как правило, от 3 до 10 лет, ровно столько же составляет срок хранения батареи.
Пассивные метки не имеют внутреннего источника напряжения. Источником напряжения для этих меток является напряжение, излучаемое смежными антеннами.

Только прочтение или прочтение/запись.
Помимо классификации на активные и пассивные, метки и карты RFID могут быть разбиты на три категории:
Метки и карты, предназначенные только для прочтения, программируются в процессе изготовления, и не могут быть изменены. Множественное прочтение и однократная запись (WORM) программируются только один раз, будучи запрограммированы однажды, они не могут быть изменены. Множественное прочтение при однократной записи (WORM) предоставляют возможность программировать метки на месте. Отформатированные карты и метки множественного прочтения при однократной записи (WORM) преимущественно предназначены только для прочтения. Они могут быть запрограммированы только однажды после производства их пользователем.
Карты и метки прочтения/записи обладают различными типами памяти и операционной архитектурой, которые позволяют записать и считать содержание памяти пользователем. Так как содержание памяти метки может быть изменено по желанию пользователя, считыватель должен ещё быть и «записывающим устройством». Технология Прочтения/записи используется в таких прикладных программах, как смарт карты, карты предварительной оплаты, сбор пошлины и нанесение знаков в соответствии с индустриальной согласительной процедурой.

Применение Активных меток:
Технические характеристики активных меток, поставляемых на Российский рынок компанией

Функциональные возможности.
Частота.	132KHz/433MHz/2.45 GHz прочтение-запись.
Расстояние прочтения.	30 м + (с установленной антенной).
Размеры.	Разные, до 4 см в диаметре.
Вес.	120 – 320 гр.
Память.	До 2 МВ.
Срок эксплуатации.	10 лет.
Температурный режим.	- 10 до + 50 по Цельсию.

Пассивные метки.

Для большинства прикладных программ пассивные метки являются наиболее выгодными. Метки, могут быть выполнены из различных материалов, представлены в различных размерах и формах.
Долговечные пластиковые метки защищают сферу розничной торговли от краж, плоские тонкие метки используются в «смарт» этикетках, сделанных из бумаги. Крошечные метки отслеживания вживляются в шкуру животных. В США существует практика вживления RFID меток людям. Метки, размером с кредитную карту используются для контроля доступа. В большинстве случаев хранение данных на пассивных метках явно ограничено: как правило, объем памяти исчисляется байтами. Однако для большого числа прикладных программ необходим небольшой объем информации которая будет шифроваться и храниться на метке.
Так же большинство меток имеют неизменяемый порядковый номер, который делает RFID метки потенциально полезными для отслеживания в тех случаях, когда это необходимо, или особенно важна безопасность.
Технические характеристики пассивных меток, поставляемых на Российский рынок компанией
ООО «Передовые охранные системы»:

Функциональные возможности.	Только прочтение/прочтение-запись.
Частота.	125KHz / 13.56MHz / 915 МHz / 2.45GHz прочтение-запись.
Расстояние прочтения.
Размеры.	Разные, до 0,8 мм в диаметре.
Вес.	6 - 54 гр.
Память.	До 16 Kbit.
Срок эксплуатации.	10 лет.
Температурный режим.	- 40 до + 70 по Цельсию.

Устройства Inlay- RFID этикетки.

RFID этикетки - это ультра тонкие метки, базирующиеся на основе из полимерной плёнки (PVC, РС или PET-G). Поставляются эти устройства, как правило, в катушках. Эти устройства вкладываются между слоями ламинированной бумаги или пластиковой пленки, используются они, как правило, для этикеток, недорогих билетов, ярлыков для багажа в аэропортах.

RFID этикетки с легкостью используются в таких приложениях как:
Ультра тонкие, гибкие устройства RFID этикетки легко интегрируются. При минимальной стоимости они гарантируют точное считывание на максимально возможном расстоянии. Используются, как правило, в ламинированных и бумажных картах, или же покрываются слоем клея, а сверху ламинируются.
Технические характеристики RFID этикеток, поставляемых на Российский рынок компанией
ООО «Передовые охранные системы»:

Функциональные возможности.	Только прочтение/прочтение-запись.
Частота.	13.56MHz /902-915 МHz.
Расстояние прочтения.	До 6 м + (с установленной антенной).
Размеры.	Разные, минимум 30 мм х 30 мм.
Вес.	80-200 гр.
Память.	До 256 bit.
Срок эксплуатации.	10 лет.
Температурный режим.	-25 до +80 по Цельсию.

Считыватели и антенны.

Антенны предназначены для излучения радио сигналов, которые должны активировать RFID метку и записать или считать данные с неё.
Антенны могут быть встроены в дверь, ими может быть оборудован проезд, ворота склада, фургон грузового автомобиля и т.д. Считыватели будут получать данные с меток, которые находятся у людей или вещей, которые проходят через зону действия антенны. Кроме того, считыватели можно установить в пунктах оплаты пошлины при переезде из одной зоны в другую, чтобы контролировать дорожное движение на автостраде.
Когда метка проходит сквозь созданную электромагнитную зону, она обнаруживает сигнал активации считывателя. Считыватель расшифровывает данные, и отправляет их на хост-компьютер для обработки.
Считыватели могут поддерживать связь посредством различных интерфейсов. Это может быть либо сетевой компьютер, либо сетевое устройство, работающее по протоколу RS-232. Антенны для каждого считывателя могут состоять из нескольких антенн. Можно установить несколько антенн на отдельной зоне охвата, тогда считыватели будет гарантированно выполнять функции на всей области охвата.
Считыватели поддерживают связь с существующими протоколами сети, работающими на базе IT инфра стандарта.
Считыватели имеют многофункциональную, доступную по цене операционную систему для удовлетворения всех потребностей, в которых можно использовать RFID технологии.

Основные характеристики:
Технические характеристики RFID считывателей, поставляемых на Российский рынок компанией
ООО «Передовые охранные системы»:
Считыватель UHF.
Считыватель UHF (оптимизируется при 902, 8 МHz).

	Коэффициент усиления(dBI)	Направленность луча(градусы)	Размер(дюйм)	Характеристика
SR-818.	16,0	16 х 60	18 х 39 х 2.
SR-822.	15,0	22 х 60	18 х 39 х 2.	Встроенная антенная решетка NEMA.
SR-818.	14,5	30 х 60	18 х 39 х 2.	Встроенная антенная решетка NEMA.
SR-818.	13,0	35 х 60	18 х 39 х 2.	Встроенная антенная решетка NEMA.
SR-818.	12,0	41 х 60	18 х 39 х 2.	Встроенная антенная решетка NEMA.

Считыватели 2,45 GHz.

Сравнение высокой частоты и низкой частоты.
Рабочая частота – это определяющий фактор при выборе типа прикладной программы, для которой система RFID оптимально подходит. Эти частоты включают в себя высокую частоту (850-950 МГц и 2,4-5 ГГц), среднюю частоту (10-15 МГц) и низкую частоту (100-500 кГц).
Высокая частота.
Системы RFID походят для прикладных программ, для которых необходимо большое расстояние прочтения, таких как, цепочки поставок, инвентаризация, линии сборки, линии комплектации, системы сбора пошлины, отслеживание железнодорожных вагонов и контейнеров.
Средние частоты.
Системы RFID только начинают использоваться в областях обработки финансовых транзакций при использовании смарт карт.
Низкая частота.
Системы RFID используются для прикладных программ, где требуется небольшое расстояние прочтения. Сюда входят контроль доступа, работа по отслеживанию процесса и управление активами.
Если Вы измените частоту, Вы не только увеличите расстояние пассивного прочтения, но и увеличите скорость работы устройства. Расстояние считывания для меток с объёмом в сотни МГц и ГГц измеряется ярдами (91,5 см) и милями (1 609 м). Расстояние считывания для Низкочастотных меток, объёмом 125 кГц и 13.56 МГц, измеряется дюймами (2,5 см) и футами (30,5 см).
Минимальное расстояние прочтения, необходимое для прикладной программы, стоимость, скорость операций и сложность коммуникации помогут Вам определить, какую частоту использовать.
Расстояние прочтения RFID.
Расстояние прочтения, или максимальное расстояние от считывателя, на котором карта/метка может быть прочитана, зависит от размера антенны, которая находится внутри считывателя или метки для данной рабочей частоты. Большие по размеру считыватели или большие метки имеют, как правило, большее расстояние считывания.
Активные метки, те которые питаются от напряжения батареи, выгодно использовать в тех прикладных программах, при которых ограничена область считывателя на фоне высокой скорости передвижения метки. Так как активные метки начинают передавать, находясь на значительном расстоянии от считывателя, чем пассивные метки, использование активных меток значительно увеличивает размер зоны прочтения.

	Расстояние прочтения	Основные прикладные программы	Скорость данных
Высокая частота 13.56 MHz.	~ 1 м.	- Цепочка поставок. - Беспроводные платежи. - Отслеживание багажа. - ID книг в библиотеке.	Медленнее.
Ультравысокая частота 860-915 MHz.	~ 6 м.	- Цепочка поставок. - Отслеживание багажа. - Сенсоры. - Библиотеки.
Микроволновая 2.45 GHz (активная).	До 200 м	- Цепочки поставок. - Электронные оплаты пошлины. - Сенсоры.	Быстрее

В заключении хочется сказать, что технология радиочастотной идентификации имеет огромный потенциал применения в различных областях деятельности, особенно в сфере транспортной логистики и будет развиваться стремительными темпами.
В настоящее время многие крупные торговые организации во всем мире начинают применять технологию
RFID. Министерство обороны США объявило о переходе на технологию RFID при поставках товаров для нужд армии.
По прогнозам экспертов применение технологии RFID позволит увеличить товарооборот, уменьшить товарные запасы, сократить транспортные расходы, сократить убытки от утери и краж, оптимизировать затраты на транспортную логистику.
Технологии RFID в нашей стране пока только делает свои первые шаги, но даже учитывая трудности её внедрения, такие например как получение разрешения на использование радиочастоты, не приходится сомневаться, что она имеет огромное будущее, и те компании, которые раньше других начнут применять эту революционную технологию в своей деятельности имеют шанс сделать качественный скачек в своём развитии и завоевании рынка услуг транспортной и складской логистики.

Коммерческий директор ООО «Передовые охранные системы»
Сидоров Владимир Владимирович
тел. 506-19-16
Факс 552-78-81