A A A

Radiowa identyfikacja

PC Format 1/2008
Mały jak ziarenko ryżu chip RFID znalazł już zastosowanie w handlu, medycynie, wojsku, administracji, systemach identyfikacyjnych. Wiele osób nie zdaje sobie sprawy, że korzysta z tej technologii na co dzień.

Przykłady rozwiązań RFID

  • Tiris – pionierski standard komunikacji radiowej, wykorzystujący fale FM; stosowany był głównie w handlu.
  • Unique – popularna metoda komunikacji wykorzystująca tagi pasywne, zapisywane w momencie produkcji; zapewnia transmisję na częstotliwości 125 kHz z prędkością 2 kb/s; wykorzystywana głównie przy kontroli dostępu – w kartach identyfikacyjnych.
  • Hitag – pozwala na odczyt i zapis danych w tagu; wykorzystuje częstotliwość 125 kHz przy prędkości przesyłania danych do 4 kb/s; stosowana w handlu oraz – dzięki możliwości kodowania danych – przy pobieraniu opłat.
  • Mifare – pozwala na szyfrowanie danych i bardzo szybką ich transmisję – 106 kb/s; używana przy znakowaniu biletów i w kartach bankowych.
  • Icode – przy częstotliwości transmisji 13,56 MHz pozwala na odczyt i zapis danych na tagu o pojemności 512 bajtów; stosowana w ewidencji.

Technologia RFID (Radio Frequency IDentification) opiera się na radiowej, bezprzewodowej komunikacji między maleńkimi chipami (inaczej tagami, transponderami) a odbiornikiem (czytnikiem) i pozwala na odległość odczytać zapisane w tagu informacje. Tagi mogą mieć dowolną wielkość – ze względów praktycznych najczęściej kilka centymetrów – i kształt, a najmniejsze mają wymiary zaledwie 0,05x0,05 mm.

Przyjęto nazywać je pudrem RFID – RFID powder. Tag składa się z układu scalonego o niewielkiej pamięci, najczęściej kilkukilobajtowej, oraz małej anteny. Czytnik także ma antenę oraz dodatkowo nadajnik i dekoder, który potrafi przetworzyć sygnał cyfrowy na radiowy. W zależności od zastosowań czytnik może być wyposażony np. w pamięć do gromadzenia odczytanych z tagów informacji.

Jak działa RFID

Technologia RFID wykorzystuje zjawisko indukcji. Umieszczony w czytniku nadajnik wytwarza wokół anteny zmienne pole elektromagnetyczne, co można traktować jako wysłanie do pobliskich tagów żądania przesłania zawartych w nich informacji. Gdy tag znajdzie się w obszarze pola, dochodzi do ładowania umieszczonego w nim kondensatora. Kiedy w kondensatorze zgromadzi się odpowiednia ilość energii, za pomocą anteny wysyłana jest zawartość pamięci tagu – czytnik otrzymuje odpowiedź.

Alternatywa dla RFID

  • NFC (Near Field Communication) – technologia oparta na RFID, ale w przeciwieństwie do komunikacji radiowej RFID, która w większości zastosowań pozwala jedynie na odczyt zapisanych w tagu informacji (ewentualny zapis jest mocno ograniczony przez małą pojemność pamięci transpondera) pozwala na obustronny zapis informacji (na tagu i z tagu w pamięci czytnika). Tu także nośnikiem informacji jest fala radiowa (o tej samej częstotliwości co w RFID), ale zasięg skutecznej komunikacji jest ograniczony do kilkunastu centymetrów. Maksymalna prędkość przesyłania danych to 424 kb/s, co w parze z dużą pamięcią (liczoną w megabajtach) urządzenia odbiorczego pozwala na przesyłanie stosunkowo dużych ilości danych. Pierwszymi urządzeniami, które wykorzystają technologię NFC, mają być telefony komórkowe.
  • RuBee – technologia pozbawiona wady RFID, polegającej na tym, że wykorzystywane pole elektromagnetyczne może łatwo wytłumić np. folia aluminiowa, co radykalnie ogranicza skuteczną komunikację. RuBee wykorzystuje w komunikacji jedynie pole magnetyczne – dużo mniej podatne na tłumienie niż pole elektromagnetyczne. RuBee ma być stosowana tam, gdzie RFID, ale zapewni większą niezawodność komunikacji.

Podczas tej komunikacji są wykorzystywane sygnały wysokiej częstotliwości – od setek kHz do pojedynczych GHz. Od częstotliwości zależy zasięg komunikacji, np. przy 125 kHz można skutecznie odczytać zawartość tagu z odległości do 0,5 metra, a przy 5,8 GHz zasięg rośnie do 5–6 metrów. Na skuteczność komunikacji ogromny wpływ mają też wszelkiego rodzaju zakłócenia pola oraz obecność materiałów absorbujących promieniowanie elektromagnetyczne między czytnikiem a tagiem.

Rodzaje tagów i ich zalety

Najprostsze tagi są pozbawione własnego zasilania (tagi pasywne) i pozwalają jedynie na odczyt zapisanych w nich informacji. Oprócz nich stosowane są zarówno tagi z własnym zasilaniem (tagi aktywne), jak i tagi umożliwiające zapis informacji.

Tagi RO (Read Only) umożliwiają wielokrotny odczyt jednorazowo zapisanej – już w czasie produkcji chipu – informacji. Transpondery, które zapewniają użytkownikowi samodzielny, jednorazowy zapis informacji, noszą nazwę WORM (Write Once Read Many Times). Na wielokrotny zapis informacji pozwalają tagi R/W (Read/Write) wyposażone we własne źródło zasilania. Zapis informacji odbywa się drogą radiową z wykorzystaniem programatora. Bardziej zaawansowaną wersją transponderów R/W są tagi R/W with password, które przy każdej próbie zapisu lub odczytu wymagają podania hasła dostępu.

Tagi mogą pracować niezawodnie w szerokiej skali temperatur. Są bardzo trwałe. Szacuje się, że tag może być odczytany kilka milionów razy, a zapisana w nim informacja pozostaje niezmieniona przez lata. Współczynnik błędów odczytu informacji z tagów jest niższy niż w innych technologiach automatycznej identyfikacji, np. paskach kreskowych. Chipy RFID jest też bardzo trudno podrobić, ponieważ każdy tag uzyskuje numer identyfikacyjny w procesie produkcji. Co ważne, całe rozwiązanie nie jest drogie. Najprostszy tag kosztuje kilka centów, a czytnik – kilkaset dolarów.


Tagi: nauka
Ocena:
Oceń:
Komentarze (0)

Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za treść komentarzy. Komentarze wyświetlane są od najnowszych.
Najnowsze aktualności




Artykuły z wydań

  • 2019
  • 2018
  • 2017
  • 2016
  • 2015
  • 2014
  • 2013
  • 2012
  • 2011
  • 2010
  • 2009
  • 2008
  • 2007
Zawartość aktualnego numeru

aktualny numer powiększ okładkę Wybrane artykuły z PC Format 1/2020
Przejdź do innych artykułów
płyta powiększ płytę
Załóż konto
Co daje konto w serwisie pcformat.pl?

Po założeniu konta otrzymujesz możliwość oceniania materiałów, uczestnictwa w życiu forum oraz komentowania artykułów i aktualności przy użyciu indywidualnego identyfikatora.

Załóż konto