Radio Frequency Identification (RFID): Operation and Application

RFID (Radio Frequency Identification) är ett sätt att säkerställa lagring och överföring av information från en bekväm etikettbärare till önskad plats med specialenheter. Sådana identifieringstaggar gör det lättare att känna igen olika objekt: varor i butiken, mobila fordon under transport, hjälper till att fastställa deras plats, kan identifiera människor och djur, för att inte tala om de stora möjligheterna att identifiera dokument och egendom.

Vad är en RFID-tagg

Den elektromagnetiska vågen som mottas av RFID-taggen från antennen aktiverar den, och det blir möjligt både att skriva data till taggen och att läsa data från taggen. Antennen fungerar således som en multifunktionell kommunikationskanal mellan sändtagaren och taggen, vilket helt säkerställer processerna för dataöverföring och mottagning.

Antenner med olika former och storlekar kan vara inbäddade i skannrar, grindar, turnstiles, på olika sätt för att arbeta med RFID-taggar, för att ge tillgång till information lagrad i taggarna för varor, objekt, personer, fordon etc. - totalt, som rör sig genom skannerns antenns räckvidd och har en RFID-tagg på den.

Antennen kan kontinuerligt arbeta och hela tiden läsa taggar i stort antal, hela tiden utfråga dem, eller så kan den slås på ett tag av en signal från operatören. En antenn med en sändtagare och en avkodare är ofta belägen i ett gemensamt hölje, så att signalen från antennen omedelbart skulle demoduleras, dekrypteras och sänds via ett standardgränssnitt till en PC för vidare bearbetning av den mottagna datan.

Själva etiketten innehåller vanligtvis en antenn, mottagare, sändare och minne för lagring av data. Etiketten tar emot energi från radiosignalen från läsarens antenn eller från sin egen strömkälla, efter mottagning av en extern signal svarar etiketten med sin egen signal, som innehåller viss identifieringsinformation. Så RFID-taggar är en typ av etikett, bara smartare.

Skriva information till en RFID-tagg

Information kan spelas in på en tagg på olika sätt, beroende på taggens utformning. Så RFID-taggar kan vara av följande typer:

• R / O - taggar endast för läsning (skrivskyddad), när data anges i tillverkningsstadiet och inte längre ändras.

• WORM - taggar för engångsinspelning och efterföljande flera läsningar (Skriv en gång läst många), ingen data matas in i sådana taggar i produktionen, information registreras av användaren en gång och kan sedan läsas många gånger;

• R / W - taggar för upprepad skrivning och efterföljande upprepad läsning av information (läs / skriv).

Passiva och aktiva RFID-taggar

En passiv RFID-tagg kan fungera utan sin egen energikälla, den får energi för ström endast från skannersignalen. Sådana taggar är mindre i storlek än aktiva, lättare i vikt, billigare i produktion och har en obegränsad livslängd - detta är deras största fördel.

En villkorad nackdel med en passiv RFID-tagg är att en läsare med tillräckligt hög effekt krävs. Den aktiva taggen kännetecknas av närvaron av ett inbyggt batteri eller behovet av ett anslutet batteri.

Sådana taggar interagerar med skannerns antenn på ett större avstånd än passiva taggar, eftersom de kräver mindre ström från antennen under drift - detta är den största fördelen med aktiva taggar, de skiljer sig i läsintervall 2-3 gånger större än passiva taggar och en aktiv tagg kan röra sig med hög hastighet genom skannerns täckningsområde och fortfarande ha tid att arbeta.

Både passiva och aktiva taggar för skriv / läsfunktioner, enkla / multipla, - kan variera mycket oavsett kraftmetod.

RFID-taggenhet

En mottagare, en sändare, en antenn och en minnesenhet är huvuddelarna i en RFID-tagg. Allt utom antennen placeras i fallet med en liten mikrokrets - ett chip, så det kan tyckas som att märket endast består av en antenn med flera varv och ett chip. I aktiva etiketter finns det en annan del - en strömkälla, till exempel ett litiumbatteri.

Fördelarna med RFID-taggar jämfört med grafiska identifierare

Streckkoden skrivs endast ut en gång i produktions- och förpackningsstadiet, och informationen på RFID-taggen kan inte bara ändras helt utan också kompletteras. Taggar kan läsas omedelbart i stort antal tack vare antikollosionsmekanismen, vilket är svårt att uppnå för grafiska koder.

Trots att matriskoder kan rymma relativt stora mängder data kräver de stora områden för att tillämpa koder, till exempel för att skriva 50 byte med en streckkod, ett A4-ark krävs, medan en RFID-tagg med ett chip på bara 1 kvadrat centimeter är enkelt kommer att innehålla 1000 byte.

Att skriva till etiketten är tillräckligt snabbt, och grafiska koder måste först skrivas, sedan skrivas ut och klistras in och till och med för att bevara bildens integritet.

Med RFID-identifierare är allt enklare, det räcker med att "implantera" etiketten i paketet i produktionsstadiet (inte nödvändigtvis från utsidan), sedan skriva data på ett icke-kontakt sätt, och etiketten kommer att vara evig (minst 1 000 000 interaktioner med skannerns antenn), etiketten dold inuti produkten är inte skrämmande smuts eller damm.

Dessutom kan de data som lagras på etiketten, helt eller delvis, skyddas vid behov från att läsa eller skriva över med ett lösenord - detta är ett pålitligt sätt att skydda mot förfalskningar. Samtidigt sker läsning på vilken plats som helst av märket i skannertäckningsområdet - detta är bekvämare än en grafisk kod som måste föras jämnt till skannern.

Frekvens enligt tillämpning

Där en hög läshastighet krävs, till exempel för övervakning av bilar i rörelse, används järnvägsbilar, i avfallssamlingssystem, höga frekvenser på 850-950 MHz och 2,4-5 GHz. Högfrekventa skannrar är monterade i grindar eller spärrar, och en RFID-tagg (transponder) är installerad, till exempel på vindrutan på en bil. Interaktionsområdet mellan taggen och skannern är från 4 till 8 meter, vilket skapar gynnsamma förhållanden för människor, eftersom läsaren ligger utanför deras räckhåll.

För närvarande är mittfrekvensområdet 10-15 MHz mycket populärt. Det används i transport och andra liknande applikationer där arbete med omskrivningsbara kort, smartkort etc. krävs. Många nuvarande smartkort fungerar precis som RFID-taggar på mellanvågen.

Lågfrekvensområdet 100-500 KHz arbetar på ett litet avstånd mellan skannern och objektet, inte mer än 50 cm, ibland mindre än 10 cm.

En stor antenn kompenserar för det korta räckvidden, men störningar från högspänningsledningar, datorer och till och med energisparande lampor kan störa systemet. Men ändå, i många åtkomstkontrollsystem (lager, genomgångar), används låga frekvenser för att arbeta med kontaktlösa RFID-kort. Dessutom används lågfrekvensområdet för icke-kontaktidentifiering av djur och metallföremål såsom ölkaggar.

Se även:

24 videor med en total varaktighet på 11 timmar och 17 minuter.

Den första delen beskriver vad radiofrekvensidentifiering generellt handlar om, på vilken fysisk lagstiftning dataöverföring bygger, vilka standarder som finns och var kort med olika standarder oftast används. Korttyper, deras interna struktur, omfattning. Sätt att interagera mellan kort och läsare.

Den andra delen ägnas åt granskningen av EM-Marine-standardkort. Fakturor för kortutförande. Användningsområden. Protokoll dataöverföring från kortet. ID-kod lagringsformat.Grunderna i kortet. Här behandlas även läsarkretsen, rekommendationer kommer att ges om montering och konfiguration av läsaren. Och slutligen undersöks algoritmen för överföring av kortidentifieringskoden i detalj.

Den tredje delen av videon ägnas åt Mifare-kort. Utseende av kort, användningsområde. Modulen är baserad på det specialiserade chipet MFRC522. Ansluter modulen till mikrokontrollern. Analys av biblioteket för att arbeta med modulen. En detaljerad analys av arbetet med kort enligt standarden Mifare Ultralight och Mifare Classic.