Что такое rfid метки радиочастотной идентификации и какими характеристиками они обладают?

Практическое применение RFID технологии

Сфер использования системы становится все больше. Идентификация особенно востребована при проведении интеллектуального учета перемещения объектов, принятии управленческих решений, автоматизации работы.

В промышленном производстве технология используется в следующих целях:

  • маркировка ГП;
  • автоматизация управленческих процессов;
  • маркировка упаковки и транспортных средств;
  • маркировка закупки и доставки материалов;
  • координация работы, доступа и безопасности работников;
  • усовершенствование процесса приемки и выгрузки;
  • автоматизация межцехового планирования.

RFID в складском учете:

  • идентификация мест хранения предметов;
  • маркировка процессов складирования, доставки и перемещения объектов;
  • координирование движения ТС;
  • управление безопасностью и доступом к территории.

В логистике перевозок RFID выполняет следующие функции:

  • обеспечивает бесконтактную идентификацию товарных групп и партий;
  • отслеживает перемещение ТС и грузов в режиме онлайн;
  • координирует своевременную доставку предметов получателю;
  • контролирует соблюдение режима и безопасность процесса транспортировки;
  • принимает участие в автоматизации процессов комплектования грузов и их сортировки.

В части ритейла современная технология используется для достижения таких задач:

  • учет приходных и расходных операций, доставка товара заказчикам;
  • автоматизация проверки наличия имущества организации и состояния ее финансовых обязательств, прочих процессов учета;
  • борьба с кражами и подделками;
  • организация кассового места, торговых залов, дисконтных программ.

Автоматизация платных дорог включает несколько направлений:

  • обеспечение защиты от нарушений;
  • организация платного проезда;
  • отслеживание работы устройств;
  • возможность определения ТС на высокой скорости движения;
  • обеспечение автоматической работы пунктов оплаты за проезд.

RFID-технологии востребованы также и при контроле доступа:

  • обеспечивают индивидуальный доступ работников в помещения;
  • предотвращают хищение и нежелательные проникновения;
  • координируют автоматическую работу паркинга;
  • налаживают дистанционное управление шлагбаумами, дверьми.

В животноводстве современная система идентификация применяется, когда понадобятся:

  • саморегулирующиеся процессы кормления;
  • маркировка поголовья и последующего контроля состояния животных;
  • автоматическое обеспечение условий сохранения жизни;
  • контроль показателей весового прироста и удоев;
  • предотвращение проникновения в здание посторонних лиц.

Автоматическая идентификация платежных сервисов направлена на реализацию следующих целей:

  • оплата пропуска через механизмы, ограничивающие вход на территорию помещения;
  • контроль исправности устройств;
  • оплата проезда в метрополитене или транспорте;
  • оплата за посещение аквапарков, аттракционов.

RFID проекты любого уровня сложности. Внедрение, доработка и настройка систем RFID под ваши задачи. Заказать внедрение.

Технология нашла свое применение и в библиотеках. РФИД помогает упростить выполнение заказов, структурировать хранилище и архивы, контролировать документооборот и движение книг. С помощью радиочастотной идентификация обеспечивается защита от краж и проникновений, упрощается процесс инвентаризации.

Складской учет нефтегазового оборудования

Российская буровая компания «ПНГ», осуществляющая полный спектр услуг в области бурения и капитального ремонта скважин, внедрила радиочастотную идентификацию объектов для автоматизации складского учета на своих буровых площадках и контроля наработки бурильных труб. До внедрения RFID-системы сотрудники вручную оформляли новое оборудование, которое поступало на склады и бурильные площадки, по накладным. Бумажные накладные передавались в бухгалтерию для их регистрации в учетной базе данных. На каждом складе велся отдельный бумажный журнал регистрации, при этом на любой буровой площадке находится 2-3 склада оборудования.

Работник с RFID-считывателем на складе буровых труб

Аналогично автоматизирован складской учет и контроль логистических операций оборудования от производителя до эксплуатационной площадки АО «СтройТрансНефтеГаз». Одна из ведущих строительных компаний России, которая занимается разработкой, поддержкой и обслуживанием нефтегазовой инфраструктуры, внедрила RFID-технологии для инвентаризации оборудования и контроля его жизненного цикла. Теперь все объекты на производственных площадках маркированы радиометками. Оператор с помощью мобильного считывателя идентифицирует любой объект и оперативно получает полную информацию о нем из корпоративной системы учета. В итоге подсчет огромного количества разных материалов занимает минуты, а не часы.

Таким образом, интернет вещей сделал всю логистическую цепочку товарно-материальных ценностей прозрачной и доступной для работников склада и офисных сотрудников. Это значительно уменьшило потери и неучтенные единицы оборудования, а также сократило лишние закупки и сэкономило предприятию существенное количество денежных средств .

RFID-технологии для инвентаризации нефтегазового оборудования и контроля его жизненного цикла

Характеристики RFID-систем

Наибольшее практическое применение нашли три основных частотных диапазона, в которых работают системы RFID:

  • низкочастотный (LF) диапазон (до 150 кГц);
  • высокочастотный (HF) диапазон (13,56 МГц);
  • ультравысокочастотный (UHF) диапазон (850–950 МГц и 2,4–2,45 ГГц).

К основным недостаткам низкочастотных RFID-систем следует отнести низкую скорость радиообмена и технологическую сложность изготовления высокоиндуктивных антенн транспондеров. Спиральные или магнитные антенны низкочастотных транспондеров, как правило, требуют сложного намоточного оборудования и плохо транспортируются. Технологическая сложность производства RFID-тэгов (меток) приводит к их высокой стоимости. Это до определенной степени ограничивает применение низкочастотных RFID-систем.

Высокочастотные RFID-системы имеют малый радиус считывания (10–20 см) и находят применение в различных платежных терминалах и объектовых системах контроля и управления доступом.

Системы UHF RFID предназначены для идентификации объектов на достаточно больших расстояниях (7–10 м). Большие рабочие дистанции в этих устройствах достигаются за счет применения остронаправленнной антенны ридера и значительной мощности запросного сигнала. Все это приводит к высоким ценам на считывающие терминалы таких систем. Так, стоимость ручного считывающего оборудования UHF составляет $2000–3500.

Из перечисленных диапазонов только последний позволяет создавать RFID-метки, работающие на металлических поверхностях и на сравнительно больших дальностях (до 1–2 м при использовании ручного считывающего устройства). Учитывая, что в этом диапазоне появляется на рынке все больше беспроводных устройств малого радиуса действия (системы Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee), использование подобных RFID-систем в некоторых случаях представляется проблематичным.

Другим недостатком таких RFID-меток является возможность вывода их из строя. К примеру, в отчете австралийских исследователей из университета Эдит Кован (Edith Cowan University, ECU) было отмечено следующее: «В новых метках RFID типа UHF обнаружены уязвимости, и это должно насторожить всех, кто внедряет систему RFID для управления ответственными или связанными с опасностью для человека процессами».

В ходе испытаний австралийские исследователи насыщали частотный диапазон, используемый метками, что не позволяло тем соединяться со считывателем. В отчете говорится, что использование скачкообразной перестройки частоты не спасает от DoS-атак, так как метки не способны самостоятельно перестраивать частоту.

Исследователи продемонстрировали, что с расстояния 1 м можно нарушить связь между метками и считывателями, переводя метку в состояние «ошибки связи». Несмотря на то, что при наличии помех считыватели могут перестраивать частоту в пределах выделенной полосы, метки RFID не могут этого делать, так как воспринимают всю полосу как один канал.

Одним из направлений преодоления указанных недостатков в системах радиочастотной идентификации могут являться инфракрасные (IRID) системы.

Иные сферы использования RFID-технологий

RFID-технологий используются в компаниях, крупных ритейлерах, магазинах одежды, спортивных и дисконтных магазинах для учета товаров и инвентаря. Осуществляется учет товаров с помощью RFID-меток, которые прикрепляются к каждой единице товара и каждая единица товара становится в итоге уникальной. На такой RFID-метки записывается вся необходимая информация о товаре, например размер, цвет и даже его изображение.

RFID-технологий заметно сокращают время затрачиваемое на проведение стандартных и каждодневных операций таких как прием или отправка товара, а также способны снизить или даже исключить ошибки вызванные человеческим фактором.

Активные радиометки

Они отличаются от пассивных тем, что содержат литиевую батарею, которая обеспечивает дополнительное питание интегральной микросхемы. Таким образом, они принимают и передают информацию на заметно большей дальности, чем пассивные. Диапазоны рабочих частот активных радиометок: 10…15 МГц; 850…950 МГц; 2,45 ГГц. Объем «памяти» достигает 2 МБ а способы записи-считывания аналогичны пассивным радиометкам. Срок эксплуатации зависит от срока службы батареи и составляет 3…10 лет. Рабочий диапазон температур обычно –10…+50 °С. Активные радиометки могут использоваться с теми же ридерами, что и пассивные. Кроме того, их работа при наличии электромагнитных помех от силового электрооборудования по понятным причинам более устойчива, чем пассивных радиометок.

RFID-метка — сложное устройство

Метка закрепляется на целевом объекте, что позволяет ему проходить необходимую процедуру идентификации.

Метка состоит из следующих компонентов:

  • Микрочип с загруженной в него информацией об объекте – обеспечивает связь с внешними устройствами для считывания;
  • Передающей антенны для связи;
  • Прочный внутренний корпус;
  • Внешний корпус с кронштейнами для крепления системы.

Какими бывают RFID-метки

Метки бывают активными и пассивными в зависимости от наличия или отсутствия источника питания. У пассивных меток своего источника нет, они работают от считающего устройства. RFID-метки еще называют транспондеры.

Активные RFID-метки имеют собственную батарею питания, обеспечивающую надёжную работу устройства. Батарея обеспечивает питание не только во время работы, а и запасает энергию для кратковременных процедур.

Другие важные характеристики

Ещё одной важной характеристикой таких систем является рабочая частота. Частота, в целом, определяет радиус действия прибора

При этом частота работы считывающего устройства не является рабочей частотой самой метки, но большинство систем работают на одной частоте, то есть частота метки и частота считывающего устройства является одинаковой

Частота, в целом, определяет радиус действия прибора. При этом частота работы считывающего устройства не является рабочей частотой самой метки, но большинство систем работают на одной частоте, то есть частота метки и частота считывающего устройства является одинаковой.

При всё этом мощность метки в плане передачи сигнала может быть существенно ниже, чем мощность считывающего устройства.

На сегодняшний день активно используются следующие диапазоны:

  • Низкочастотный (125 — 134 кГц);
  • Высокочастотный (13,56 мГц);
  • Сверхвысокочастотный (860 — 960 мГц).

Определение RFID-меток

В основе радиочастотной идентификации лежит передача и запись данных. Информация посредством радиоволнового метода записывается на чип. Затем с помощью специального устройства со схемы считывается сохраненная информация.

Небольшой объект клеится на продукцию или встраивается в нее. В метке могут содержаться сведения о товаре, непосредственном производителе. Для передачи информации на приемопередатчик предусмотрены антенны.

Метка включает несколько компонентов:

  • чип, который хранит информацию о пользователе, микросхема также отвечает за связь со считывающим устройством;
  • антенну, позволяющую обмен данными между считывающим устройством и меткой;
  • оболочку, в которую заключаются антенна и чип;
  • внешний корпус, приспособленный для крепления метки к различным товарам.

В зависимости от используемого тега и передатчика, системы радиочастотной идентификации делятся на следующие категории:

  • с использованием пассивного приемника и активной метки, радиус действия системы достигает 600 метров – PRAT;
  • полная противоположность первого типа, активное устройство для получения информации передает сигнал и принимает импульс от пассивной метки – ARPT;
  • система с активным передатчиком и переменной меткой (может быть активной и пассивной) со встроенным аккумулятором ― ARAT.

Важно! Считыватель вступит во взаимодействие с меткой, если последняя попадет в электромагнитное поле антенны приемника

Где используется технология?

Технология RFID уже активно используется на производстве и в сфере торговли (для учета товара на складах, например). Посредством RFID-меток можно отслеживать и маркировать товар, получать информацию о том, что находится внутри закрытых коробок или контейнеров.

В библиотечных учреждениях radio сигнал помогает быстрой найти книги, идентифицировать пользователей, быстрее проводить инвентаризацию.

Наиболее часто RFID используют для:

  • создания транспортных карт (вход в метро, общественный транспорт);
  • удаленного контроля доступа к транспортному парку;
  • выполнения команд и запуска приложений на смартфоне;
  • для идентификации людей, защиты автомобиля от угона;
  • идентификации операторов установок и агрегатов.

Заинтересованы в развитии РФИД и в транспортной сфере. Например, RFID-метками уже оснащают спецтранспорт, чтобы его можно было легко идентифицировать и пропускать на светофоре.

В сельском хозяйстве при помощи встроенного микрочипа с большим диапазоном происходит опознавание животных, для отслеживания того, что происходит с деревьями и растениями.

Не только обсуждается, но и уже тестируется применение меток, вживленных в руку человека либо в виде RFID-браслетов. Пока такие инструменты используют в основном для открывания и закрывания автоматических дверей. В будущем на метку возможно будут делать запись карты пациента с важными данными (о группке крови, наличии аллергии и пр.).

RFID технологии, улавливающие радиосигнал, применяются и в качестве электронного паспорта, например, в Малайзии. Для защиты от подделки, в е-паспортах встраивается металлическое анти-скимминговое устройство. Сканирование возможно только в том случае, когда паспорт открывается. В закрытом виде считать информацию невозможно.

Ридеры

Как уже сказано, ридер представляет собой комбинацию передатчика и приемника, снабженных антенной, демодулятора и дешифратора принятого от радиометки сигнала и интерфейса с компьютером или с компьютерной сетью. Ридеры имеют ручное и стационарное исполнение. Антенна ридера излучает радиосигналы, которые активизируют радиометку и принимают ответный радиосигнал. Антенны различаются по размерам и форме и могут быть либо частью ручных ридеров, либо встраиваться в любое место, мимо которого перемещаются предметы, снабженные радиометками, в случае стационарного исполнения. Ридеры работают в непрерывном режиме при считывании большого числа радиометок. Однако если в непрерывном считывании нет необходимости, они включаются только по команде оператора. Для расширения рабочей зоны может быть применена система из нескольких антенн, подключенных к одному ридеру. Работой ридера управляет несложная и недорогая операционная система.

Бизнес и финансы

БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумагиУправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги — контрольЦенные бумаги — оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудитМеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетикаАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Область применения RFID-меток

Доступная стоимость, простой алгоритм использования, и большой радиус считывания данных сделали RFID-метки востребованными во многих сферах бизнеса.

Метки для транспортных средств

Система регистрации и учета ТС с помощью чипов позволяет:

  • присваивать автомобилям различные статусы;
  • менять разрешение на выезд и въезд;
  • учитывать перемещение машины;
  • оперировать данными в автоматическом режиме.

На крупногабаритных транспортных средствах устанавливают метки с собственной батареей питания. Такой транспондер хранит дополнительные сведения, включая:

  • вес груза;
  • индивидуальный номер автомобиля;
  • журнал перемещений;
  • оценку технического состояния;
  • информацию о количестве незанятых пассажирских местах.

Транспондеры для ключей или кредитных карт

Один из примеров использования метки – брелок для доступа к воротам или дверям подъезда. Транспондеры с индивидуальным кодом отличаются:

  • прочностью:
  • легкостью изготовления;
  • долговечностью.

Изделия постепенно вытесняют традиционные ключи.

Метки для шлагбаума

Схема идентификации транспортных средств в режиме «свой-чужой» включает несколько этапов:

  • на устройство, предназначенное для перекрытия проезда, устанавливают считыватели;
  • метки наклеивают на лобовое стекло;
  • антенна крепится на створку ворот или тумбу шлагбаума.

Считывающие устройства автономны, не требуют настройки. Питание – от обычной сети 220В.

Использование меток для одежды

Теги востребованы и в легкой промышленности. С их помощью можно существенно упростить торговлю, в том числе:

  • ведение учета товаров;
  • отслеживание складских остатков;
  • сбор сведений для анализа рынка;
  • борьбу с поставками нелегальной продукции.

При продаже товаров кассир сканирует транспондер. Данные передаются в общую базу данных и систему фискальных органов.

Оплата проезда в общественном транспорте

Для сокращения расходов ТК и повышения эффективности предоставления транспортных услуг пассажирам предлагают воспользоваться бесконтактными картами со встроенными радиотегами.

RFID проекты любого уровня сложности. Внедрение, доработка и настройка систем RFID под ваши задачи. Заказать внедрение.

Производственная сфера

Незаменимы метки и на больших производственных линиях. С их помощью можно отследить движение материала и готовых изделий в режиме онлайн. Идентификация усиливает меры безопасности, снижает расходы и усовершенствует контроль соблюдения технологии.

Библиотечные фонды

Метки существенно упрощают процедуру выдачи и возврата книг. Идентификация всей литературы также обеспечивает и безопасность. Без наличия соответствующей записи в читательском билете вынести экземпляр из библиотеки невозможно.

Медицина

На браслет записывают данные пациента, включая группу крови, наличие аллергической реакции, диагнозы. Метка исключает возможность хищения младенца из роддома. Востребованы средства идентификации и в психиатрических лечебницах.

Безопасность на рабочем месте

Метки могут использоваться для отслеживания перемещения работников по территории предприятия. В отличие от системы GPS,  персонал может быть уверенным в контроле исключительно в рабочее время. Считыватели фиксируют время появления сотрудника, его уход, сверхурочную загрузку. Все данные автоматически передаются в бухгалтерию.

Посещение массовых мероприятий

С помощью тегов можно обеспечить автоматизацию контроля перемещений и подсчет количества участников собраний, демонстраций. Технология предусматривает использование меток в виде браслетов или бейджев, софта и ридеров. Координаты посетителей определяются в режиме онлайн и передаются для анализа на сервер. Организаторы получают данные о посещаемости стендов, площадок, могут выделить самые интересные сегменты.

RFID для хранения продукции

Транспондеры могут использоваться для контроля и учета биологических препаратов, оружия, ценных предметов, опасных веществ. Программно-аппаратное решение реализовано для промышленных холодильников, вендинговых аппаратов. Считываются метки, нанесенные на товары, что позволяет зафиксировать наличие, срок годности, время изъятия объекта, а также период, проведенный за пределами системы хранения. Технология предусматривает и контроль доступа пользователей.

TargetTag

Благодаря изоляции антенны может устанавливаться на металлосодержащие изделия и при этом считывается без ошибок. Используется в логистике и производственной автоматизации.

Рабочие частоты

865-870 MHz

Размеры

70*18*1,4 мм

Дальность регистрации

до 5 метров

Сферы применения

для логистики

для инвентаризации

для производственнойавтоматизации

 

Цена изготовления карты

Компания «Юнисофт» производит свою продукцию на современном профессиональном оборудовании, что обеспечивает высокий уровень защиты электронных идентификаторов.

Стоимость конкретного заказа будет зависеть от типа RFID-продукции, размеров партии, срочности.

С этим заказывают

Закажите пластиковые ценниковыделители высокого качества для увеличения продаж.

С картхолдерами от Ваши карты будут выглядеть более эффектно и статусно.

Печать и изготовление любых буклетов для рекламы Ваших товаров и услуг.

Качественные анкеты для сбора клиентской базы, листовки и флаеры – яркая реклама по суперцене.

Основные формы и конструкции RFID-меток

От конструкции меток зависит сфера их использования. В целом, метки отличаются очень маленькими размерами, без потери своего функционала.

Монета

Дисковая форма — самый распространённый вариант транспондеров. Как правило, корпус устройства изготавливается из специального пластика, а его размер редко превышает несколько сантиметров. В центре диска может быть расположено отверстие для крепления.

Преимуществом подобных устройств, изготовленных из специального пластика, является широкий диапазон температур, при которых устройство может нормально работать. В большинстве случаев транспондер выдерживает от -40 до +90 градусов. Для расширения диапазона температур в качестве материала изготовления устройств может быть использован полистирол.

После каждой метки – купить.

Колба

RFID — метки такой формы изготавливаются из пластика или стекла. Внутри корпуса расположены элементы питания и рабочие микросхемы. Антенна такого транспондера очень маленькая — диаметр всего 0,03 мм. Подобные системы используются для поиска и идентификации животных. Все помнят о принципах чипирования — метки используются очень часто именно в подобных целях.

Метки в форме колбы можно встраивать и в металлические объекты. От сферы использования будет зависеть размер и форма самой колбы. Многое будет зависеть от способа установки транспондера — в горизонтальном положении он будет наиболее активно и «чисто» передавать сигналы, поскольку в таком положении минимизируются потери вихревых токов в магнитном поле устройства. При установке транспондера в вертикальном положении вихревые токи будут мешать качественной передаче сигнала.

Прямоугольник

Корпус для транспондеров такой формы изготавливается из пластмассы и в большинстве случаев такие устройства используются в условиях, где необходима повышенная механическая прочность. Транспондеры такой формы и в таком корпусе имеют повышенный радиус действия. Чаще всего используются для поиска и идентификации габаритных объектов, которые значительно удалены от считывающего устройства.

Метки на металлической поверхности

Ещё один распространённый вид RFID-систем. Особенности конструкции этих транспондеров позволяют обеспечивать прочность и надёжность. Очевидным плюсом является высокая термостойкость. Как правило, такие метки используют для идентификации металлических изделий (баллонов, контейнеров), хотя они могут применяться и в иных целях.

Часы и браслеты

Довольно распространённая в последнее время конструкция меток, используемая практически повсеместно. Чаще всего применяются в качестве идентификатора в пропускных системах или для поиска человека. Состоит из корпуса в виде часов, где расположены рабочие микросхемы. Система может иметь даже реальный часовой дисплей, хотя такая конструкция довольно дорогая и редко используется.

Существенный объём корпуса занимает антенна — она обеспечивает наиболее широкий радиус действия транспондера. Подобные устройства отличаются именно подобными характеристиками, то есть способны передавать сигналы на максимально возможную дистанцию.

Брелок

Такие метки часто используются в качестве брелоков к ключам от дома или офиса. Чаще всего изготавливаются из пластика. Могут использоваться не только для идентификации, а и для поиска, например, в случае утери ключа.

Бесконтактные карты

Такой вид мало отличается от привычных банковских карт. Преимуществом такой формы является широкий радиус действия и предельное удобство в использовании. Типы таких карт отличаются друг от друга своими размерами. Материал — пластик с повышенной устойчивостью к высоким температурам. В большинстве случаев на карты наносятся определённые изображения, посредством различных технологий печати.

Такие карты получили широкое распространение в последнее время. Например, все помнят телефонные карты или карты для проезда в метрополитене — это, как раз, простой пример работы RFID-меток в сфере общественной жизни. Стоимость таких карт невысока, что позволяет запускать любые проекты по использованию подобных устройств. Учитывая распространение карт, в будущем можно ожидать увеличения их использования, включая выполнение даже нестандартных задач.

Наиболее тонкие и компактные виды транспондеров, которые изготавливаются методом трафаретной печати. Толщина устройство не превышает толщину обычного листа бумаги. Предельно гибкий элемент, существенно превышающий по своим показателям удобства иные виды транспондеров. Широко используется в качестве идентификатора багажа при авиаперевозках, а также при поиске такого багажа.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий