RSS
O technologii RFID
W dzisiejszych czasach systemy informatyczne a zwłaszcza systemy automatycznej identyfikacji stanowią bardzo ważny element biznesu. Ze względu na coraz większe wymagania stawiane tego typu systemom często dotychczasowe rozwiązania oparte o znakowanie obiektów etykietami z kodem kreskowym okazują się niewystarczające bądź nie w pełni spełniające nasze oczekiwania. W takim wypadku bardzo pomocna może okazać się technologia radiowej identyfikacji obiektów - RFID.
W artykule przedstawiono różne dostępne technologie RFID wraz z ich ogólnym opisem oraz przykładem zastosowania, gdzie dana technologia sprawdza się najlepiej. Informacje te powinny być bardzo przydatne podczas doboru najbardziej optymalnego rozwiązania, realizującego konkretne procesy biznesowe oraz w pełni spełniającego nasze oczekiwania.
Technologia RFID
Technologia RFID (Radio Frequency Identification) wykorzystuje fale radiowe do realizacji komunikacji z transponderami przechowującymi informacje o identyfikowanym obiekcie. Bardzo często tę technologię określa się mianem radiowych kodów kreskowych (z uwagi na częste łączenie tych dwóch technologii – etykiety z podklejonymi tagami RFID oraz nadrukowanym kodem kreskowym).
Głównym zastosowaniem technologii jest śledzenie i identyfikacja obiektów oznaczonych tagami RFID (transponderami). W przeciwieństwie do kodów kreskowych możemy prowadzić prawie jednoczesny odczyt i zapis informacji z i do wielu tagów RFID. Zarówno odczyt jak i zapis informacji może być realizowany w odległości nawet do kilku metrów bez konieczności bezpośredniego kontaktu (tag RFID nie musi być w kontakcie optycznym z anteną czytnika). Brak konieczności „widzenia się” anteny czytnika z tagiem RFID znacznie poszerza możliwości systemów automatycznej identyfikacji.
Tagi RFID
Tagi składają się z co najmniej dwóch części. Pierwsza z nich to układ scalony realizujący m. in. takie funkcje jak przechowywanie i przetwarzanie informacji. Drugą częścią taga jest antena wykorzystywana do odbioru i transmisji sygnału. Kształt anteny może być zróżnicowany co pozwala na produkcję tagów o różnych kształtach i wymiarach. Obecnie w ofercie producentów znajdują się tagi w postaci etykiet z możliwością zadruku, plastykowych kart, bloczków lub krążków o róznych wymiarach czy w postaci inlay’ów czyli półproduktów wykorzystywanych do produkcji etykiet RFID. Inlay’ami nazywamy układy wraz z antenami umieszczone pomiędzy dwiema warstwami folii. Takie rozwiązanie pozwala również na łączenie tagów z wyrobami już na etapie produkcji wyrobów. Przykładem może być produkcja tekturowych opakowań gdzie już na etapie produkcji pomiędzy warstwami tektury umieszcza się tag RFID.
 |
| Rys1. Przedstawia taga RFID umieszczonego pomiędzy dwiema warstwami folii, tagi takie nazywamy inlay’ami. |
Wyróżnia się trzy typy tagów RFID - tagi pasywne, aktywne oraz semi-pasywne dodatkowo wyposażone w akumulator. Tagi pasywne nie posiadają własnego układu zasilania, w związku z tym charakteryzują się krótkim zasięgiem odczytu. Tagi aktywne z własnym zasilaniem umożliwiają zwiększenie odległości odczytu informacji. Trzecim typem tagów są tagi, które można określić mianem hybryd, powstałe w wyniku dodania akumulatora do tagów pasywnych z tą różnicą, że „dodatkowe” zasilanie taga wykorzystane zostaje dopiero w momencie rozpoczęcia komunikacji z czytnikiem a nie jak w przypadku tagów aktywnych w trybie ciągłym. Oprócz podziału ze względu na sposób pozyskiwania energii do pracy taga jest również podział ze względu na zakres częstotliwości pracy.
Tagi pasywne można jeszcze dodatkowo podzielić ze względu na częstotliwość pracy.
Tagi pasywne można jeszcze dodatkowo podzielić ze względu na częstotliwość pracy.
RFID Low Frequency wykorzystuje pasmo niskich częstotliwości od 125 do 134 kHz.
Główne cechy: odczyty tagów możliwe są w stosunkowo małej odległości od anteny (do około 40cm) co ogranicza wachlarz zastosowań. Ograniczeniem jest brak możliwości odczytu kilku tagów w jednym czasie a w przypadku gdy w zasięgu anteny znajdzie się więcej niż jeden tag żaden nie zostanie poprawnie odczytany.
 |
| Rys2. Karta z Tag'iem umieszczonym pomiędzy warstwami tworzywa. |
Zastosowanie:
- systemy kontroli dostępu do pomieszczeń
- systemy rejestrujące czas pracy na podstawie odczytów na wejściu i wyjściu pracownika z zakładu
- systemy zabezpieczeń pojazdów – immobiliser, karta klucz
RFID High Frequency wykorzystuje pasmo wysokich częstotliwości 13,56 MHz.
 |
|
Rys3. Transpondery w plastikowych obudowach dostępne w różnych kształtach i rozmiarach, umożliwiają pracę systemu w zróżnicowanych warunkach środowiskowych.
|
 |
| Rys4. Tag RFID umieszczony na płytce PCB, często wykorzystywany do znakowania obiektu w jego wnętrzu już na etapie produkcji. |
 |
|
Rys5. Jeden z najmniejszych dostępnych na rynku Tag RFID pracujący w technologii HF.
|
Tagi HF charakteryzują się możliwą znacznie większą odległością odczytu w stosunku do technologii LF. Przy wykorzystaniu odpowiednio dużej anteny możliwe jest uzyskanie odczytów z odległości nawet do 1 m. Dodatkową zaletą jest możliwość odczytywaniu kilku tagów jednocześnie w przypadku gdy tagi znajdują się w polu działania anteny oraz zachowana zostaje minimalna odległość około 2 cm poszczególnych tagów względem siebie.
 |
| Rys6. Połączenie technologii RFID HF z technologią kodów kreskowych. Tag umieszczony pod zadrukowana etykietą. |
Zastosowanie:
- identyfikacja i śledzenie partii na linii produkcyjnej (oznaczenia samych obiektów jak i nośników np. kosze, kontenery, pojemniki)
- rejestracja obiegu dokumentów, książek w bibliotekach
- oznaczanie i identyfikacja obiektów (wykorzystywane w połączeniu z kodem kreskowym na lotniskach w celu identyfikacji bagażów klientów)
Technologia RFID Ultra High Frequency umożliwia przeprowadzanie odczytów z dużo większej odległości niż HF. W przypadku systemów RFID na terenie Europy prowadzenie odczytów możliwe jest nawet z odległości około 3m ze względu na maksymalną dopuszczoną moc. Oprócz zróżnicowanych dopuszczalnych mocy również częstotliwości pracy są różne w poszczególnych rejonach globu. Problem różnych dopuszczonych częstotliwości UHF został rozwiązany wraz z wprowadzeniem standardu EPC Gen2, czytniki i tagi pracujące w tym standardzie mogą komunikować się w całym zakresie częstotliwości. Umożliwia to wykorzystanie technologii RFID UHF na skalę globalną.
Główne cechy tagów UHF to największa dostępna odległość prowadzenia odczytów oraz odczyt kilku tagów jednocześnie w zasięgu anteny (np. inwentaryzacja zawartości palet, nośników). Dodatkowym atutem jest możliwość prowadzenia odczytów tagów o dowolnej orientacji względem anteny czytnika.
Zastosowanie
- systemy automatycznej identyfikacji obiektów
- systemy śledzenia partii produkcyjnych
- Standard GS1 – EPCGlobal – globalny elektroniczny klucz produktu
 |
| Rys7. Zróżnicowane kształty tagów RFID UHF w postaci etykiet i inlay’ów. |
 |
| Rys8. Tag RFID UHF umieszczony pod etykietą. |
Zalety stosowania systemów RFID, niezależnie od wybranej częstotliwości:
- komunikacja z identyfikatorem nie wymaga bezpośredniego kontaktu optycznego
- wymiana informacji odbywa się w pełni automatycznie bez konieczności angażowania operatora
- możliwy wielokrotny zapis i odczyt informacji z identyfikatora w przeciwieństwie do informacji zakodowanych w kodach kreskowych na etykietach
- szeroka gama kształtów i rozmiarów identyfikatorów pozwala na wybranie dopasowanego rozwiązania do potrzeb
- rozwiązania na skale globalną – Standard EPC Global GS1
