РАДІОЧАСТОТНА ІДЕНТИФІКАЦІЯ

Найбільш перспективна в області автоматичної ідентифікації на даний момент для транспорту RFID-технологія (Radio Frequency Identification) займає поки не більше чверті ринку.

Комерційне використання цієї технології стало можливим з появою в 1958 р інтегральної мікросхеми, яка дозволила суттєво зменшити розміри радіочастотної мітки. Суть інтегральної мікросхеми полягає в інтеграції декількох електронних компонентів в монолітному кристалі напівпровідника. Це дозволяє замінити пристрій, що складається з корпусу з безліччю електронних компонентів однієї тонкої платівкою. З 1970-х рр. радіочастотні мітки стали застосовуватися для ідентифікації текстильних товарів, тварин, вантажних контейнерів, автомобілів і т.п.

Область застосування системи визначається її частотою. RFID-системи діляться на наступні групи, представлені в табл. 2.4.

Таблиця 2.4

Області застосування RFID

Діапазон частот

Характеристики

застосування

Низький (30 - 300 кГц)

Практично контактна зчитування (до 1 см); низька вартість

Контроль доступу; системи інвентаризації

Середній (3 - 30 МГц)

Зчитування до 1 м; висока вартість

Смарт-карти; контроль доступу

Високий (більше 300 МГц)

Велика дальність і швидкість зчитування; висока вартість

Вантажні перевезення; системи оплати

Як правило, вартість радіочастотних міток зростає з підвищенням робочої частоти. Найменшими розмірами і вартістю володіють низькочастотні пасивні мітки класу read-only (тільки читання).

Для зчитування даних з радіочастотних міток можуть використовуватися стаціонарні зчитувачі, які встановлюються в певних місцях і зчитують дані автоматично з усіх міток, що потрапляють в їх радіус дії або по команді оператора. У разі необхідності зчитування даних на складах або терміналах можуть використовуватися переносні термінали збору даних, аналогічні сканерів штрихового коду.

RFID-термінал зчитує інформацію з радіочастотних міток, декодує її, виводить на екран і передає в інформаційну систему (рис. 2.16). При використанні відповідних класів міток ( «читання-запис») за допомогою такого терміналу можна редагувати або додавати інформацію, збережену в мітці.

Зчитування даних з радіочастотних міток

Мал. 2.16. Зчитування даних з радіочастотних міток

Основні переваги RFID-технології полягають в наступному:

  • • для зчитування даних не потрібний контакт або пряма видимість; дані можуть зчитуватися через бруд, фарбу, пар, воду, пластмасу, деревину і т.зв .;
  • • високу швидкодію і точність зчитування даних великого обсягу з можливістю редагування, видалення і додавання інформації;
  • • пасивні транспондери (без автономного живлення) мають фактично необмежений термін експлуатації;
  • • RFID-мітки несуть великий обсяг інформації і можуть бути інтелектуальними (наприклад, повідомляти певним зчитувачів різні частини записаних даних);
  • • записана в радіочастотної мітці інформація може бути зашифрована і недоступна стороннім зчитувачів;
  • • радіочастотні мітки надійно захищені від зовнішніх впливів;
  • • розташування мітки може бути вільною щодо зчитувача.

Поряд з незаперечними перевагами радіочастотної ідентифікації притаманні і такі недоліки:

  • • відносно висока вартість в порівнянні зі штриховим кодуванням;
  • • неможливість розміщення під металевими і електропровідними поверхнями;
  • • взаємний вплив різних міток, що одночасно знаходяться в зоні дії зчитувача;
  • • схильність перешкод у вигляді електромагнітних полів;
  • • вплив на здоров'я людини у вигляді електромагнітного випромінювання.

Принципова схема роботи системи RFID представлена на рис. 2.17.

Процес радіочастотної ідентифікації виконується наступним чином:

  • • зчитувач безперервно або з заданим інтервалом часу випромінює радіосигнал на певній частоті (синхроімпульсів);
  • • пасивний транспондер, потрапляючи в зону дії радіосигналу, використовує його енергію для електроживлення (заряджає конденсатор), зчитує код з пристрою, що запам'ятовує і модулює відповідь радіосигнал (конденсатор розряджається); активний транспондер підключено до власного джерела енергії (батарейку);
  • • зчитувач приймає дані від транспондера, при необхідності розшифровує і перевіряє їх і передає в додаток, що управляє системою;
  • • комп'ютерна програма аналізує отримані дані, заносить їх в БД і при необхідності формує керуючі впливу в системі.
Блок-схема системи радіочастотної ідентифікації

Мал. 2.17. Блок-схема системи радіочастотної ідентифікації

важливо

Найбільшого поширення в світі отримали пасивні транспондери завдяки невеликим розмірам, відсутності потреби їх обслуговування і дешевизні. У той же час активні транспондери можуть передавати дані на більшу відстань з більш надійним зв'язком, мають широкі можливості обробки записаних в них даних, але вимагають періодичної заміни елемента живлення.

Однією з основних проблем в системах радіочастотної ідентифікації є усунення ситуації, коли кілька транспондерів одночасно передають свої дані. В іншому випадку сигнали декількох транспондерів з'являться на вході зчитувача і відбудеться їх взаємне спотворення. Це явище називається колізією. Для виділення та ідентифікації окремого транспондера з групи аналогічних пристроїв застосовують різні антиколізійні методи доступу, характеристика яких наведена в табл. 2.5.

антиколізійні процедури

метод

характеристика

Особливості

Поділ в просторі - SDMA

Кілька зчитувачів з малим радіусом дії і спрямованими антенами

Висока вартість системи зчитування

Поділ по частоті - FDMA

Транспондери з вибором частоти передачі даних, керованим зчитувачем

Висока вартість зчитувачів

Поділ за часом - TDMA

Послідовний опитування транспондерів

Можлива втрата транспондера

Поділ за кодом - CDMA

Кожен транспондер має унікальний код

Необхідна БД кодів транспондерів

В даний час досить велика кількість компаній випускають власні пристрої радіочастотної ідентифікації, при цьому зчитувачі виробництва будь-якої фірми можуть зчитувати інформацію тільки своїх фірмових міток і не розуміють мітки інших фірм. За відсутності стандартів обладнання розрізняється по робочим частотам, за форматами даних, що зберігаються, за алгоритмами роботи і способам шифрування даних. Таким чином, в системі радіочастотної ідентифікації можуть використовуватися обладнання та мітки виробництва тільки однієї фірми. Цей істотний недолік RFID-технології в порівнянні зі штриховим кодуванням в даний час долається шляхом розробки відповідних стандартів. Стандарти крім уніфікації інтерфейсів передачі даних, частот і інших технічних параметрів повинні забезпечити єдині формати і структури даних з використовуваними системами штрихового кодування та електронного обміну даними.

Розробкою міжнародних стандартів займаються робочі групи технічних комісій ISO. Міжнародним органом по стандартизації в області RFID є «Робоча група N4» (WG4), яка працює спільно з Європейською асоціацією товарної нумерації EAN та Радою за єдиним кодом UCC. Останніми в 2003 р була заснована некомерційна організація «EPCglobal» - міжнародний консорціум, однією з цілей якого є розробка єдиних стандартів для систем RFID і штрих-кодування.

Практичне застосування

Однією з істотних проблем, що знижують пропускну здатність платних автомобільних доріг, є процедура справляння плати за проїзд. Пункти оплати на дорогах з інтенсивним рухом, не дивлячись на наявність декількох пунктів оплати, викликають необхідність зупинки автомобіля, і подальше його рух можливий тільки після розрахунку, який може зайняти значний час у разі потреби розміну великих купюр і Г.Д.

На платній дорозі в м Санкт-Петербурзі «Західний швидкісний діаметр» для зниження часу затримок автотранспорту на пунктах оплати впроваджена RFID-технологія.

Постійні користувачі магістралі можуть придбати транспондери, які встановлюються в автомобілі, і перевести на свій особовий рахунок попередню оплату. При проїзді пункту оплати транспондер передає на зчитувач номер особового рахунку, і необхідна сума автоматично списується з особового рахунку користувача і зараховується на рахунок оператора.

Користувач тим самим економить час, йому нс треба думати про підготовку грошей для оплати, а оператор може скоротити кількість обслуговуючого персоналу, підвищити пропускну спроможність пунктів оплати і привабливість використання магістралі.

Для стимулювання використання транспондерів, з огляду на меншу собівартість процедури справляння плати, оператор встановлює для таких користувачів більш низькі тарифи.

Компанія «Benetton Group», що займається продажем одягу, почала оснащувати свої вироби і упаковки RFID-етикетками [1] з 2003 р

Ідентифікатори RFID вбудовуються безпосередньо в ярлики для одягу і етикетки на пакувальних коробках, куди карбується антена і напівпровідникова мікросхема товщиною близько 1 мм. Компанія торгує тільки власними товарами, що ліквідує проблему сумісності RFID-етикеток і зчитує обладнання. Нова система дозволить істотно вдосконалити логістику фірми за рахунок того, що в процесі доставки товарів в 5 тис. Магазинів «Benetton», розташованих в 120 країнах, в будь-якому пункті можна за лічені хвилини ввести найдокладніші дані про що надійшов товар (кольорі, розмірі, фасон і т.п.). Це дозволить істотно швидше реагувати на попит в різних магазинах, а в самих магазинах значно скоротить час па пошук і розпакування потрібного товару.

  • [1] Вейс Т. Електронні «інтелектуальні ярлики» Benetton // Computerworld Россія.2003. № 3. С. 37.
 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >