5
xerafy nano wedge metal asset rfid tag

Jak działa system RFID? Tagi, czytniki i anteny

Jak działa system RFID oparty na technologi zdalnego identyfikowania przedmiotów lub osób?

Projektując system RFID wykorzystuje się trzy główne składniki: czytnik RFID, antenę i znaczniki (tagi, etykiety, transpondery) zbliżeniowe.

Elementem aktywnym jest czytnik RFID, w którego skład wchodzi nadajnik i odbiornik fal radiowych. Za pomocą anteny nadawczo-odbiorczej wysyła i odbiera sygnał elektromagnetyczny z tagu RFID (etykiety, chipu, nośnika)  składającego się z układu elektronicznego oraz z anteny.

Czytnikiem RFID steruje system automatyki przemysłowej lub oprogramowanie komputerowe, które w odpowiedni sposób koduje i odczytuje przesyłane dane.

Znaczniki RFID jako nośnik danych

Znaczniki RFID (nośniki danych, transpondery RFID), to małe elementy mocowane do przedmiotów za pomocą kleju lub nitów. Mają formę etykiet samoprzylepnych, chipów, krążków lub małych pudełek. W większości nie wymagają żadnego zasilania, gdyż zasilane są pasywnie anteną nadajnika i dlatego mogą być aktywne przez długie lata.  Posiadają realny zasięg odczytu w granicach od 0,5 do 5 metrów. W logistyce i transporcie wykorzystuje się także tagi aktywne wyposażone w niewielką baterię znacznie zwiększającą zasięg pracy.

Znaczniki RFID zbudowane są z trzech głównych części:

1) układ elektroniczny w postaci pamięci i mikroprocesora, który odpowiedzialny jest za przechowywanie i przetwarzanie danych oraz wysyłanie sygnału radiowego
2) antena komunikacyjna do wysyłania i odbierania sygnałów
3) obudowa, czyli plastikowa karta, papier, folia przylepna, pojemnik, kapsułka.

Inne nazwy dla znaczników to: tagi, etykieta RFID, nośnik danych, znacznik radiowy,  transponder RFID, chip RFID.

Najbardziej popularne znaczniki UHF pracują w zakresie częstotliwości od 860 MHz do 960 MHz, a protokół komunikacyjny czytnik-tag w ściśle zdefiniowanym standardzie GS1 EPC  Gen2.

Tagi standardu UHF Gen 2 posiadają cztery różne banki pamięci w zależności od zastosowania.

Numer TID:

Ten bank pamięci przechowuje unikalne numer nadany przez producenta.  Zawartości numeru TID nie można zmienić.

Numer EPC:

Ten bank pamięci przechowuje kod EPC (Electronic Product Code – Elektroniczny Kod Produktu). Zawiera on minimum 96 bitów zapisywalnej pamięci.  Jest to najczęściej używany unikalny identyfikator tagu RFID,  a tym samym znakowanego przedmiotu.

Pamięć użytkownika:

Jeżeli użytkownik potrzebuje więcej pamięci niż dostępne 96 bity w numerze EPC, może wykorzystać ten bank pamięci. Zwykle zawiera on 512 bity danych, a w niektórych tagach mogą to być 4K lub 8K pamięci.

Bezpieczeństwo:

Ten bank pamięci przechowuje 32–bitowe hasła dostępu i hasło niszczące pamięci tagu.  Hasło dostępu używane jest do odblokowania lub zablokowania możliwości zapisu w pamięci tagu wrażliwych informacji.  Hasło niszczące całkowicie wyłącza, dezaktywuje działanie tagu.

Trzy główne rodzaje tagów RFID ze względu na zapis danych:

  • Tagi typu R/O (Read Only) – tagi tylko do odczytywania, czyli najprostsze tagi, w których nie są zapisywane dane, wykorzystywane są wyłącznie do przekazywania informacji o obecności obiektu,
  • tagi typu WORM (Write Once Read Many Times) z możliwością jednorazowego zapisu danych,
  • tagi typu R/W (Read / Write) z możliwością wielokrotnego zapisu i odczytu danych.

Czytnik RFID

Czytnik to urządzenie stacjonarne lub mobilne, wyposażone w moduł transmisji radiowej, czyli antenę, która wysyła i odbiera dane do i od znaczników. Czytniki mogą być umieszczone stacjonarnie lub działać jako przenośny skaner ręczny. Można je również wbudować w sprzęt elektroniczny czy zainstalować w pojeździe.

Czytniki posiadają gniazda do połączenia przeważnie od jednej do dwunastu anten RFID za pomocą specjalnych kabli koncentrycznych.  W wielu zastosowaniach doskonale sprawdza się czytnik zintegrowany RFID zawierający w jednej wygodnej obudowie i układ elektroniczny czytnika i antenę.

Czytnik RFID posiadają interfejsy łączące je z komputerami lub urządzeniami automatyki przemysłowej: RS-232, RS-485, USB, LAN, Wi-Fi, aby móc swobodnie przesyłać dane systemowe

Anteny RFID – bezdotykowa detekcja tagów RFID

Antena zasila pasywne tagi RFID za pomocą fal radiowych odbieranych przez antenę znacznika, odbiera sygnały elektromagnetyczne nadawane przez transpondery znaczników i następnie przekazuje je do czytnika.

Na rynku dostępna jest duża różnorodność anten i należy dobrać je optymalnie pod konkretne zastosowanie i środowisko pracy.

Najbardziej popularnymi antenami są anteny o polaryzacji liniowej oraz anteny o polaryzacji okrągłej. Te pierwsze charakteryzują się dalekimi zakresami pól elektrycznych oraz wysokim poziomem mocy, co pozwala przenikać przez różne materiały, by poprawnie odczytać tagi. Anteny okrągłe są mniej wrażliwe na orientację znacznika i przez to nie mają problemów z odczytaniem znacznika pod kątem, ale za to mają mniejszą moc od anten liniowych.

Przyszłość RFID – jak system RFID działa na naszą korzyść?

Technika RFID znajduje się obecnie w fazie dużego rozwoju.  Wpływają na to zarówno ich zaawansowana technologia RFID, jak i mnogość praktycznych zastosowań.

Osiągnięty efekt skali spowodował znaczny spadek cen,  zwiększenie dostępności sprzętu i większą świadomość przyszłych użytkowników, czym jest, jak działa system RFID i jak może im pomóc w rozwiązywaniu codziennych problemów biznesowych.

Technika wyszła już z etapu, kiedy wszyscy o tym mówili. Dziś nadszedł czas do działania. Projektowania system RFID, które już jutro zautomatyzują szereg procesów, zwiększą jakość pracy i przewagę ekonomiczną przedsiębiorstw je stosujących. Tak jak to kiedyś uczyniły kody kreskowe.

O projektach systemów RFID i ich częściach składowych piszemy na naszym blogu w katalogu produktów. Zapraszamy do lektury.

Skontaktuj się z nami i sprawdź jak zaplanować nowoczesny system RFID, który będzie pracować także dla Ciebie!

Zobacz pozostałe wpisy. Znajdź wiedzę i inspirację.

RFID w szpitalu - znakowanie sprzętu medycznego

RFID w szpitalu i służbie zdrowia

Technologia RFID umożliwia bezkontaktową identyfikację obiektów  aparatury medycznej i pacjentów. Coraz częściej zyskuje na znaczeniu w organizacji działalności placówek służby zdrowia. Z powodzeniem wspiera szpitale, kliniki, czy domy opieki, gdzie pomaga efektywniej kontrolować zasoby i zarządzać majątkiem, pracą lekarzy, a także leczeniem pacjentów.

ZOBACZ WPIS
Znak pokazujący kierunek ewakuacji

System nadzorowania ewakuacji RFID

W 2016 roku w Polsce wybuchło ponad 125 tysięcy pożarów. Wiele z nich na terenach zakładowych.
Czy RFID może jakoś pomóc? Tak, okazuje się, że technologia RFID znalazła swoje miejsce również w sferach tak delikatnych, jak identyfikacja osób w czasie ewakuacji, gdzie od niezawodności technologii zależy przecież ludzkie życie.

ZOBACZ WPIS