Описание технологии RFID

RFID (RadioFrequencyIDentification) или радиочастотная идентификация — технология, использующая бесконтактную резонансную электромагнитную передачу энергии и информации между меткой и считывателем.

Состав RFID системы:
- Считыватель информации (Reader)
- Радиочастотная метка (Label, tag)
- Управляющий компьютер (PC)

Основной принцип работы системы RFIDпоказан на схеме.

При попадании катушки (антенны) метки в поле антенны считывателя в нее передается энергия, достаточная для питания электронной схемы метки. После этого при помощи той же антенны производится непосредственный обмен данными между меткой и считывателем. Для большинства систем RFID в поле антенны считывателя может находиться одновременно несколько меток. При этом начинает работать механизм антиколлизии, способный определять их количество и работать только с одним, выбранным в данный момент времени. Работу считывателя не нарушает внесение или удаление из поля антенны других меток. После выбора считывателем метки происходит взаимная идентификация устройств и начинается непосредственная передача данных.

Считыватель (reader) может иметь различное исполнение — от простого переносного ручного сканера …

… и до стационарного устройства, которое сканирует упаковки по мере их продвижения по конвейеру или провозе паллеты с маркированной продукцией..

Характеристики RFID системы определяются несколькими параметрами: типом выбранных меток, стандартом меток, размерами антенн меток и считывателей.

Метки делятся по следующим признакам:

• частота радиосигнала
  • низкая125 КГц
  • средняя 13,56 МГц
  • высокая 869 МГц
• наличие элемента питания
  • активные метки – содержат в себе батарейку. Это позволяет считывать метку с большего расстояния, но увеличивает размеры самой метки;
  • пассивные метки - не имеют собственного источника питания, а необходимую для работы энергию получают из поступающего от считывателя электромагнитного сигнала. Пассивные метки имеют практически неограниченный срок службы;
• тип хранения данных
  • обычные – это метки, содержащие уникальный открытый идентификационный номер;
  • защищенные – это метки, содержащие до 16 кбайт пользовательской памяти с возможностью криптозащиты (защита шифрованием информации);
• способ записи информации
  • только считывание – запись информации в метку производится на этапе производства и эта информация недоступна для редактирования;
  • запись/считывание – пользователь с помощью специального считывателя (Reader/Writer) может сам заносить информацию в метку, считывать ее и изменять.

На рисунке показан состав радиочастотной метки и различные варианты исполнения меток.

Виды меток RFID

В основном RFIDметки выпускаются в следующих видах:

	ISO Card (тонкая карта) - контроль доступа, доступ на парковку, учет времени и системы обслуживания, платежные системы
	Inley – метки на липкой основе для нанесения на продукцию для маркировки.
	World TAG - Складское и логистическое управление, поддоны, бочонки, контейнеры, отслеживание транспортных средств, идентификация инструмента
	Glass TAG - Идентификация инструмента, идентификация поддонов, химические приложения, жетоны оплаты для торговых автоматов, робототехники, материально-технического обеспечения
	Logi TAG - Приложения материально-технического обеспечения в агрессивной среде (химчистки, прачечные)
	Nail TAG - Приложения материально-технического обеспечения в древесине
	Volcano TAG - Приложения и процессы с высокой температурой (до 370 С) и агрессивной средой (сушильные камеры в автомобилестроении)
	Button TAG - системы защиты от краж

Для специальных проектов возможно изготовление меток на заказ.

Информация

… для продавцов/покупателей

Мировая практика использования технологии RFID

Управление производством

Сборочный завод Toyota в Джорджтауне, Штат Кентукки, использует радиочастотные метки 13,56 MHz для контролирования загрузки трейлеров и доставки грузов. Эта система связана с общим планированием производства и ускоряет обработку информации системой.

Chevrolet использует радиочастотные метки для идентификации продукции при перевозке. Эта система заменила ручной учет, где была большая вероятность ошибки оператора, и позволила снизить человеческий фактор.

Главные Азиатские порта используют радиочастотную систему для отслеживания и погрузки грузовых многотонных контейнеров. Тысячи меток были установлены на днища контейнеров для сканирования считывателями, установленными на подъемных кранах. Эта система обеспечивает информацию в реальном времени о нахождении, размере каждого контейнера и его грузе.

Радиочастотные метки также могут использоваться для хранения информации и обработки данных о продукте. Производственный центр Sony Electronics в Сан-Диего использует перезаписываемые метки, которые хранят 2 килобайта данных, для маркировки кинескопов на поточных производственных линиях. Эта система уменьшила время на выяснение произведенных операций и принятие решения о необходимости тестирования продукции. Подобные системы применяются на конвейерных линиях производства печатных плат. В течение всего производственного процесса радиочастотные метки используются для определения нахождения продукции и хранения данных о производственных процессах.

Транспорт

С помощью RFID системы можно осуществлять контроль за движением маршрутного и прочего автотранспорта. Для этого в контрольных точках устанавливаются радиочастотные сканеры, которые по меткам размещенным под лобовыми стеклами или на днище автомобилей фиксируют время прохождения точки. Такими контрольными точками могут быть конечные остановки автобусных, троллейбусных или трамвайных маршрутов, пропускной пункт на выезде из предприятия, склада, магазина. Радиочастотные метки позволяют фиксировать не только номер автомобиля, но и большое количество сопутствующей информации, например номера накладных, путевых листов, дату следующего технического обслуживания и т.д. Благодаря использованию подобной системы отпадает необходимость в ведении бумажного учета движения автотранспортных средств. Отсутствие этапа перевода бумажных документов в электронный вид позволяет избавиться от влияния человеческого фактора и исключить ошибки, сократить затраты труда и времени персонала. Все данные в реальном масштабе времени могут быть переданы в систему логистики, учета рабочего времени, технического состояния автопарка и т.п. В итоге руководитель видит полную картину жизнедеятельности предприятия. На основе этой информации можно провести анализ, который покажет, какие шаги необходимо предпринять для достижения большей эффективности перевозок.

Итальянская компания, осуществляющая перевозки пассажиров общественным транспортом в г. Турине (Италия), ввела в действие систему контроля за движением принадлежащих ей 900 автобусов и 300 трамваев.

Небольшая радиочастотная метка устанавливается на каждом автобусе и трамвае. При возвращении автобуса с маршрута центральный компьютер (обыкновенная "персоналка") по сигналу, считанному с метки, автоматически регистрирует дату и время прибытия.

При выходе на маршрут регистрация повторяется, при этом водитель видит свой идентификационный номер, номера автобуса (трамвая) и маршрута, отображаемые на большом экране около ворот парка. Водителю не требуется останавливаться или проезжать в непосредственной близости от считывателя: метки, работающие в частотном диапазоне 2,45 ГГц, позволяют считывать с них информацию на расстоянии до 6 метров. Система позволяет оптимально планировать загрузку водителей автобусов и трамваев и контролировать своевременность выхода на маршрут и возвращения с маршрута.

Авиакомпания Delta Airlines тестирует системы RFIDконтроля багажа, частично маркируя при помощи радиометок багаж пассажиров. Как утверждают представители компании, несмотря на затраты, связанные с наклейкой бирок на более чем 40 тыс. чемоданов и сумок, сдаваемых в багаж авиапутешественниками, авиаперевозчику удалось добиться того, что со стороны пассажиров стало поступать значительно меньшее количество жалоб, связанных с потерей или задержкой багажа. Прежде с этим частенько сталкивались клиенты авиакомпании, решившие в ходе поездки изменить маршрут следования или поменять билеты на другой рейс. Их багаж при этом зачастую благополучно продолжал путешествие по прежнему маршруту, а непоседливые пассажиры вынуждены были разбираться с представителями авиакомпании, пытаясь получить свои вещи обратно.

Электронная маркировка товаров в торговле

Компания Wal-Mart, уже занявшая главное место в розничной торговле США, взялась за продвижение технологии радиочастотных идентификаторов RFID так активно, что угнаться за ней не по силам никакому производителю и даже их консорциуму.
В октябре 2003 г Wal-Mart провела совещание с участием почти 200 поставщиков, на котором изложила свои планы по реализации пилотного проекта массового использования RFID уже в следующем году. Вот что рассказал о масштабах этой задумки присутствовавший на совещании менеджер проекта RFID из консультативной фирмы Manhattan Associates Грег Джилберт.

Проектом предусматривается оснащение всех поддонов и упаковок с товарами (но не самих товаров) миниатюрными радиометками. Для этого в масштабах лишь одного региона США ежегодно потребуется более миллиарда таких устройств. Пилотная часть проекта должна быть завершена не позднее января 2005 г., и, как заметил Джилберт, “...это вполне реальный замысел, а не плод академических рассуждений”. В случае успеха проект обещает сэкономить 10—20% расходов на распределение товара при одновременном повышении уровня продаж в магазинах.

Компания Sainsbury Supermarkets (Великобритания), обладающая сетью из 381 супермаркетов, приняла решение об электронной маркировке товаров. Малоразмерные метки RFID толщиной с лист бумаги запрессовываются в упаковку товаров еще на этапе их производства. В магазинах установлены детекторы защиты от краж на входах и выходах торгового зала. Детекторы обнаруживают присутствие радиочастотной метки и издают сигнал тревоги. Дезактиваторы меток расположены у кассира. Стандартные сканеры штрихового кода специальным образом доработаны и позволяют вместо традиционных двух последовательных операций считывания кода товара с последующим снятием защиты выполнять одну, объединяющую обе указанные функции. Система доказала свою эффективность. В первую очередь маркируются товары из группы риска (наиболее подверженные кражам), а также товары в дорогих секциях. Маркированные и немаркированные товары не отличаются по внешнему виду (виден только штриховой код, но неизвестно, запрессована ли метка в упаковку и в каком месте). Применение указанной схемы сокращает время работы кассира и общее количество контрольного оборудования в торговом зале. Планируется перевести все 100% товаров на маркировку радиочастотными метками.

Необычное применение

RFID часто используется в обстоятельствах, которые можно назвать необычными: например, еще недавно новшеством была установка тегов на ошейниках домашних животных. И традиция таких “странных” применений продолжает развиваться.

В Лас-Вегасе (США) проводились испытания по электронному управлению и распознаванию значений в играх Blackjack . Усиление безопасности и защиты от мошенничества, а также сбор статистических данных заставили целый ряд владельцев казино проявить интерес к этой системе. В настоящее время ведутся разработки, которые позволят выяснить, насколько выгодной станет новая технология для других настольных игр.

Идентификация контейнеров

Радиочастотные метки устанавливаются на мусорных контейнерах для определения типа отходов и владельцев контейнеров, а считыватель располагают на кузове грузовика. В течение сбора мусора, метки идентифицируются и регистрируются владельцы контейнеров. Эта система значительно уменьшила выброс мусора и поощряет жителей за сбор вторичного сырья.

Сельскохозяйственный производитель Cyanamid использует перезаписываемые метки для транспортировки пестицидных контейнеров и контроля срока их службы. После истечения определенного времени контейнер автоматически изымается. Радиочастотные метки заменили штрих код, потому что они способны выдержать трудные условия среды сельского хозяйства.

Исходя из представленных областей применения, можно сделать вывод о том, что радиочастотная технология находит все новое и новое оригинальное применение. Перечисленные примеры являются лишь небольшой частью использования этой новой технологии, которая упрощает и автоматизирует процессы идентификации во всех сферах деятельности.

Решения на основании технологии RFID, предлагаемые компанией «АРИЕНТ».

Логистика и управление поставками

Производители и компании занимающиеся доставкой грузов имеют возможность точно отслеживать прохождение грузов по всей цепочке доставки используя RFIDтехнологию. Метка программируется в начальном пункте и в ней содержится информация об отправителе и получателе товара, месте назначения и т.п. Система дает пользователю ряд преимуществ технологии RFID:

ü  возможность одновременного считывание до 60 единиц продукции, помеченных метками, при их перемещении мимо считывателя со скоростью до 2 м/сек;

ü  снижение человеческого фактора;

ü  RFID метки могут читаться через грязь, краску, пар, воду, пластмассу, древесину; 

ü  RFID метки несут большое количество информации; 

ü  для считывания метки не нужен контакт или прямая видимость.

1. Зона маркировки продукции с помощью RFIDметок после прихода ее от поставщика (или на складе поставщика перед отправлением). После маркировки продукция упаковывается на паллете и перемещается через антенну считывателя, где производится считывание всех меток на продукции. С помощью полученных данных в системе создается документ для идентификации данной паллеты;
2. При отгрузке со склада продукцию снова пронося через считыватель. Полученные данные система сравнивает с имеющимися сведениями для контроля изменения состава продукции. Если ошибок не найдено, то продукция отгружается потребителю и списывается из системы;
3. При получении на складе заказчика продукцию снова сканируют для проверки ее соответствия заказу и приходным документам, после чего отправляют на склад.
4. При перемещении продукции в торговый зал происходит автоматическое обновление ее местоположения в системе.
5. Двери для персонала склада также могут быть оборудованы считывателем для предотвращения выноса несанкционированного выноса продукции.

Внедрение такого рода систем позволяет увеличить пропускную способность складов и резко уменьшить количество ошибок в логистике. Обычно, когда полагаются на традиционные системы, каждый раз товары перемещаются от одной точки к другой и паллеты останавливаются для того, чтобы человек смог прочитать этикетку или просканировать штрих-код. В случае использования меток нет нужды останавливать паллеты. Также исключаются ошибки связанные с неправильными действиями персонала. Даже если ошибки и случаются, имеется возможность быстро их исправить благодаря неоднократным проверкам.

…для технических специалистов

Основные стандарты 125 КГц.

1. Em-marin

2. Hitag

Основные стандарты 13,56МГц.

1. Mifare

2. I-Code

Основные стандарты 869 МГц.

1. I-Code

… о компании «АРИЕНТ»

Компания "АРИЕНТ" была основана в 2007 г. Имея большой опыт по разработке и внедрению различных систем с использованием технологии RFID: от контроля доступа до автоматизации производственных процессов, компания "АРИЕНТ" сразу заявила о себе, как о серьезном игроке на рынке RFID и Proximity технологий. Сосредоточив все усилия на радиочастотной (бесконтактной) технологии (RFID), разработчики компании совершили уникальные разработки в сфере использования преимуществ бесконтактной идентификации в современных бизнес процессах. Компания "АРИЕНТ" разрабатывает и интегрирует широкий спектр систем с использованием различных средств бесконтактной идентификации (RFID): считывателей (от компактных ОЕМ модулей до сверхдальних UHF считывателей) и различных идентификационных меток.
Команда высококлассных специалистов гарантирует отличное качество предлагаемой продукции, соответствие оборудования предъявляемым к нему требованиям и постоянную ориентацию на разработку и внедрение новых вариантов применения технологии RFID.
Большой опыт работы в данной области и хорошо налаженная обратная связь с клиентами делают компанию АРИЕНТ одним из ведущих поставщиков и интеграторов RFID систем и оборудования в России.
В программе поставок в настоящее время представлено следующее оборудование и комплектующие средств RFID:

  считыватели и идентификаторы форматов EM-Marin, MIFARE, HID, Indala;

  системы большой дальности считывания;

  автономные системы контроля доступа;

  системы контроля автотранспорта;

  считыватели для промышленного применения;

  системы для автоматизации производственных процессов и отдельных технологических операций.