Tagi RFID – rodzaje i zastosowanie

Obecnie wielu ludzi korzysta z tagów RFID i nawet nie zdaje sobie z tego sprawy. Ta technologia pozwala na przykład na pobieranie opłat drogowych na odległość, identyfikację zwierząt w gospodarstwie rolnym, jest wykorzystywana w paszportach, czy jako forma kontroli dostępu w budynkach.

Co to jest tag RFID i jaka jest jego budowa?

Tagi RFID to inaczej bardzo nieduże nośniki danych, które umieszczać można w wielu miejscach, takich jak na przykład obudowa urządzeń albo pomieszczenie. Za ich pomocą można zapisywać i odczytywać dane. Inna nazwa na tagi RFID to transpondery, chipy albo znaczniki RFID. Technologia identyfikacji radiowej jest w ostatnich latach bardzo rozwijana.
Budowa tagów RFID jest bardzo prosta, bo składają się tylko z dwóch elementów:

• układu scalonego (chipa);
• cewki antenowej.

Układ scalony odpowiada za działanie taga i przechowuje wszelkie informacje. Zazwyczaj znaczniki UHF są przystosowane do przechowywania 24 znaków szesnastkowych dzięki 96 bitom pamięci. Istnieją także droższe tagi zdolne do przechowywania większej ilości informacji. Wielkość cewki antenowej ma wpływ na zasięg działania znacznika. Ale nie tylko jej wielkość ma znaczenie, lecz także samo środowisko, w jakim tag się znajduje.

Formy znaczników RFID dzielą się na trzy rodzaje:

• Inlay to wersja podstawowa. Ma wygląd przezroczystej etykiety z widocznym chipem oraz anteną. Często jest sprzedawana już z klejem do przymocowania.
• Label to wersja papierowa lub syntetyczna. Ma chip oraz antenę, a także pozwala na zadrukowanie etykiety na przykład kodem kreskowym.
• Tag RFID można umieścić także w obudowie. Dzięki niej znacznik jest lepiej chroniony przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi. Można go także łatwiej umieścić w dowolnym miejscu.

Podział tagów ze względu na częstotliwość

Tagi RFID można sklasyfikować według zakresu częstotliwości radiowych, z których korzystają do komunikacji.

• Niska częstotliwość (LF) – działają w zakresie od 30 KHz do 300 KHz i mają zasięg odczytu do 10 centymetrów.
• Wysoka częstotliwość (HF) – działają w zakresie od 3 MHz do 30 MHz i zapewniają odległości odczytu od 10 centymetrów do 1 metra. Typowe zastosowania obejmują sprzedaż biletów elektronicznych oraz płatności i transfer danych.
• ultra-wysoka częstotliwość (UHF) – mają zakres częstotliwości od 300 MHz do 3 GHz, oferują zasięg odczytu do 12 metrów i zapewniają szybsze przesyłanie danych. Są bardziej wrażliwe na zakłócenia powodowane przez metale, ciecze i sygnały elektromagnetyczne.

Ogólnie rzecz biorąc, im niższa częstotliwość systemu RFID, tym krótszy zasięg odczytu i mniejsza szybkość odczytu danych.

Tagi pasywne i aktywne – różnica

Inny podział dotyczy sposobu, w jaki tag komunikuje się z czytnikiem (aktywny lub pasywny).

Aktywne tagi RFID mają własny nadajnik i źródło zasilania (zwykle baterię). Są to głównie rozwiązania UHF, a zasięgi odczytu mogą w niektórych przypadkach sięgać nawet 100 metrów. Aktywne tagi są zwykle większe i droższe niż ich pasywne odpowiedniki i służą do śledzenia dużych zasobów (takich jak kontenery ładunkowe, pojazdy i maszyny). Aktywne tagi RFID są również często wyposażone w czujniki, które mierzą i przekazują dane dotyczące temperatury, wilgotności, światła i wibracji obiektów, do których są przymocowane.

W pasywnych rozwiązaniach RFID czytnik i antena wysyłają sygnał do znacznika, który jest wykorzystywany do zasilania znacznika i odbijania energii z powrotem do czytnika. Istnieją pasywne systemy LF, HF i UHF. Zasięgi odczytu są krótsze niż w przypadku aktywnych tagów i są ograniczone mocą sygnału radiowego odbitego z powrotem do czytnika (powszechnie nazywanego rozproszeniem wstecznym tagów). Tagi pasywne są zwykle mniejsze, tańsze i bardziej elastyczne niż tagi aktywne. Oznacza to, że można je przymocować, a nawet osadzić na większej liczbie przedmiotów. Pasywne znaczniki UHF są powszechnie używane na przykład do śledzenia towarów konsumpcyjnych i farmaceutyków na poziomie produktu.

Tagi RFID na metal

Metal stwarza wyjątkowo niekorzystne środowisko dla prawidłowego działania tagów RFID. Z tego powodu istnieją ich specjalne rodzaje, które nie tracą przez ten rodzaj materiału swojego zasięgu. Stosuje się w nich dodatkową warstwę materiału, której zadaniem jest oddzielenie anteny RFID od metalu, do którego tag jest przyczepiony.

Tagi RFID, a sposób zapisu danych

Tagi RFID mają cztery rodzaje pamięci. Pamięć EPC przechowuje elektroniczny kod produktu. Mają one zapisywalną pamięć minimum 96 bitów, ale są modele wyposażone nawet w 496 bitów pamięci. Pamięć użytkownika, czyli User Memory jest stosowana tam, gdzie niezbędna jest większa pamięć. Zazwyczaj to 512 bitów, ale może to być o wiele więcej. Pamięć TID służy do przechowywania numeru identyfikacyjnego nadanego przez producenta, którego nie można zmienić. Reserved Memory przechowuje hasło dostępu oraz hasło niszczące, które trwale dezaktywuje tag. Blokuje i odblokowuje on możliwość zapisu informacji na tagu.

Zastosowanie tagów RFID

Tagi RFID mają zróżnicowane zastosowania:

• Paszporty ze wbudowanym chipem nazywane są paszportem biometrycznym, e-paszportem lub paszportem cyfrowym. Znajdujący się w nich chip zawiera informacje biometryczne, które służą do uwierzytelnienia tożsamości posiadacza paszportu.
• RFID jest stosowane w muzeach, bibliotekach i innych powiązanych miejscach nie tylko do ochrony i kontroli zbiorów, ale także w celu rozszerzenia doświadczeń odwiedzających.
• Innym sposobem wykorzystania tagów jest blokowanie dostępu do niektórych pomieszczeń albo kontrola osób wchodzących we wszelkiego typu budynkach użyteczności publicznej, na festiwalach muzycznych, w obiektach hotelarskich.
• W obiektach medycznych tagi RFID są wykorzystywane do śledzenia zużycia materiałów eksploatacyjnych, a także do kontroli dostępu personelu.
• Głównym celem wykorzystania RFID jest zwiększenie wydajności magazynów poprzez zmniejszenie kosztów pracy i logistyki.
• Śledzenie transportu.

Dowiedz się: Czy twoja firma jest gotowa na wdrożenie technologii RFID? >>

Jak dobrać tagi RFID?

Dobieranie tagów RFID zależy od kilku zmiennych. Podstawą jest kraj. Tagi RFID muszą działać na ściśle określonej częstotliwości, dlatego trzeba wiedzieć, które są dozwolone w danym państwie. Kolejną ważną kwestią jest odporność na warunki atmosferyczne, jeżeli tag ma działać na przykład na zewnątrz, a także w niekorzystnych warunkach, takich jak kurz i pył, chemikalia. Podstawowe materiały, na których montuje się tagi RFID to plastik, drewno czy tektura. Tylko specjalne modele są w stanie prawidłowo działać zamontowane na metalu albo w otoczeniu wody. Znaczenie ma także rozmiar – w końcu tagi są produkowane w wielu wymiarach i kształtach. Niezbędne jest także określenie wymaganego zakresu odczytu. W zależności od tego wybiera się kompletnie inne urządzenia. Wiąże się z tym także sposób programowania tagów RFID – można to robić przy pomocy drukarek RFID, ale niektóre umożliwiają wykorzystanie w tym celu ręcznego czytnika.

Szukasz usprawnień procesów logistycznych w firmie?

Zapraszam do kontaktu telefonicznego ze mną pod numerem +48 515 135 478 lub mailowego pod adresem pt@sebitu.pl. Sprawdzimy czy technologia RFID znajdzie zastosowanie w twojej firmie.