RFID: новый век - новые технологии

Технологии не стоят на месте – там, где прадеды считали с помощью счетов, деды – арифмометром, а отцы – электронно-вычислительными машинами размером в три шкафа, мы с вами складываем «2+2» на навороченном ноутбуке, параллельно на нем же смотрим DVD-фильм и болтаем по «аське». Прогресс в других областях человеческой деятельности хоть и не несется такими бешеными темпами, но, тем не менее, старые технологии, проверенные временем, уходят в прошлое. На смену им идут новейшие методы, использующие в своей работе новомодные идеи и принципы от Интернета до нанотехнологий.

Древнейшие области человеческой деятельности, такие как торговля, логистика, складской учет тоже потихоньку утрачивают архаичные черты и уже готовы приобщиться к такому благу как «глобальная сеть». Этому напрямую способствует активно продвигаемая в последнее время технология RFID.

По сути своей RFID (Radio Frequency IDentification) — это дальнейшее развитие принципа маркировки объектов с помощью штрих-кодирования. Она представляет собой технологию хранения идентификационной информации об объекте в специальном радиоответчике-метке и считывания ее бесконтактным методом посредством передачи меткой радиосигналов.

Ее преимущество в том, что радио позволяет считывать информацию бесконтактно, не обязательно в пределах прямой видимости между устройством считывания и носителем информации. И, что самое важное, считывание информации может быть автоматизировано и происходить без какого бы то ни было участия человека.

Немного о технологии

Информация в метке обеспечивает уникальную идентификацию объекта, в роли которого может выступать продукт, товар, животное или даже человек. Метка-радиоответчик называется транспондером или просто RFID-меткой. Она обычно включает в себя приемник, передатчик, антенну и блок памяти для хранения информации.

RFID-метки бывают двух типов: пассивные и активные. Активные RFID-метки имеют собственный источник питания, а пассивные работают за счет тока, индуцированного в антенне метки входящим радиосигналом. Дальность действия пассивных RFID-меток составляет всего 1 – 8 м, активные же работают на расстояниях до 50 метров. Стоимость пассивных меток на порядок ниже, чем у активных и составляет 20 - 30 центов за единицу, тогда как активная RFID-метка стоит около 20 долларов. В настоящее время подавляющее большинство используемых RFID-меток – пассивные.



Для получения информации с RFID-носителя требуется считывающее, или, как его еще называют, опрашивающее устройство. Оно снабжено антенной и может быть переносным или же стационарным прибором.

RFID системы работают в четырех основных диапазонах: 125 кГц (LF), 13,56 МГц (HF), 860-960MHz (UHF) и 2,45 ГГц (microwave).

Низкочастотные системы (LF - 125 кГц) начали применяться еще в начале 90-х годов. Их преимущества - лучшие характеристики при идентификации металлических объектов, простота реализации, а также применение этих меток для идентификации животных, поскольку они соответствуют международным стандартам ИСО 11784/11785.

Высокочастотные устройства RFID (HF - 13,56 МГц) позволяют передавать данные с большей скоростью, у них меньшие проблемы с коллизией (в пределах досягаемости считывателя допустимо нахождение до 120 меток одновременно), так же в отличие от низкочастотных систем доступна технология шифрования данных. Благодаря новым технологиям, эти RFID-метки имеют более низкую стоимость по сравнению с низкочастотными.

Ультравысокочастотная (860-960 МГц) RFID. В этом частотном диапазоне работают пассивные устройства. Этот диапазон считается сегодня наиболее перспективным, но из-за особенностей распространения радиоволн, при работе в нем приходится учитывать некоторые проблемы.

Микроволновые устройства (2,45 ГГц). Эти системы обладают большим радиусом действия (5 - 8 метров) и повышенной скоростью считывания/записи информации в память метки.

В отличие от LF и HF систем, использующих индуктивную (трансформаторную связь), устройства, работающие в UHF и микроволновом диапазоне используют радиосвязь.

RFID-технологию можно интегрировать в любую систему управления, занося считываемую информацию в базу данных. Поскольку на RFID-носителе могут быть размещены любые данные, то они могут применяться для идентификации любого объекта, кроме того, исполнять некоторые побочные функции, например, хранить историю происхождения продукта, какую-то служебную или же специальную информацию о данном объекте.

Краткая история

История технологии RFID насчитывает почти век: первые попытки применения принципов радиочастотной идентификации объекта были еще в 20-х годах прошлого века.

Затем подобная технология была использована англичанами во время второй мировой войны для идентификации самолетов "свой-чужой".

В послевоенное время подобное устройство, правда, использовавшееся, как подслушивающее, применялось в Советском Союзе. И, наконец, в 1948 году появилась работа Гарри Стокмана «Коммуникация посредством отраженной энергии» (Communication by Means of Reflected Power), где Стокман предложил идею идентификации объектов по отражению радиоволн.

Следующие шаги к RFID были сделаны только в 70-х годах, когда, в связи с развитием теории электромагнитного поля, стало возможным создать действующие системы RFID. Это были, так называемые «однобитные метки», выпущенные на рынок компаниями Sensormatic и Checkpoint. Они до нынешнего времени широко применяются в магазинах для защиты товаров от хищения.

В середине 70-х годов, технологиями RFID заинтересовались крупные компании, такие как Fairchild и RCA. Ими были разработаны RFID-метки, применявшиеся в основном для контроля перемещения транспорта, в приложении к оплате за пользование платными дорогами, мостами и туннелями.

Также в эти и последующие годы RFID-метки применялись для контроля миграции животных, подменив собой обычный метод «кольцевания». Кроме того, подобными методами идентифицировались грузы при контейнерных перевозках.

RFID сегодня

Современная RFID-технология началась в 1999 году в исследовательском центре Auto-ID Center при МТИ (Массачусетский технологический институт, США).

Спонсорами разработок Auto-ID Center были такие гиганты бизнеса, как Coca-Cola, Gillette, Target, Home Depot и Wal-Mart. В идею уникальной идентификации каждого произведенного товара они вложили более 20 миллионов долларов. В 2000 году Auto-ID Center получил поддержку от Uniform Code Council, глобальной организации, занимающейся системами маркировки товаров.

Основная задача Auto-ID Center состояла в удешевлении технологий RFID. На начало работ одна радиометка обходилась в несколько долларов и для того, чтобы технология стала массовой необходимо было снизить стоимость метки. Снижение было достигнуто путем упрощения чипа, используемого в метке, уменьшения размера памяти и упрощения кодирования данных в метке. Кроме того, основную массу данных вынесли из самой метки в сеть, а в метке остался только идентифицирующий код, так называемый электронный код продукта (EPC).

После закрытия центра в 2003 году все наработки были переданы в организацию EPCglobal, контролируемую Uniform Code Council и EAN International. RFID-технология рассматривается этими организациями как перспективная замена штрих-кодированию товаров. Например, EPCglobal занимается разработкой стандартов передачи данных из RFID-считывателей в различные приложения, а также стандартов обмена данными между приложениями.

Области применения RFID

Сегодня технология RFID применяется в самых различных областях нашей жизни, таких как управление цепочками поставок, библиотечное дело, производство продуктов питания, здравоохранение, транспортные перевозки, автоматизация производства, складского учета и логистики, розничная торговля, учет (контроль) объектов и ресурсов.

Что может дать (и дает!) эта технология в этих и других областях? Применение технологии RFID ведет к снижению издержек и потерь времени, повышению производительности, более эффективному использованию оборудования и персонала. Поэтому не вызывает удивления тот факт, что радиочастотная идентификация становится самым быстрорастущим сегментом рынка систем автоматической идентификации.