Zkratka RFID znamená Radio Frequency Identification. RFID (Radio Frequency Identification) je technologie, která využívá rádiové vlny k automatické identifikaci objektů. Dokáže rozpoznat nejen živé bytosti, ale i neživé předměty, například vozidla, kontejnery, oblečení a mnoho dalšího. Dalšími příklady Auto-ID jsou čárové kódy nebo biometrické metody (skenování sítnice, otisky prstů), stejně jako optické rozpoznávání znaků a hlasová identifikace.
Technologie RFID byla široce používána během Velké vlastenecké války. V té době se právě na letounech objevily první identifikační systémy, které umožňovaly rozpoznat a odlišit spřátelená letectva od nepřátelských jednotek. Po skončení války již tato technologie neměla komerční úspěch, ale věci se v posledních letech dramaticky změnily. Začaly se o něj zajímat dopravní a logistické společnosti, které standard posunuly na novou úroveň.
Kde se používá technologie RFID?
Řešení založená na RFID lze použít:
- V maloobchodě: pro kontrolu pohybu zboží mezi skladem a prodejnou, zabránění krádežím a usnadnění inventury.
- V odvětví výroby a prodeje kožešinových výrobků: pro povinné označování kožichů a kožešinových výrobků kontrolní identifikační značkou.
- Ve skladových a logistických komplexech: sledovat pohyb zboží, zvýšit rychlost příjmu a expedice, snížit vliv lidského faktoru.
- Ve výrobě: kontrolovat personál a dopravu, zajišťovat bezpečnost a předcházet nouzovým situacím a počítat se surovinami.
- V systémech kontroly přístupu a platebních systémech: implementovat bezkontaktní automatický přístup, platby za služby pomocí terminálů.
Aplikace technologie RFID:
- aplikace pro řízení přístupu;
- aplikace pro sledování a evidenci pracovní doby;
- identifikace vozidla;
- automatizace výroby;
- automatizace zpracování skladu.
Jak funguje RFID
Základ technologie: interakce RFID tagu (RFID tag) a RFID čtečky (RFID čtečky). Štítek RFID je miniaturní čip, který uchovává jedinečné číslo štítku a informace a má schopnost přenášet data do čtečky RFID. Jakmile se RFID tag dostane do oblasti pokrytí RFID čtečky, čtečka zaznamená skutečnost přenosu dat, přečte informace z tagu a předá je do účetního systému, který data analyzuje pomocí předem definovaných algoritmů.
V tomto případě může být mezi RFID tagem a RFID čtečkou vzdálenost až 300 metrů (systémy pracující na vzdálenost od 5 do 300 metrů jsou klasifikovány jako systémy identifikace s dlouhým dosahem, od 20 cm do 5 m – střední -identifikace dosahu, do 20 cm – identifikace systémů s krátkým dosahem).
Výhody technologie RFID
- Dlouhá čtecí vzdálenost
- Nezávislost tagu a orientace čtenáře
- Rychlost a přesnost identifikace
- Schopnost pracovat s materiály, které přenášejí rádiové vlny, není nutná přímá viditelnost
- Možnost čtení tagu z pohybujícího se objektu
- Možnost uložit další informace na značku a přepsat ji
- Obtížnost padělání štítků RFID
- Současné čtení několika značek (s antikolizní funkcí)
- Odolné vůči okolním vlivům, dlouhá životnost
Systém RFID se skládá z:
- RFID čtečka;
- RFID štítek;
- Software.
Čtenář se zabývá generováním a šířením elektromagnetických vln do okolního prostoru. Tento signál je přijímán RFID štítkem, který vytváří zpětný signál, který je zachycen anténou čtecího zařízení, následně je přijatá informace dešifrována a zpracovávána elektronickou jednotkou. Předmět vybavený RFID štítkem je identifikován pomocí jedinečného digitálního kódu, který je uložen v paměti elektronického štítku. Během několika sekund můžete například získat individuální uživatelská data nebo identifikační číslo konkrétního produktu.
RFID tagy: klasifikace
Zdroj energie
Hlavní klasifikace používaných RFID štítků je založena na zdroji energie – podle něj se štítky dělí na pasivní, aktivní a semipasivní.
Pasivní RFID tagy nemají vlastní zdroj energie a k provozu využívají energii pole čtečky. V závislosti na architektuře RFID štítku a typu čtečky fungují pasivní štítky pouze na krátkou vzdálenost – do 8 metrů, ale jsou kompaktní a cenově dostupné.
Právě pasivní nízkofrekvenční RFID tagy se na zboží v obchodech nejčastěji setkáváme – na zvýšení kompaktnosti tagů a snížení jejich nákladů pracují zástupci předních světových obchodních řetězců.
Aktivní RFID tagy jsou vybaveny vlastním zdrojem energie, takže mohou přijímat další funkce, pracovat na větší vzdálenost a jsou méně náročné na čtečku. Mezi jejich nevýhody oproti pasivním tagům patří velké rozměry a omezená doba provozu zdroje (dnes se však bavíme o výdrži baterie až 10 let), jsou však nenahraditelné tam, kde je vyžadován velký pracovní rádius (až 300 metrů).
Aktivní RFID tagy jsou právem považovány za spolehlivější, dokážou přenášet signál i přes vodu nebo kov a navíc mohou být vybaveny vestavěnými senzory pro vyhodnocení teploty, vlhkosti, úrovně osvětlení a dalších parametrů prostředí. RFID tagy tak mohou pomoci sledovat například dodržování skladovacích podmínek u určitých kategorií zboží.
Semipasivní RFID tagy fungují na stejném principu jako pasivní, ale mají baterii pro napájení čipu. Můžeme říci, že toto řešení je kompromisem z hlediska ceny, velikosti a vlastností RFID štítků.
Provedení
Z hlediska designu mohou být RFID štítky plastové karty, klíčenky, štítky na tělo, ale i samolepicí štítky z papíru nebo termoplastu. Existuje také „neviditelný“ formát štítku, který je skutečně všitý do obalu produktu přímo ve fázi výroby.
Typ paměti
Podle typu paměti se RFID štítky dělí na štítky určené pouze k identifikaci (RO, Read Only), určené ke čtení bloku informací (WORM, Write Once Read Many) a přepisovatelné (RW, Read and Write).
Štítky RO RFID slouží výhradně k identifikaci – data jedinečného identifikátoru jsou zaznamenána při výrobě štítku, takže je téměř nemožné jej zkopírovat a štítek zfalšovat.
Štítky WORM RFID umožňují jednou zaznamenat jakákoli data, která lze později číst a mnohokrát použít. To umožňuje uživateli, po obdržení, doplnit štítek o vlastní informace, které budou následně použity při čtení.
RW RFID tagy obsahují paměťový blok, který umožňuje opakovaný zápis a čtení informací. Identifikátor RFID štítku zůstává nezměněn.
Provozní frekvence
Klasifikace RFID štítků podle provozní frekvence je následující:
- Značky rozsahu LF (125–134 kHz)
Vyznačují se přijatelnými cenami a určitými fyzikálními vlastnostmi, které umožňují použití takových RFID štítků pro mikročipování zvířat. Obvykle se jedná o pasivní systémy, které fungují pouze na krátké vzdálenosti.
- Značky pásma HF (13,56 MHz)
RFID tagy této frekvence se používají zejména pro osobní identifikaci, v platebních systémech a pro řešení jednoduchých obchodních problémů (např. k identifikaci produktů ve skladu). Většina RFID systémů pracujících na frekvenci 13,56 MHz pracuje v souladu s normou ISO 14443 (A/B) – právě touto normou je například provozován platební systém pro veřejnou dopravu v Paříži.
Nevýhody systémů RFID v popsaném rozsahu zahrnují nedostatek slušné úrovně zabezpečení a také možné problémy se čtením na velké vzdálenosti, v podmínkách vysoké vlhkosti, prostřednictvím kovových vodičů.
- Značky pásma UHF (860–960 MHz)
RFID štítky této řady, navržené speciálně pro práci se zbožím ve skladech a logistických systémech, zpočátku neměly svůj vlastní jedinečný identifikátor. Předpokládalo se, že bude použito produktové číslo EPC, ale to by neumožnilo sledovat pravost štítku, takže vývoj systémů založených na UHF řadě umožnil systém vylepšit.
Mezi vlastnosti RFID štítků v uvedeném rozsahu přitom patří vysoký dosah a rychlost provozu a přítomnost protikolizních mechanismů. Dnes jsou náklady na RFID štítky v rozsahu UHF minimální, ale cena ostatních zařízení pro práci v určeném rozsahu je poměrně vysoká.
Samostatnou kategorií UHF RFID štítků jsou štítky pro blízké pole. Při použití magnetického pole antény se technicky nejedná o štítky RFID a lze je číst při vysoké vlhkosti a v přítomnosti kovu. Masivní používání značek blízkého pole se očekává například při práci s farmaceutickými produkty, které vyžadují kontrolu pravosti a přísné účetnictví.
Typy RFID štítků
Elektronické štítky mohou být aktivní nebo pasivní. Aktivní identifikátory jsou vybaveny vlastním zdrojem energie, dosah čtení takových zařízení nezávisí na energii čtečky. Pasivní štítky nemají vlastní zdroj energie, jsou tedy napájeny energií elektromagnetického signálu distribuovaného čtečkou. Identifikační rozsah těchto štítků přímo závisí na energii emitované čtečkou.
Každý z těchto typů zařízení se vyznačuje svými výhodami a nevýhodami. Pasivní štítky jsou dobré pro svou dlouhou životnost a také nízkou cenu ve srovnání s aktivním protějškem. Kromě toho pasivní identifikační zařízení nevyžadují výměnu baterie. Nevýhodou zařízení je nutnost použití výkonnějších čteček.
Aktivní identifikační zařízení se vyznačují velkým dosahem čtení informací, na rozdíl od pasivních štítků, a také schopností rozpoznávat a číst data, když se elektronický štítek pohybuje vysokou rychlostí vzhledem ke čtecímu zařízení. Nevýhodou aktivních tagů je jejich vysoká cena a objemnost.
Typy RFID identifikátorů v závislosti na provozní frekvenci:
- (HF) vysokofrekvenční RFID štítky pracující na 13,56 MHz;
- (UHF) Ultra-vysokofrekvenční RFID štítky pracující ve frekvenčním rozsahu 860-960 MHz. Tento rozsah se používá v Rusku, v Evropě RFID štítky pracují v rozsahu 863-868 MHz.
Způsoby záznamu informací o identifikátoru (značce):
- ReadOnly zařízení – identifikátory, na které lze zapsat informace pouze jednou, další úprava nebo mazání informací není možné;
- Zařízení WORM jsou RFID tagy, které umožňují zapisovat data jednou a číst je vícekrát. Zpočátku nejsou v paměti zařízení uloženy žádné informace, všechna potřebná data zadává uživatel, ale po záznamu není možné informace přepsat ani smazat;
- R/W zařízení jsou identifikátory, které umožňují opakovaně číst a zapisovat informace. Toto je nejprogresivnější skupina zařízení, protože takové značky umožňují přepisovat a mazat nepotřebné informace.
Technologie RFID je široce používána ve výrobě, maloobchodě, systémech kontroly přístupu, systémech proti padělkům a dalších oblastech. Šetří čas a minimalizuje použití ruční práce.
Vlastnosti
I přes poměrně vysoké náklady na používání RFID systémů je jejich implementace vhodná všude tam, kde je důležitá vysoká úroveň zabezpečení a rychlá identifikace objektů. V tomto případě je třeba věnovat zvláštní pozornost výběru konkrétního řešení, které bude záviset na mnoha faktorech:
