rfid nasıl çalışır. Sağlık alanında RFID uygulaması. Bir depo için RFID teknolojisini kullanmanın zorlukları

Tüm sevgililerden (en azından, gerçekten öyle umuyorum) dizi "İçten Bakın" - altı aydan fazla. Yazacak ya da konuşacak bir şey olmadığından değil, Habre üzerine sonraki makalelerimden birinin konusu olacak vakaları aştılar (umarım rafa kaldırılmaz, çünkü tamamen BT'ye ayrılmayacaktır. konular). Bu arada, boş bir dakika var, hadi RFID'nin (Radyo frekansı tanımlama) ne olduğunu - daha basit etiketler onlara katılacak - veya teknolojideki küçük bir adımın dünyadaki milyonlarca ve hatta milyarlarca insanın hayatını nasıl dramatik bir şekilde değiştirdiğini anlayalım. Dünya.

Önsöz

Hemen rezervasyon yaptırmak istiyorum.

Bu makale üzerinde çalışmaya başlamadan önce, mikrograflar ve özellikle optikler, internette bulunan bilgiler ve geçmiş yayınlardan elde edilen bazı bilgi tabanları ile mikro devrenin nerede ve hangi elemanlarının bulunduğunu belirlemenin mümkün olacağını umuyordum. En azından “günlük” düzeyde: diyorlar ki, bu hafıza, bu güç kaynağı devresi ve burası bilginin işlendiği yer. Gerçekten de, RFID'nin akla gelebilecek en basit cihaz, en basit "bilgisayar" olduğu anlaşılıyor ...

Bununla birlikte, hayat kendi ayarlamalarını ve bulmayı başardığım her şeyi yaptı: yeni nesil etiketlerin cihazının genel şeması, örneğin hafızanın nasıl görünmesi gerektiğine dair fotoğraflar - neden bilmiyorum bile. RAM ile ilgili makalede buna dikkat etmedim (belki de hala geliştirme fırsatım var mı?!)

Kısmen teorik

Gelenek olarak, bazı giriş bölümü ile başlayalım.
RFID
Radyo frekansı tanımlama teknolojisinin tarihi - belki de RFID'nin (radyo frekansı tanımlama) akla gelebilecek ve akıl almaz tüm sürümleri bu şekilde çağrılabilir - her türlü elektronik ekipmanın aktif olarak geliştirildiği 20. yüzyılın 40'lı yıllarına kadar uzanır. SSCB, Avrupa ve ABD...

O zamanlar elektrikle çalışan herhangi bir ürün hala merak konusuydu, bu yüzden bilim adamlarının önünde sürülmüş bir tarla yoktu: Kara Dünya Bölgesi'nde olduğu gibi bir kürek sapı nereye koyarsanız, bir ağaç büyür. Kendiniz karar verin: Maxwell yasalarını yalnızca yarım yüzyıl önce (1884'te) önerdi. Ve bu denklemlere dayanan teoriler, radyo dalgaları teorisi (keşiflerinden sinyal modülasyonu modellerine, vb.) dahil olmak üzere 2-3 yıl sonra (1900 ile 1914 arasında) ortaya çıkmaya başladı. Ayrıca İkinci Dünya Savaşı'nın hazırlığı ve yürütülmesi de Türkiye'ye damgasını vurmuştur. bu alan.

Sonuç olarak, 40'lı yılların sonunda, bu makalede açıklananlardan biraz daha büyük olan, ancak aslında modern RFID etiketleriyle aynı prensipte çalışan dost-düşman tanıma sistemleri geliştirildi.

Modern RFID'ye yakın ilk gösterim 1973'te Los Alamos Araştırma Laboratuvarı'nda gerçekleştirildi ve bu tür bir tanımlama sistemi için ilk patentlerden biri on yıl sonra - 1983'te alındı. RFID tarihi hakkında daha fazla bilgi Wiki'de ve diğer bazı site(ler)de bulunabilir.

Dahili pil nedeniyle, aktif etiketlerin önemli ölçüde daha büyük bir çalışma yarıçapı, boyutları, daha karmaşık "doldurma" (etiketi bir termometre, bir higrometre veya hatta tam bir GPS konumlandırma çipi ile destekleyebilirsiniz) ve buna karşılık gelen bir fiyatı vardır.

Etiketler farklı şekillerde sınıflandırılabilir: çalışma frekansına göre (LF - düşük frekans ~ 130KHz, HF - yüksek frekans ~ 14MHz ve UHF - ultra yüksek frekans ~ 900MHz), etiketin içindeki bellek türüne göre (okuma- yalnızca, bir kez yazın ve yeniden yazın). Bu arada, tüm üreticiler tarafından çok sevilen ve tanıtılan NFC, bir dizi iyi bilinen sorunu olan HF serisine aittir.

Diğer etiketler
Ne yazık ki, diğer tanımlama türlerine kıyasla RFID etiketlerinin maliyeti oldukça yüksektir, bu nedenle, örneğin, hala barkod (veya barkod), bazen QR kodları kullanarak satın aldığımız gıda ve diğer "sıcak" ürünler ve hırsızlığa karşı güvenlik sağlanır. sözde hırsızlık önleme etiketleri (veya EAS - elektronik makale gözetimi) tarafından

En yaygın olanı üç türdür (tüm fotoğraflar Wiki'den alınmıştır):

Önümüzde birçok harika keşif var, bazen tamamen beklenmedik ve elbette formatta sert inek pornosu HD!

Teori birilerine biraz gibi geldiyse, bu İngilizce siteye hoş geldiniz.

pratik kısım

Peki, çevremizdeki dünyada hangi etiketler bulundu:


Sol sütun yukarıdan aşağıya: Moskova metro haritası, Aeroexpress geçişi, binaya girmek için plastik kart, RosNanoForum-2011 fuarında Perekrestok tarafından sunulan RFID etiketi. Sağ sütun yukarıdan aşağıya: RF EAS etiketi, EAS akustik manyetik etiketi, için bonus bilet toplu taşıma Moskova'nın manyetik şeritli, RosNanoForum ziyaretçisinin RFID kartında iki etiket bile var.

İlk duyurulacak olan Moskova metro kartı - hadi başlayalım.

İlk çemberde. Moskova metro bileti
İlk olarak, bu "işaretin" tam kalbini gizleyen kağıt katmanlarını çıkarmak için kartı sade suya batırıyoruz.


Moskova metrosunun soyulmuş haritası

Şimdi optik mikroskopla düşük büyütmede dikkatlice bakalım:


Moskova metrosuna erişim için çipli kartın mikrografları

Çip oldukça sağlam bir şekilde sabitlenmiştir ve 4 "bacağın" hepsinin antene bağlı olduğuna dikkatinizi çekmek istiyorum - bu, başka bir RFID etiketi ile karşılaştırma yapmak için bizim için daha faydalı olacaktır. Çipin bulunduğu plastik tabanı ortadan ikiye katlayarak ve bir yandan diğer yana hafifçe sallayarak kolayca serbest bırakılır. Sonuç olarak, iğne deliği boyutunda bir çipimiz var:


Antenden ayrıldıktan hemen sonra çipin optik mikrografları

Peki, odak ile oynayalım:


Odak konumunu alt katmandan üste değiştir

Şimdi biraz entrika.

Söylentiye göre Mikron, benzer bir Mifare teknolojisini kullanarak Moskova metrosu için kendi güçleriyle çipler geliştiriyor ve üretiyor (en azından antene bağlantı farklı - bacaklar farklı bir şekle sahip). 22 Ağustos'ta BarsMonster, bir savaş ilanı olmadan ve bu çipi bir yerde görmenin mümkün olup olmadığını açıklamak için Mikron'a haince bir çağrı gönderdi, 3.11'e kadar hiçbir yanıt alınmadı. IXBT forumundaki gazetecilerden biri (yani Alexander Erlich) de açıklığa kavuşturacaktı. bu bilgi Mikron temsilcilerinden, ancak şu anda işler hala orada, yani Mikron'un resmi temsilcileri doğrudan sorulan soruyu cevaplamaktan kaçınıyorlar.

Görünüşe göre yukarıda ele alınan bilet, Micron işletmesinde (Zelenograd) - aşağıdaki bağlantılara bakın - NXP şirketi tarafından RFID çevrelerinde bilinen ve aslında açıkça ima edilen teknoloji kullanılarak yapıldı (veya sadece antene mi takıldı?) 3 büyük harf ve çipin üst metalizasyon katmanında teknolojinin piyasaya sürüldüğü yıl (ve belki üretim yılı). 2009'un teknolojinin piyasaya sürüldüğü yıla atıfta bulunduğunu ve CUL1V2 kısaltmasının Circuit ULtralite 1 Sürüm 2 olarak kodunun çözüldüğünü varsayarsak (bu varsayım bu haberle de doğrulanır), o zaman NXP web sitesinde bulabilirsiniz. Detaylı Açıklama veri yongaları (listedeki son iki satır)

Bu arada, geçen yıl Nanoteknolojide İnternet Olimpiyatı katılımcıları için Mikron fabrikasına bir gezi düzenlendi (fotoğraf ve video raporları), bu nedenle ekipmanın orada boşta olduğunu söylemek mantıklı değil, aynı zamanda 70 nm standartlarına göre etiketler ürettiklerini "beyaz önlüklü amca" sorgulardım ...

BarsMonster tarafından 109 metro biletinin çiplerini (oldukça temsili bir örnek) analiz ettikten sonra derlenen istatistiklere göre, normal dağılıma göre “olağandışı” bir bilet bulma şansı ~ 109 ^ 1/2 veya yaklaşık %10'dur, ancak Açılan her bilette kayboluyorlar...

Yakından bir bakış, iki Mifare yongası - Philips2001 yazısı arasındaki ana farkı zaten fark etti. Gerçekten de, 1998'de Philips, Amerikan mikro elektronik üreticisi Mikron'u satın aldı (Zelenograd Mikronumuzla karıştırılmamalıdır). Ve 2006'da NXP, Philips'ten ayrıldı.

Yukarıdakilere dayanarak Devre ULtralite 1 Sürüm 1C anlamına gelen CLU1V1C işaretini fark etmek de kolaydır. Yani, bu etiket, Moskova metrosu tarafından kullanılan Mifare'nin selefidir ve bu nedenle, temel parametrelerde onunla uyumludur. Ancak bir önceki durumda olduğu gibi 2001 yılı teknolojinin geliştirilme ve uygulanma yılı veya üretim yılının bir göstergesidir. Aeroexpress'in modası geçmiş etiketler kullanması garip ...

Üçüncü çemberde. plastik bir kart
Bir keresinde tanıdıklarımdan birine Habrahabr hakkında makaleler ve fotoğraflar göstermeye karar verdim. Ardından RFID ile ilgili bir sonraki makale için gereksiz kartı olup olmadığını sordu. O zamana kadar EPFL'de okumak için yeni taşınmıştı ve bana Moskova Devlet Üniversitesi binalarından birine girmek için kullanılan bir kart verdi. Haritada buna göre herhangi bir işaret yok ve binaya girmek için olağan anahtar dışında üzerinde herhangi bir şey yazıldığından bile emin değilim.
Kart tamamen plastik, bu yüzden hemen birkaç on dakika boyunca aseton içine koyduk:


Aseton banyoları yapıyoruz

İçerideki her şey oldukça standart - bir anten ve bir çip, ancak küçük bir PCB parçası üzerinde olduğu ortaya çıktı. Ne yazık ki, herhangi bir işaret yok - tipik bir Çinli isimsiz. Bu çip ve kart hakkında öğrenilebilecek tek şey, yapıldıkları / bazı TK41 standartlarına atıfta bulunduklarıdır. Ali-baba ve Dealextreme gibi satışlarda bu tür birçok kart var.

Dördüncü çemberde. kavşak
Daha sonra, RosNanoForum 2011 fuarında tanıtılan iki etiketi ele almak istiyorum, bunlardan ilki, hırsızlar ve hırsızlık için neredeyse her derde deva olduğunu söyleyerek büyük acıklı sunuldu. Ve genel olarak, bu etiket mağazaların tamamen self servise geçmesine izin verecek. Ne yazık ki, etkili bir yöneticinin okul fiziği konularında tamamen yetersiz olmaktan biraz daha fazlası olduğu ortaya çıktı. Ve bunun etkinliğini kontrol etme önerisinden sonra ve etikete bağlı güçlü bir mıknatıs kullanarak etiket konuyu hızla susturdu ...

SmartShop'ta birkaç satın alma işleminden sonra elimde birkaç etiket kaldı. Bunlardan birini yapıştırıcıdan ve beyaz koruyucu tabakadan temizledikten sonra aşağıdakileri görüyoruz:


Perekrestok mağaza zincirinin yeni markası

Mifare ile aynı şekilde ilerliyoruz, dikkatlice polimer tabandan ve antenden ayırıyoruz ve optik mikroskop sahnesine koyuyoruz:


SmartShop'ta kullanılacak etiketin optik mikrografları

Şanslı bir tesadüfle (ya yapıştırıcı pompalandı ya da öyle tasarlandı), etiket hızla tabandan yırtıldı ve yüzeyinde herhangi bir yapıştırıcı izi bırakmadı. Dikkatinizi çekmek isterim ki, Mifare antene bağlı 4 kontağın tümüne sahipse (her bir ucu için 2 kontak), o zaman burada temas halinde olmayan iki küçük alana iki kontağın bağlı olduğunu görüyoruz. anten.

Etiketin farklı kısımlarına odaklanarak biraz oynayalım:


Odak değiştiriliyor...


Optik mikroskop maksimum büyütme

Sol üstteki son fotoğraf, büyük olasılıkla, çip yüzeyinin yaklaşık üçte birini kapladığı ve "normal" bir yapıya sahip olduğu için EEPROM bellek modülünü yakalar.

RFID (Radyo Frekansı Tanımlama), bilgilerin uygun bir etiket taşıyıcısından özel cihazlar kullanılarak istenilen yere depolanmasını ve iletilmesini sağlamanın bir yoludur. Bu tür tanımlayıcı etiketler, çeşitli nesnelerin tanınmasını kolaylaştırır: bir mağazadaki mallar, nakliye sırasında hareketli araçlar, konumlarının belirlenmesine yardımcı olur, insanları ve hayvanları tanımlayabilir, bahsetmiyorum bile bol fırsatlar belgelerin ve mülkün tanımlanması.

RFID etiketi nedir

Bir RFID etiketinin antenden aldığı bir elektromanyetik dalga onu etkinleştirir ve hem etikete veri yazma hem de etiketten veri okuma mümkün olur. Böylece anten, alıcı-verici ve etiket arasında çok işlevli bir iletişim kanalı olarak hizmet eder ve veri iletme ve alma işlemlerini tam olarak sağlar.

Çeşitli şekil ve boyutlarda antenler tarayıcılara, kapılara, turnikelere, - malların, nesnelerin, insanların, araçların vb. etiketlerinde saklanan bilgilere erişim sağlamak için RFID etiketleriyle çalışmak için farklı araçlara yerleştirilebilir. - her şey , tarayıcının anten kapsama alanı boyunca hareket eder ve üzerinde bir RFID etiketi bulunur.

Anten sürekli çalışabilir ve sürekli olarak çok sayıda etiketleri okuyabilir, onları her zaman yoklayabilir veya operatörden gelen bir sinyalle bir süreliğine açılabilir. Bir alıcı-verici ve bir kod çözücü içeren antenler, genellikle, antenden gelen sinyalin derhal demodüle edilmesi, kodunun çözülmesi ve alınan verilerin daha fazla işlenmesi için standart bir arabirim aracılığıyla bir PC'ye iletilmesi için ortak bir yuvaya yerleştirilir.

Etiketin kendisi genellikle bir anten, bir alıcı, bir verici ve veri depolamak için bir bellek içerir. Etiket, okuyucunun anteninin radyo sinyalinden veya kendi güç kaynağından enerji alır, harici bir sinyal aldıktan sonra etiket, belirli tanımlama bilgilerini içeren kendi sinyaliyle yanıt verir. Bu nedenle, RFID etiketleri bir tür etikettir, yalnızca daha akıllıdır.

Bir RFID etiketine bilgi kaydetme

Etikete bilgi yazılabilir Farklı yollar, etiketin tasarımına bağlı olarak. Bu nedenle, RFID etiketleri aşağıdaki tiplerde olabilir:

    R / O - sadece okuma için işaretler (Salt Okunur), bir işaret yapma aşamasında veri girildiğinde ve artık değiştirilmediğinde;

    WORM - tek bir yazma ve müteakip çoklu okuma için işaretler (Bir Kez Yaz Birçok Okunur), üretimde bu tür işaretlere hiçbir veri girilmez, bilgi kullanıcı tarafından bir kez yazılır, daha sonra birçok kez okunabilir;

    R / W - çoklu yazma ve ardından çoklu bilgi okuma işaretleri (Okuma / Yazma).

Pasif ve aktif RFID etiketleri

Pasif bir RFID etiketi, kendi güç kaynağı olmadan çalışabilir, yalnızca tarayıcı sinyalinden güç için enerji alır. Bu tür etiketlerin boyutu aktif olanlardan daha küçüktür, daha hafiftir, üretimi daha ucuzdur ve sınırsız hizmet ömrüne sahiptir - bu onların ana avantajıdır.

Pasif bir RFID etiketinin koşullu dezavantajı - yeterince okuyucu gerekli yüksek güç... Aktif bir etiket, yerleşik bir pilin varlığı veya takılı bir pil ihtiyacı ile ayırt edilir.

Bu tür etiketler, tarayıcı anteni ile pasif etiketlerden daha uzun bir mesafede etkileşime girer, çünkü çalışma sırasında antenden daha az güç gerektirirler - bu aktif etiketlerin ana avantajıdır, okuma aralığında pasif etiketlerden 2-3 kat daha fazla farklılık gösterirler, ve ayrıca, aktif bir etiket, tarayıcının alanı boyunca yüksek hızda hareket edebilir ve hala ateş etmek için zamana sahip olabilir.

Hem pasif hem de aktif etiketler yazma/okuma yetenekleri, tekli/çoklu, - güç kaynağı yönteminden bağımsız olarak büyük ölçüde değişebilir.

Alıcı, verici, anten ve bellek birimi, bir RFID etiketinin ana parçalarıdır. Anten dışındaki her şey küçük bir mikro devre - bir çip durumunda bulunur, bu nedenle etiketin yalnızca çok dönüşlü bir anten ve bir çipten oluştuğu görünebilir. Aktif etiketlerde başka bir parça daha var - örneğin bir güç kaynağı, bir lityum pil.

RFID etiketlerinin grafik tanımlayıcılara göre avantajları

Barkod, üretim ve paketleme aşamasında yalnızca bir kez yazdırılır ve RFID etiketi üzerindeki bilgiler yalnızca tamamen değiştirilemez, aynı zamanda tamamlanabilir. Grafik kodlar için elde edilmesi zor olan çarpışma önleyici mekanizma sayesinde etiketler tek seferde çok sayıda okunabilir.

Matris kodlarının nispeten büyük miktarda veriyi barındırabilmesine rağmen, örneğin 50 baytlık bir barkod yazmak için kodları uygulamak için geniş alanlara ihtiyaç duyarlar, bir A4 sayfası gerekirken, çipli bir RFID etiketi gerekir. sadece 1 santimetre karelik alan 1000 bayt tutacaktır.

Bir etikete yazmak yeterince hızlıdır ve önce grafik kodları yazılmalı, ardından yazdırılmalı ve yapıştırılmalı ve hatta görüntünün bütünlüğünü korumak için.

RFID tanımlayıcılarla her şey daha basit, etiketi üretim aşamasında (mutlaka dışında değil) pakete "implante etmek", ardından verileri temassız bir şekilde yazmak yeterlidir ve etiket sonsuz olacaktır (en az 1.000.000 etkileşim) tarayıcı anteni ile), ürünün içine gizlenmiş etiket, kirden, tozdan korkmaz.

Ek olarak, etikete kaydedilen veriler, tamamen veya kısmen, gerekirse bir şifre ile okumaya veya üzerine yazmaya karşı korunabilir - bu, sahteciliğe karşı korunmanın güvenilir bir yoludur. Bu durumda, tarayıcının kapsama alanındaki işaretin herhangi bir konumunda okuma gerçekleşir - bu, tarayıcıya tam olarak getirilmesi gereken grafik kodundan daha uygundur.

Uygulamaya bağlı olarak frekanslar

Örneğin, hareket halindeki arabaları, demiryolu üzerindeki vagonları, atık toplama sistemlerinde kontrol etmek için yüksek bir okuma hızının gerekli olduğu durumlarda, 850-950 MHz ve 2.4-5 GHz yüksek frekansları kullanılır. Yüksek frekanslı tarayıcılar kapılara veya bariyerlere monte edilir ve örneğin bir arabanın ön camına bir RFID etiketi (transponder) kurulur. Etiketin tarayıcı ile etkileşim aralığı 4 ila 8 metredir, bu da okuyucunun erişemeyeceği bir yerde bulunduğundan insanlar için uygun koşullar yaratır.

Şu anda, 10-15 MHz'lik orta frekans aralığı çok popüler. Yeniden yazılabilir kartlar, akıllı kartlar vb. ile çalışmanın gerekli olduğu taşıma ve benzeri diğer uygulamalarda kullanılır.Günümüz akıllı kartlarının çoğu, orta dalga aralığındaki RFID etiketleri gibi çalışır.

100-500 kHz'lik düşük frekans aralığı aşağıdakilere etki eder: kısa mesafe tarayıcı ile nesne arasında 50 cm'den fazla değil, bazen 10 cm'den az.

Büyük anten, kısa menzili telafi eder, ancak yüksek voltajlı hatlardan, bilgisayarlardan ve hatta enerji tasarruflu lambalardan kaynaklanan parazit, sistemin çalışmasına müdahale edebilir. Ancak yine de birçok erişim kontrol sisteminde (depolar, kontrol noktaları) düşük frekanslar birlikte çalışmak temassız RFID kartları uygulamak. Ek olarak, düşük frekans aralığı, hayvanların ve bira fıçıları gibi metal nesnelerin temassız olarak tanımlanması için kullanılır.

RFID, bir radyo frekansı tanımlama teknolojisidir. RFID teknolojileri her yıl günlük hayatımızın derinliklerine nüfuz etmektedir. Bazen bir giyim mağazasında kot pantolon fiyat etiketinin barkodunun altına gizlenmiş bir RFID etiketi olduğunu fark etmiyoruz bile. İşaretin boyutu ve kalınlığı o kadar önemsiz olabilir ki çıplak gözle bulmak zor olabilir. Mütevazı boyutuna rağmen, bir RFID etiketi (veya İngilizce versiyonunda - rfid etiketi) çok şey yapabilir ve bir mağazanın, deponun veya endüstriyel üretimin satış alanının otomasyonunda çok çeşitli görevleri çözmenize olanak tanır. . Bu "kırıntı", ürünle ilgili çok sayıda belirtilen veriyi depolayabilir: etiketin kendisinin tanımlayıcısı (TID), makale, ağırlık, fiyat, üretim tarihi, boyut, saklama yeri ve diğer bilgiler benzersizdir.

Şunlara bağlı olarak: antenin alanı (boyutu), konturu ve etiketteki takılı çipin türü, ondan gelen bilgiler, paketteki ürün üzerinde bile 20 metreye kadar bir mesafede okunabilir. Çarpışma önleme işlevi, etiketleri tek bir yerde 200 parçaya kadar toplu olarak okumanıza olanak tanır. Bu, neredeyse anında envanter yapmanıza veya şu anda ihtiyaç duyulmayan kitleler arasından depodaki doğru ürünü bulmanızı sağlar.

Ek olarak, radyo frekansı transponderleri, satış alanlarının bütçesini optimize etmenize ve katkıda bulunmanıza olanak tanıyan hırsızlık önleyici etiketler olarak kullanılabilir. yeni fonksiyon mal depolamak için depolar için.

  • düşük frekans (LF) - 125 veya 134.2 kHz;
  • yüksek frekans (HF) - 13.56 MHz
  • ultra yüksek frekans (UHF) - 868-956 MHz.

Ayrıca, paylaş aktif ve pasif RFID etiketleri... Aktif etiketler, kendi güç kaynaklarına sahip oldukları için oldukça pahalı ve büyüktür. Aktif etiketlerde yerleşik olarak bulunan aynı güç kaynağı, hizmet ömrünü de sınırlar. Ancak aynı zamanda okuma menzili açısından benzersiz özelliklere sahiptirler. Pasif RFID etiketleri kendi güç kaynağına sahip değildir ve okuyucudan gelen radyo dalgalarının enerjisiyle çalışır. Pasif RFID etiketlerinin fiyatı minimumdur.

Perakende, depo ve endüstriyel lojistik, kontrol sistemleri ve erişim kontrolü (ACS) alanında en yaygın olanları ultra yüksek frekanslı etiketlerdir. Avantajları: uzun bir bilgi okuma ve yazma mesafesinde - 17 metreye kadar, çok sayıda transponderin aynı anda okunması olasılığında ve bu standardın RFID etiketlerini satın almak çok daha ucuz - UHF etiketlerinin fiyatı olduğundan diğer etiketlerle karşılaştırıldığında çok daha düşük frekans aralıkları... Bu nedenle, işaretlemeniz gerektiğinde çok sayıda mal birimleri, emtia stoğunu işaretlemek için minimum maliyet tam olarak UHF aralık etiketlerinde olacaktır.

İhtiyacınız olan etiketleri bu katalogda bulamadıysanız - büyük olasılıkla stoklarımızda var, ancak bu ürünü çevrimiçi mağazamıza yerleştirmek için zamanımız olmadı. Lütfen ihtiyacınız olan etiket için bir talepte bulunun e-posta veya geri bildirim formu aracılığıyla.

RFID teknolojisi(Radyo Frekansı Tanımlama), radyo frekansı elektromanyetik radyasyonunun kullanımına dayanmaktadır. RFID, nesneleri tanımlamak ve kaydetmek için kullanılır.

RFID, büyük fırsatlar sunan bir tanımlama teknolojisidir. Birçok barkod gibi en yaygın RFID etiketleri kendinden yapışkanlı etiketlerdir. Ancak barkoddaki bilgiler grafiksel olarak saklanıyorsa, veriler radyo dalgaları kullanılarak etiket üzerinden girilir ve okunur.

Nasıl çalışır

RFID etiketi- minyatür depolama aygıtı. Bilgi depolayan bir mikroçip ve etiketin veri ilettiği ve aldığı bir antenden oluşur. Bazen RFID etiketinin kendi güç kaynağı vardır (aktif), ancak çoğu etiketin harici güce ihtiyacı yoktur (pasif).

Bir RFID etiketinin belleğinde benzersiz bir numara ve bilgi saklanır. Etiket kayıt alanına girdiğinde bu bilgi RFID okuyucu tarafından alınır.

Pasif RFID etiketleri, verileri iletmek için okuyucu alanının enerjisini kullanır. Gerekli miktarda enerji biriktiren etiket, iletime başlar. Pasif etiketlerin kayıt mesafesi, RFID okuyucunun tipine ve etiket mimarisine bağlı olarak 0,05 - 8 metredir.

nerede uygulanır

RFID Kapsamı sürekli genişlemektedir. Teknoloji, nesnelerin hareketi üzerinde kontrol, akıllı otomasyon çözümleri, zorlu çalışma koşullarında çalışabilme, hatasızlık, hız ve güvenilirlik gerektiren endüstrilerde talep görmektedir.

Üretimde RFID yardımı ile hammadde kayıt altına alınır, teknolojik işlemler kontrol edilir, JIT/JIS ve FIFO prensipleri sağlanır. Üretimde RFID çözümleri, yüksek seviye ve ürün kalitesinin istikrarı.

Stokta var RFID, malların hareketini gerçek zamanlı olarak izler, kabul ve sevkiyat süreçlerini hızlandırır, işlemlerin güvenilirliğini ve şeffaflığını arttırır ve insan faktörünün etkisini azaltır. Depodaki RFID çözümleri, ürünlerin çalınmasına ve çalınmasına karşı koruma sağlar.

Endüstride tüketim malları ve perakende satışlar RFID sistemleri, ürünleri üreticiden tezgaha kadar teslimat aşamaları boyunca takip eder. Mallar zamanında rafa konulur, depoda bayatlamaz ve talebin yüksek olduğu mağazalara gönderilir.

Kütüphanede RFID, depodaki kitapların bulunmasına ve okuyucuya verilmesine, hırsızlığın önlenmesine yardımcı olur. Teslimat kuyrukları kayboluyor. Gerekli yayını seçme ve arama süresi azalır ve envanter basitleştirilir.

RFID etiketleri uygulanır kürk mantoların işaretlenmesi ve diğer kürk ürünleri. Her ürün, yerleşik bir RFID etiketine sahip bir Kontrol (tanımlama) işareti (C&I) ile işaretlenmiştir.

RFID teknolojisi ile birçok iş ve günlük yaşam alanı iyileştirilebilmektedir. RFID uygulamalarının potansiyeli çok büyüktür.

RFID Sistem Bileşenleri

  • RFID etiketleri- veri depolayabilen ve iletebilen cihazlar. Etiket belleği benzersiz bir tanımlama kodu içerir. Bazı RFID etiketleri ile hafızanın üzerine yazılabilir.
  • RFID Okuyucular- etiketlerden bilgi okuyan ve onlara veri yazan cihazlar. Muhasebe sistemine bağlanırlar ve özerk çalışırlar.
  • Muhasebe Sistemi - yazılım etiketlerden alınan bilgileri toplayan ve analiz eden ve içindeki tüm öğeleri birbirine bağlayan birleşik sistem... Modern muhasebe sistemleri(1C ailesinin programları, kurumsal Bilgi sistemi- MS Axapta, R3Com) RFID uyumludur ve herhangi bir özel modifikasyon gerektirmez.

RFID'nin Faydaları

  1. RFID verilerinin üzerine birçok kez yazılır ve çoğaltılır, ancak barkoddaki veriler değişmez - yazdırıldığında hemen yazılır.
  2. RFID okuyucunun, verilerini okumak için etikete bir görüş hattına ihtiyacı yoktur. Etiketin ve okuyucunun karşılıklı yönelimi önemli değildir. Etiketler, ambalajın içinden okunabilir, bu da gizlenmeyi mümkün kılar. Verileri okumak için etiketin kayıt alanına girmesi gerekir, buna hareket ederken de dahildir. yüksek hız... Barkod okuyucunun barkodu okumak için bir görüş hattına ihtiyacı vardır.
  3. Bir RFID etiketi, bir barkoddan önemli ölçüde daha büyük bir mesafede okunur. Etiket ve okuyucu modeline bağlı olarak, okuma yarıçapı onlarca metreye kadar çıkabilir.
  4. ... Bir RFID etiketi, bir barkoddan önemli ölçüde daha fazla bilgi depolayabilir. 1 santimetrekarelik bir çipte 10.000 bayta kadar saklanabilir ve barkodlar, çoğaltılması için bir A4 sayfalık alan gerektirecek 100 bayt (karakter) bilgi tutabilir.
  5. Endüstriyel RFID okuyucular, çarpışma önleme işlevini kullanarak saniyede onlarca RFID etiketini aynı anda okur. Barkod okuyucu aynı anda yalnızca bir barkodu tarayabilir.
  6. Otomatik barkod okuma için, standart komiteleri (EAN International dahil), ticari ve nakliye ambalajlarına barkod yerleştirmek için kurallar geliştirmiştir. Bu gereksinimler, RFID etiketleri için geçerli değildir. Tek koşul, etiketin RFID okuyucunun kapsama alanı içinde olmasıdır.
  7. RFID etiketleri daha dayanıklı ve zorlu çevre koşullarına dayanıklıdır ve barkod kolayca zarar görebilir (örneğin nem veya kir). Aynı nesnenin birçok kez kullanıldığı alanlarda (örneğin paletleri veya iade edilebilir kapları tanımlarken), paketin dışına yerleştirmeyi gerektirmediğinden RFID en iyi tanımlama aracıdır. Pasif RFID etiketlerinin ömrü yoktur.
  8. RFID etiketi yalnızca bilgi depolamak için kullanılmaz, benzersiz bir tanımlayıcıya sahip çok çeşitli uygulamalara sahip akıllı bir cihazdır. Barkodun zekası yoktur ve sadece veri depolar.
  9. Üretim sırasında bir etikete atanan değişmez bir tanımlayıcı numarası, etiketlerin sahteciliğe karşı korunmasını sağlar. Etiketteki veriler kolayca şifrelenir. Nasıl dijital aygıt, RFID etiketi parola korumalıdır ve gerekirse şifrelenir. Bir etiket aynı anda hem genel hem de özel verileri depolayabilir.

RFID Uygularken Hatırlanması Gerekenler

Radyo frekansı tanımlaması ile çalışırken bazı kısıtlamalar dikkate alınmalıdır: nispeten yüksek maliyet, metal ve koruyucu yüzeylerin altına yerleştirmenin imkansızlığı, karşılıklı çarpışmalar.

Nispeten yüksek RFID etiketleri maliyeti. Pasif RFID etiketleri 0,15 ABD Doları (1.000.000 üzeri alımlar için) ile 3 ABD Doları (1 alım için) arasında başlar. Korumalı bir tasarımın (veya metal için) etiketleri söz konusu olduğunda, bu fiyat 7 $ ve daha fazlasına ulaşır. Böylece RFID etiketlerinin maliyeti, barkod etiketlerinin maliyetinden daha yüksektir. Pahalı malları hırsızlığa karşı korumak veya garanti hizmeti için gönderilen ürünleri korumak için radyo frekansı etiketlerinin kullanılması tavsiye edilir. Malların lojistiği ve nakliyesinde, bir konteynerin içeriğinin maliyeti ile karşılaştırıldığında bir RFID etiketinin maliyeti ihmal edilebilir düzeydedir, bu nedenle ambalaj kutuları, paletler ve kaplar üzerinde RFID etiketlerinin kullanılması doğrulanır.

Metal yüzeylere yerleştirildiğinde olası koruma. RFID etiketleri metal etkilere karşı hassastır (bu, belirli ambalaj türleri için geçerlidir - metal kaplar veya folyo ile kapatılmış sıvı gıda ürünlerinin ambalajları). Bu, RFID kullanımını hariç tutmaz, ancak metal yüzeylere kurulum için özel olarak tasarlanmış etiketlerin kullanılması ihtiyacına veya bir nesneye etiketlerin standart olmayan şekilde takılmasına yol açar.

Tüm sevgililerden (en azından, gerçekten öyle umuyorum) dizi "İçten Bakın" - altı aydan fazla. Yazacak ya da konuşacak bir şey olmadığından değil, Habre üzerine sonraki makalelerimden birinin konusu olacak vakaları aştılar (umarım rafa kaldırılmaz, çünkü tamamen BT'ye ayrılmayacaktır. konular). Bu arada, boş bir dakika var, hadi RFID'nin (Radyo frekansı tanımlama) ne olduğunu - daha basit etiketler onlara katılacak - veya teknolojideki küçük bir adımın dünyadaki milyonlarca ve hatta milyarlarca insanın hayatını nasıl dramatik bir şekilde değiştirdiğini anlayalım. Dünya.

Önsöz

Hemen rezervasyon yaptırmak istiyorum.

Bu makale üzerinde çalışmaya başlamadan önce, mikrograflar ve özellikle optikler, internette bulunan bilgiler ve geçmiş yayınlardan elde edilen bazı bilgi tabanları ile mikro devrenin nerede ve hangi elemanlarının bulunduğunu belirlemenin mümkün olacağını umuyordum. En azından “günlük” düzeyde: diyorlar ki, bu hafıza, bu güç kaynağı devresi ve burası bilginin işlendiği yer. Gerçekten de, RFID'nin akla gelebilecek en basit cihaz, en basit "bilgisayar" olduğu anlaşılıyor ...

Bununla birlikte, hayat kendi ayarlamalarını ve bulmayı başardığım her şeyi yaptı: yeni nesil etiketlerin cihazının genel şeması, örneğin hafızanın nasıl görünmesi gerektiğine dair fotoğraflar - neden bilmiyorum bile. buna dikkat etmedi (belki hala iyileştirme fırsatı olacak mı ?! ) ve chipworks'ten A5 işlemcileri skandallar-entrikalar ortaya çıkardı.

Kısmen teorik

Gelenek olarak, bazı giriş bölümü ile başlayalım.
RFID
Radyo frekansı tanımlama teknolojisinin tarihi - belki de RFID'nin (radyo frekansı tanımlama) akla gelebilecek ve akıl almaz tüm sürümleri bu şekilde çağrılabilir - her türlü elektronik ekipmanın aktif olarak geliştirildiği 20. yüzyılın 40'lı yıllarına kadar uzanır. SSCB, Avrupa ve ABD...

O zamanlar elektrikle çalışan herhangi bir ürün hala merak konusuydu, bu yüzden bilim adamlarının önünde sürülmüş bir tarla yoktu: Kara Dünya Bölgesi'nde olduğu gibi bir kürek sapı nereye koyarsanız, bir ağaç büyür. Kendiniz karar verin: Maxwell yasalarını yalnızca yarım yüzyıl önce (1884'te) önerdi. Ve bu denklemlere dayanan teoriler, radyo dalgaları teorisi (keşiflerinden sinyal modülasyonu modellerine, vb.) dahil olmak üzere 2-3 yıl sonra (1900 ile 1914 arasında) ortaya çıkmaya başladı. Ayrıca, İkinci Dünya Savaşı'nın hazırlıkları ve yürütülmesi de bu alana damgasını vurmuştur.

Sonuç olarak, 40'lı yılların sonunda, açıklananlardan biraz daha büyük olan, ancak aslında modern RFID etiketleriyle aynı prensipte çalışan dost-düşman tanıma sistemleri geliştirildi.

Modern RFID'ye yakın ilk gösterim 1973'te Los Alamos Araştırma Laboratuvarı'nda gerçekleştirildi ve bu tür bir tanımlama sistemi için ilk patentlerden biri on yıl sonra - 1983'te alındı. RFID tarihi hakkında daha fazla bilgi Wiki'de ve diğer bazı site(ler)de bulunabilir.

Dahili pil nedeniyle, aktif etiketlerin önemli ölçüde daha büyük bir çalışma yarıçapı, boyutları, daha karmaşık "doldurma" (etiketi bir termometre, bir higrometre veya hatta tam bir GPS konumlandırma çipi ile destekleyebilirsiniz) ve buna karşılık gelen bir fiyatı vardır.

Etiketler farklı şekillerde sınıflandırılabilir: çalışma frekansına göre (LF - düşük frekans ~ 130KHz, HF - yüksek frekans ~ 14MHz ve UHF - ultra yüksek frekans ~ 900MHz), etiketin içindeki bellek türüne göre (okuma- yalnızca, bir kez yazın ve yeniden yazın). Bu arada, tüm üreticiler tarafından çok sevilen ve tanıtılan NFC, bir dizi iyi bilinen sorunu olan HF serisine aittir.

Diğer etiketler
Ne yazık ki, diğer tanımlama türlerine kıyasla RFID etiketlerinin maliyeti oldukça yüksektir, bu nedenle, örneğin, hala barkod (veya barkod), bazen QR kodları kullanarak satın aldığımız gıda ve diğer "sıcak" ürünler ve hırsızlığa karşı güvenlik sağlanır. sözde hırsızlık önleme etiketleri (veya EAS - elektronik makale gözetimi) tarafından

En yaygın olanı üç türdür (tüm fotoğraflar Wiki'den alınmıştır):

Önümüzde birçok harika keşif var, bazen tamamen beklenmedik ve elbette formatta sert inek pornosu HD!

Teori birilerine biraz gibi geldiyse, bu İngilizce siteye hoş geldiniz.

pratik kısım

Peki, çevremizdeki dünyada hangi etiketler bulundu:


Sol sütun yukarıdan aşağıya: Moskova metro haritası, Aeroexpress geçişi, binaya girmek için plastik kart, RosNanoForum-2011 fuarında Perekrestok tarafından sunulan RFID etiketi. Yukarıdan aşağıya doğru sütun: bir radyo frekansı EAS etiketi, bir akustik manyetik EAS etiketi, Moskova'da manyetik şeritli toplu taşıma için bir bonus bileti, bir RosNanoForum ziyaretçisi için bir RFID kartı bile iki etiket içerir.

İlk duyurulacak olan Moskova metro kartı - hadi başlayalım.

İlk çemberde. Moskova metro bileti
İlk olarak, bu "işaretin" tam kalbini gizleyen kağıt katmanlarını çıkarmak için kartı sade suya batırıyoruz.


Moskova metrosunun soyulmuş haritası

Şimdi optik mikroskopla düşük büyütmede dikkatlice bakalım:


Moskova metrosuna erişim için çipli kartın mikrografları

Çip oldukça sağlam bir şekilde sabitlenmiştir ve 4 "bacağın" hepsinin antene bağlı olduğuna dikkatinizi çekmek istiyorum - bu, başka bir RFID etiketi ile karşılaştırma yapmak için bizim için daha faydalı olacaktır. Çipin bulunduğu plastik tabanı ortadan ikiye katlayarak ve bir yandan diğer yana hafifçe sallayarak kolayca serbest bırakılır. Sonuç olarak, iğne deliği boyutunda bir çipimiz var:


Antenden ayrıldıktan hemen sonra çipin optik mikrografları

Peki, odak ile oynayalım:


Odak konumunu alt katmandan üste değiştir

Şimdi biraz entrika.

Söylentiye göre Mikron, benzer bir Mifare teknolojisini kullanarak Moskova metrosu için kendi güçleriyle çipler geliştiriyor ve üretiyor (en azından antene bağlantı farklı - bacaklar farklı bir şekle sahip). 22 Ağustos'ta, bir savaş ilanı olmadan ve bu çipi bir yerde görmenin mümkün olup olmadığını açıklamak için Mikron'a haince bir itirazda bulundu, prensipte 3.11 tarafından hiçbir yanıt alınmadı. IXBT forumundaki gazetecilerden biri (yani Alexander Erlich) de bu bilgiyi Mikron temsilcileriyle açıklayacaktı, ancak şu anda işler hala orada, yani Mikron'un resmi temsilcileri doğrudan pozlananlara cevap vermekten kaçınıyorlar. soru.

Görünüşe göre yukarıda ele alınan bilet, Micron işletmesinde (Zelenograd) - aşağıdaki bağlantılara bakın - NXP şirketi tarafından RFID çevrelerinde bilinen ve aslında açıkça ima edilen teknoloji kullanılarak yapıldı (veya sadece antene mi takıldı?) 3 büyük harf ve çipin üst metalizasyon katmanında teknolojinin piyasaya sürüldüğü yıl (ve belki üretim yılı). 2009'un teknolojinin piyasaya sürüldüğü yıla atıfta bulunduğunu ve CUL1V2 kısaltmasının Circuit ULtralite 1 Sürüm 2 olarak kodunun çözüldüğünü varsayarsak (bu varsayım bu haberle de doğrulanır), o zaman NXP web sitesinde bunların ayrıntılı bir açıklamasını bulabilirsiniz. çipler (listedeki son iki satır)

Bu arada, geçen yıl Nanoteknolojide İnternet Olimpiyatı katılımcıları için Mikron fabrikasına bir gezi düzenlendi (fotoğraf ve video raporları), bu nedenle ekipmanın orada boşta olduğunu söylemek mantıklı değil, aynı zamanda 70 nm standartlarına göre etiketler ürettiklerini "beyaz önlüklü amca" sorgulardım ...

109 metro biletinin çiplerini analiz ettikten sonra toplanan istatistiklere göre (oldukça temsili bir örnek), normal dağılıma göre, “olağandışı” bir bilet bulma şansı ~ 109 ^ 1/2 veya yaklaşık %10'dur, ancak her bilet açıldı...

Yakından bir bakış, iki Mifare yongası - Philips2001 yazısı arasındaki ana farkı zaten fark etti. Gerçekten de, 1998'de Philips, Amerikan mikro elektronik üreticisi Mikron'u satın aldı (Zelenograd Mikronumuzla karıştırılmamalıdır). Ve 2006'da NXP, Philips'ten ayrıldı.

Yukarıdakilere dayanarak Devre ULtralite 1 Sürüm 1C anlamına gelen CLU1V1C işaretini fark etmek de kolaydır. Yani, bu etiket, Moskova metrosu tarafından kullanılan Mifare'nin selefidir ve bu nedenle, temel parametrelerde onunla uyumludur. Ancak bir önceki durumda olduğu gibi 2001 yılı teknolojinin geliştirilme ve uygulanma yılı veya üretim yılının bir göstergesidir. Aeroexpress'in modası geçmiş etiketler kullanması garip ...

Üçüncü çemberde. plastik bir kart
Bir keresinde tanıdıklarımdan birine Habrahabr hakkında makaleler ve fotoğraflar göstermeye karar verdim. Ardından RFID ile ilgili bir sonraki makale için gereksiz kartı olup olmadığını sordu. O zamana kadar EPFL'de okumak için yeni taşınmıştı ve bana Moskova Devlet Üniversitesi binalarından birine girmek için kullanılan bir kart verdi. Haritada buna göre herhangi bir işaret yok ve binaya girmek için olağan anahtar dışında üzerinde herhangi bir şey yazıldığından bile emin değilim.
Kart tamamen plastik, bu yüzden hemen birkaç on dakika boyunca aseton içine koyduk:


Aseton banyoları yapıyoruz

İçerideki her şey oldukça standart - bir anten ve bir çip, ancak küçük bir PCB parçası üzerinde olduğu ortaya çıktı. Ne yazık ki, herhangi bir işaret yok - tipik bir Çinli isimsiz. Bu çip ve kart hakkında öğrenilebilecek tek şey, yapıldıkları / bazı TK41 standartlarına atıfta bulunduklarıdır. Ali-baba ve Dealextreme gibi satışlarda bu tür birçok kart var.

Dördüncü çemberde. kavşak
Daha sonra, RosNanoForum 2011 fuarında tanıtılan iki etiketi ele almak istiyorum, bunlardan ilki, hırsızlar ve hırsızlık için neredeyse her derde deva olduğunu söyleyerek büyük acıklı sunuldu. Ve genel olarak, bu etiket mağazaların tamamen self servise geçmesine izin verecek. Ne yazık ki, etkili bir yöneticinin okul fiziği konularında tamamen yetersiz olmaktan biraz daha fazlası olduğu ortaya çıktı. Ve bunun etkinliğini kontrol etme önerisinden sonra ve etikete bağlı güçlü bir mıknatıs kullanarak etiket konuyu hızla susturdu ...

SmartShop'ta birkaç satın alma işleminden sonra elimde birkaç etiket kaldı. Bunlardan birini yapıştırıcıdan ve beyaz koruyucu tabakadan temizledikten sonra aşağıdakileri görüyoruz:


Perekrestok mağaza zincirinin yeni markası

Mifare ile aynı şekilde ilerliyoruz, dikkatlice polimer tabandan ve antenden ayırıyoruz ve optik mikroskop sahnesine koyuyoruz:


SmartShop'ta kullanılacak etiketin optik mikrografları

Şanslı bir tesadüfle (ya yapıştırıcı pompalandı ya da öyle tasarlandı), etiket hızla tabandan yırtıldı ve yüzeyinde herhangi bir yapıştırıcı izi bırakmadı. Dikkatinizi çekmek isterim ki, Mifare antene bağlı 4 kontağın tümüne sahipse (her bir ucu için 2 kontak), o zaman burada temas halinde olmayan iki küçük alana iki kontağın bağlı olduğunu görüyoruz. anten.

Etiketin farklı kısımlarına odaklanarak biraz oynayalım:


Odak değiştiriliyor...


Optik mikroskop maksimum büyütme

Sol üstteki son fotoğraf, büyük olasılıkla, çip yüzeyinin yaklaşık üçte birini kapladığı ve "normal" bir yapıya sahip olduğu için EEPROM bellek modülünü yakalar.

Fok
Konunun devamı:
Bir bilgisayar

Yazılımı nasıl güncellerim? Size yazılımı güncellemenin farklı yollarını sunuyoruz, yani: bir hafıza kartı kullanarak güncelleme veya "...