За какво се използва радиочестотната идентификация

Съдържание

Технологията RFID в ежедневието: Разбиране на нискочестотната, високочестотната и свръхвисокочестотната радиочестотна идентификация

Технологията за радиочестотна идентификация (RFID) неусетно се е вплела в тъканта на ежедневието ни - от баджовете с RFID, които ни осигуряват достъп до сградите, до безконтактните разплащателни карти в портфейлите ни. Но не всички RFID са еднакви.

Един от критичните фактори, които отличават системите за радиочестотна идентификация, е работната честота, която те използват, и този избор оказва значително влияние върху производителността и приложенията. Интересно ли ви е защо един RFID етикет може да бъде прочетен от другия край на стаята, а друг работи само отблизо? Отговорът се крие в честотата на RFID.

Изборът на правилната честота на RFID е от решаващо значение за предприятията, които се стремят да оптимизират работата на магазините за търговия на дребно, складовете, болниците и др. Честотната лента (ниска, висока или свръхвисока) определя обхвата на четене на RFID системата, скоростта и пригодността ѝ за различни среди. На практика това може да означава разликата между мигновеното сканиране на стотици инвентарни единици и борбата за разчитане на единичен етикет зад метална повърхност.
В тази статия се разясняват честотите на технологията RFID и се обяснява как те захранват съвременните решения в търговията на дребно, логистиката, транспорта, производството, здравеопазването, управлението на активи, селското стопанство, образованието и облеклото. Като разберете тези разлики, ще разберете защо честотата на RFID е от значение за бизнес операциите - и защо консултацията с RFID експерти може да ви гарантира максимална полза от тази технология.

Какво представлява радиочестотната идентификация и как работи?

Радиочестотната идентификация (RFID) е безжична технология, която използва радиовълни за автоматично идентифициране и проследяване на обекти. Една RFID система обикновено се състои от два основни компонента: RFID етикети (прикрепени към предметите, които трябва да бъдат идентифицирани) и RFID четци (които излъчват сигнали и улавят отговори), често с антена, интегрирана в четеца.

Антената на четеца изпраща електромагнитни вълни, които захранват и комуникират с етикетите. Когато RFID етикетът попадне в обхвата на сигнала на четеца, радиоенергията захранва микрочипа на етикета и предава идентификационен код или данни на четеца. След това четецът преобразува тези радиосигнали в цифрова информация, която софтуерните системи могат да използват за инвентарни бази данни, дневници за достъп или всяко приложение, което се нуждае от автоматична идентификация.

RFID етикетите се предлагат в различни форми - пасивни тагове, които нямат батерия и черпят енергия от сигнала на четеца, и активни етикети, които имат свой източник на захранване за по-дълъг обхват. Пасивните етикети са най-разпространени за ежедневна употреба, тъй като са по-малки и по-евтини, като разчитат изцяло на излъчваните от четеца радиовълни за енергия.

Независимо дали става въпрос за пасивен бадж за контрол на достъпа или активен етикет за контейнер за превоз, проследяван с GPS, принципът е един и същ: технологията RFID използва радиовълни и стандартизирани протоколи за безжично изпращане на данни от етикета до четеца. Тази възможност за сканиране на елементи без пряк контакт или пряка видимост е ключово предимство, което отличава RFID от по-старите методи за идентификация като баркодовете.

Видове радиочестотна идентификация: Сравнение на нискочестотна, високочестотна и високочестотна радиочестотна идентификация

Не всички RFID системи използват една и съща радиочестота. Радиочестотната идентификация работи в няколко различни диапазона, които обикновено се категоризират като нискочестотни (LF), високочестотни (HF) и свръхвисокочестотни (UHF). Всяка честотна лента има уникални характеристики по отношение на обхвата, скоростта на предаване на данни и идеалните случаи на използване. Разбирането на тези разлики е от съществено значение при избора на решение за RFID - използването на неправилния тип може да доведе до лоша производителност на четене или проблеми със смущенията.

По-долу ще разгледаме видове RFID и сравнете LF спрямо HF спрямо UHF:

  • Ниска честота (LF) - Работи на честоти около 30-300 kHz (обикновено на 125 kHz или 134,2 kHz). LF RFID има най-къс обхват на четене, обикновено от няколко сантиметра до около 10 см (4 инча). Тя използва радиовълни с по-ниска честота, които могат да проникнат добре през повечето материали, включително вода или телесна тъкан, което дава на LF етикетите ниска чувствителност към смущения от вода или метал. Въпреки това, LF има по-бавна скорост на предаване на данни; обикновено може да се чете само един етикет в даден момент.
  • Често срещаните приложения на LF RFID включват идентификация на животни (напр. микрочипове за домашни любимци или ушни марки за добитък) и карти за контрол на достъпа. Например много ключодържатели за сгради и по-стари чипове за имобилайзери на автомобили използват LF RFID, тъй като тя работи надеждно дори в близост до метал или в тялото на животно. Компромисът е в много малкия обхват - за да бъде прочетен, LF етикетът трябва почти да докосне антената на четеца.
  • Висока честота (HF) -Той обхваща честотите от 3 до 30 MHz, като системите за радиочестотна идентификация обикновено използват 13,56 MHz. Високочестотната радиочестотна идентификация предлага умерено разстояние за четенеобикновено до ~30 cm (1 фут) за пасивни етикети, въпреки че специализираните настройки могат да го разширят до 1 метър. ВЧ етикетите комуникират по-бързо от ВЧ етикетите и могат да използват протоколи срещу сблъсък за четене на множество етикети (например някои ВЧ четци могат да открият до 20 етикета в една операция).
  • Тази честота се използва широко за смарт карти, безконтактни плащания (като кредитни карти и транзитни карти), електронни паспорти и проследяване на книги в библиотеките. Високочестотните вълни не се притесняват толкова много от влагата (те са относително нечувствителни към влажност и вода ). Все пак те не се справят толкова добре директно върху метални повърхности, освен ако не се използват специални конструкции на етикетите. Благодарение на глобалните стандарти (ISO 15693, ISO/IEC 14443 и протоколите NFC) тази честотна лента е често срещана в ежедневието - всеки път, когато докосвате телефона или картата си до четец, HF RFID е в действие.
  • Ултра-висока честота (UHF) - Обхватът е от 300 MHz до 3 GHz, като пасивните UHF RFID системи използват приблизително 860-960 MHz. UHF RFID има най-дълъг обхват на четене от трите и най-бърз трансфер на данни. Пасивните UHF етикети обикновено могат да бъдат прочетени от разстояние 3 до 6 метра (10-20 фута) при нормални условия, а с оптимизирано оборудване този обхват може да се разшири до над 10 метра в идеални случаи.
  • По-високочестотните радиовълни на UHF позволяват много бързо разчитане на много етикети - четецът може да сканира стотици UHF етикети в секунда в насипно състояние, дори ако етикетите се движат бързо по конвейера. Това прави UHF идеален за управление на инвентара и операции по веригата за доставки.

УВЧ диапазонът има и недостатък: неговите вълни по-лесно се блокират или разстройват от метал и течности. UHF сигналите са склонни да се препъват във водата и могат да бъдат дебалансирани от непосредствена близост до метални повърхности. Все пак, при правилно проектиране на етикетите (като добавяне на изолационни дистанционни елементи или използване на метални етикети), тези предизвикателства могат да бъдат смекчени и UHF остава предпочитан за проследяване на големи разстояния.

Обичайните приложения включват търговия на дребно етикети за инвентар върху продукти, проследяване на палети и кутии в складове, етикети за събиране на такси на предните стъкла на автомобилите и проследяване на големи активи в дворове или болници.
Всяка група има своите силни страни: LF и HF имат по-къс обхват, но могат да работят по-добре около вода/метал (използвайки свързване в близко поле), докато UHF постига по-дълъг обхват и по-бързо разчитане на множество етикети, но е по-чувствителен към околната среда. Благодарение на подобренията и ниската цена UHF сега е най-широко разпространеният клас RFID за нови проекти, докато LF/HF остава жизненоважен за някои специализирани задачи.

Случаи на употреба на радиочестотна идентификация в различни отрасли

RFID трансформира операциите в много области. Ето примери за това как тя се прилага в ключови индустрии:

  • Търговия на дребно: Големите търговци на дребно (особено марките за облекло) използват UHF RFID, за да проследяват инвентара от фабриката до магазина в реално време. Например магазините са намалили времето за преброяване на стоките с над 80%, като са сканирали RFID етикетите на стоките в насипно състояние вместо баркодовете един по един. Това подобрява точността на складовите наличности, намалява изчерпването им и подобрява преживяването при пазаруване.
  • Логистика: Складовете и дистрибуторите използват RFID портали, за да регистрират автоматично входящите и изходящите палети и кашони. Гиганти във веригата за доставки като Walmart стимулираха това, като задължиха доставчиците да използват RFID. На товарните докове целите пратки се сканират за секунди, което осигурява точно и ефективно проследяване по веригата на доставки.
  • Транспорт: RFID прави транспортните системи по-бързи и безналични. Пасивните UHF етикети (например в пропуските за плащане на пътни такси) позволяват на автомобилите да плащат пътни такси, без да спират, като четящите устройства, разположени над главата, могат да идентифицират автомобилите при скорост на магистралата. Например RFID системите за пътни такси лесно разчитат етикетите на разстояние 10-15 метра. В обществения транспорт милиони хора използват HF безконтактни карти за пътуване, за да се възползват от тях бързо.
  • Производство: Производителите вграждат RFID в производствените линии за проследяване на незавършеното производство. RFID четците идентифицират детайла и извличат неговата конфигурация или история, докато изделията преминават през монтажа. Така се гарантират правилните стъпки на процеса и се осигурява видимост в реално време за състоянието на производството. RFID също така проследява инструментите и контейнерите за части, като ускорява работните процеси и намалява грешките в цеха.
  • Здравеопазване: Болниците използват RFID за безопасност на пациентите и управление на активите. Пациентите носят RFID гривни (HF), за да може персоналът да сканира и потвърждава самоличността и медицинската им информация, като по този начин се предотвратяват грешки. Критичното оборудване (интравенозни помпи, монитори) се маркира с UHF, за да може бързо да бъде намерено при нужда, което спестява ценно време. RFID също така помага за проследяване на лекарствата и хирургическите гъби, като подобрява оперативната ефективност и безопасността.
  • Управление на активи: Организациите използват RFID за наблюдение на ценни активи. От ИТ устройствата в офиса до контейнерите за многократна употреба във фабриката, поставянето на RFID етикети позволява бърз одит и проследяване на местоположението. Например, RFID джобно устройство може да сканира помещение и незабавно да отчете всички присъстващи лаптопи или инструменти с етикети - задача, която би била досадна при ръчно използване. Тази автоматизация драстично намалява загубите, подобрява използването на активите и съкращава времето за одит.
  • Земеделие: RFID се използва за идентифициране и наблюдение на животни и култури. Животните като едрия рогат добитък често получават ушни марки или импланти LF RFID, които позволяват на стопаните да сканират животните по време на хранене или ветеринарни проверки. LF етикетите работят добре за животните, тъй като могат да бъдат разчетени въпреки високото съдържание на вода в животните. Управлението на стадата, базирано на RFID, опростява проследяването на ваксинациите, размножаването и придвижването. 
  • Образование: Образователните институции и библиотеките се възползват от автоматизацията на RFID. Много университети издават идентификационни карти с RFID за студенти и персонал, които позволяват достъп до сградите, безкасови плащания в кафенетата и автоматизирано регистриране на присъствието. Библиотеките използват широко HF RFID етикетите в книгите, за да позволят самоотчитане и бърза проверка на наличностите - служителите могат да сканират цял рафт с книги за секунди. 

Предимства и съображения за сигурност

Защо да изберете RFID вместо баркод? RFID предлага ясни предимства:

  • Не е необходима пряка видимост: RFID четецът може да сканира етикетите, дори ако те не се виждат или са вътре в опаковката, за разлика от баркода, който изисква директно подравняване.
  • Няколко елемента наведнъж: RFID може да чете много етикети едновременно при едно сканиране, което ускорява задачи като преброяване на инвентара (в сравнение със сканирането на артикулите един по един).
  • Бързо и автоматизирано: Данните от етикетите се улавят за милисекунди, което позволява проследяване в реално време. Тази автоматизация намалява ръчния труд и грешките - стотици етикети могат да бъдат регистрирани почти мигновено, което подобрява ефективността.
  • Капацитет на данните и актуализации: RFID етикетите могат да съхраняват повече информация от баркода, а някои етикети позволяват четене и запис, така че данните на етикета (например записи за поддръжка) могат да бъдат актуализирани. Баркодовете обикновено са само за четене.
  • Издръжливост: Таговете често са защитени в пластмаса или вградени в предмети, което ги прави по-малко податливи на повреда или износване в сравнение с отпечатаните баркодове.

Тези предимства се изразяват в по-точно проследяване на инвентара, по-бързо обслужване (напр. касови проверки или одити на активи) и по-добра видимост на операциите. Но наред с тези предимства е важно да се вземат предвид сигурността и поверителността на RFID.

Сигурност и поверителност на RFID: Същата безжична функция, която прави RFID удобна, поражда някои опасения. Често срещано опасение е, че неоторизиран скенер може да прочете данните от RFID етикета без знанието на собственика. Например, дали някой може да снеме информация от личната ви карта или паспорт чрез RFID без съгласие? За да се предпазим от това, са въведени няколко предпазни мерки:

  • Ограничени лични данни за етикетите: В повечето системи RFID етикетите носят само идентификационен номер, а не лични данни. Чувствителната информация се съхранява в защитена база данни. Така че, дори ако даден етикет бъде прочетен, данните са безсмислени без достъп до вътрешната система.
  • Криптиране и функции за сигурност: Чиповете за радиочестотна идентификация използват криптиране и взаимна автентификация в приложения като безконтактни разплащателни карти или електронни паспорти. Електронните паспорти например включват цифрови ключове и метален щит против изкривяване на корицата, за да се предотврати неразрешено четене на лична информация.
  • Незадължително деактивиране: Много от съвременните RFID етикети (особено на потребителски продукти) могат да бъдат деактивиран или са "убити" на касата, така че да не могат да бъдат прочетени извън мястото на продажба. Ако желаят допълнителна защита, потребителите могат да използват и блокиращи RFID портфейли или калъфи за карти и паспорти.

Като цяло, при правилно проектиране на системата, рисковете за сигурността на RFID са управляеми. Организациите, които внедряват RFID, трябва да следват най-добрите практики - да използват криптиране, когато е необходимо, да подсигурят инфраструктурата на четеца и да обучават потребителите - за да гарантират защитата на данните. Когато се прилагат обмислено, RFID системите осигуряват своите предимства, без да се нарушава неприкосновеността на личния живот.

Често задавани въпроси относно радиочестотната идентификация

Каква е основната разлика между нискочестотната, високочестотната и високочестотната радиочестотна идентификация?

Основната разлика е в работната им честота и обхвата на четене:

  • Ниска честота (LF) (125-134 kHz): Къс обхват (до ~10 cm), идеален за маркиране на животни и контрол на достъпа.
  • Висока честота (HF) (13,56 MHz) има среден обхват (до ~1 метър) и е подходящ за безконтактни плащания и библиотечни системи.
  • Ултра-висока честота (UHF): (860-960 MHz) Предлага отчитане на големи разстояния (до над 10 метра), подходящо за логистика, проследяване на инвентар и търговия на дребно.

Могат ли етикетите RFID да съхраняват лична информация?

Обикновено RFID етикетите съхраняват минимална информация, като например уникален идентификационен номер, и рядко съдържат директно чувствителна лична информация. По-голямата част от личните или чувствителните данни се съхраняват по сигурен начин във вътрешни бази данни, за достъп до които са необходими протоколи за удостоверяване и криптиране.

По-надеждна ли е RFID от баркодовете?

Да. За разлика от баркодовете, технологията RFID не изисква пряка видимост, което позволява едновременното разчитане на множество прикрепени етикети. RFID също така позволява актуализиране на данните, предлага по-голяма издръжливост и съхранява повече информация, което я прави значително по-надеждна и ефективна.

Колко сигурни са RFID системите?

Съвременните системи за радиочестотна идентификация използват различни мерки за сигурност, като например криптиране, защита с парола, технология за защита от източване и усъвършенствани протоколи за удостоверяване, за да се гарантира защитата на данните и да се предотврати неразрешеното сканиране на чувствителна информация.

Кои индустрии се възползват най-много от UHF RFID?

Индустриите, които изискват бързо сканиране на големи разстояния - като логистика, управление на веригата за доставки, проследяване на инвентара на дребно, производство и управление на активи - се възползват най-много от UHF RFID поради по-големия обхват на четене и бързата скорост на предаване на данни.

Как да избера правилната RFID система за моя бизнес?

Изборът на правилната RFID система зависи от нуждите на вашето приложение, условията на околната среда, необходимия обхват на четене и оперативните цели. Силно препоръчително е да се консултирате със специалисти по RFID, които могат да оценят вашите изисквания и да препоръчат персонализирани решения за оптимални резултати.

Бъдещето на технологията RFID

В бъдеще RFID ще стане още по-разпространена. Ключова тенденция е сближаването ѝ с интернет на нещата (IoT). RFID се използва все по-често заедно със сензори и облачна свързаност за създаване на по-интелигентни, по-автоматизирани системи. Например RFID етикет, прикрепен към продукт, може също така да следи температурата или движението и да предава тези данни за анализ в реално време. Такива RFID решения позволяват на предприятията да идентифицират обекти и да събират ценни данни за околната среда, като се интегрират безпроблемно в IoT платформите.
Пазарът на радиочестотна идентификация се разраства с намаляването на разходите за технологията и появата на нови случаи на употреба. Етикетите стават все по-евтини и по-малки, така че маркирането на отделни предмети (дори на стоки от бита) вече е рентабилно. Индустрии като здравеопазването и производството бързо разширяват внедряването на RFID, следвайки стъпките на търговията на дребно и логистиката. Това означава, че все повече болници, фабрики и ферми ще използват RFID за проследяване и автоматизация. 
Тъй като радиочестотната идентификация става все по-разпространена, тя ще осигури основата за по-голяма автоматизация и ефективност в "интелигентните" среди. Системите за инвентаризация могат автоматично да пренареждат наличностите, когато маркираните с RFID артикули свършат. Домакинските уреди ще могат да четат маркирани с RFID продукти, за да ви предупреждават, че млякото е свършило. Много от тези иновации са на хоризонта или вече са в пилотна фаза.
Накратко, бъдещето на RFID е светло: очаквайте по-бързи и по-малки етикети, повече RFID решения в ежедневието и по-дълбока интеграция с IoT. Компаниите, които са наясно с тези тенденции, могат да използват новите възможности на RFID, за да оптимизират допълнително операциите и да получат конкурентно предимство, тъй като технологията става повсеместна в нашия свързан свят.

Коментари

Система за инвентаризация RFID

Какво представлява системата за инвентаризация RFID

Разбирането на управлението на наличностите е от съществено значение за предприятията в сферата на търговията на дребно, логистиката и веригата за доставки, транспорта и управлението на паркинги, производството, здравеопазването, управлението на активи и сигурността, селското стопанство и управлението на добитъка, образованието и библиотечното дело, както и за производството на облекло и текстил.

Прочетете повече »
RFID технология

Използва ли Amazon технологията RFID в складовете

Amazon, глобален лидер в търговията на дребно и логистиката, значително подобрява работата на склада с помощта на технологията RFID. RFID (Radio Frequency Identification) оптимизира управлението на складовите наличности, подобрява видимостта на веригата за доставки и намалява грешките в сравнение с традиционните баркод системи.

Прочетете повече »
Етикети

Свързан блог

RFID портфейл

Какво е RFID портфейл

Тази статия навлиза в света на RFID портфейлите и технологията за блокиране, като изследва дали тези специализирани портфейли са необходими за защита на вашите RFID карти от неоторизирано сканиране и кражба на самоличност.

Прочетете повече »
Превъртете до върха

Запитване СЕГА

Попълнете формата по-долу и ние ще се свържем след 20 минути.

Запитване СЕГА

Попълнете формата по-долу и ние ще се свържем след 20 минути.