Серийный номер RFID: руководство для начинающих 

Скорее всего, если вы когда-нибудь прикладывали RFID-карту к дверному считывателю в офисе, сканировали браслет на каком-либо мероприятии, пользовались ключ-картой в отеле или отслеживали этикетку товара на складе, то вы уже сталкивались с RFID-серийным номером.

Возможно, вы не заметили номер, напечатанный на бирке.

Однако когда считыватель RFID сканирует метку, этот серийный номер зачастую является первой информацией, которая считывается и отправляется в центральную компьютерную систему.

Не совсем понимаете, о чём я?

Итак, серийный номер RFID — это цифровой идентификатор RFID-метка. Это помогает системе различать теги, сопоставлять тег с записью в базе данных и определять дальнейшие действия.

Что такое серийный номер RFID?

Серийный номер RFID — это уникальный идентификационный номер, привязанный к RFID-чипу, карте, браслету, этикетке, брелку или другому объекту, оснащенному технологией RFID.

При считывании метки считывающее устройство фиксирует этот номер и передает его в программное обеспечение. Затем программное обеспечение сверяет этот номер с данными в базе данных. В зависимости от области применения система может разрешить вход, обновить запись в учетной базе, обработать платеж, идентифицировать животное, отследить предмет одежды или подтвердить, что актив был отсканирован.

Сам по себе серийный номер, как правило, не содержит всей полезной информации.

Например, RFID-браслет, используемый на фестивале, может не содержать полного имени человека, истории платежей и сведений о билете непосредственно на самом браслете. Вместо этого браслет отправляет в систему серийный номер. Затем система находит учетную запись или запись о билете, связанную с этим номером.

Серийный номер RFID, как правило, служит связующим звеном между физической меткой и связанной с ней цифровой информацией.

Как работают серийные номера RFID

Ан RFID-метка содержит небольшой чип и антенну. На чипе хранятся идентификационные данные метки, а антенна позволяет метке обмениваться данными со считывающим устройством с помощью радиочастотных сигналов.

Когда считыватель RFID сканирует метку, он посылает радиосигнал. Пассивная RFID-метка использует энергию этого сигнала для кратковременного питания микросхемы. Получив питание, микросхема отвечает, отправляя обратно сохраненные в ней идентификационные данные.

Этими данными могут быть уникальный идентификатор (UID), заданный производителем, номер карты частотой 125 кГц, электронный код товара (EPC) в диапазоне ультравысоких частот (UHF) или другой закодированный серийный номер, используемый системой.

Считыватель фиксирует номер и передает его контроллеру, программной платформе или бэкэнд-системе. Затем система определяет, что означает данное сканирование. Она может отобразить профиль сотрудника, открыть дверь, подсчитать количество товара, подтвердить билет или зарегистрировать последнюю известную точку сканирования товара.

Самым простым примером из повседневной жизни является штрих-код.

Штрих-код также предоставляет системе номер для поиска. Однако для работы RFID не требуется прямой визуальный контакт, и многие RFID-метки считываются быстрее, чем напечатанные штрих-коды. Считывающему устройству не нужно “видеть” метку так же, как сканеру штрих-кодов необходимо видеть напечатанный код.

Серийный номер RFID — это то же самое, что UID?

Иногда. Но не всегда.

Именно здесь терминология RFID может сбивать с толку. Люди часто используют такие термины, как “серийный номер RFID”, “UID”, “идентификатор метки”, “номер чипа”, “номер карты” и “EPC”, как будто все они означают одно и то же.

В некоторых системах это действительно так.

В других случаях это разные числа, хранящиеся в разных областях памяти микросхемы.

UID обычно обозначает уникальный идентификатор, заданный на заводе. Он встраивается во многие RFID-чипы в процессе производства и, как правило, доступен только для чтения. Серийный номер — это более широкий термин. Он может обозначать UID, номер EPC, напечатанный номер или индивидуальный номер, закодированный поставщиком.

Поэтому, если кто-то спросит о серийном номере RFID, лучше задать вопрос: какой номер на самом деле считывает ваша система?

Серийный номер RFID, UID, EPC и TID

Прежде чем заменять старые метки или заказывать предварительно закодированные RFID-метки, важно узнать, какое поле идентификации считывает ваша система. В противном случае новые метки могут сканироваться правильно, но не будут совместимы с существующим программным обеспечением. 

EPC — это, как правило, номер, используемый в проектах по инвентаризации в диапазоне УВЧ. UID часто используется в системах ближней бесконтактной связи (NFC), высокочастотных (HF) системах и во многих проектах по контролю доступа. Область памяти «Идентификатор метки» (TID) чаще используется в тех случаях, когда системе необходимо проверить сам чип, а не только код продукта, записанный в метке.

Все они обозначают что-то.

Однако они не всегда обозначают одно и то же.

Где хранится серийный номер RFID?

Серийный номер хранится внутри RFID-чипа, однако конкретный участок памяти зависит от типа чипа и частоты.

Во многих RFID-картах и брелоках низкочастотного диапазона (LF) с частотой 125 кГц метка имеет фиксированный идентификатор. Они обычно используются для простого контроля доступа, учета рабочего времени, парковочных систем и идентификации членов клубов. Считыватель считывает номер карты и отправляет его в систему контроля доступа.

В RFID- и NFC-метках, работающих на частоте 13,56 МГц, чип обычно имеет уникальный идентификатор (UID). Некоторые чипы также оснащены записываемой памятью, в которой могут храниться URL-адреса, текст, пользовательские данные или записи, специфичные для конкретного приложения. Например, браслет с поддержкой NFC может иметь UID для идентификации и данные в формате NFC Data Exchange Format (NDEF) для открытия веб-страницы на телефоне.

В метках UHF RFID поле памяти EPC, как правило, является основным полем идентификации. Обычно в него кодируется номер продукта, актива, картонной коробки или единицы товара. Поле памяти TID служит для идентификации чипа и, как правило, задается производителем чипа.

Можно ли изменить серийный номер RFID?

Серийные номера RFID в некоторых случаях можно изменить, а в других — нет.

Заводской UID, как правило, блокируется производителем микросхемы. Он рассчитан на то, чтобы оставаться неизменным на протяжении всего срока службы метки, что обеспечивает стабильность идентификатора микросхемы.

Номер EPC в диапазоне УВЧ часто является записываемым, что означает, что производитель, склад или поставщик RFID-решений может перед использованием закодировать в каждую метку код товара, номер актива, номер коробки или другое пользовательское значение. После кодирования память EPC также можно заблокировать, если это требуется в конкретной ситуации.

Существуют также RFID-чипы с пользовательской памятью. В зависимости от системы эта область может использоваться для хранения дополнительной информации. Она не всегда необходима, но может оказаться полезной в специальных случаях, когда требуется нечто большее, чем просто идентификатор.

Почему один и тот же номер RFID-метки может выглядеть по-разному

Считыватель RFID обычно сначала считывает исходные данные с чипа. Затем считыватель, контроллер или программное обеспечение преобразует эти данные в удобочитаемое число в соответствии со своими собственными правилами. Различные системы могут использовать разные правила преобразования, поэтому одна и та же RFID-метка может отображаться в виде разных чисел на разных считывателях. 

Один и тот же RFID-чип может отображаться в десятичном или шестнадцатеричном формате, с обратным порядком байтов, в формате Wiegand, в виде кода объекта плюс номера карты или в виде длинной строки EPC.

Распространенные форматы серийных номеров RFID

Не существует единого формата серийных номеров RFID, который использовался бы всеми считывателями и всеми системами.

Некоторые системы требуют десятичного номера карты. Некоторые — шестнадцатеричные данные. Некоторые системы контроля доступа используют выходный сигнал по стандарту Wiegand. Системы UHF часто используют коды EPC. Устройства NFC могут отображать UID чипа в шестнадцатеричном формате.

В случае небольших проектов это, возможно, не вызовет никаких проблем. Однако при замене системы, оптовых заказах или индивидуальной кодировке это имеет решающее значение.

Перед запуском в серийное производство протестируйте образец метки с помощью реального считывающего устройства и программного обеспечения. Не ограничивайтесь проверкой того, считывается ли метка. Убедитесь, что номер отображается в правильном формате.

Номер, напечатанный на карте, и номер чипа

Номер, напечатанный на RFID-карте, браслете или этикетке, не всегда совпадает с номером, хранящимся в чипе.

Напечатанное число предназначено для того, чтобы люди его читали.

Номер чипа предназначен для считывания считывателями RFID.

Иногда они совпадают. Иногда напечатанный номер представляет собой сокращённую версию номера чипа. Иногда это собственный идентификационный номер клиента, номер актива, номер сотрудника или номер билета. В некоторых проектах напечатанный номер вообще не имеет прямой связи с UID чипа.

Это не представляет проблемы, если система спроектирована правильно.

Однако это может стать проблемой, если покупатель будет полагать, что напечатанный номер и номер микросхемы автоматически совпадают.

Если вам необходимо, чтобы номер на поверхности совпадал с закодированным RFID-номером, сообщите об этом поставщику до начала производства. 

Какой объем данных содержит серийный номер RFID?

Большинство серийных номеров RFID имеют небольшой размер.

Они предназначены для распознавания метки, а не для хранения полной информации о клиенте, медицинской карты, истории покупок или платежных данных непосредственно на чипе.

Метка частотой 125 кГц может содержать короткий фиксированный идентификатор. Чип HF или NFC может иметь UID и дополнительную память, в зависимости от модели чипа. Метка UHF RFID часто использует код EPC, например 96-битный EPC, для идентификации товара в цепочке поставок или системе учета запасов.

Для многих проектов этого вполне достаточно.

Полезные данные обычно хранятся в бэкэнд-базе данных. Серийный номер RFID просто указывает системе, какую запись необходимо открыть.

Можно ли дублировать серийные номера RFID?

Это возможно в зависимости от микросхемы и системы.

Многие RFID-чипы имеют идентификаторы, установленные на заводе-изготовителе, которые должны быть уникальными. Однако некоторые недорогие RFID-карты и брелки можно скопировать, особенно если система проверяет только простой идентификационный номер и не использует более надежные методы аутентификации.

Для простого учета посещаемости, базового членства или отслеживания активов с низким уровнем риска может быть достаточно стандартного идентификатора. Для осуществления платежей, обеспечения безопасного доступа, продажи билетов, защиты от подделок или доступа в зоны с ограниченным доступом системе могут потребоваться зашифрованные чипы, защита паролем, ключи доступа, заблокированная память или проверка на дубликаты на уровне базы данных.

Можно ли использовать серийные номера RFID для отслеживания?

Да, но с некоторыми ограничениями.

Серийный номер RFID позволяет системе фиксировать, где и когда была отсканирована метка. Например, складская система может зафиксировать, что объект был отсканирован на проходном пункте. Система регистрации событий может зафиксировать, что браслет прошел в зону VIP. Система прачечной может зафиксировать, что метка белья прошла через моечную станцию.

Однако большинство пассивных RFID-меток не передают информацию о своём местоположении постоянно. Они реагируют только тогда, когда находятся в зоне действия совместимого RFID-считывателя.

Таким образом, серийный номер RFID работает не так, как GPS.

Система может отображать последнюю известную точку сканирования. Она поддерживает функции ведения истории перемещений, регистрации посещений и отслеживания процессов. Однако она не может осуществлять непрерывное отслеживание человека или предмета без установки считывающих устройств в нужных точках.

Словарь терминов, связанных с серийными номерами RFID

Метка / Чип: Небольшой RFID-компонент, встроенный в карту, браслет, этикетку, брелок или иной RFID-изделие. Он хранит идентификационные данные и взаимодействует со считывателем посредством радиочастотных сигналов.

Считывающее устройство / сканер: Устройство, которое посылает сигнал на RFID-метку, считывает номер метки и передает данные на контроллер или в серверную систему.

UID: Уникальный идентификатор. Идентификатор, встроенный во многие RFID-чипы. Обычно он устанавливается производителем чипа и, как правило, не подлежит изменению.

EPC: Электронный код товара (EPC). Универсальный идентификационный код, используемый во многих системах RFID в УВЧ-диапазоне для идентификации товаров, картонных коробок, активов и складских единиц.

TID: Идентификация метки. Область памяти RFID в УВЧ-диапазоне, которая помогает идентифицировать сам чип и часто используется для проверки подлинности.

NDEF: Формат обмена данными NFC. Стандартный формат данных, используемый метками NFC и устройствами с поддержкой NFC для хранения таких записей, как URL-адреса, текст и данные приложений.

Кодирование: Процесс записи данных в RFID-метку, таких как номер EPC, индивидуальный серийный номер или значение из пользовательской памяти.

Только для чтения: Область памяти, которую, как правило, невозможно изменить после изготовления или фиксации.

Чтение/запись: Область памяти, в которую можно записывать данные, обновлять их или блокировать, в зависимости от настроек микросхемы и системы.

Виганд: Распространённый формат выходных данных системы контроля доступа, используемый многими считывателями карт и дверными контроллерами.

Заключительные размышления

На первый взгляд серийный номер RFID кажется простым понятием. Это номер, который считыватель фиксирует при сканировании метки.

Однако в реальных проектах с использованием RFID этим числом может быть UID, EPC, TID, номер карты, напечатанный номер или пользовательское закодированное значение. Оно может быть заданным на заводе, записанным перед поставкой, представлено в десятичной или шестнадцатеричной системе счисления либо преобразовано считывающим устройством в другой формат.

Наиболее надежный подход заключается в том, чтобы сначала определиться с типом считывателя и программным обеспечением, а уже на этой основе выбрать подходящий RFID-чип, формат серийного номера, метод кодирования и схему нанесения номеров.