Технология RFID ? особенности и перспективы

В настоящий момент почти любое предприятие испытывает острую необходимость в точной регистрации данных в своих информационных системах с минимальным участием человека. Как оказалось, достичь полной автоматизации можно с помощью технологии бесконтактной идентификации с использованием технологии RFID.

Технология RFID расшифровывается как радиочастотная идентификация (radio frequency identification). Начало исследований в данном направлении относится к временам Второй Мировой войны. В последние лет 20 всевозможные усовершенствования RFID привели к тому, что технологией стали пользоваться военные, промышленность и торговля. Правда, не все и не везде, но это вопрос времени.

RFID позволяет автоматически идентифицировать изделия посредством регистрации радиоволн. Есть несколько методов идентификации объектов, но чаще всего ? это номер или другая информация, заложенная в микрочип с антенной.

Во всем мире развиваются системы с RFID-этикетками. Например, о полной замене системы штрих-кодирования на технологию RFID к 2005 году, недавно заявила сеть супермаркетов Wal-Mart. По мере распространения технологии RFID в этой области, из-за объективных факторов экономики массового производства стоимость бирок и сканеров будет постоянно снижаться. Более того, коммерческие предприятия, вкладывающие средства в установку инфраструктуры управления товарами, смогут использовать ее с другими приложениями без дополнительных расходов. Революция в области управления сетями поставщиков предприятий розничной торговли выльется в новые решения для конечных потребителей.

К примеру, в городах Италии и Дании RFID-системы используются для контроля за движением городского транспорта (пассажир получает информацию о том, как скоро приедет автобус нужного маршрута). В числе областей применения RFID — доступ в собственный автомобиль, системы контроля багажа в аэропортах, отслеживание грузов в морских портах. В ноябре 2003 года Министерство обороны США одобрило RFID на федеральном уровне, потребовав от своих поставщиков установки RFID-ярлыков на промышленные детали и поддоны к 2005 году.

Интеллектуальный штрих-код

Микросхема RFID — это устройство, которое передает аналог штрих-кода по радиоканалу на устройство считывания или сканер. Печатные штрих-коды обычно считываются лазерным сканером, которому для определения и извлечения информации требуется прямая видимость, а главное, присутствие человека. При использовании технологии RFID сканер может считывать закодированную информацию даже когда бирка скрыта — например, встроена в корпус изделия или вшита в одежду. Крошечная бирка RFID может содержать намного больше информации, чем штрих-код. Более того, в отличие от штрих-кодов, бирки RFID могут передавать данные из различных упаковок в тележку покупателя или из коробок в закрытом контейнере с товарами.

Бирки RFID представляют собой пассивные устройства, состоящие из антенны, конденсатора и небольшой полупроводниковой микросхемы. Новейшие производственные технологии позволяют объединять эти компоненты на акриловой подложке, уменьшая стоимость устройств RFID и позволяя производителям прикреплять к товарам бирки так же, как обычные этикетки. Для работы бирок RFID не требуются источники энергии и, соответственно, не требуется техническое обслуживание. Они получают питание от сканера, используя технологии индуктивной связи или электромагнитного захвата.

Вдобавок пассивные RFID-метки имеют фактически неограниченный срок эксплуатации, при этом такие метки несут большое количество информации. За счет современной технологии RFID-метки практически невозможно подделать.

RFID -система состоит из трех основных компонентов: считывателя (ридера), транспондера (обычно называемого меткой или тагом, от англ. tag) и компьютерной системы обработки данных. Ридер имеет приемо-передающее устройство и антенну, которые посылают сигнал к тагу и принимают ответный, микропроцессор, который проверяет и декодирует данные, а также память, которая сохраняет данные для последующей передачи, если это необходимо.

Основные компоненты тага — интегральная схема, управляющая связью со считывателем, и антенна. Чип имеет память, которая хранит идентификационный код или другие данные. Таг обнаруживает сигнал от ридера и начинает передавать данные, сохраненные в его памяти, обратно в ридер. Очевидно, что потребность в контакте или прямой видимости между считывателем и тагом отсутствует, поскольку радиосигнал легко проникает через неметаллические материалы.

Есть несколько типов RFID-систем. Низкочастотные (100-500 Khz) используются там, где допустимо небольшое расстояние между объектом и ридером. Обычное расстояние считывания составляет 0,5 метра, а для тагов, встроенных в маленькие ?кнопочки?, дальность чтения, как правило, еще меньше — около 0,1 метра. Большая антенна ридера может в какой-то мере компенсировать такую дальность действия небольшого тага, но излучение высоковольтных линий, моторов, компьютеров, ламп и т.п., мешает ее работе. Большинство систем управления доступом, бесконтактные карты, управления складами и производством используют низкую частоту. Промежуточной частоты (10MHz-15MHz) ? нужны там, где должны быть переданы большие объемы данных. Высокочастотные системы (850-950 Mhz и 2,4-5 Ghz), используются там, где требуются большое расстояние и высокая скорость чтения, например, контроль железнодорожных вагонов, автомобилей, системы сбора отходов.

RFID-метка способна нести в себе и передавать относительно большие объемы информации (до 1 Мб), в то время как штрих-код содержит всего лишь 50 байт. Существуют так называемые программируемые чиповые метки, которые позволяют даже загружать небольшие JAVA-приложения.

Тень Большого Брата

Хотя системы RFID уже сегодня облегчают жизнь , не все приветствуют использование этих крошечных приспособлений. В США и Европе защитники прав потребителей обеспокоены использованием бирок RFID на товарах розничной торговли, опасаясь, что с их помощью компании смогут отслеживать все пристрастия потребителей, от их любимого сорта колбасы до размера, стиля и цвета одежды. И хотя единого стандарта RFID пока не существует, некоторые производители уже начали выпускать бирки с такой возможностью.

К примеру, компания RSA Security на своей конференции по безопасности данных продемонстрировала прототип устройства на основе технологии блокирования RFID-меток. Не нанося какого-либо вреда возможностям радиометок, блокирующая метка, оформленная так же как и сама радиометка, разработана для предотвращения нежелательного сканирования и отслеживания людей или имущества. По утверждению RSA, технология блокирования необходима для предотвращения незаконного доступа кого бы то ни было к важной информации.

Технология блокирования основана на принципе ложного ответа RFID-ридеру, которым пытаются просканировать радиометки не имея на то прав, тем самым, нарушая его нормальную работу. В компании добавили, что, удалив блокирующую метку с продукта, нормальная работа RFID-метки будет восстановлена, но если радиометка оказывается в зоне действия блокирующей метки, информация, содержащаяся в RFID-метке защищена от считывания.

Мобильный сканер

Многие компании-производители сотовых телефонов представляют концепты сотовых телефонов, в которых будет встроен портативный сканер RFID. Наиболее близко к массовому производству подошла компания Nokia — уже через несколько лет мобильные телефоны и карманные ПК, способные сканировать бирки RFID на товарах, дадут потребителям возможность автоматического доступа к содержащейся в компьютерных сетях информации без необходимости набирать URL или адрес в Интернете. Человек сможет просто просканировать бирку RFID любого физического объекта, чтобы сразу же получить доступ к текстовой и аудиовизуальной информации об этом объекте.

Однако быстрому распространению RFID препятствует отсутствие единых стандартов (производители пока не могут прийти к общему знаменателю). Другая причина — дороговизна, к примеру, считывающее устройство стоит около тысячи долларов.

Транспондеры, которые хранят информацию, бывают активными, пассивными или полупассивными. Активные стоят дороже всех ? цена может доходить до 100 USD. Зато такие чипы имеют собственный источник питания, а, следовательно, информация с них передаётся практически на любые расстояния. Например, если RFID-чип присоединяется к глобальной системе позиционирования или беспроводным коммуникациям, его стоимость может достигать 500 USD. Пассивные и полупассивные транспондеры оцениваются от 25 до 50 центов за штуку. Информацию с них можно считать с расстояния до 3-х метров.

Более подробно по этой теме можно посмотреть такие ресурсы, как http://www.rfidjournal.com/ (на английском языке) и http://www.rfid-info.ru/Technology/ean_uniscan.htm (вопросы стандартизации, на русском языке).

© СОТОВИК