Что такое RFID? Где используется и как применяется?

RFID-технология обретает все большую популярность. Принцип ее работы схож с NFC, только РФИД обеспечивает одностороннюю связь, и радиус ее действия может быть гораздо больше. Из статьи читатель узнает, что такое RFID, принцип использования технологии, разновидности РФИД-меток и многое другие.

Что такое RFID-технология

Эта аббревиатура расшифровывается как Radio Frequency Identification, что в переводе означает радиочастотная идентификация. Эта технология используется для считывания данных без непосредственного контакта на основе электромагнитного излучения.

В основу системы входят 3 важных компонента:

• программное обеспечение;
• считыватель;
• метка.

Вся информация из метки передается с помощью бесконтактного считывателя. Для этого нередко используется специальная РФИД-антенна, улавливающая электромагнитные волны от передатчика данных.

Многие сравнивают RFID и NFC, однако у этих технологий есть большие отличия. НФС подразумевает под собой двустороннюю связь, и радиус ее действия не превышает 10 см, тогда как RFID – это односторонняя передача данных, работающая на больших расстояниях без непосредственного контакта.

Как работает технология

Принцип работы РФИД достаточно прост. Предмет, на котором установлена микросхема, через модулирование частоты посылает личный код. Затем чип вступает во взаимодействие со считывателем, оснащенным двусторонним передатчиком. Приемопередатчик нужен для того, что отправить закодированный радиосигнал метке. Этот радиосигнал активирует или пробуждает метку. После этого приемопередатчик преобразует полученный сигнал в полезную мощность и посылает ответный радиосигнал, в котором содержится необходимая информация.

И одну такую метку можно использовать бесконечное количество раз.

Где используется FRID

Внедрение РФИД обретает все большие обороты. Сейчас эта технология активно используется в сферах бизнеса, экономики и систем безопасности:

• розничная торговля. РФИД позволяет контролировать перемещение товаров от склада к магазину и в обратном направлении. Благодаря этому легче контролировать наличие товаров и избегать краж;
• логистика. Использование RFID упрощает погрузку и разгрузку товаров, контролировать издержки. А также минимизировать человеческие ошибки при учете;
• платежные сервисы. Проведение бесконтактных платежей. Здесь РФИД – это аналог НФС, только с большим радиусом действия;
• производство. Учет сырья, контроль операций, отслеживание работы сотрудников, а также снижение человеческих ошибок. Данные учеты моментально передаются в программу, что значительно ускоряет процесс;
• безопасность. Технология активно используется для упрощения доступа сотрудников к предприятию;
• маркировка шуб. Все шубы и прочие меховые изделия маркируются контрольным знаком с РФИД-меткой;
• фармацевтика. Чипы необходимы для маркировки препаратов и проверки их подлинности, что позволяет защитить покупателей от недоброкачественной продукции;
• библиотеки. Технология позволяет находить хранилище и выдавать читателям книги, избегая образования очередей и краж. Также ускоряется инвентаризация, и увеличивается скорость поиска необходимых книг и изданий.

Есть и другие сферы применения РФИД, к примеру, для контроля подлинности косметики, магазинных продуктов и т.д. Эта технология способствует автоматизации большинства процессов на предприятии и повышения прибыльности бизнеса.

Преимущества технологии

С внедрением RFID улучшатся результаты всей организации: увеличится доход, снизятся издержки, упростится контроль за продукцией и работой сотрудников. А сбои, связанные с человеческим фактором, уменьшатся. Есть несколько преимущество РФИД:

• радиус считывания до 300 м (в сотни раз больше, чем НФС). Нет необходимости прикладывать метку к ридеру, т.к. считывание происходит автоматически, когда она оказывается в радиусе действия;
• снижение человеческого фактора. Данные сканируются и записываются автоматически, участие человека не требуется. Благодаря контролю за сотрудниками увеличивается и их производительность, а вместе с этим возрастает и доходность предприятия;
• универсальность и безопасность. Считать информацию можно не только в помещении, но и с движущегося транспорта (данные распознаются мгновенно). Кроме того, детали метки практически нельзя подделать, что увеличивает безопасность контроля;
• нахождение меток без прямой видимости. Считыватели способны распознавать метки, скрытые за упаковкой и где-либо еще;
• большой срок эксплуатации. РФИД защищен от воздействий окружающей среды: метки распознаются через пар, грязь, масла и воду. Более того, информация считывается в любую погоду: в холод, дождь, при коррозии, и загрязнении химикатами;
• повышение конкурентоспособности фирмы. За счет того, что с внедрением РФИД возрастают показатели рабочего персонала и прибыль, увеличивается и конкурентоспособность компании на рынке;
• альтернатива аналогичным видам маркировок. Основной минус использования гравировки – это запись одноразова запись информации и риск деформации объекта. Недостатки штрих-кодов – запись информации размером не больше 50 знаков, незащищенность данных, а также неустойчивость к воздействиям окружающей среды. А NFC-метки можно считать только в радиусе около 10 см.

Есть и другие достоинства RFID, и оценить их все можно только после внедрения и пользования технологией.

Сравнение RFID-технологии и DataMatrix (штрихкод)

Характеристика	RFID	DataMatrix
Прямая видимость метки для считывания	Не требуется	Требуется
Радиус регистрации	До 70 м	Не более 2 м
Одновременная идентификация большого количества объектов	До 600 в секунду	Нельзя
Возможность перезаписать данные и использовать повторно	Есть	Невозможно
Безопасность и возможность подделать	Нельзя	Достаточно легко подделывается
Стойкость к воздействию окружающей среды	Высокая прочность и защита от воды, грязи и химических веществ	Не защищен

Из пунктов в таблице видно, что РФИД значительно превосходит технологию штрихования по радиусу действия, а также по стойкости к окружающей среде. Кроме того, здесь есть возможность считывания до 600 объектов в секунду, тогда как для считывания штрихкода потребуется поднести близко устройство.

RFID-считыватели: что это, и какие бывают

РФИД-считыватели – приборы, читающие данные с чипов и записывающие на них же информацию. Такие устройства синхронизируются с учетной системой и функционируют автономно.

Есть несколько видов считывателей:

• настольный. Используется при маркировке книг, документов в архивах, а также для контроля качества шуб и меховых изделий. Считыватель подключается прямо на рабочем месте и подсоединяется к ПК по USB-шнуру;
• мобильный. Такие приборы используются на складах, библиотеках, архивах и других типах помещений, в которых отсутствует возможность электропитания. Мобильный считыватель применяется для группового учета, поиска необходимой продукции и инвентаризации;
• портальный. Главная цель внедрения портальных считывателей – это антикражная функция и защита от хищений в магазинах, на складах, библиотеках и других объектах. Также считыватели применяют для учета рабочего персонала, перемещения объектов и идентификации транспортных средств;
• потолочный. Работает по принципу портальных устройств, только его устанавливают в местах большими проходами, а также на культурно-ценных объектах.

На производственных и складских помещениях устанавливают настольные или мобильные считыватели. Их стоимость зависит от конкретной модели.

Что такое RFID-метки

В специальном чипе, содержащем антенну, хранятся данные. Для их сканирования потребуется наличие РФИД-считывателя. Такие метки устанавливаются на товарах, и благодаря им упрощается погрузка/разгрузка и инвентаризация продукции на складе. Также их встраивают и в скот (для просмотра информации о ветеринарном осмотре), автобусы, а также в карты персонала. Даже после покупки чипы будут продолжать функционировать, что позволяет повторно их использовать.

Метки используются не только для пересчета, но и для получения информации о товаре, к примеру.

Конструкция и типы меток

По габаритам они бывают от 3 до 15-20 см, их задача – прием сигнала, его преобразование и обратная отправка. Размеры зависят от того, в каком радиусе необходимы сканировать информацию, и какие функции предмет должен выполнять. У метки довольно простая конструкция, состоящая из:

• микросхемы. Небольшая электронная пластина. Она выполняет задачи по хранению, обработке, преобразованию и передаче данных на считыватель;
• антенны. Маленькое устройство, принимающее и передающее радиосигнал.

Выделяют 3 основные категории меток:

• активные. Оснащены собственной батареей. Имеют крупные размеры и срабатывают на больших расстояниях. Чаще всего используются, когда необходимо считать информацию
• пассивные. Не имеют батареи и активируются тогда, когда находятся на расстоянии до 8 м от считывателя. Пассивные дешевле активных, а также более компактные;
• полупассивные. Оснащены небольшим аккумулятором и способны питаться энергией от считывателя.

Активные зачастую используются, когда требуется сканирование информации на больших расстояниях. А пассивные и полупассивные имеют меньшие габариты, но и способ питания и радиус действия у них отличается.

По виду выполнения бывают:

• наклейки. Тонкий стикер из пластика или бумаги. На него наносится любая информация, необходимая производителю или продавцу;
• бирки. Аналог наклейки, зачастую изготавливаемый из ткани или наносимый на само изделие;
• инлей. Изготавливаются из ПЭТ или пластика. Инлей используют при производстве кредитных, дебетовых, скидочных и клубных карт, а также пропусков для персонала;
• корпусированные. Чипы, установленные под стекло или пластик. Они защищены механических повреждений при использовании, а также от влаги.

По рабочей частоте делятся на:

• LF;
• HF;
• UHG.

По материалу объекта маркировки:

• для металлических предметов;
• для объектов без содержания металла;
• универсальные – содержат в себе функции 2-х вышеперечисленных видов меток.

Выбор типа меток зависит от условий, в которых они будут эксплуатироваться.

Сферы применения

RFID-метки активно используются во всем мире. Практически каждый человек их носит в кошельке – это пластиковые карты с технологией бесконтактных платежей. Также метки используются и для предоставления доступа в метро и на предприятии. Специальные чипы наносятся и на книги в библиотеках, что ускоряет пересчет и учет, а также позволяет намного быстрей найти нужный экземпляр и выдать ее читателю.

Метки широко распространены и в медицине. На браслеты пациентов наносятся чипы, в которых есть вся информация о персональных данных человека, его группе крови, заболевании и т.д.

Но наибольшее применение они получили в розничной торговле и в сфере перевозок. РФИД-метки позволяют упростить организацию складов, поиск необходимых товаров, собирать статистику и предотвращать вероятность краж как потребителей, так и персонала. 

Многие компании задействуют технологию радиочастотной идентификации. РФИД-чипы можно встретить в аптеках, на меховых изделиях, в складах продуктов магазинов и не только. Даже пропускные пластиковые карты работают на основе таких меток.

Принцип работы меток

Технология работы метки состоит из 3-х этапов:

1. Идентификация. Транспортер устанавливают на объект. Через специальное приложение на метке указывается уникальный код, который появляется в системе.
2. Поиск и учет объекта. Антенна включает сигнал с метки.
3. Получение сведений. Программное обеспечение осуществляет поиск уникального кода в базе и посылает информацию об объекте в систему по учету.

Все нужные показатели высвечиваются на дисплее телефона или компьютера. Считывание проходит мгновенно.

РФИД-карты

Сейчас распространение получают и РФИД-карты. С их помощью упрощается контроль наличия рабочего персонала на месте, время их прихода на предприятие и ухода. Банковские и дисконтные карты также относятся к этой категории.

РФИД-карты бывают:

• активными. Они оснащены собственным аккумулятором и способны срабатывать на дистанции до 200 метров;
• пассивными. Не имеют своей батареи. Они меньше активных по размерам (бывают разных габаритов), а внутрь встраивается специальный чип и антенна.

Карты бывают различных стандартов, к примеру, закрытыми (MIFARE) или открытыми (CIPURSE). Пользователям нужно следить за состоянием карточек, не сгибать их, не ронять в воду и стараться беречь от механических повреждений. Также не рекомендуется чистить пластик агрессивными составами и растворителями (включая органические), т.к. они могут испортить поверхность карты. 

Также нельзя нагревать карты до температуры выше 80 градусов, т.к. она может перестать работать вследствие повреждения. Не рекомендуется носить карточку в одном кармане с мелочью и ключами, т.к. эти предметы могут испортить ее поверхность.

РФИД-ключ и система контроля доступа

RFID-ключи зачастую устанавливаются на входах в подъезды, и благодаря им упрощается контроль безопасности на любых помещениях. Системы доступа удобны в управлении и имеют возможность расширения. Также производятся карты, которые защищены от копирования.

РФИД-ключи способны передавать сигнал на дистанции до 15 см. Но чаще всего карточку нужно прикладывать к считывателю для получения доступа.

Есть 2 основных вида ключей:

• простой ключ – предоставляет доступ к любому помещению через турникет. Он автоматически открывается при поднесении карточки к контроллеру;
• мастер-ключ – предоставляется управляющим сотрудникам и позволяет регулировать работу контроллера и программировать устройство.

Автономные системы доступа могут отличаться по своему функционалу. В некоторых видах есть возможность подключения магнитного, механического или электрозамка.

Плюсы и минусы RFID-чипов

Есть ряд преимуществ использования RFID-чипов:

• стойкость. Устойчивы к механическим повреждениям. Нередко чипы дополнительно защищают пластическим или стеклянным покрытием от мусора и влаги;
• безопасность. Каждый из чипов получает уникальный код, подделать который не удастся;
• удобство считывания. Нет нужды подносить метку к ридеру, достаточно оказаться в радиусе его действия;
• функциональность. Позволяет хранить и передавать большие объемы информации. Есть возможность многократного использования.

По сроку эксплуатации и способу передачи данных метки превосходят штрихкоды, однако у них также есть и определенные недостатки:

• высокая цена. Стоимость оборудования для печати меток выше 40-50 тысяч рублей, тогда как штрихкоды удается печатать на обыкновенных принтерах;
• возможны нарушения от радиомагнитных волн. Они способны мешать считыванию, поэтому распознать данные будет сложно.

Стоит отметить и то, что при сильных механических повреждениях чипы могут перестать работать, поэтому к ним нужно бережно относиться.

Заключение

Сейчас RFID обретает все большую популярность и применяется во многих сферах. С внедрением этой технологии можно заметно улучшить прибыльность и конкурентоспособность предприятия на рынке. Также можно контролировать ответственность рабочего персонала, и отмечать время прибытия и ухода каждого сотрудника.