Радиочастотные технологии широко распространены в нашей жизни. Большинство людей, вероятно, используют RFID еженедельно или ежедневно, но что вы знаете о RFID? Чтобы лучше защитить наши деньги и личность, нам необходимо понимать типы RFID-меток и их применение.
Какие типы RFID-меток мы используем чаще всего?
Есть множество RFID-метки на рынке, и их частотный диапазон в целом отличает их. Типы RFID-меток можно разделить на низкочастотные, высокочастотные и сверхвысокочастотные. RFID-карты обычно используют одну из этих трех частот для связи с помощью радиоволн. Почти каждый тип RFID, который мы видим, может быть активным (с питанием), пассивным (без питания) или полупассивным (с питанием от батареи).
Что касается отслеживания активов, у вас есть три варианта: активные, пассивные и полупассивные метки RFID.
Активные RFID-метки снабжены батареей, которая периодически передает сигналы, что делает их идеальными для приложений с отслеживанием местоположения. Поскольку батарея повышает мощность сигнала, активные метки могут достигать дальности считывания до 100 метров.
Пассивные метки RFID не имеют батареи и полагаются на сигнал от внешнего считывателя для их питания, чтобы они могли передавать информацию обратно на него. Поскольку пассивные метки не имеют источника питания, диапазон их считывания обычно составляет всего один метр или меньше.
Полупассивные RFID-метки сочетают в себе лучшее из обоих миров: они питаются от внешнего источника, но также могут хранить данные для последующей передачи без подзарядки от того же источника. Полупассивные метки также могут сохранять заряд дольше, чем пассивные — обычно до 10 лет.
Типы RFID-меток — низкочастотные
Низкочастотная RFID является популярным типом RFID. Он имеет диапазон от 30 кГц до 300 кГц и длину волны около 2400 метров.
Низкочастотные RFID-системы обычно обеспечивают связь только в небольшом диапазоне между 125–134 кГц. Это связано с тем, что в диапазоне частот от 30 до 300 кГц существует несколько типов сигналов. Его уникальный канал связи позволяет ему легко проникать в металл и воду. Это чрезвычайно дружелюбно к металл и жидкие среды.
Низкочастотный RFID имеет короткий диапазон считывания, хотя и имеет относительно большую длину волны. Он имеет гораздо меньший диапазон считывания, чем ВЧ и УВЧ, достигая только около 50 см в идеальных условиях. Он основан на индуктивной связи.
Низкочастотные RFID-метки могут быть относительно дорогими. Различные типы и области применения могут привести к дифференциации цен. Цена за метку обычно колеблется от $0,70 до $20. Поскольку они питаются от индуктивной связи, они могут работать бесконечно долго. Однако, поскольку разные области применения вызывают разный уровень износа, срок службы может различаться. Во всех низкочастотных RFID-метках для связи используется один и тот же тип магнитного соединителя, но они все же могут быть изготовлены в различных формах и размерах.
Считывателю требуется больше времени, чтобы получить и декодировать сигнал от метки. Поскольку его скорость чтения низкая, скорость передачи данных также будет относительно ниже.
Различные приложения выбирают разные комбинации НЧ-антенны или считывателя. На них нужно потратить от нескольких сотен долларов до тысячи долларов стоимости. Очевидная разница между ним и другими метками RFID заключается в том, что метки LF не имеют стандартов безопасности. Таким образом, рекомендуется, чтобы компании не использовали его для приложений, требующих зашифрованной связи.
Пример применения LF RFID
Отслеживание домашнего скота
Применение RFID к коровам — надежный и эффективный метод отслеживания. Отслеживание достигается путем прикрепления к корове ушной бирки или кольца с RFID-меткой. Люди могут отслеживать все связи между рождением и доставкой на рынок по RFID-метке. В случае загрязнения это помогает вспомнить точную партию мяса в случае возникновения проблемы. Метки LF — это идеальный тип RFID-меток для приложений по отслеживанию домашнего скота.
Ушные бирки с RFID-метками дают лучшие результаты, чем штрих-коды. Они будут более прочными и долговечными. Поскольку домашний скот может находиться под дождем, на солнце или в присутствии других животных в течение длительного времени, штрих-коды их относительно легче повредить. Для вещей, требующих долгосрочного мониторинга, использование штрих-кодов дало неоптимальные результаты.
Контроль доступа
Низкочастотная карта контроля доступа RFID является одним из наших распространенных типов RFID-меток. Его можно использовать в качестве ключа для контроля доступа в офисные здания. Для работы этих низкочастотных RFID-карт контроля доступа требуется близость к считывателю. Это неизбежно приведет к износу карты доступа. Предполагается, что при использовании штрих-кодов новую партию карт контроля доступа необходимо будет заменить в короткие сроки. Преступникам также очень легко скопировать карты доступа, состоящие из штрих-кодов, которые несут в себе слишком много незащищенности. Карты доступа, изготовленные с использованием технологии RFID, будут более прочными и безопасными.
Типы RFID-меток — высокая частота
Полоса высоких частот в радиочастотном спектре находится между 3 МГц и 30 МГц. У него гораздо более короткая длина волны — всего около 22 метров. И ВЧ, и НЧ используют один и тот же принцип работы. Метка и считыватель/антенна используют для связи магнитную связь. ВЧ-волны позволяют им проходить через большинство материалов, кроме воды и плотных металлов. Например, это не влияет на ВЧ-метки, и они правильно работают в средах с тонкими металлами, такими как алюминий.
Системы HF RFID разнообразны, поэтому метки HF RFID обеспечивают разные диапазоны считывания. Но в большинстве случаев они имеют диапазон считывания от нескольких сантиметров до метра.
Сайт NFC существует в высокочастотном диапазоне спектра RFID. NFC — это глобальный стандарт связи, и он регулируется на международном уровне. Он использует протоколы связи, одобренные Международной организацией по стандартизации или ISO. Благодаря своему глобальному характеру NFC легко адаптировать к различным приложениям.
Метки HF и NFC относительно недороги. В зависимости от размера и формы, настроенных компанией, каждая метка может стоить от $0,35 до $10. Он существует во многих формах, обычно в виде наклеек, карточек или этикеток в пластиковой упаковке. Обычно он достаточно мал, чтобы его можно было использовать на многих предметах.
Теги NFC могут считываться тем же считывателем HF или любым смартфоном со считывателем HF/NFC. Поскольку смартфон с поддержкой NFC может считывать его напрямую, люди могут использовать метки HF/NFC в большинстве приложений.
Пример применения ВЧ RFID
Управление библиотекой
Высокочастотная технология RFID может эффективно повысить эффективность проверки и возврата в библиотеке. Мы можем использовать штрих-коды в сочетании с RFID. Считыватель кассы сканирует штрих-код читательского билета, чтобы получить вашу личную информацию. Считыватель обнаруживает метку RFID на книге, чтобы получить текстовую информацию и количество. Люди обычно сканируют свои библиотечные карточки в кассе и складывают книги на RFID-площадку, чтобы заполнить запись о возврате. После этого книга падает в указанную коробку, чтобы подтвердить возврат книги. Читатель использует информацию в метке RFID для логической и эффективной сортировки книг.
Технология RFID предлагает более точный, эффективный и быстрый способ вернуть книги на полки. Он особенно надежен для библиотек, которые хотят делать больше с меньшими затратами. Библиотеке требуется больше работы, если она использует систему штрих-кода. Персоналу необходимо сканировать каждую книгу отдельно во время оформления заказа и возврата. Если штрих-код поцарапан или помечен так, что его нельзя прочитать, сотруднику придется обрабатывать его вручную. Сотрудникам необходимо вводить информацию о проекте в компьютерную систему. Это также заставляет сотрудников тратить на это больше времени.
RFID обеспечивает более высокий уровень безопасности, чем штрих-коды. Столкнувшись с количеством проверенных книг, можно отсканировать штрих-код на книге, чтобы подтвердить, что она была возвращена. Но что, если кто-то отложит одну книгу и возьмет другие книги, возврат которых подтвержден? Считыватели RFID немедленно обнаружат несоответствие и дадут вам знать.
Управление медицинскими расходными материалами
Высокочастотную RFID можно использовать для мониторинга использования хирургических предметов пациентами на операционном столе. Система контроля и баланса помогает врачам и медсестрам отслеживать количество губок, используемых во время операции. Это гарантирует, что медицинский персонал не оставит губку внутри пациента во время процедуры. Читатель посчитает количество использованных губок до и после. Если на операционном столе приготовлено 15 губок, читатели также проверят это после операции. Это гарантирует, что из операционной будет вынесено одинаковое количество губок до и после операции.
Контроль качества
Компании могут использовать высокочастотную RFID для контроля качества своих вин. Он идеально подходит для отслеживания вина с момента, когда оно покидает винодельню, до распределительного центра, а затем до розничного продавца. Во время транспортировки вино необходимо поддерживать в надлежащем состоянии. Слишком высокая или слишком низкая температура может сделать это проблематичным. Компании могут программировать RFID-метки. Люди могут использовать метки RFID для проверки температуры и других факторов окружающей среды, влияющих на качество вина. Читая этикетку на вине, компании также могут получить хорошее представление об окружающей среде, в которой находится вино, и о том, как долго оно хранилось. Если данные указывают на то, что вино долгое время хранилось в неблагоприятных условиях, оно будет рассматриваться как поврежденный товар и отправлено на уничтожение. В отличие от RFID, штрих-коды предназначены только для чтения и не могут активно собирать другие данные. RFID, напротив, обладает большей функциональностью.
Типы RFID-меток — сверхвысокая частота
UHF RFID существует в более широком диапазоне частот, чем низкие и высокие частоты. Это между 300MHz-3GHz. Однако большинство систем UHF RFID могут работать в диапазоне частот от 860 до 960 МГц. Только небольшое количество уникальных систем RFID работает на частотах 433 МГц и 2,45 ГГц.
UHF RFID не универсален. Он соответствует стандартам протокола связи, установленным GSI. На него также распространяются стандарты частоты, установленные отдельными странами.
Система UHF RFID использует другой принцип связи, чем низкие и высокие частоты. Он использует пассивную модуляцию обратного рассеяния. Он регулируется спецификацией GS1 EPCglobal UHF Class 1 Generation 2 (известной как ИСО-18000-6С стандарт).
Длина волны УВЧ может составлять всего 12 см на частоте 2,45 ГГц. Если посмотреть на среднюю длину, то она около 33см. Обычно мы можем видеть это в пассивные RFID-системы и активные RFID-системы.
Пример применения UHF RFID
UHF RFID обычно является наиболее распространенным типом RFID-меток, используемых на крупных складах и в распределительных центрах. Он поддерживает отслеживание и идентификацию нескольких предметов одновременно.
Нас чаще используют для отправки и получения модулей. Это особенно важно для сквозного производства и управления промышленными активами. HF RFID отличается от двух других типов RFID тем, что при определенных условиях он может обеспечивать дальность считывания до 30 футов. Данные, передаваемые на высокочастотных длинах волн, также будут относительно быстрее. Это демонстрирует, что компании могут быстрее перемещать большое количество продуктов за короткое время.
Технология высокочастотной RFID может сократить время, необходимое для получения поддонов или больших ящиков. Считыватели RFID могут быть установлены на определенных дверях платформы и настроены на ту же полосу пропускания, что и метки на полученных предметах. Компании могут свести к минимуму нарушение рабочего процесса с помощью соответствующих корректировок. Он предоставляет компаниям эффективный и точный способ перемещения складских товаров по цепочке поставок.
Однако системы UHF RFID не настолько совершенны, как системы, использующие низкочастотные и высокочастотные RFID-частоты. Не существует международного стандарта глобальной пропускной способности. Диапазон частот зависит от страны/региона, в котором он используется. Насколько мне известно, в настоящее время в США используется более высокая полоса пропускания ВЧ, чем в Европе.
Каждый из трех различных типов RFID-меток имеет свои преимущества. Компании должны учитывать различные аспекты при выборе метки, чтобы найти наиболее подходящий тип RFID. Например, какой тип мощности тега подходит, какие протоколы компания может использовать для поддержки этих вариантов и т. д.
