RFID метка

RFID-метка в Браслет-СервисТехнологии радиочастотного распознавания (radio-frequency identification) берут своё начало ещё во времена Второй Мировой войны. Война требовала срочной разработки новых видов электронной техники, а перед армией, особенно авиацией, остро стояла проблема быстрого и простого распознавания «свой-чужой». Война закончилась, а потребность быстро и с минимальными затратами проводить идентификацию объектов осталась. Чипы радиочастотной идентификации (RFID-метки) мгновенно распространились по всему миру, помогая вести автоматическое определение, регистрацию и учёт в самых различных сферах. Современные RFID метки позволяют наиболее точно идентифицировать пользователя, позволяя хранить данные, записываемые при помощи радиоволн. Поэтому данную технологию идентификации широко применяют в развлекательной сфере и в охранных системах, так называемых системах доступа.

Принципы работы системы RFID меток

Как понятно из названия, RFID метка работает при помощи радиосигналов. Система состоит из двух частей - считывающее устройство при помощи радиоволн принимает или записывает информацию, которая хранится на собственно метке, которую ещё называют тегом или чипом. Благодаря простоте устройства его параметры очень гибки - в зависимости от устройства метки и считывателя может меняться дальность передачи информации, точность её приёма, размер передаваемых данных и возможность их перезаписи.

Сама РФИД метка чаще всего состоит из двух частей - небольшая микросхема для работы с информацией и кодирования-декодирования её в радиочастотный сигнал, и антенна, которая этот сигнал принимает и передаёт. Именно антенну, похожую на лабиринт змеящуюся серебристую полоску на пластинке метки, и видит человек при первом взгляде на RFID-тег.

Виды RFID меток

Как уже было упомянуто, параметры RFID-меток могут быть различными в зависимости от запросов той области, где они применяются. Главным параметром для классификации чипов является наличие или отсутствие источника питания.

Активные RFID метки

Активные RFID-метки в Браслет-СервисВ активных RFID метках имеется свой независимый источник питания в виде батареи. Наличие источника энергии позволяет метке выдавать сигнал большей мощности, а также иметь свою постоянную память большего объёма. Мощный сигнал повышает точность приёма считывателя на дальнем расстоянии - более сотни метров, а также позволяет сигналу проходить сквозь препятствия: стены, слой воды, людей и животных. Наличие своей энергии у подобных меток позволяет им поддерживать работу дополнительных функций - например, сенсоров температуры, влажности, газового состава атмосферы. Эта информация также может записываться на чип и передаваться на считыватель.

Разумеется, наличие батареи и дополнительных функций имеет и свои минусы - такой чип больше по размерам, дороже в производстве, а батарея имеет срок работы, после которого она или весь чип целиком требуют замены.

Пассивные RFID метки

Пассивные RFID метки не имеют батареи, а необходимая энергия для передачи сигнала берётся из сигнала считывателя. Данный сигнал индуцирует электрический ток прямо в антенне метки, и этого тока хватает для работы встроенной микросхемы. Такого тока не хватает на мощный сигнал - пассивная метка способна считываться на расстоянии от полуметра до десяти метров. Но преимущества пассивных систем неоспоримы. С развитием технологий производства себестоимость таких меток почти сравнялась со стоимостью штрихкодов, а габариты достигли уровня научной фантастики - пассивные RFID-метки можно буквально печатать на бумаге или плёнке, встраивать в прослойку тонкого пластика или ткани, или даже вживлять под кожу без особого дискомфорта для человека. Именно этот факт в последнее время вызывает опасения у разнообразных сообществ, включая Русскую Православную Церковь, хотя, как мы уже выяснили, ничего страшного в этих чипах нет - мелкая микросхема и полоска металла антенны.

Где используются RFID-метки

Удобство, дешевизна, простота и способность работать годами - благодаря такому набору качеств RFID-метки захватили множество сфер бизнеса и бытовой жизни. Применение подобной метке можно найти буквально везде - даже для сортировки своих носков после стирки, чтобы больше никогда не терять им пару.

RFID метки на одежде

Кстати о носках - миниатюрный размер RFID-чипа идеально подходит для текстильной промышленности. В данном случае чаще всего мы встречаемся с тегом-наклейкой. Благодаря индивидуальному коду каждого чипа RFID-система облегчает множество действий:

Индивидуальный код метки сканируется ручным считывателем прямо на кассе, подключённой к общей базе данных магазина, что позволяет контролировать и отслеживать товарооборот в режиме online. А сама метка-наклейка легко удаляется с ткани потребителем или продавцом после продажи, не вызывая никаких вопросов.

RFID метки для автотранспорта

Система учёта и регистрации транспортных средств при помощи RFID-чипов позволяет автоматически назначать автомобилям различные статусы, гибко меняя разрешение на въезд или выезд, учитывать и отслеживать перемещение автотранспорта и оперировать данной информацией в автоматическом режиме, в том числе online. Большие габариты автотранспорта позволяют использовать активные RFID-метки с собственной батареей питания, что позволяет метке хранить не только индивидуальный код автомобиля, но и дополнительную информацию, к примеру:

RFID брелок

Небольшой размер пассивных чипов позволяет встраивать их в кредитные карты или брелоки. Классическим примером использования пассивной RFID-метки является ключ-брелок, широко распространённый как ключ доступа к дверям подъезда или воротам ограды. Простота изготовления, прочность и долговечность подобных ключей в сочетании с индивидуальным кодом каждого чипа делают их привлекательной альтернативой традиционным ключам.

RFID метки для шлагбаума

В системе автоматического учёта и регистрации транспортных средств чаще всего на шлагбаум устанавливаются считыватели RFID-меток, расположенных на автомобилях. В большинстве случаев, например, в случае установки шлагбаума на въезде придомовой территории или закрытого коттеджного посёлка, от такого шлагбаума требуется только распознавание метки, наклеенной на лобовое стекло автомобиля, в режиме «свой-чужой». Подобные считыватели полностью автономны, не требуют настройки и питаются от обычной сети 220В. Антенна считывателя может крепиться на любую поверхность - тумбу шлагбаума или створку ворот.

Запись на RFID-идентификатор

В зависимости от характеристик используемой памяти чипы радиочастотной идентификации можно разделить на три группы:

Типы RFID считывателей

Считыватели RFID меток могут иметь самую различную конструкцию, но в большинстве случаев они делятся на две категории:

Запись RFID меток - Arduino и MFRC522

Запись информации на внутреннюю память RFID-меток может производиться при помощи самого простого оборудования. Одним из самых распространённых примеров является аппаратно-программный комплекс Arduino. Программная оболочка Arduino бесплатна и проста в настройке, написании и компиляции программ, а Интернет изобилует гайдами по работе с этой системой автоматизации.

В качестве аппаратной части Arduino для работы с RFID-метками удобен в использовании модуль MFRC522. В комплекте с данным модулем поставляется метка-карта и метка-брелок для начала работы, впоследствии дополнительные метки можно докупить отдельно. Для начала работы достаточно установить на Arduino библиотеку RFID library для этой микросхемы, после чего просто подключить проводами папа-мама микросхему к основному блоку. После того, как загорится индикатор питания на модуле, можно запустить пробный скетч, имеющийся в установленной библиотеке, и считать уникальный идентификатор метки.