 |
|
ТЕХНОЛОГИИ РАДИОЧАСТОТНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ
|
RFID-метки SAUK различного назначения
При выборе меток обратите внимание, что каждый тип метки адаптирован под решение тех или иных задач. Некоторые радиометки хорошо работают только при их размещении на пластиковых изделиях и не будут работать на металле, а на стекле дальность работы такой метки может сильно сократиться; RFID-метки, созданные для работы на металлической поверхности, будут иметь исключительно высокую дальность только при их размещении на металле. В данном разделе представлены пассивные UHF RFID-метки, работающие в соответствии с международными стандартами EPC Class1 Gen2, ISO18000-6C\B.
RFID-метка - это специализированное электронное устройство, предназначенное для бесконтактной идентификации объектов вплоть до нескольких десятков метров. Другое название - радиометка или RFID-транспондер. Это важнейший элемент RFID систем. В своём составе содержит миниатюрный микропроцессор - RFID чип и антенну, которая улавливает электромагнитные волны из эфира. Чип декодирует сигнал и метка отвечает уникальными данными, записанными в её память. Отличительной особенностью пассивных RFID-меток является то, что они не содержат батарейку, а значит не требуют последующего обслуживания и работают годами. Также бывают полуактивные и активные метки, снабженные элементом питания. Работа пассивных RFID-меток в холодное время года характеризуется высокой стабильностью, и это существенно отличает пассивные RFID-метки от активных RFID-меток, ведь, как известно, ёмкость батареек на морозе значительно уменьшается, срок службы батарейки сокращается.
Как работает RFID-метка?
Перед тем, как разобраться в работе RFID-метки, необходимо понять ее структуру. Это электронное устройство, которое получает и передает радиосигнал. Оно состоит из RFID-чипа и антенны, расположенных на диэлектрической подложке. Для изготовления RFID-наклеек чаще всего используются PET или полиамид, но форм-факторы могут быть различными. Антенна улавливает радиосигнал, заряжает микрочип и передает информацию в его память. Пассивные RFID-метки не имеют батареек и заряжаются от радиосигнала. Активные RFID-метки имеют активный передатчик, который обеспечивает большую дальность работы, но ёмкость батарейки может сократиться при низких температурах. Полупассивные RFID-метки комбинируют свойства обоих типов. Каждый из вариантов имеет свои преимущества и недостатки.
Описание различных типов RFID-меток
RFID-метки по типу и функциональности бывают различными, в зависимости от задачи и от объекта идентификации можно назвать следующие группы, по которым метки можно условно разделить:
Подробнее о UHF RFID-метках
UHF - аббревиатура фразы на английском языке Ultra High Frequency, в переводе означает «сверхвысокие частоты». Данные метки характеризуются работой в частотном диапазоне от 860 до 960 МГц, при этом, в разных странах и регионах мира разрешены свои частотные полосы. В частности, различают частотный диапазон, разрешенный к применению в Российской федерации, в Европе, в Америке, Китае и т.д. В связи с этим, при работе с теми или иными метками в различных регионах мира обращайте внимание на соответствие между частотами RFID-считывателя и частотами применяемых RFID-меток. Отметим также, что существуют, так называемые multiband RFID-метки, которые имеют приблизительно одинаковую дальность работы в любом регионе мира. На картинке представлены частотные характеристики различных RFID-меток и зависимость дальности их работы от частоты RFID-считывателя.
Структура памяти UHF метки.
Что можно хранить в памяти RFID метки?
Что можно хранить в памяти RFID метки?
Память большинства UHF меток стандарта EPC Class1 Gen2 имеют следующую структуру памяти:
В любой банк памяти можно записать произвольные данные в шестнадцатеричном виде, то есть символы от 0 до 9, а также символы латинского алфавита от A до F включительно. Длина данных, которые можно записать в тот или иной банк памяти характеризуется размером памяти и является свойством конкретного чипа. Размер секторов памяти рассмотрим на примере RFID-чипа NXP UCODE 8m:
- Reserved memory - это банк память UHF RFID-метки, который последовательно хранит два байта Kill Password и 2 байта Access Password. Kill Password используется, что бы деактивировать метку раз и навсегда без возможности её последующей активации. Access Password защищает сектора памяти от перезаписи, а также частично решает вопрос хранения каких-либо конфиденциальных данных.
- EPC memory - память данных, которая хранит идентификатор RFID-метки. EPC - аббревиатура от английской фразы Electronic Product Code, в переводе означает «электронный код продукта». Эта память многократно перезаписываемая, до 100 тысяч циклов записи. В большинстве RFID-приложений для идентификации объекта используются данные именно из EPC памяти, в этом случае при использовании RFID-меток на объектах необходимо побеспокоиться об уникальности данных, которыми кодируется EPC память. В большинстве случаев размер памяти имеет 12 байт (96 бит). Память структурирована по 2 байта.
- TID memory - не перезаписываемая область памяти RFID-метки, закодированная на этапе производства RFID-чипа. Память хранит уникальный серийный номер RFID-чипа, также по можно TID легко определить производителя RFID-чипа и название модели RFID-чипа, например, NXP UCODE7, NXP UCODE8, NXP UCODE8m, Impinj Monza 4E, Impinj Monza 4QT, Impinj Monza R6, Impinj Monza R6p, Alien Higgs3, Alien Higgs4, Alien Higgs9 и другие. Теоретически номер TID можно считать уникальным. Однако для идентификации объектов его используют редко, поскольку при запросе данных из памяти TID требуется дополнительная транзакция (еще один цикл обмена данными), а также дальность ответа RFID-метки может сократиться, иногда до 15% и более - все зависит от конкретных условий эксплуатации RFID-метки, и конечно же, от типа и вида метки. Заметим, что некоторые модели чипов, например чипы Monza 4QT могут транслировать EPC и TID за 1 итерацию, некоторые модели RFID-считывателей SAUK поддерживают эту особенность RFID-меток, это позволяет им работать значительно быстрее и практически без потери в дальности работы.
- USER Memory - пользовательская память для хранения произвольных данных. У некоторых RFID-меток память USER может вовсе отсутствовать, а у других напротив - может иметь достаточно большую ёмкость, вплоть до 2 тысяч бит. Эта память многократно перезаписываемая до 100 тысяч раз.
В любой банк памяти можно записать произвольные данные в шестнадцатеричном виде, то есть символы от 0 до 9, а также символы латинского алфавита от A до F включительно. Длина данных, которые можно записать в тот или иной банк памяти характеризуется размером памяти и является свойством конкретного чипа. Размер секторов памяти рассмотрим на примере RFID-чипа NXP UCODE 8m:
- Длина EPC 96 бит.
- Длина TID 96 бит.
- Длина памяти USER составляет 32 бита.
- Access Password и Kill Password по 32 бита.
Как правильно выбрать UHF RFID-метку?
Самое главное правило - определиться с тем на каких объектах будут использоваться RFID-метки. То есть необходимо понимать из чего сделан объект, который требуется пометить RFID-метками. Перечислим основные:
Определитесь со способом крепления RFID-меток к объекту идентификации. Перечислим основные типы RFID-меток:
Определитесь с уровнем защиты RFID-метки от пыли и влаги (IP-защита) и стойкостью к механическим повреждениям, а также обратите внимание на способность RFID-меток выдерживать воздействие химических веществ:
Определитесь с температурным воздействием:
Определитесь с расстоянием, на котором требуется идентифицировать RFID-метки.
- Металлическая поверхность.
- Поверхность пластиковая, бумажная или сделана из другого радиопрозрачного материала. В этом случае могут подойти большинство RFID-меток в виде RFID-наклеек.
- Поверхность из тонкого пластика или другого диэлектрика, а внутри металл, жидкость или различные электронные платы. Скорее всего, дальность работы обычных RFID-меток в виде наклеек, сильно упадет или они перестанут работать вовсе. Вам потребуются метки, адаптированные под металл, см. пункт 1. Но, если на идентифицируемом объекте вы сможете найти место, где можно разместить RFID-наклейку и под ней будет полость, то в этом случае можно выбрать обычную RFID-наклейку.
- Если вы идентифицируете автомобили, есть несколько нюансов, которые необходимо учесть - обратите внимание на RFID-метки, разработанные специально для RFID-идентификации автомобилей. Мы уже сделали такую подборку, вы можете ей воспользоваться.
- Если вы идентифицируете одежду и другие текстильные изделия, например, полотенца или халаты, то применяйте специализированные RFID-метки, которые можно вшить в вышеперечисленные изделия, эти RFID-метки характеризуются устойчивостью к изгибанию, процессу стирки (глажка, вибрация) и к используемым в прачечных химическим веществам.
Определитесь со способом крепления RFID-меток к объекту идентификации. Перечислим основные типы RFID-меток:
- RFID-метка в виде наклейки.
- RFID-метка в корпусе с креплением под винты\саморезы.
- RFID-метка в корпусе с возможностью нанесения клея.
- RFID-метка, снабженная кронштейном.
- RFID-метка, для вшивания в одежду (в полотенца, в халаты).
- RFID-метка для встраивания (специализированная).
Определитесь с уровнем защиты RFID-метки от пыли и влаги (IP-защита) и стойкостью к механическим повреждениям, а также обратите внимание на способность RFID-меток выдерживать воздействие химических веществ:
- RFID-метка в виде наклейки в стандартном исполнении для использования внутри помещений.
- RFID-метка в виде наклейки с повышенным уровнем защиты от пыли и влаги, стойкая к погодным и механическим воздействиям.
- RFID-метка в корпусе. Как правило такие метки устойчивы к погодным воздействиям, к воде, влаге, а также к механическим воздействиям. Кроме того, есть ряд RFID-меток, устойчивых к различным химическим веществам, таким как масла, растворы солей, растворы щелочей, к химическим веществам, используемым в прачечных.
Определитесь с температурным воздействием:
- Метка будет применяться внутри помещений с нормальными климатическими условиями.
- Метка будет применяться вне помещений и возможны перепады температуры и влажности, в том числе, резкие. Необходимо понимать насколько будет длительным влияние экстремальных температур.
Определитесь с расстоянием, на котором требуется идентифицировать RFID-метки.
Обратите внимание, что показатель дальности чтения RFID-меток - это косвенный параметр, указывающий на то, насколько стабильно будут работать RFID-метки. Этот показатель зависит не только от RFID-метки, но также от RFID-считывателя и от RFID-антенны. Существенные коррективы в дальность работы RFID-метки вносят условия её эксплуатации. В некоторых проектах требуется добиться максимальной дальности, а в других наоборот - требуется ограничить дальность её сканирования. Есть масса нюансов, которые нужно учесть при проектировании RFID-системы. Если вы столкнулись с трудностями при выборе RFID-меток, или идентифицируете какие-либо специфические объекты и не знаете, что именно применить, обращайтесь, мы обязательно Вам поможем и подберем именно те RFID-метки, которые подойдут для решения Вашей задачи!
SAUK© 2020 – 2024. Все тексты и изображения, представленные на сайте, являются интеллектуальной собственностью SAUK. Могут быть использованы только по письменному согласию SAUK. SAUK® является зарегистрированным торговым знаком.