Hva er RFID? En omfattende guide for nybegynnere

RFID er et akronym for Radiofrekvens identifikasjon. Dette er en teknologi som bruker radiobølger til å overføre data. 

For at det skal fungere må du ha et komplett RFID -system som består av:

• An RFID-tag/ etikett
• En RFID -leser/ avhør
• RFID-antenne

Etiketten inneholder kodet informasjon som kan fanges opp av leseren. Merkelappen må imidlertid være innenfor en akseptabel avstand for at leseren skal fange informasjonen. Den avstanden kalles lese rekkevidde. 

Hvis taggen er innenfor et godt leseområde, vil den oppdage radiobølger produsert av leseren. Som et resultat vil den frigjøre informasjonen til leseren for analyse.  

Hvordan RFID -teknologi fungerer

Som vi allerede har angitt, består et RFID -system av følgende:

• RFID Reader
• RFID Tag

De to komponentene fungerer sammen. Som sådan må du alltid sørge for at hver av dem er i utmerket form hvis du vil få de beste resultatene fra RFID -systemet ditt.

Alle applikasjonene er sentrert om identifikasjon (muligheten til å utveksle og autentisere data elektronisk).

RFID -leseren produserer radiobølger, og skaper dermed et elektromagnetisk felt. Hvis en etikett nærmer seg den, vil den motta bølgene og slippe informasjon som er lagret på taggen.

En kort historie om RFID 

Nå som du forstår RFID -teknologiens viktigste arbeidsgrunnlag, kan du lure på hvordan det ble til.

Hvem var den første personen som brukte teknologien, og til hvilket formål?

Vel, RFID -teknologi er relativt gammel. Den dateres tilbake til andre verdenskrig. I løpet av denne perioden brukte de britiske, japanske, amerikanske og tyske hærene alle radar for å identifisere fiendenes fly som nærmet seg sine territorier. 

Imidlertid var det en utfordring siden ingen kunne skille flyene fra fiendens. 

Det var ikke før tyskerne innså at hvis piloter rullet flyene sine når de nærmet seg radaren, ville de sende forskjellige signaler. Disse unike signalene ville bety at flyet var under en tysk pilot. Denne teknikken ble det første passive RFID -systemet. 

Britene laget også et Active Identify Friend/Foe (AIF) system - dette ble det første aktive RFID -systemet. Soldatene fikset en sender på flyene. Denne brikken/ senderen vil sende signaler tilbake til radaren som identifiserer flyet som enten vennlig eller farlig. 

Til dags dato bruker RFID de samme begrepene som brukes av tyskere og britere. Dette er hvordan:

• Passiv RFID (som tyskerens tilnærming til krigen). En tag sender et signal til en transponder/ RFID -leser, som reflekterer signalet for å sende informasjon. 
• Aktiv RFID (som brukt av britene). En tag sender et signal til transponderen, og den sender den og utveksler dermed data. 

Imidlertid ble det første RFID -teknologipatentet oppnådd av Mario W. Cardullo 23. januar 1973.  

En grundig analyse av RFID-teknologi

For å hjelpe deg med å forstå RFID-teknologien, vil vi diskutere hovedkomponentene i detalj. 

RFID -TAG

Hva er en RFID -tag? Vel, en RFID -tag er en av de mest kritiske komponentene i et RFID -system. Koden lagrer informasjon om en bestemt person eller eiendel.

For eksempel,

En tagg kan lagre navn, ansettelsesnummer, fingeravtrykk og andre data som er nyttige for identifisering. I tillegg kan en tag lagre data om eiendelens plassering, den siste servicedagen og eventuell tilleggsinformasjon som kan være nyttig i eiendelssporing og lagerstyring. 

En tag består av to hovedelementer, inkludert:

• En antenne. Dette er en seksjon som mottar og sender signaler. Når taggen beveger seg innenfor RFID -leserens leseområde, vil antennen detektere signalene og sende dataene tilbake. 
• En integrert krets (IC)/ RFID -brikke. Dette er den delen av taggen som lagrer data. Hver IC har fire minnebanker - bruker, EPC, TID og reservert. 

RFID -taggen kan være innebygd i forskjellige materialer, inkludert kort, armbånd, ansattemerker og nøkkelbrikker.

I tillegg bør du alltid feste RFID -taggen din direkte til eiendelen hvis du enkelt vil spore/ identifisere den.  

Typer tagger 

Det er tre hovedtyper av RFID -koder. De inkluderer:

• Aktiv. Dette er kraftige tagger med sender og batteri. På grunn av disse funksjonene er de vanligvis større enn passive. Imidlertid tilbyr de bedre leseområder (opptil 100 meter) og overføringshastigheter.  
• Passiv. I motsetning til de aktive taggene, mangler disse et batteri. Som sådan er de små (1-10 meter) og tilbyr et begrenset leseområde. De er også trege i dataoverføring. 

Det finnes også en forbedret versjon av de passive taggene. De batteriassisterte passive taggene har et leseområde på opptil 30 meter og relativt raskere dataoverføringshastigheter. 

Hvordan velge en RFID -tag

Når du velger RFID -taggen din, bør du alltid vurdere behovene dine. Hvis du vil spore gjenstander langt borte fra leseren, bør du skaffe deg en aktiv siden den har et leseområde på opptil 100 meter. Andre tilgjengelige alternativer inkluderer passive, lavfrekvente, høyfrekvente og ultrahøye frekvensetiketter.

Andre faktorer å vurdere er:

• Pris. Kostnaden for taggen avhenger av konstruksjonen og volumet som trengs. For eksempel koster innleggskoder $ 0.09 til $ 1-75, mens de harde taggene koster mellom $ 1 og $ 20. Hvis du kjøper i store mengder, får du en bedre pris. 
• Miljøfaktorer. Er taggen motstandsdyktig mot høy temperatur, vann og kjemikalier? Evaluer alltid miljøet ditt og kjøp bare en tagg som kan fungere optimalt under rådende forhold.
• Enkel tilpasning. Du bør alltid sjekke om taggen er skrivebeskyttet (RO) eller lese/skrive (RW). Med RW kan du endre dataene jevnlig. I tillegg bør du sjekke formen og størrelsen på den ideelle taggen. 
• Festemetode. Hvilken vedleggsteknikk vil du bruke med RFID -taggen din? Er det lim, nagler eller epoksy? Kontroller at taggen du bruker kan festes med din ideelle metode uten at det går ut over funksjonaliteten. 
• RFID -lesere/ avhørere 

RFID Reader

En RFID -leser er den mest avgjørende delen av RFID -systemet. Hvis denne delen er defekt, vil ikke hele RFID -systemet ditt fungere. 

Disse avhørerne er tilgjengelige i to forskjellige typer:

• Faste RFID -lesere. Akkurat som navnet antyder, holder de faste leserne på ett sted. Det er vanligvis montert på en vegg eller annen overflate. Mens leserne kan ha en integrert antenne, har de fleste av dem en ekstern port hvor du kan koble til opptil 32 antenner.  
• Mobile RFID -lesere. Disse enhetene er bærbare, og du kan flytte med dem til forskjellige steder. De er ideelle for bruk i butikker der du trenger å skanne RFID -koder for skjulte varer. 

Hvordan velge en RFID -leser

Når du velger leseren, bør du vurdere antallet antenner den kan inneholde, tilkobling (LAN, Bluetooth, tilleggsport, Wi-Fi eller USB) og andre tilgjengelige verktøy (HDMI, USB, kamera eller GPS). 

I tillegg bør du sjekke om det er rimelig. Avhørerne koster mellom $ 400 og $ 3000, avhengig av funksjonene. For eksempel er USB -lesere relativt rimelige og kan koste omtrent $ 400.

RFID-antenner

RFID -antenner er ansvarlige for å konvertere signalene som frigjøres av en forhørsmann til bølger som senere plukkes av RFID -koder. 

For å forstå funksjonaliteten til antenner, bør du sjekke følgende definisjoner:

• Antenne gevinst. RFID -kodenes effekt for å generere nok bølger til å bli oppdaget av koder kalles antennens forsterkning. Jo høyere antenneforsterkning, jo kraftigere antenne. 
• Antennepolaritet. Dette refererer til RFID -antennens evne til å sende radiobølger enten vertikalt eller horisontalt. En antenne kan være horisontalt lineær, vertikalt lineær eller sirkulært polarisert. En sirkulært polarisert sender bølger som kontinuerlig roterer mellom de horisontale og de vertikale planene.

For å få de beste leseområdene, bør du sørge for at antennens polaritet er i samsvar med RFID -taggen. 

Hvordan velge en antenne 

Når du velger en antenne, bør du ta hensyn til følgende faktorer:

• Frekvensområde. Det kan være 860 MHz -960 MHz, 902 MHz -928 MHz eller 865 MHz -868 MHz.
• Polaritet. Antennen din kan være lineær eller sirkulær. Vi anbefaler en lineær en som kan justeres med RFID -merkets polaritet. 
• Les område. Du kan enten velge Far-Field eller Near-field leseområder avhengig av dine behov.
• Pris. Antenneprisen varierer fra $ 50 til $ 300. Sikrer at du får alle funksjonene du trenger før du vurderer prisen. 

I tillegg bør du sørge for at antennen din er av ideell størrelse og har en enkel montering. 

RFID -kabler 

RFID -antennekabler kobler RFID -leseren til RFID -antennen. Hvis kabelen er defekt, får ikke leseren strøm. Som sådan vil en dysfunksjonell kabel føre til et ikke -funksjonelt RFID -system.

Når du velger de beste RFID -kablene, bør du vurdere følgende faktorer:

• Koblingstyper. Du må alltid sørge for at kontakten er kompatibel med RFID -leseren. For eksempel krever en RFID-leser med en RP-TNC hunnkontakt en kabel med en RP-TNC hannkontaktende. 
• Lengde. Sørg alltid for at kabelen din er lang nok til å gi leseren optimal funksjonalitet uansett beliggenhet. Lengre kabler kan imidlertid føre til overdreven tap av strøm. Løsningen på dette er å sikre at RFID -leseren og antennen er relativt nærmere slik at du kan bruke en kortere kabel. 
• Tykkelse og isolasjonsvurdering. Jo tykkere kabel, jo høyere isolasjon. Du bør sørge for at kabelen er godt isolert for å unngå tap av strøm. Jo lengre den er, jo tykkere skal den være. 

Typer RFID -overføringer

RFID -teknologi bruker elektromagnetiske bølger (EW) for å overføre data. Det er tre hovedfrekvensområder innenfor EW. De inkluderer:

• Lav frekvens 
• Høy frekvens
• Ultrahøy frekvens

Lavfrekvente transmisjoner

Dette er den laveste frekvensoverføringen i den elektromagnetiske bølgen. Den tilbyr et relativt smalt leseområde og lav overføringshastighet. Her er de viktigste unike egenskapene:

• Fungerer innenfor et frekvensområde på 30-300 kHz. Imidlertid har de fleste taggene et fast område på enten 134 kHz eller 125 kHz.
• De har et leseområde på omtrent 10 cm. Et merke som er mer enn 10 cm fra leseren, vil ikke plukke leserens radiobølger. 
• Den kostet $ 0.75 til $ 5 per tag, og den er mye brukt til sporing av dyr, bilnøkkelring og tilgangskontroll. De er også ideelle for bruk på metalliske eiendeler og flytende miljø.

Selv om lavfrekvente koder er relativt rimelige, tilbyr de begrenset minne og lav dataoverføringshastighet. Som sådan er de ikke ideelle hvis du vil ha en rask dataoverføringshastighet. 

Høyfrekvente transmisjoner 

Denne overføringskategorien er ideell når oppgaven krever en relativt bred leseavstand. Merkelappene som bruker høyfrekvensen kan registrere radiobølger fra en leser 30 cm unna. 

Deres primære frekvensområde er 13.56 MHz, og de koster mellom $ 0.2 og $ 10 per tag. Denne frekvensen oppfyller alle globale standarder, noe som gjør den ideell for personlig identifikasjon, bibliotekadministrasjon og tilgangskontroll.

I tillegg brukes høyfrekvent overføring i NFC-teknologien (Near Field Communication). 

Ultrahøy frekvens 

Til tross for tilgjengeligheten av superhøye og ekstremt høye frekvenser, er den ultrahøye frekvensen den høyeste frekvensen som brukes i RFID. Det fungerer best i et frekvensområde på 300-3000 MHz, med primære frekvenser på 860-960 MHz og 433 MHz 

Denne frekvensen kan kategoriseres videre i:

• Aktiv RFID. Disse kodene bruker et område på 433 MHz. I sjeldne tilfeller bruker den aktive RFID et ekstremt høyt frekvensområde på opptil 2.45 GHz. Den har et leseområde på opptil 100 meter og koster mellom $ 25 og $ 50. Leseavsnittet er ideelt for sporing av kjøretøyer og bruk i gruve- og anleggsindustrien. Imidlertid fungerer det ikke bra i metalliske og flytende miljøer. 
• Passiv RFID. Teknologien bruker 860 til 960 MHz og har et leseområde på opptil 25 meter. Det koster $ 0.09-$ 20 per tag og kan brukes i industrien, legemidler, elektronikk, racetiming og forsyningskjede. De har en høy dataoverføringshastighet. 

RFID -standarder 

Å forstå RFID -standarder vil hjelpe deg med å velge det beste produktet for din virksomhet. Det vil også gi nyttig innsikt i bransjens regelverk. 

Hva er RFID -standarder? 

RFID -retningslinjer er standardene som gjør at en produsent kan gjøre produkter kompatible med de fra en annen produsent. For eksempel bør en tag laget av produsent A fungere godt med en leser laget av produsent B. 

RFID -retningslinjene regulerer også hvordan kommunikasjon mellom leseren og taggen skjer.

Viktigheten av RFID -standarder 

Å ha standard forskrifter i RFID -bransjer gjør bruken av RFID -produkter enkel. Her er noen av de viktigste fordelene med RFID -standardisering:

• Utvikling av komplementære produkter. Alle RFID -produkter er laget med de samme standardene og er dermed komplementære. 
• Forbedret konkurranse. RFID -standarder bidrar til å utvide markedet og øke konkurransen. Som et resultat vil prisene på standardiserte produkter være rimelige. 
• Øker brukernes tillit. Når du bruker et standardisert produkt, er du sikker på at kvaliteten og funksjonaliteten er på topp. 

Hvem setter RFID -forskrifter? 

To internasjonale organisasjoner regulerer RFID -industrien. De inkluderer:

• International Standards Organization (ISO)
• Electronics Product Code Global Incorporated (EPCglobal)

I 1996 inngikk ISO et samarbeid med International Electrotechnical Commission (IEC) for å regulere bruken av RFID -teknologi. Senere dannet ISO/IEC Joint Technical Committee (JTC). 

Komiteen hadde mandat til å ta opp ulike RFID -problemer, inkludert luftgrensesnitt og tilhørende protokoller, datainnhold og formatering og samsvarstesting. 

Foruten disse internasjonale reguleringsorganene, er det regionale og nasjonale RFID -standardiseringskomiteer. De viktigste er:

• ETSI

ETSI står for European Telecommunications Standards Institute. Organet har mandat til å sette standarder for radiobølgekommunikasjonskanaler i Europa. 

• FCC 

FCC står for Federal Communications Commission. Kroppen har ansvaret for å regulere bruken av radiobølger for kommunikasjon i USA. 

Siden Europa og USA var pionerene innen regulering av RFID -teknologien, har de fleste land vedtatt sine standarder. Bare noen få stater, for eksempel Armenia, har utviklet sin uavhengige standard. 

RFID-applikasjoner 

RFID -teknologi har mange applikasjoner. Det er hovedsakelig et vesentlig element i forsvarssystemer i mange regjeringer globalt. Andre viktige applikasjoner inkluderer:

• Lagerstyring. Det spiller ingen rolle om du leder et supermarked, et produksjonsanlegg eller en detaljhandel. RFID -teknologi vil forenkle lagerstyring! 
• Sporing av eiendeler. RFID -teknologien lar deg spore posisjonen din. På denne måten vil du kunne vite når de beveger seg ut av de tillatte områdene, og dermed dempe tyveri.
• Personalsporing. Personalansvarlige bruker RFID for å spore personellet sitt. De kan få data om oppmøte, ytelse og mange andre elementer uten problemer. 
• Access Control. Hvis du vil begrense antall personer som har tilgang til et bestemt rom, kan du bruke RFID -teknologi. Alle autoriserte ansatte vil ha en etikett som hjelper dem med å få tilgang til stedet. 
• Identifikasjon. RFID -teknologien brukes på biblioteker, offentlige kontorer og mange andre institusjoner for enkel identifisering.
• Sporing av dyr. Lavfrekvente koder har global standardgjenkjenning for bruk i husdyrsporing. De fester seg godt til dyrs vev, og gjør dem dermed til de beste sporingsmerkene.
• Anti-forfalskning. I farmasøytisk sektor bruker produsenter RFID -teknologi for å autentisere produktene sine. 

Andre bruksområder av RFID-teknologien inkluderer administrasjon av forsyningskjede, timing av løp, trolling, sporing av hendelsesmøter, kjøretøysporing og sanntidsplassering. 

Du kan vurdere annet RFID -utstyr, inkludert RFID -portaler, RFID -skrivere, RF -strømkartleggere og GPIO -adaptere. 

Viktige ting å vite før du kjøper et RFID -system

Investering i riktig RFID -system kan være kostbart. Du kan ende opp med å bruke opptil $ 3500! Som sådan bør du foreta omfattende behovsundersøkelser for å sikre at systemet kommer din virksomhet til gode.

• Vurder avkastning på investeringen. Er det nødvendig å installere et RFID -system for virksomheten din? Vil det øke salget og øke effektiviteten? Før du starter installasjonsprosessen, bør du gjennomføre en applikasjons- og kostnadsstudie. Kjøp den bare hvis du er overbevist om at du har et omfang som er stort nok til å administreres ved hjelp av teknologien. På denne måten vil du være garantert en avkastning på investeringen.
• Driftskostnad. Du bør vurdere både faste og faste utgifter. Faste kostnader kan omfatte kjøp av RFID -leser, RFID -tagger og RFID -skrivere. På den annen side kan gjentagende utgifter bestå av innkjøp av skriverbånd, RFID -innlegg og fornyelse av programvare. Etter å ha fått tilgang til alle kostnadene dine, bør rapporten bevise at investeringen er levedyktig. 
• Sjekk miljøet ditt. RFID -systemer kan påvirkes av miljøet ditt. Før du går ut for å installere RFID, må du kontrollere at det er kompatibelt med miljøet ditt. På denne måten unngår du å kjøpe RFID -komponenter som ikke fungerer optimalt. For eksempel vil noen RFID -koder ikke fungere godt på metalliske overflater. Som sådan bør du unngå det hvis du vil spore en metallisk eiendel. 
• Vurder personalkrav. Husk at RFID -systemets effekt vil avhenge av hvor godt datautvekslingen mellom en tag og en leser utføres. Som sådan bør du engasjere en profesjonell for å teste den beste plasseringen og installasjonsprotokollene for enheten. I tillegg bør du få en eksperts råd om de beste teknikkene for å sikre at teknologien fungerer optimalt. 

Investering i et RFID-system kan være en spillveksler. Hvorvidt du høster fordelene vil imidlertid avhenge av hvor godt du utfører prosjektet. 

Med tanke på at RFID -teknologi er relativt ny for mange mennesker, har vi utarbeidet denne omfattende nybegynnerguiden for å veilede alle trinn i implementeringen av RFID -systemet.