Czym są tagi RFID?

Identyfikacja radiowa (RFID) jest jednym z najszybciej rosnące technologia identyfikacji. Wykorzystuje fale radiowe/pola elektromagnetyczne do przechwytywania i analizowania danych cyfrowych.

Jeśli brzmi to dezorientująco, nie powinieneś się martwić! Kontynuuj czytanie, gdy poznamy wszystkie elementy Etykiety RFID i jak działają. 

Jak działa technologia RFID

Znacznik RFID jest zakodowany z cyfrowymi informacjami o określonych zasobach/osobach. Gdy tag zbliży się do czytnika RFID, przechwyci fale radiowe wytwarzane przez czytnik. Czytelnik/przesłuchujący odczyta i zinterpretuje informacje.

Technologia jest wykorzystywana w rolnictwie, edukacji, transporcie i korporacyjnej kontroli dostępu. 

Jeśli zastanawiasz się, dlaczego technologia RFID zyskała znaczącą popularność na całym świecie, oto odpowiedź. Oto cechy, które przyciągnęły go do użytkowników:

• Dostępne w wielu formach. Tagi RFID są dostępne w różnych materiałach, kształtach, rozmiarach i wzorach. Znacznik można umieścić w plastikowych kartach, odznakach, opaskach na rękę, inteligentnych plakatach i wielu innych materiałach. 
• Różnorodność. Tagi RFID mogą być używane w różnych sektorach. Nie ma znaczenia, czy pracujesz w sektorze rolniczym, czy detalicznym; te tagi będą pasować do rachunku. 
• Dostosowywanie. Dzięki tagom RFID możesz dostosować dane do swoich potrzeb. Możesz nawet zintegrować dowolne oprogramowanie z czytnikiem, aby uzyskać konkretną analizę danych na swoim urządzeniu mobilnym.
• Łatwy w użyciu. W przeciwieństwie do kodów kreskowych, tagi RFID nie wymagają pola widzenia, aby działać optymalnie. Dopóki znajdujesz się w akceptowalnym zasięgu czytnika RFID, tag z łatwością odbierze sygnały czytnika. 

Technologia RFID stała się ulubioną techniką śledzenia i identyfikacji dla wielu instytucji/osób ​​fizycznych ze względu na te korzyści. 

Budowa tagów RFID

Tagi RFID składają się z czterech elementów:

• Chip RFID. Chip zapewnia pamięć i przechowuje dane dla tagu RFID. Może to być pamięć programowalna tylko do odczytu lub do odczytu i zapisu.
• Układ scalony (IC). Ta sekcja została zaprojektowana przez producenta półprzewodników. Wymaga zasilania z baterii lub fal elektromagnetycznych czytnika.
• Antena. Producenci tagów projektują ten komponent do odbierania sygnałów z interrogatora.
• Podłoże. Podłoże służy do utrzymywania trzech głównych składników na miejscu. Występuje w różnych formach, w tym poliestrów, polimerów, papieru, styrenu i PCV.

Dodatkowo tagi RFID występują w różnych rozmiarach i wzorach. Ta różnorodność umożliwia dostosowanie tagu do własnych potrzeb i preferencji.  

Rodzaje technologii tagów RFID

Tagi RFID występują w 3 głównych typach, w tym:

Aktywne tagi RFID

Tagi te są zasilane baterią i mają swój nadajnik. Dzięki temu mogą wykrywać fale radiowe z czytnika RFID znajdującego się w odległości do 100 metrów. Idealnie nadają się do wykrywania lub śledzenia mobilnych/rozproszonych zasobów, takich jak kontenery ładunkowe, maszyny i pojazdy. 

Ponadto większość aktywnych tagów posiada dodatkowe funkcje zwiększające ich funkcjonalność. Na przykład mają czujniki mierzące poziom wilgotności, temperaturę, wibracje i ciśnienie atmosferyczne.

Ze względu na te korzyści, aktywne tagi RFID są zwykle droższe niż pasywne. Są też stosunkowo większe.

Występują w dwóch różnych formach, w tym:

• Transpondery. Te znaczniki są przeznaczone do wykrywania. Są aktywne tylko wtedy, gdy wykryją sygnał radiowy/falę elektromagnetyczną z czytnika RFID. Na przykład znacznik kontroli dostępu z określonym transponderem będzie aktywny tylko podczas zbliżania się do strefy zastrzeżonej. Ta funkcja oszczędza baterię i wydłuża żywotność tagu. 
• Latarnie. Beacony są zaprojektowane do wysyłania sygnału w odstępach czasu. Wstępnie ustawione interwały można dostosować do własnych potrzeb śledzenia. Sygnały nawigacyjne są przydatne, gdy potrzebujesz danych w czasie rzeczywistym o lokalizacji swoich zasobów. Są preferowane do użytku w instytucjach, takich jak szpitale, korporacje i porty. Korzystając z beaconów, będziesz mógł od czasu do czasu monitorować stan wszystkich swoich zasobów. 

Chociaż aktywne tagi są drogie, są preferowane ze względu na ich dodatkowe funkcje. Jeśli potrzebujesz systemu śledzenia, który może przechwytywać sygnały z tagów z odległości nawet 100 metrów, to jest to najlepsza opcja.

Jednak te tagi mają wadę. Mogą nie być tak trwałe jak pasywne. Mają żywotność około 5 lat. 

Pasywne tagi RFID

W przeciwieństwie do tagów aktywnych, tagi pasywne nie mają źródła zasilania. W związku z tym opierają się na sygnałach wysyłanych przez antenę czytnika RFID. 

Natychmiast po wykryciu sygnału tagi zasilą i prześlą dane do analizy.

Ze względu na to ograniczenie tagi pasywne są idealne tylko wtedy, gdy wszystko, czego potrzebujesz, to śledzenie zasobów z bliskiego zasięgu. Dodatkowo tagi mogą być pomocne w identyfikacji i zarządzaniu stanami magazynowymi. 

Tagi pasywne są klasyfikowane na podstawie ich zakresów odczytu. Trzy kategorie obejmują:

• Tagi pasywne niskiej częstotliwości
• Tagi pasywne wysokiej częstotliwości
• Pasywne tagi o ultrawysokiej częstotliwości 

Klasyfikacja opiera się na zakresach odczytu (wyjaśnionych w sekcji poniżej). Tagi pasywne mają następujące unikalne cechy:

• Są mniejsze niż aktywne tagi
• Stosunkowo taniej
• bardziej elastyczne 

Dzięki niewielkim rozmiarom zawieszki mogą być osadzone w wielu materiałach, takich jak plastik, opaski na rękę i identyfikatory. Są powszechnie używane do zarządzania zapasami i identyfikacji personelu. 

Pasywne tagi RFID wspomagane bateryjnie (BAP)

Tagi te są również znane jako tagi półpasywne. Są stosunkowo nowe na rynku i łączą cechy tagów aktywnych i pasywnych. 

Wspomagane bateryjnie tagi pasywne mają źródło zasilania, które pomaga w przechwytywaniu sygnałów z czytnika. W związku z tym znaczniki te będą miały szerszy zakres odczytu niż zwykłe znaczniki pasywne. 

Jednak znaczniki nie mają swoich nadajników i muszą polegać na sygnałach czytnika, aby działać optymalnie. 

Typy częstotliwości tagów RFID

Jak wskazano wcześniej, tagi pasywne mają trzy typy częstotliwości, jak opisano poniżej:

Tagi RFID niskiej częstotliwości

Tagi LF działają w zakresie częstotliwości od 30 kHz do 300 kHz. Większość producentów projektuje tagi do pracy w 125 kHz lub zakres 134.2 kHz. Tagi mają stosunkowo krótki zasięg odczytu od kilku centymetrów do kilku metrów w zależności od rozmiaru używanego transpondera. 

Pomimo krótkiego zasięgu odczytu, na znaczniki te nie ma wpływu środowisko metaliczne i wodne. Są one regulowane przez normy ISO 14223 i ISO/IEC 1800-2, aby zapewnić ich optymalne działanie w dopuszczalnym zakresie odczytu. 

Kluczowe cechy tagów LF RFID 

• Wnikają w większość materiałów, w tym w tkanki ciała i wodę. Ta cecha sprawia, że ​​tagi LF są idealne do identyfikacji zwierząt. 
• Łatwe do osadzania na materiałach niemetalowych, takich jak karty i opaski na rękę
• Niska szybkość przesyłania danych prowadząca do wolniejszej komunikacji 
• Jest łatwo podatny na zakłócenia elektryczne. Ta funkcja ogranicza jej zastosowanie w środowisku przemysłowym.
• Relatywnie drogie transpondery. Ponadto technologia LF może jednocześnie odczytywać tylko jeden transponder. 

Większość kontroli dostępu opiera się na brelokach, identyfikatorach i kartach zbliżeniowych LF. Na przykład karty transponderowe tylko do odczytu są używane w sektorze korporacyjnym do identyfikacji.

Jeśli potrzebujesz karty, która identyfikuje i przechowuje dane ze względów bezpieczeństwa, możesz poprosić LF o odczyt/zapis karty zbliżeniowej. 

Inne obszary zastosowania obejmują:

• Zarządzanie żywym inwentarzem 
• Przemysł samochodowy. Immobilizery i bezkluczykowy system obsługi drzwi
• Zautomatyzowane systemy parkingowe 
• Systemy kontroli dostępu i zarządzanie bezpieczeństwem 

Co więcej, system LF RFID jest zgodny z międzynarodowymi standardami, w tym ISO 11784, ISO 11785, ISO 14223-1, ISO 14223-2, ISO 18000-2 i DIN 30745.

Pasywny RFID wysokiej częstotliwości 

Tagi te działają w zakresie częstotliwości od 3 MHz do 30 MHz. Oferują zasięg odczytu od 30 cm do 1 metra, w zależności od siły transpondera. 

Ta technologia jest stosowana w urządzeniach Near Field Communication. Inne popularne zastosowania to:

• System zarządzania biblioteką 
• Inteligentne zarządzanie półką w branży retail
• Zarządzanie zamkami do drzwi w sektorze hotelarskim
• Trzymetrowy system ładowania wstępnego 
• Zarządzanie środkami trwałymi 

Większość inteligentnych kart płatniczych i kart zabezpieczających wykorzystuje technologię HF. Spełnia normę ISO/IEC 14443 (idealny do MIFARE), ISO 15693, ISO/IEC 18092, ECMA-340 i ISO 1443A.

RFID o ultrawysokiej częstotliwości (UHF)

System RFID UHF działa optymalnie w zakresie częstotliwości 300 MHz i 3 GHz. Ma zasięg odczytu do 12 metrów. Ze względu na potężny transponder, tagi RFID UHF zapewniają szybsze przesyłanie danych i są idealne, jeśli potrzebujesz stosunkowo szybkiej komunikacji. 

Chociaż technologia UHF zapewnia lepszy zasięg odczytu, jest bardzo podatna na zakłócenia powodowane przez ciecze, metale i sygnały elektromagnetyczne. Istnieją jednak aktualne wersje, które znalazły sposoby na złagodzenie problemu. 

Tagi RFID UHF są stosunkowo tanie i znajdują zastosowanie w różnych sektorach, m.in.:

• Zarządzanie zapasami detalicznymi
• Śledzenie farmaceutyczne
• Zarządzanie łańcuchem dostaw
• Logistyka transportu (systemy lotnicze, kontenerowe i kolejowe)
• Automatyzacja produkcji 

Ponadto tagi te są zgodne z kilkoma międzynarodowymi standardami, w tym EPC Global, ISO/IEC 18000-6 i Ubiquitous ID.

Determinanty wydajności tagów RFID

Chociaż wiele zewnętrznych i wewnętrznych czynników może wpływać na wydajność tagów RFID, oto trzy kluczowe:

1. Rodzaj transponderów RFID 

Aby technologia RFID działała, musi istnieć wysyłanie i odbieranie sygnałów. Urządzenie, które za to odpowiada, nazywa się transponderem. Jest osadzony w tagu, aby zagwarantować funkcjonalność.

Zarówno transpondery pasywne, jak i transpondery aktywne wykorzystują tę samą koncepcję. Działają po otrzymaniu sygnału tylko do odczytu lub odczytu/zapisu z innej jednostki. Im silniejszy transponder, tym będzie skuteczniejszy.

• Czynniki środowiskowe 

Jak już wspomnieliśmy, na tagi UHF wpływa woda, fale elektromagnetyczne i metale. Używanie tych tagów w tych środowiskach wpłynie niekorzystnie na ich wydajność.

Jeśli musisz użyć tagów UHF, upewnij się, że otrzymujesz te, które zostały zmodyfikowane tak, aby działały optymalnie w takich środowiskach. Jednak żadna modyfikacja nie zdołała całkowicie wyeliminować błędu. 

• Typ znacznika 

Używany tag wpływa na zakresy odczytu. Jeśli używasz pasywnego tagu do śledzenia zasobu oddalonego o 100 metrów, możesz być pewien, że otrzymasz nieprawidłowe wyniki. 

Zawsze wybieraj tag w oparciu o swoje potrzeby. Upewnij się również, że zmodyfikujesz go tak, aby odpowiadał potrzebom Twojej organizacji. Na przykład możesz użyć opaski na rękę do identyfikacji pracownika. Zwiększy to funkcjonalność, ponieważ zmniejsza ryzyko utraty/zgubienia. 

Zakres tagów RFID

Różne tagi RFID mają różne odległości/zakresy odczytu. Oto niektóre z czynników, które określają zasięg tagu RFID:

• Częstotliwość robocza
• Ustawienia czytnika RFID
• Rodzaj anteny – polaryzacja, stopień ochrony IP, rozmiar, typ, częstotliwość środkowa, zysk (i VSWR
• Rozmiar, dostrojenie, kształt i polaryzacja znacznika. Inne cechy przywieszki, które mogą mieć wpływ na jej zasięg, to zastosowany materiał i jego grubość
• Środowisko
• Materiał, do którego przymocowany jest tag RFID

Ogólnie odległość odczytu tagów RFID można podsumować poniżej: LF Passive RFID (125 kHz i 134.2 kHz). Te tagi mają odległość odczytu 10-30 cm. Te duże mogą osiągnąć odległość odczytu do 2 metrów po przymocowaniu do metalu.

• Tagi RFID wysokiej częstotliwości. Te pasywne tagi osiągają odległość odczytu 1-1.5 metra. Aby osiągnąć 1.5 metra, potrzebujesz około 1 wata mocy wyjściowej RFID. 
• Tagi ultrawysokiej częstotliwości. Używając tych tagów, osiągasz odległość odczytu 1-12 metrów. Można je jednak zmodyfikować, aby zwiększyć odległość odczytu do około 50 metrów.

Jeśli używasz aktywnych tagów RFID, uzyskasz większy zasięg odczytu. Na przykład zwykły aktywny tag osiągnie zasięg odczytu do 100 metrów. Jeśli zostanie zmodyfikowany, osiągnie więcej, jak pokazano poniżej:

• Aktywność o bardzo wysokiej częstotliwości (2.45 GHz). Te tagi mogą zapewnić zasięg odczytu do 150 metrów.
• Aktywny w ultrawysokiej częstotliwości (433 MHz). Te tagi osiągają zasięg odczytu do 500 metrów. 

Jak wybrać tag RFID

Wybór tagu zależy od Twoich potrzeb. Jednak przed wyborem idealnego tagu RFID należy zawsze wziąć pod uwagę następujące czynniki (opisane w tym artykule):

• Częstotliwość robocza. Czy potrzebujesz tagów o niskiej, wysokiej lub ultrawysokiej częstotliwości?
• Warunki środowiska. Niektóre znaczniki, takie jak UHF, nie działają dobrze w mokrym i metalicznym środowisku.
• Pojemność pamięci 
• Przestrzeń i sposób montażu
• Zgodność ze standardami RFID 

Wybierając najlepszy tag RFID, powinieneś upewnić się, że oferuje idealny zasięg odczytu, który pomoże Ci osiągnąć swoje cele. Na przykład zakup pasywnego tagu do śledzenia zasobów mobilnych nie przyniesie oczekiwanych rezultatów. 

Jaka jest różnica między tagami tylko do odczytu a tagami do odczytu i zapisu?

Rodzaje transponderów oparte na funkcjonalności obejmują:

• Tylko do odczytu (R/O). Są to wstępnie zaprogramowane transpondery, które mają unikalną identyfikację. Tylko odczytują dane i przesyłają je tak, jak są. Są stosunkowo tańsze, ponieważ nie mają dużo pamięci. 
• Czytaj Zapis (R/W). Transpondery te są używane w tagach, które wymagają dynamicznego przechowywania danych. Korzystając z tego tagu, dane mogą być dynamicznie aktualizowane w celu dostosowania do potrzeb użytkownika. 
• Napisz raz przeczytany wiele razy (WORM). Są to transpondery umożliwiające jednokrotne wpisanie numerów identyfikacyjnych. Chociaż tych informacji nie można zmienić, można je wielokrotnie czytać.

Co więcej, transpondery mają różne rozmiary i kształty. Dzięki temu możesz dostosować swój tag do swoich pragnień. 

Ile informacji może przechowywać tag RFID?

Pojemność przechowywania tagu RFID zależy od kilku czynników, w tym rodzaju i zastosowania tagu. Tabliczka rejestracyjna będzie miała 986-bit lub 128-bit numer seryjny. Najpopularniejszym tagiem na rynku jest 96-bit Tablica rejestracyjna EPC. 

Ogólnie rzecz biorąc, największa ilość informacji, jaką tag może przenosić w danym momencie, to 2 kilogramybytes. Im więcej miejsca do przechowywania ma tag, tym będzie droższy. 

W szczególnych przypadkach, pasywne tagi UHF o pojemności 4 KB i 8 KB mogą być wykorzystane, gdy trzeba przechowywać duże ilości informacji. Jest to powszechna praktyka w przemyśle lotniczym. 

Co to jest kolizja tagów?

Kolizja tagów występuje, gdy czytnik zasila jednocześnie wiele tagów RFID. W rezultacie znaczniki będą jednocześnie wysyłać swoje sygnały z powrotem do czytnika. 

Zjawisko to występuje, gdy w tym samym polu elektromagnetycznym znajduje się wiele znaczników. Duża liczba sygnałów przytłacza czytnik RFID i nie jest w stanie ich odróżnić. 

Na szczęście producenci stworzyli czytniki antykolizyjne przeznaczone do wykrywania kolizji. Po wystąpieniu kolizji czytnik generuje unikalny numer dla każdego tagu, zapewniając, że wysyła on dane w różnym czasie. 

Cena tagu RFID i gdzie go kupić 

Tagi RFID są dostępne w wielu sklepach technicznych na całym świecie. Możesz je również uzyskać ze sklepów internetowych, takich jak Amazon, AliExpress i Alibaba.

Cena tagu RFID uzależniona jest od wielu czynników, takich jak:

• Typ tagu. Generalnie tagi aktywne są droższe niż tagi pasywne.
• Cechy tagu. Tagi mają różne pamięci, zakresy odczytu, funkcje bezpieczeństwa i szybkości przesyłania danych, a także inne unikalne funkcje.
• Tom. Większość sprzedawców ma tendencję do oferowania rabatów klientom kupującym duże ilości tagów RFID.
• Opakowanie Czy chcesz, aby Twój tag RFID był kartą, identyfikatorem lub inną formą? Cóż, to określi ostateczny koszt twoich tagów. 

Według szacunków tag RFID może kosztować od 10 do 100 USD, w zależności od czynników wymienionych powyżej. 

Bottom Line

Zakup tagu RFID ułatwi prowadzenie działalności biznesowej. Musisz jednak zdobyć ten właściwy, aby osiągnąć wszystkie swoje cele.

Niektóre z czynników, które należy wziąć pod uwagę przed zakupem tagu RFID, obejmują między innymi zasięg odczytu, rodzaj podłoża, siłę transpondera.

W związku z tym powinieneś przeczytać ten obszerny przewodnik i zastosować wszystkie wskazówki przy zakupie najlepszego tagu RFID. Jeśli zastanawiasz się, jak tag RFID usprawni Twój biznes, ten artykuł odpowie na wszystkie Twoje pytania. Podaje wszystkie szczegóły, które musisz wiedzieć o technologii.