Что такое RFID-метки?

что такое тег RFID?

Радиочастотная идентификация (RFID) - одна из наиболее быстро растущих технология идентификации. Он использует радиоволны / электромагнитные поля для сбора и анализа цифровых данных.

Если это звучит запутанно, не беспокойтесь! Продолжайте читать, поскольку мы исследуем все элементы RFID теги и как они работают. 

Как работает технология RFID

RFID-метка закодирована с цифровой информацией об определенных активах / лицах. Когда метка приближается к считывателю RFID, она улавливает радиоволны, создаваемые считывателем. Читатель / дознаватель затем прочитает и интерпретирует информацию.

Технология используется в сельском хозяйстве, образовании, транспорте и корпоративном управлении доступом. 

Если вам интересно, почему технология RFID получила широкое распространение во всем мире, то вот ваш ответ. Вот особенности, которые понравились пользователям:

  • Доступно во многих формах. RFID-метки доступны в различных материалах, формах, размерах и дизайнах. Бирку можно встроить в пластиковые карты, значки, браслеты, смарт-плакаты и многие другие материалы. 
  • Разнообразие. RFID-метки можно использовать в разных сферах. Неважно, работаете ли вы в секторе сельского хозяйства или розничной торговли; эти теги будут соответствовать всем требованиям. 
  • Настройка. RFID-метки позволяют настраивать данные в соответствии с вашими потребностями. Вы даже можете интегрировать любое программное обеспечение в ридер, чтобы получать конкретную аналитику данных на своем мобильном устройстве.
  • Легко использовать. В отличие от штрих-кодов, RFID-метки не требуют прямой видимости для оптимальной работы. Пока вы находитесь в пределах допустимого диапазона считывателя RFID, метка с легкостью улавливает сигналы считывателя. 

Благодаря этим преимуществам технология RFID стала излюбленным методом отслеживания и идентификации для многих организаций / частных лиц. 

Строительство RFID-меток

RFID-метки состоят из четырех компонентов:

  • RFID-чип. Чип обеспечивает память и данные для RFID-метки. Это может быть программируемая память только для чтения или для чтения и записи.
  • Интегральная схема (IC). Этот раздел разработан производителем полупроводников. Он требует питания либо от батареи, либо от электромагнитных волн считывателя.
  • Антенна. Производители меток проектируют этот компонент для приема сигналов от опросчика.
  • Подложка. Подложка используется для удержания трех основных компонентов на месте. Он бывает разных форм, включая полиэфиры, полимеры, бумагу, стирол и ПВХ.

Кроме того, RFID-метки бывают разных размеров и конструкций. Это разнообразие позволяет вам настроить тег в соответствии со своими потребностями и предпочтениями.  

Типы технологий RFID-меток

RFID-метки бывают трех основных типов, в том числе:

Активные RFID-метки

Эти метки питаются от батареи и имеют свой передатчик. Таким образом, они могут обнаруживать радиоволны от считывателя RFID, который находится на расстоянии до 100 метров. Они идеально подходят для обнаружения или отслеживания мобильных / разрозненных активов, таких как грузовые контейнеры, машины и транспортные средства. 

Кроме того, у большинства активных тегов есть дополнительные функции, улучшающие их функциональность. Например, у них есть датчики, измеряющие уровень влажности, температуру, вибрацию и атмосферное давление.

Из-за этих преимуществ активные RFID-метки обычно дороже пассивных. Кроме того, они относительно крупнее.

Они бывают двух разных форм, в том числе:

  • Транспондеры. Эти теги предназначены для использования в качестве детекторов. Они активны только тогда, когда они обнаруживают радиосигнал / электромагнитную волну от считывателя RFID. Например, метка контроля доступа с конкретным транспондером будет активна только при приближении к зоне ограниченного доступа. Эта функция экономит заряд батареи и продлевает срок службы вашей бирки. 
  • Маяки. Маяки предназначены для периодической передачи сигнала. Предварительно установленные интервалы могут быть изменены в соответствии с вашими потребностями в отслеживании. Маячки полезны, когда вам нужны данные о местонахождении ваших активов в реальном времени. Они предпочтительны для использования в таких учреждениях, как больницы, корпорации и порты. Используя маяки, вы сможете время от времени отслеживать состояние всех ваших активов. 

Хотя активные теги дороги, они предпочтительнее из-за их дополнительных функций. Если вам нужна система слежения, которая может улавливать сигналы меток на расстоянии до 100 метров, то это ваш лучший выбор.

Однако у этих тегов есть обратная сторона. Они могут быть не такими прочными, как пассивные. Их продолжительность жизни составляет около 5 лет. 

Пассивные метки RFID

В отличие от активных тегов, пассивные не имеют источника питания. Таким образом, они полагаются на сигналы, посылаемые антенной считывателя RFID. 

Сразу после того, как метки обнаруживают сигнал, они включаются и отправляют данные для анализа.

Из-за этого ограничения пассивные теги идеальны только тогда, когда все, что вам нужно, - это отслеживание активов на небольшом расстоянии. Кроме того, теги могут быть полезны при идентификации и управлении запасами. 

Пассивные теги классифицируются на основе их диапазонов чтения. Эти три категории включают:

  • Низкочастотные пассивные теги
  • Высокочастотные пассивные метки
  • Пассивные сверхвысокочастотные метки 

Классификация основана на диапазонах считывания (поясняется в разделе ниже). Пассивные теги обладают следующими уникальными особенностями:

  • Они меньше активных тегов
  • Относительно дешевле
  • Более гибкий 

Из-за своего небольшого размера бирки могут быть встроены во многие материалы, такие как пластик, браслеты и значки. Они обычно используются для управления запасами и идентификации персонала. 

Пассивные RFID-метки с батарейным питанием (BAP)

Эти теги также известны как полупассивные теги. Они относительно новы на рынке и сочетают в себе функции как активных, так и пассивных тегов. 

Пассивные метки с батарейным питанием имеют источник питания, который помогает улавливать сигналы от считывателя. Таким образом, эти теги будут иметь более широкий диапазон чтения, чем обычные пассивные теги. 

Однако метки не имеют своих передатчиков, и они должны полагаться на сигналы считывателя для оптимального функционирования. 

Типы частот RFID-меток

Как указывалось ранее, пассивные теги имеют три частотных типа, как подробно описано ниже:

Низкочастотные RFID-метки

RFID-метка 125 кГц

НЧ-теги работают в диапазоне частот от 30 кГц до 300 кГц. Большинство производителей разрабатывают метки для работы в 125 kHz или диапазон 134.2 кГц. Метки имеют относительно короткий диапазон считывания от нескольких сантиметров до нескольких метров в зависимости от размера используемого транспондера. 

Несмотря на небольшой диапазон считывания, эти метки не подвержены воздействию металлической и водной среды. Они регулируются стандартами ISO 14223 и ISO / IEC 1800-2, чтобы гарантировать их оптимальную работу в допустимом диапазоне считывания. 

Ключевые особенности LF RFID-меток 

  • Они проникают в большинство материалов, включая ткани тела и воду. Эта особенность делает бирки LF идеальными для идентификации животных. 
  • Легко встраивается в неметаллические материалы, такие как карты и браслеты
  • Низкая скорость передачи данных приводит к замедлению связи 
  • На него легко влияют электрические помехи. Эта функция ограничивает его использование в промышленной среде.
  • Относительно дорогие транспондеры. Кроме того, технология LF может одновременно считывать только один транспондер. 

Большинство средств управления доступом основано на LF-тегах, значках и бесконтактных картах. Например, транспондерные карты только для чтения используются в корпоративном секторе для идентификации.

Если вам нужна карта, которая идентифицирует и хранит данные по соображениям безопасности, вы можете заставить LF читать / писать бесконтактную карту. 

Другие области применения включают:

  • Управление животноводством 
  • Автомобильная промышленность. Иммобилайзеры и дверная система без ключа
  • Автоматизированные парковочные системы 
  • Системы контроля доступа и управления безопасностью 

Более того, система LF RFID соответствует международным стандартам, включая ISO 11784, ISO 11785, ISO 14223-1, ISO 14223-2, ISO 18000-2 и DIN 30745.

Высокочастотный пассивный RFID 

RFID-метка 13.56 МГц

Эти теги работают в диапазоне частот от 3 МГц до 30 МГц. Они предлагают диапазон считывания от 30 см до 1 метра, в зависимости от мощности транспондера. 

Эта технология используется в устройствах связи ближнего радиуса действия. Другие распространенные приложения включают:

  • Система управления библиотекой 
  • Умное управление полками в розничном секторе
  • Управление дверными замками в сфере гостеприимства
  • Трехметровая система предварительной зарядки 
  • Управление основными средствами 

Большинство смарт-платежных карт и карт безопасности используют технологию HF. Он соответствует ISO / IEC 14443 (идеально подходит для MIFARE), ISO 15693, ISO / IEC 18092, ECMA-340 и ISO 1443A.

Ультравысокочастотная (UHF) RFID

RFID-метка 860 ~ 960 МГц

Система UHF RFID оптимально работает в диапазоне частот от 300 МГц до 3 ГГц. Он имеет дальность считывания до 12 метров. Благодаря мощному транспондеру, метки UHF RFID имеют более высокую скорость передачи данных и идеально подходят, если вам требуется относительно быстрая связь. 

Хотя технология УВЧ обеспечивает лучший диапазон считывания, она очень чувствительна к помехам от жидкостей, металлов и электромагнитных сигналов. Однако есть текущие версии, в которых нашли способы смягчить проблему. 

RFID-метки УВЧ относительно дешевы и используются в различных секторах, в том числе:

  • Управление запасами в розничной торговле
  • Фармацевтическое отслеживание
  • Система управления цепями поставок
  • Транспортная логистика (авиа, контейнеры и ж / д системы)
  • Автоматизация производства 

Кроме того, эти теги соответствуют нескольким международным стандартам, включая EPC Global, ISO / IEC 18000-6 и Ubiquitous ID.

Детерминанты производительности RFID-меток

Хотя многие внешние и внутренние факторы могут повлиять на производительность метки RFID, вот три ключевых из них:

  1. Тип транспондеров RFID 

Чтобы технология RFID работала, должны быть отправка и прием сигналов. Устройство, отвечающее за это, называется транспондером. Он встроен в тег, чтобы гарантировать функциональность.

И пассивные транспондеры, и активные транспондеры используют одну и ту же концепцию. Они работают при получении сигнала только для чтения или чтения / записи от другого устройства. Чем сильнее транспондер, тем он эффективнее.

  • Факторы окружающей среды 

Как мы уже обсуждали, УВЧ-метки подвержены воздействию воды, электромагнитных волн и металлов. Использование этих тегов в этих средах отрицательно скажется на их производительности.

Если вам необходимо использовать UHF-теги, убедитесь, что вы получили те, которые были модифицированы для оптимальной работы в таких средах. Однако полностью устранить ошибку не удалось ни одной модификации. 

  • Тип тега 

Используемый вами тег влияет на диапазоны чтения. Если вы используете пассивный тег для отслеживания актива на расстоянии 100 метров, вы можете быть уверены, что получите неправильные результаты. 

Всегда выбирайте тег в соответствии с вашими потребностями. Также убедитесь, что вы изменили его в соответствии с потребностями вашей организации. Например, вы можете использовать браслет для идентификации сотрудника. Это улучшит функциональность, так как снижает вероятность потери / неправильного размещения. 

Диапазон меток RFID

Различные метки RFID имеют разное расстояние / диапазон считывания. Вот некоторые из факторов, определяющих диапазон RFID-меток:

  • Рабочая частота
  • Настройки считывателя RFID
  • Характер антенны - поляризация, рейтинг IP, размер, тип, центральная частота, усиление (и КСВН).
  • Размер, настройка, форма и поляризация тега. Другие особенности тега, которые могут повлиять на его диапазон, включают используемый материал и его толщину.
  • Окружающая среда
  • Материал, на котором прикреплена RFID-метка

В целом расстояние считывания RFID-меток можно кратко описать ниже: LF Passive RFID (125 kHz и 134.2 кГц). Эти метки имеют расстояние считывания 10-30 см. Большие могут достигать расстояния считывания 2 метра, когда прикреплены к металлу.

  • Высокочастотные метки RFID. Эти пассивные метки достигают расстояния считывания 1-1.5 метра. Чтобы достичь 1.5 метра, вам потребуется примерно 1 Вт выходной мощности RFID. 
  • Теги сверхвысокой частоты. При использовании этих тегов расстояние считывания составляет 1–12 метров. Однако их можно модифицировать, чтобы увеличить расстояние считывания примерно до 50 метров.

Если вы используете активные RFID-метки, вы получите больший диапазон считывания. Например, обычная активная метка достигает диапазона считывания до 100 метров. Если изменить, то можно добиться большего, как показано ниже:

  • Сверхвысокочастотный активный (2.45 ГГц). Эти теги могут дать вам диапазон считывания до 150 метров.
  • Ультравысокочастотный активный (433 МГц). Эти теги достигают дальности считывания до 500 метров. 

Как выбрать RFID TAG

Выбранный вами тег зависит от ваших потребностей. Тем не менее, вы всегда должны учитывать следующие факторы (как описано в этой статье), прежде чем выбирать идеальную RFID-метку:

  • Рабочая частота. Вам нужны низкочастотные, высокочастотные или сверхвысокочастотные теги?
  • Условия окружающей среды. Некоторые метки, такие как UHF, не работают во влажной и металлической среде.
  • Емкость памяти 
  • Монтажное пространство и метод
  • Соответствие стандартам RFID 

Выбирая лучшую RFID-метку, вы должны убедиться, что она предлагает идеальный диапазон считывания, чтобы помочь вам в достижении ваших целей. Например, покупка пассивного тега для отслеживания мобильных активов не принесет желаемых результатов. 

В чем разница между тегами только для чтения и тегами для чтения и записи?

Типы транспондеров по функциональности включают:

  • Только чтение (R / O). Это предварительно запрограммированные транспондеры с уникальной идентификацией. Они только читают данные и передают их как есть. Они относительно дешевле, так как у них мало памяти. 
  • Чтение и запись (R / W). Эти транспондеры используются в тегах, требующих динамического хранения данных. При использовании этого тега данные могут обновляться динамически в соответствии с потребностями пользователя. 
  • Запись один раз, многократное чтение (WORM). Это транспондеры, позволяющие записывать идентификационные номера один раз. Хотя эту информацию нельзя изменить, ее можно читать много раз.

Более того, транспондеры бывают разных размеров и форм. Это дает возможность настроить тег в соответствии с вашими желаниями. 

Сколько информации может хранить RFID-метка?

Емкость хранилища RFID-метки зависит от нескольких факторов, включая тип и применение метки. Бирка номерного знака будет иметь 986-bit или 128-bit серийный номер. Самая распространенная метка на рынке - 96-bit Номерной знак EPC. 

В целом, максимальное количество информации, которое метка может нести в любой момент времени, составляет 2 кг.byteс. Чем больше места для хранения тега, тем дороже он будет. 

В особых случаях можно использовать пассивные UHF-теги емкостью 4 КБ и 8 КБ, когда необходимо хранить большие объемы информации. Это обычная практика в аэрокосмической отрасли. 

Что такое конфликт тегов?

Конфликт меток происходит, когда считыватель активизирует несколько меток RFID одновременно. В результате теги будут одновременно отправлять свои сигналы обратно считывателю. 

Это явление происходит, когда в одном электромагнитном поле находится много тегов. Считыватель RFID перегружает большое количество сигналов, и он не может их различить. 

К счастью, производители создали считыватели для предотвращения столкновений, предназначенные для обнаружения столкновений. При возникновении конфликта считыватель генерирует уникальный номер для каждого тега, гарантируя, что данные будут отправлены в разное время. 

Цена метки RFID и где ее купить 

RFID-метки доступны во многих технических магазинах по всему миру. Также вы можете приобрести их в интернет-магазинах, таких как Amazon, AliExpress и Alibaba.

Цена RFID-метки зависит от многих факторов, таких как:

  • Тип тега. Как правило, активные теги дороже пассивных.
  • Особенности тега. Теги имеют разную память, диапазоны считывания, функции безопасности и скорости передачи данных, а также другие уникальные функции.
  • Объем. Большинство поставщиков, как правило, предлагают скидки клиентам, покупающим большие объемы RFID-меток.
  • Упаковка. Вы хотите использовать свою RFID-метку в виде карты, значка или любой другой формы? Ну, это определит возможную стоимость ваших тегов. 

По оценке, RFID-метка может стоить от 10 до 100 долларов в зависимости от перечисленных выше факторов. 

Выводы

Покупка RFID-метки упростит ваши бизнес-операции. Однако для достижения всех своих целей вы должны получить правильный.

Некоторые из факторов, которые вы должны учитывать перед покупкой вашей RFID-метки, включают диапазон считывания, тип подложки, прочность транспондера и другие факторы.

Таким образом, вы должны прочитать это подробное руководство и применить все советы при покупке лучшей метки RFID. Если вам интересно, как RFID-метка улучшит ваш бизнес, эта статья ответит на все ваши вопросы. В нем откровенно даются все подробности, которые вам нужно знать о технологии.