Technologie RFID

Co je RFID

RFID (Radio Frequency Identification) je bezkontaktní výměna dat mezi transpondérem RFID a čtečkou/zapisovačem RFID. Pro přenos dat vytváří čtečka/zapisovač RFID magnetické nebo elektromagnetické pole, které dodává energii pasivnímu transpondéru RFID. Dokud je transpondér RFID v elektromagnetickém poli čtečky/zapisovače RFID, je zásobován energií a data mohou být vyměňována. Z čipu transpondéru RFID lze číst informace, ale lze na něj také ukládat nová data.

Máte nějaké otázky? Rádi vám pomůžeme:

Kontaktujte nás

  • Transpondéry RFID lze nabízet téměř ve všech tvarech, materiálech, velikostech a barvách. Konkrétní konstrukce závisí na aplikaci. Vnitřek každého transpondéru RFID se skládá minimálně z mikročipu a tištěné, položené nebo leptané antény. Čip a anténa (známé také jako inlay) jsou velmi citlivé, a proto mohou odolávat pouze omezenému mechanickému, tepelnému nebo chemickému namáhání. Proto je nutné tyto elektronické komponenty zabalit do obalů specifických pro danou aplikaci. Nejjednodušší formou je balení ve formě štítku RFID. To je pro mnoho aplikací dostačující - při této formě balení je však čip chráněn pouze jednoduchou fólií nebo vrstvou papíru.

    Pokud je vyžadováno něco stabilnějšího nebo robustnějšího, doporučuje se zabalit elektroniku RFID do laminované karty. Pokud to nestačí, zejména v průmyslovém prostředí, měla by být citlivá vložka (=čip + anténa) zalisována do plastového pouzdra. To je nejrobustnější, nejodolnější a nejnecitlivější forma balení.

    "Jednočipový" transpondér RFID se skládá z podložky s anténou a čipem, zkráceně označované jako inlay. Transpondérový systém se skládá z transpondéru RFID, čtečky, softwaru a aplikačního procesu včetně servisu.

  • Velikost paměti čipu závisí na aplikaci. Komerčně dostupné velikosti paměti se pohybují mezi 4 bajty a 8 kbyty. V nejjednodušším případě, obvykle při dohledu nad elektronickými předměty, lze použít i 1bitovou paměť. Pro ilustraci: paměť o velikosti 4 bajtů může uložit pouze jedno jedinečné číslo (Unique ID=UID), zatímco paměť o velikosti 8 kByte může uložit 4 strojopisné stránky sestávající z 30 řádků po 60 znacích. Kromě prostého ukládání dat existuje řada dalších funkcí čipu, jako je ochrana proti zápisu, autorizace PIN, šifrování obsahu dat, kryptografické funkce a mnoho dalších. Jednotlivé specifikace závisí na aplikaci a požadované úrovni zabezpečení.

  • Princip indukční vazby pro LF a HF transpondéry RFID:

    Vysílač vysílá prostřednictvím anténní cívky elektromagnetické pole, které je zachyceno transpondérem RFID. V cívce transpondéru se pak indukcí indukuje proud. Tento proud poskytuje energii, s níž je transpondér RFID provozován. Selektivním zeslabováním proudu v čase pomocí obvodů v čipu lze generovat samostatný signál. Tuto změnu pole zaznamená vysílač a použije ji pro digitální komunikaci.

    Princip "zpětného elektromagnetického rozptylu" pro transpondéry RFID UHF:

    Vysílač vysílá prostřednictvím antén elektromagnetické pole, které je zachyceno transpondérem RFID. Elektromagnetické pole indukuje v anténě transpondéru proud. Tento proud poskytuje energii, s níž je transpondér RFID provozován. Transpondér RFID moduluje nosný signál, který je pak přijímán vysílačem pro komunikaci

  • Existují dva základní typy transpondérů RFID - aktivní a pasivní. Aktivní transpondéry RFID mají vlastní zdroj energie, např. integrovanou baterii, a mohou přenášet data na větší vzdálenost (až 100 metrů). Pasivní transpondéry RFID čerpají energii pro přenos dat výhradně z elektromagnetického pole čtecího/zapisovacího zařízení RFID.

    Jako přechodný typ existují také semiaktivní nebo polopasivní transpondéry RFID, které mají vlastní zdroj energie, ale nefungují plně jako vlastní vysílač. Transpondér RFID je napájen z baterie, z elektromagnetického pole není třeba čerpat energii, ale odezva je generována prostřednictvím modulace pole, což znamená, že pole není znovu zesilováno.
  • 1. pouze pro čtení: Do transpondérů pouze pro čtení může výrobce jednou individuálně zapsat informace, ale není možné je později přidávat, mazat nebo přepisovat.

    2. Write-Once, Read Many (WORM): Na transpondéry typu WORM může zákazník zapisovat pouze jednou. Poté je lze pouze číst, ale nelze na ně znovu zapisovat.

    3. Čtení a zápis: Transpondéry pro čtení a zápis umožňují neomezené označování a změny obsahu paměti. Nastavením ochrany proti zápisu lze tyto transpondéry RFID od požadovaného okamžiku také zablokovat pro čtení i zápis.

     

  • Existují tři frekvenční rozsahy, do kterých se systémy RFID dělí:

    Nízkofrekvenční (LF = 125kHz)

    Tento volně přístupný frekvenční rozsah se vyznačuje nízkými přenosovými rychlostmi a vzdálenostmi. Tyto systémy jsou obvykle levné a snadno se nastavují a nevyžadují registraci ani poplatky. Transpondéry RFID využívají blízké pole elektromagnetických vln a jsou pasivně zásobovány energií prostřednictvím indukční vazby. Jednou z výhod je, že transpondéry RFID v tomto frekvenčním rozsahu jsou relativně necitlivé na kovy a kapaliny, což znamená, že je lze použít například při identifikaci zvířat.

    Vysokofrekvenční (HF 13,56 MHz)

    Frekvenci HF lze použít univerzálně a vyznačuje se vysokou přenosovou rychlostí a vysokou hodinovou frekvencí. Transpondéry RFID pracují na frekvenci HF 13,56 MHz - jedná se o krátkou vlnovou délku, pro kterou je zapotřebí pouze několik závitů antény. To znamená, že antény transpondérů RFID mohou být menší a jednodušší. Je možné použít leptané nebo tištěné antény. To znamená, že vložky (=čipové + antény) lze vyrábět jako souvislé fólie, což značně zjednodušuje další zpracování směrem k velkým množstvím v procesu roll-to-roll

    Ultra vysoké frekvence (UHF 860 - 950 MHz rozdělené na dílčí pásma)

    Tyto systémy mají velmi vysoké přenosové rychlosti a dosahy. Vzhledem ke kratším vlnovým délkám stačí jako anténa dipól místo cívky, šíření pole je dostatečné pro paprskovou optiku, která umožňuje směrové šíření. Transpondéry UHF se také převážně vyrábějí jako jednovrstvá fólie, což zvýhodňuje zpracování velkého množství v procesu roll-to-roll. Použití záložní baterie pro napájení (semi-pasivní transpondér) má v některých aplikacích smysl vzhledem k již tak dlouhým dosahům, aby se dosah ještě prodloužil. V této souvislosti je třeba také zmínit, že některé frekvenční rozsahy v mikrovlnném pásmu dosud nebyly nákladově efektivně vyvinuty a mohou také podléhat místním omezením při povolování. Například frekvenční rozsah FCC UHF kolem 915 MHz není v Evropě dosud povolen. V současné době probíhají diskuse o využití části tohoto frekvenčního rozsahu pro RFID. Kmitočtový rozsah UHF ETSI kolem 868 MHz bude i nadále k dispozici pro RFID.

  • Těsné spojení

    Frekvenční rozsah: 1 Hz - 30 MHz

    Rozsah: 0 - 1 cm

    Transpondéry RFID musí být vloženy do čtečky nebo musí být při čtení přesně určena jejich poloha. Díky těsné vazbě lze transpondéru RFID dodat větší množství energie, přičemž je třeba poznamenat, že přenášená energie roste úměrně frekvenci. Přenos dat mezi transpondérem RFID a čtečkou RFID může probíhat prostřednictvím indukční nebo kapacitní vazby. Touto metodou se realizují aplikace, které vyžadují maximální bezpečnost.

    Dálková vazba

    Frekvenční rozsah: 100 až 135 kHz, 6,75 MHz, 13,56 MHz a 27,125 MHz

    Dosah: až 1 metr

    Přenosu dat je u všech vzdálených systémů dosaženo indukční vazbou. Energie přenášená magnetickým polem čtečky je dostatečná k provozu čipu, protože transpondér RFID je napájen pasivně

    Dlouhý dosah

    Frekvenční rozsah: Mikrovlnný rozsah

    Rozsah: 1 m - až 10 m

    Data jsou přenášena metodou zpětného rozptylu, ale přenos energie postačuje pouze k vyslání signálu probuzení nebo uspání. K napájení transpondérového čipu RFID energií a k udržení uložených dat je zapotřebí záložní baterie. Jednou z možných oblastí použití jsou mýtné systémy.

Vaše výhody

  • Každý čip má jedinečné sériové číslo (UID nebo TID), které se na celém světě vydává pouze jednou. To zaručuje jedinečnou přiřaditelnost na úrovni jednotlivých výrobků a úplnou individualizaci výrobků
  • Přepisovatelná paměť dat v čipu, a tedy flexibilní správa dat přímo na výrobku. Informace na nosiči dat RFID lze kdykoli změnit, vymazat nebo doplnit. Údaje o výrobku, údržbě, výrobě nebo servisu jsou k dispozici přímo na výrobku.
  • Vizuální bezkontaktní komunikace mezi transpondérem RFID a čtecím/zapisovacím systémem nabízí necitlivost vůči znečištění díky upevnění v chráněných oblastech, neviditelnou integraci do stávajících výrobků a zjednodušenou optimalizaci procesů
  • Vysoká rychlost komunikace odpovídá 100% rychlosti prvního čtení čárových kódů
  • Současné čtení několika transpondérů RFID v jednom pracovním kroku (hromadné čtení) urychluje procesy