Rfid оборудование что это
RFID-технология
RFID-технология – это метод бесконтактной идентификации, отслеживания и учета объектов, основанный на радиочастотном электромагнитном излучении. Внедрение RFID оправдано в целях отслеживания важных грузов на дальнем расстоянии, интеллектуальной инвентаризации товаров и для работы в системах контроля и управления доступом (СКУД).
Комбинируя эти функции, компании могут создавать собственные RFID-программы для оптимизации бизнес-процессов. Они эксплуатируются в разных сферах: от розничной торговли и фармацевтической промышленности до логистики и крупных производств.
Применение RFID-технологии
RFID выполняет множество важных функций, оптимизирующих бизнес – в том числе сокращает расходы и уменьшает вероятность ошибок, вызванных человеческим фактором: например, невнимательностью или недостаточной квалификацией сотрудника.
Из чего состоит?
Принцип работы RFID
RFID-технология основывается на бесконтактном обмене сигналами между меткой, расположенной на отслеживаемом предмете, и ридером. В ее основе лежит радиочастотное электромагнитное излучение (RFID – это Radio Frequency IDentification, т.е. радиочастотная идентификация).
Для распространения радиоволнам не нужен искусственный волновод – передача информации может осуществляться бесконтактно и беспрепятственно. Когда промаркированный объект оказывается в зоне действия ридера, тот сканирует электромагнитные волны, распространяемые чипом, анализирует и дешифрует их и отправляет данные в программу учета. Специализированное ПО хранит полученные сведения, в результате чего в системе отражаются произошедшие изменения.
Виды RFID-систем
Распознавание радиосигнала происходит на определенном расстоянии – необходимости в прямом контакте или видимости компонентов RFID-системы нет.
В отличие от штрихкодов и QR-кодов, считыватель автоматически обнаруживает и считывает RFID-метку не только на неподвижных, но и на движущихся объектах. Ему не обязательно ее «видеть», а участие человека в этом процессе вовсе не требуется.
Где используется RFID-технология
К применению RFID-технологии прибегают во всех крупных отраслях экономики, где необходима автоматизация рабочих процессов и отслеживание статичных и транспортируемых объектов. Большое распространение она получила на крупных производственных предприятиях и ритейле.
Также технология радиочастотной идентификации лежит в основе работы бонусных, дисконтных, клиентских карт, браслетов фитнес-клубов и т.п. В этом случае выбираются микрочипы для записи дополнительной информации – количества посещений или бонусов на счету.
Что такое RFID-метка
RFID-метка, или транспондер – это радиоэлектронное устройство, состоящее из антенны и микрочипа. Антенна необходима для приема электромагнитных волн ридера (в котором установлена собственная RFID-антенна) и передачи ответного радиосигнала. На микрочип записываются уникальные идентификационные данные – ФИО, номер сотрудника, дата рождения (производства), номер счета и т.п.
Каждому транспондеру присваивается уникальный номер (или тег), позволяющий его идентифицировать. Он кодируется производителем и не может быть переписан (в большинстве моделей, но есть исключения).
Классификация RFID-меток
Поврежденный транспондер недоступен для распознавания – поэтому он должен быть адаптирован под сферу использования и объект идентификации. Главным критерием при выборе должны оставаться удобство и допустимый способ эксплуатации, а также совместимость со считывающим устройством.
Все транспондеры связываются с ридером методом передачи радиосигнала, но различаются по внешнему виду, памяти, способу питания и рабочим частотам. От этих характеристик зависит способ эксплуатации устройства и его целостность.
По внешнему виду
Транспондеры очень компактны: они могут интегрироваться внутрь предмета, приклеиваться сверху или располагаться на внешней поверхности. Их размер – от 3 мм до 20 см.
По типу памяти
В памяти чипа хранится вся записанная и предлагаемая к чтению информация, в том числе скрытая паролем. В зависимости от модели устройства объем памяти составляет от 10 до 512 000 байт.
Что такое RFID. Объясняем простыми словами
Проще говоря, RFID-метки похожи на штрихкоды или QR-коды. Преимущество RFID-систем над ними в том, что считыватель способен опознать метку не только на неподвижных предметах, но и на движущихся. Зачастую участие человека в данном процессе не требуется.
В основе RFID-системы лежит радиочастотная передача и запись информации. С помощью радиоволны все данные записываются на чип, там сохраняются и при помощи специального устройства для сбора информации — ридера — считываются с чипа.
RFID-технологии применяют в разных отраслях, где необходимы автоматизация и отслеживание рабочих процессов. Например, в розничной торговле, в фармацевтике (чтобы отследить подлинность препаратов), в библиотечном деле, в транспортной и складской логистике. Также они применяются для системы бесконтактных платежей, в системах контроля и управления доступом и так далее.
Пример употребления на «Секрете»
«Под торговым знаком Airtag более пяти лет выпускались брелоки со встроенными RFID-метками, которые использовались в системах контроля доступа в офисы, фитнес-центры и т. д. Теперь зеленоградская компания продолжит развивать свои продукты под единым брендом ISBC».
(Из новости о том, что Apple купила у россиян бренд для поиска украденных вещей).
Ошибки в употреблении
Не путать с NFC. Эта технология — подвид RFID с общей технической базой и протоколами. Их разница в том, что RFID используют для радиочастотной идентификации объектов и людей — носителей чипа. RFID — пассивная технология, а NFC по умолчанию генерирует волну от батарейки сам — коммуницируя с соседним устройством. NFC обеспечивает обмен данными только между совместимыми устройствами и возможность бесконтактной оплаты (если банковская карта или проездной чипированы). Отличаются они ещё и дальностью действия. NFC-модули действуют только на расстоянии до 10 см.
Нюансы
Распознавание сигналов RFID-метки может происходить на разном расстоянии, поэтому принято выделять три вида систем:
История
Первая технология, которая напоминает систему RFID, называлась «Свой-чужой». Её изобрела Исследовательская лаборатория ВМС США в 1937 году. Технология применялась союзниками во Второй мировой войне, чтобы определить своим или чужим является летающий объект в небе. Аналогичные системы используют и сегодня в гражданской авиации.
Критика
RFID-системы стоят недёшево. Печать RFID-меток и запись данных на них обойдётся в несколько десятков раз дороже, чем печать бирки со штрихкодом. Кроме того, если метку случайно повредить, она становится нечитаемой.
Сокращение RFID образовано от английского словосочетания Radio Frequency Identification, что в переводе означает «радиочастотная идентификация».
Взгляд изнутри: RFID в современном мире. Часть 1: RFID в быту
Больше RFID-меток богу RFID-меток!
С момента публикации статьи про RFID-метки прошло уже без малого 7 лет. За эти годы путешествий и пребывания в различных странах, в карманах поднакопилось огромное множество RFID меток и смарт-карт: защищённые карты (например, пермиты или банковские карты), ски-пассы, проездные на общественный транспорт, без которых в каких-нибудь Нидерландах ну совсем никак уже, то ещё что-то.
Как обычно, повествование будет разбито на тематические части, которые по мере сил, возможностей и доступа к оборудованию буду выкладывать.
Предисловие
Итак, стоит, наверное, напомнить, что вскрытие меток для меня явилось продолжением хобби работы с электронной микроскопией и распила чипа от nVidia в далёком уже 2012 году. В той статье вскользь была рассмотрена теория функционирования RFID-меток, а также были вскрыты и разобраны несколько наиболее распространённых и доступных на тот момент меток.
К этой статье, пожалуй, мало что можно добавить на сегодняшний день: всё те же 3(4) самых распространённых стандарта LF (120-150 kHz), HF (13.65 MHz – подавляющее большинство меток работает в этом диапазоне), UHF (фактически тут два частотных диапазона 433 и 866 MHz), за которыми тянется ещё парочка менее известных; те же принципы работы – индуцирование радиоволнами питания чипа и обработка входящего сигнала с выдачей информации обратно в приёмник.
В общем и целом, RFID-метка выглядит примерно так: подложка, антенна и сам чип.
Метка Tag-it от Texas Instruments
Однако, серьёзно поменялся «ландшафт» применения этих меток в быту.
Если в 2012ом году NFC (Near-Field Communication) был диковиной штукой в смартфоне, которым не понятно, как и где можно было воспользоваться. А такие гиганты, как, например, Sony, активно продвигали NFC и RFID, как способ подключать устройства (колонка от первой Sony Xperia, которая подключается магическим образом от касания телефона – Вау! Шок контент!) и изменять состояния (например, пришли домой, провели по метке, телефон включил звук, подключился к WiFi и т.д.), что по моим ощущениям не пользовалось особой популярностью.
То в 2019ом только ленивый не пользуется wireless картами (всё тот же NFC по большому счёту), телефонами с виртуальными картами (сестра при смене телефона настоятельно требовала NFC в оном) и прочими «упрощателями» жизни на базе этой технологии. RFID стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни: одноразовые проездные в автобус, карточки для прохода в многие офисные и не только здания, мини-кошельки внутри организаций (как, например, CamiPro в EPFL) «и прочая, и прочая, и прочая».
Но обо всём по порядку… 
Именно эти крохотные кусочки кремния сделали наш мир таким, каким мы его знаем сегодня
Пару слов о вскрытии меток
Напомню, чтобы добраться до самого чипа необходимо провести депроцессинг изделия с помощью некоторых химических реагентов. Например, убрать оболочку (обычно, это карта или круглая метка из пластика, внутри которой находится антенна), аккуратно отсоединить чип от антенны, отмыть сам чип от клея/изолятора, иногда удалить части антенны, намертво припаянные к контактным площадкам, и только потом увидеть чип и его компоновку.
Депроцессинг – сложное чувство
За последние годы были невероятно улучшены материалы, которые используются для крепления чипов. С одной стороны, это повысило надёжность крепления чипа и снизило количество брака; с другой стороны, простым кипячением в ацетоне или концентрированной серной кислоте, чтобы растворить или сжечь органику, теперь отмыть чип не получится. Приходится изощряться, подбирать смесь кислот, чтобы ненужные слои убрать, но при этом не повредить пламенный мотор металлизацию чипа. 
Сложности депроцессинга: когда клей с чипа не отмывается ни при каких условиях… Здесь и далее ЛМ – лазерная микроскопия, ОМ – оптическая микроскопия
Или так.
Иногда, конечно, везёт чуть больше и чип даже с изоляционным слоем получается относительно чистым, что не сильно сказывается на качестве картинки:
NB: обращение с концентрированными кислотами и растворителями должно проводиться в хорошо проветриваемом помещении, а лучше на улице! Не пытайтесь повторить это дома, на кухне!
Часть практическая
Как я уже заметил в самом начале статьи, в каждой части будут представлены отдельные виды или несколько меток: транспортные (общественные транспорт и ски-пассы), защищённые (в основном смарт-карты), «повседневные» и так далее.
Начнём сегодня с самых простых меток, которые можно встретить практически везде. Назовём их «повседневные метки», потому что встретить их можно практически везде: от номера на марафоне до конференции и доставки товаров. 
Метки, рассмотренные в данной статье выделены синим пунктиром
Дальнодействующие метки UHF
Многие читатели Хабра занимаются и любят спорт. Последние несколько лет появилась ярко выраженная тенденция участвовать в различных забегах, полумарафонах и даже марафонах. Ради медальки иногда и 10 км не грех пробежать.
Обычно перед стартом мероприятия выдаётся номер участника с небольшими поролоновыми вставками по бокам, за которыми – о ужас – скрывается пресловутая RFID-метка Параноикам определённо нужно быть настороже при участии в такого рода мероприятиях! На самом деле нет. Так как в подобных соревнованиях используется масс-старт, то требуется засечь время каждого участника от момента пересечения стартовой линии до финиша. Пробегая через специальную рамку в виде стартовых и финишных ворот, каждый участник запускает и, соответственно, останавливает невидимый секундомер.
Выглядят метки примерно следующим образом: 
Как показала практика, даже в Швейцарии есть, как минимум, две метки, которые используются в подобного рода массовых мероприятиях. Отличаются они как антеннами (условно, узкая и широкая), так и устройством чипа. Правда, в обоих случаях это самый обычный чип, без защиты, без каких-либо наворотов и, по всей видимости, с небольшой памятью. А, как показала практика, ещё и от оного производителя – IMPINJ.
Мне трудно судить, записывается ли что-либо на чип, скорее всего он просто служит для идентификации. Если Вы знаете больше – пишите в комментариях! 
Чип от IMPINJ и широкая антенна
Эта метка уже попадала на распилы к умельцам. Подробнее о метке Monza R6 от американского производителя IMPINJ можно почитать тут (pdf). 
ЛМ (слева) и ОМ (справа) изображения в 50-кратном увеличении.
HD-картинку скачать можно тут
Другой трекинг времени выглядит несколько сложнее, чем чип Monza R6, при этом на чипе отсутствует какая-либо маркировка, поэтому сложно их сравнить. 
Чип «НЛО» от «неизвестного» производителя
Как выяснилось в ходе танцев с бубном вокруг данного чипа: производитель тот же — IMPINJ, а кодовое имя чипа — Monza 4. Подробнее можно ознакомится тут (pdf) 
ЛМ (слева) и ОМ (справа) изображения в 50-кратном увеличении.
HD-картинку скачать можно тут
Метки ближнего поля в транспортировке и логистике
Пойдём дальше, RFID-метки успешно применяются в транспортировке и логистике для автоматизированного/полуавтоматизированного учёта товаров.
Так, например, когда я заказал очки RayBan, то внутри коробки была установлена подобная RFID-метка. Чип промаркирован, как SL3S1204V1D от 2014 года и произведён компанией NXP. 
Одна из сложностей работы с современными RFID – отмыть чип от клея и изоляции…
Информацию по метке можно прочитать тут (pdf). Класс/стандарт метки – EPC Gen2 RFID. Кстати, в конце документа забавно наблюдать за change log’ом, который демонстрирует отчасти процесс вывода метки на рынок. Среди применений значится инвентаризация (inventory management) в ретейле и моде. Поэтому, когда в следующий раз будете покупать относительно дорогую вещи (200$+), присмотритесь, может быть, тоже найдёте похожую метку. 
ЛМ (слева) и ОМ (справа) изображения в 50-кратном увеличении.
HD решил не делать…
Другой пример – ещё одна коробка (правда, уже не помню, откуда она у меня оказалась), на которую с внутренней стороны была наклеена такая «товарная» метка. 
К сожалению, документации именно на данный чип я не нашёл, однако на сайте NXP есть pdf на чип-близнец SL3S1203_1213. Чип изготовлен в рамках стандарта EPC G2iL(+) и по всей видимости имеет защиту от вторжения (tamper alarm). Работает она примитивно просто разрыв перемычки OUT-VDD приводит срабатыванию флага и метка становится не рабочей.
Есть что добавить? Пишите в комментариях! 
ЛМ (слева) и ОМ (справа) изображения в 50-кратном увеличении.
HD-картинку скачать можно тут
Конференции и выставки
Характерный случай применения RFID для быстрой идентификации человека – различные бейджи на конференциях, выставках и прочих мероприятиях. В этом случае, участнику не обязательно оставлять свою визитку или обмениваться контактами традиционным способом, достаточно лишь поднести бейдж к ридеру и вся контактная информация уже перекочевала к контр-агенту. И это помимо традиционной регистрации и входа на выставку.
Внутри метки, которая мне досталась после отраслевой выставки IMAС, была круглая антенна с чипом от NXP MF0UL1VOC, иначе говоря новые поколением MIFARE. Подробную информацию можно найти тут (pdf). 
Один из характерных примеров использования смарт-бейджей на выставке IMAС 
ЛМ (слева) и ОМ (справа) изображения в 50-кратном увеличении.
HD-картинку скачать можно тут
Кстати, для любителей посмотреть не только хардварную, но и софтварную часть метки – ниже буду представлены скриншоты из программы NFC-Reader, где так же можно увидеть тип и класс метки, объём памяти, шифрование и прочее. 
Неожиданно защищённый чип
Вместо заключения
На этом мы ещё не закончили с «повседневными» метками, во второй части нас ждёт удивительный мир китайских RFID и даже с китайскими чипами. Stay tuned!
Не забудьте подписаться на блог: Вам не сложно – мне приятно!
И да, о замеченных в тексте недочётах просьба писать в ЛС.
RFID-метки: что это такое, как работает, виды и типы идентификации
RFID-метка представляет собой электронное устройство для получения, обработки и повторной отправки сигнала. Технология RFID позволяет распознать живые существа, неодушевленные предметы, в том числе контейнеры, транспортные средства, одежду. Метод радиочастотной идентификации обеспечивает неограниченные возможности для улучшения бизнес-процессов. Затраты на транспондеры включаются в цену конечного товара, так как приобретение тегов – это постоянная статья расходов. Как правильно выбрать метки, принцип их действия и основные разновидности вы узнаете из статьи.
Определение RFID-меток
В основе радиочастотной идентификации лежит передача и запись данных. Информация посредством радиоволнового метода записывается на чип. Затем с помощью специального устройства со схемы считывается сохраненная информация.
Небольшой объект клеится на продукцию или встраивается в нее. В метке могут содержаться сведения о товаре, непосредственном производителе. Для передачи информации на приемопередатчик предусмотрены антенны.
Метка включает несколько компонентов:
В зависимости от используемого тега и передатчика, системы радиочастотной идентификации делятся на следующие категории:
Важно! Считыватель вступит во взаимодействие с меткой, если последняя попадет в электромагнитное поле антенны приемника.
Область применения RFID-меток
Доступная стоимость, простой алгоритм использования, и большой радиус считывания данных сделали RFID-метки востребованными во многих сферах бизнеса.
Метки для транспортных средств
Система регистрации и учета ТС с помощью чипов позволяет:
На крупногабаритных транспортных средствах устанавливают метки с собственной батареей питания. Такой транспондер хранит дополнительные сведения, включая:
Транспондеры для ключей или кредитных карт
Один из примеров использования метки – брелок для доступа к воротам или дверям подъезда. Транспондеры с индивидуальным кодом отличаются:
Изделия постепенно вытесняют традиционные ключи.
Метки для шлагбаума
Схема идентификации транспортных средств в режиме «свой-чужой» включает несколько этапов:
Считывающие устройства автономны, не требуют настройки. Питание – от обычной сети 220В.
Использование меток для одежды
Теги востребованы и в легкой промышленности. С их помощью можно существенно упростить торговлю, в том числе:
При продаже товаров кассир сканирует транспондер. Данные передаются в общую базу данных и систему фискальных органов.
Оплата проезда в общественном транспорте
Для сокращения расходов ТК и повышения эффективности предоставления транспортных услуг пассажирам предлагают воспользоваться бесконтактными картами со встроенными радиотегами.
RFID проекты любого уровня сложности. Внедрение, доработка и настройка систем RFID под ваши задачи. Заказать внедрение.
Производственная сфера
Незаменимы метки и на больших производственных линиях. С их помощью можно отследить движение материала и готовых изделий в режиме онлайн. Идентификация усиливает меры безопасности, снижает расходы и усовершенствует контроль соблюдения технологии.
Библиотечные фонды
Метки существенно упрощают процедуру выдачи и возврата книг. Идентификация всей литературы также обеспечивает и безопасность. Без наличия соответствующей записи в читательском билете вынести экземпляр из библиотеки невозможно.
Медицина
На браслет записывают данные пациента, включая группу крови, наличие аллергической реакции, диагнозы. Метка исключает возможность хищения младенца из роддома. Востребованы средства идентификации и в психиатрических лечебницах.
Безопасность на рабочем месте
Метки могут использоваться для отслеживания перемещения работников по территории предприятия. В отличие от системы GPS, персонал может быть уверенным в контроле исключительно в рабочее время. Считыватели фиксируют время появления сотрудника, его уход, сверхурочную загрузку. Все данные автоматически передаются в бухгалтерию.
Посещение массовых мероприятий
С помощью тегов можно обеспечить автоматизацию контроля перемещений и подсчет количества участников собраний, демонстраций. Технология предусматривает использование меток в виде браслетов или бейджев, софта и ридеров. Координаты посетителей определяются в режиме онлайн и передаются для анализа на сервер. Организаторы получают данные о посещаемости стендов, площадок, могут выделить самые интересные сегменты.
RFID для хранения продукции
Принцип работы RFID метки
Все RFID-чипы включают приемник, антенну, передатчик и память для хранения информации. Схема действия радиочастотной идентификации:
Данные для загрузки и отображения в интерфейсе определяются после считывания по ID.
Классификация RFID-меток
Метки различают по типу исполнения и использованию:
На заметку! Для учета металлических объектов внутри помещений выпускают некорпусные теги, которые также могут иметь вид наклейки. Они спроектированы таким образом, чтобы внутренняя антенна находилась на достаточном расстоянии от металла. Считывание информации выполняется без ошибок. Для тяжелых условий эксплуатации предназначены Hard-case Metal Tag. Противоударные и высокопрочные транспондеры выдерживают агрессивное воздействие воды, масел, топлива, тумана.
Считыватели RFID-меток
Транспондеры могут работать в одном диапазоне частот или в нескольких. Затраты на второй вариант выше, но он обладает существенными преимуществами:
Радиопередатчики, независимо от используемой частоты, выполняют следующие функции:
Также могут выполняться и дополнительные команды, к примеру, деактивация транспондера. Считывающее оборудование может записывать и получать сведения с тегов, включая светодиодную визуализацию при активации и показания датчиков.
Различают два типа считывателей:
Кстати! Считыватель может иметь от одной до четырех антенн, в зависимости от производственных задач. Есть несколько вариантов установки блока – отдельно или в одном корпусе с ридером. В первом случае для соединения устройств также понадобится кабель.
Востребованность радиочастотной идентификации объясняется возможностью изменения, дополнения и перезаписи информации на RFID-метке, что не предусмотрено технологией штрих-кодов. Считывание может осуществляться даже, если тег не находится в зоне прямой видимости и при достаточно краткосрочном радиочастотном взаимодействии. В память можно записать до 8 Кб информации. RFID-технологии позволяют автоматизировать современные бизнес-процессы, что снижает вероятность человеческого фактора, увеличивает скорость обработки данных. Компании, использующие метки, получают существенное конкурентное преимущество.
Остались вопросы по технологии RFID? Закажите бесплатную консультацию наших специалистов!