Uhf rfid метки что это
Удаленная UHF-идентификация по технологии RFID
Технология радиочастотной автоматической идентификации RFID (Radio Frequency Identification), которая приходит на смену стандартному штрихкодированию, дистанционно передает информацию об объекте с метки-микрочипа на считывающие устройства посредством радиосигнала определенной частоты. Алгоритм ее работы:
Технология универсальна и удобна, так как работает дистанционно. Тег и ридер не обязаны находиться на прямой видимости, поскольку радиосигнал проходит через большинство естественных препятствий. Но значение имеет тип транспондера и используемая радиочастота – от этого зависит расстояние и качество распознавания объектов.
Транспондеры могут быть активными (работают от собственного источника питания и самостоятельно транслируют сигнал) и пассивными (не комплектуются источником питания и активируются при получении сигнала ридера). Их также принято различать по дальности передачи сигнала и частоте волны:
Наиболее популярные и универсальные типы меток — транспондеры дальнего опознавания с пассивной антенной RFID UHF, о которых мы поговорим подробнее.
Что значит UHF RFID?
Что значит UHF? Это ультравысокая частота (Ultra High Frequency) диапазона 860–960 МГц (стандарт EPCGlobal Gen2 по ISO-18000), с которой работают современные, хорошо защищенные от внешних воздействий метки пассивного типа. Они активируются при попадании в электромагнитное поле считывателя и начинают передавать записанный на микрочипе идентификатор.
UHF-метка действует на расстоянии до 10–15 метров, что намного больше чем, у микрочипов других радиочастотных диапазонов, а следовательно, этот тип транспондера универсальнее для использования в алгоритмах идентификации и позволяет мгновенно считывать и расшифровывать идентификатор объекта.
Высокочастотные микрочипы разработаны специально для автоматизации складских и производственных структур учета. Существуют также близкодействующие транспондеры, которые используются в сложных климатических и технических условиях (повышенная влажность, близость большой массы металла, фольгированная упаковка и т. п.).
UHF-метка. Общие технические характеристики
UHF RFID-метки различны по конструкции — наклейки на стекло или упаковку, магнитные карты, встраиваемые блоки. Но все модели высокочастотных микрочипов имеют ряд общих технических характеристик:
Память устройства – неизменяема (запись при производстве один раз), но более емкая, чем у меток других частотных диапазонов. Внутреннее питание отсутствует, поэтому микрочип активируется при попадании в зону ридера, передающего сигнал UHF на антенну транспондера.
1. Задай вопрос нашему специалисту в конце статьи.
2. Получи подробную консультацию и полное описание нюансов!
3. Или найди уже готовый ответ в комментариях наших читателей.
Считыватели дальней идентификации UHF
Технология ультракороткой передачи радиосигнала использует только считыватели дальней идентификации UHF. Они могут быть двух типов – мобильные (компактные переносные) и стационарные. Первые могут работать автономно и подключаться к программному обеспечению периодически, вторые обычно включены в программный комплекс постоянно.
Мобильные сканеры UHF RFID используются там, где стационарные RFID-комплексы отсутствуют – на производстве, в транспортной логистике, складском деле, структурах приема/отгрузки продукции, в оптовой и розничной торговле и т.п. Они надежно защищены, используют практически все известные беспроводные технологии, оснащены высокоемкой памятью (до 1Гб), позволяют устанавливать специализированные мобильные приложения.
CipherLab 1862
Zebra RFD5500
Промышленный планшет IDZOR TAB730
Стационарные высокочастотные ридеры используются в транспортных организациях, на крупном производстве, в торговых центрах и складских комплексах, где есть возможность установить RFID-оборудование, и необходимость использовать UHF-технологии. Их основная задача – автоматизированный удаленный учет и контроль перемещения большого числа грузов и партий изделий, большого количества людей и транспортных средств, контроль доступа и предотвращения хищений материальных ценностей. Они производительны, штатно подключены к программным комплексам и считывают множество меток при сильных радиопомехах.
Выбор ридера, в первую очередь, определяется техническими и микроклиматическими условиями работы. Допускается также одновременное использование мобильных и стационарных ридеров — при четком разделении выполняемых задач и сложных условиях эксплуатации. Кроме того, устройства могут комплектоваться дополнительными функциональными модулями и портами HDMI, USB, GPS, видеокамерами, датчиками движения и QR-сканерами.
Преимущества UHF-технологии
Ультравысокочастотная идентификация предлагает ряд важных преимуществ перед низкочастотной и высокочастотной RFID:
Очень важное преимущество меток ультравысокочастотного диапазона: попадая в зону электромагнитного поля, они начинают передавать сигнал мгновенно, существенно ускоряя процесс распознавания. А сканеры-ридеры способны считывать сразу все идентификаторы, попавшие в их поле. То есть, вы можете работать с групповыми объектами и крупными партиями продукции.
Сферы применения UHF RFID
Технология предполагает высокое быстродействие и мгновенное считывание большого числа меток объектов на расстоянии до 10–15 метров. Поэтому она широко используется в высокоинтенсивных производственных и логистических процессах, при контроле перемещения любых объектов, где необходимо автоматизировать учетные операции, быстро и безошибочно обрабатывать большие объемы данных.
RFID-идентификация по UDF применяется:
Сфера использования технологии постоянно расширяется, так как появляются новые логистические, контрольные и управленческие задачи, требующие автоматизации, и новое оборудование RFID.
Резюме
Ультравысокочастотная идентификация не рассматривается как замена штрихкодированию и средство тотального решения проблем. RFID пока остается достаточно дорогостоящей в приобретении, настройке и обслуживании, и ее использование должно быть экономически обоснованным.
Она хороша там, где, нельзя использовать другие ресурсы (необходимость контроля большого числа движущихся объектов), где необходима надежная защита изделий с высокой стоимостью, где важен учет больших объемов грузов, требуется свести к минимуму участие человека и защититься от ошибок. В остальных случаях традиционная QR-маркировка продолжает работать, и максимально функциональна.
Технология RFID – идентификация UHF, преимущества и сфера применения
Стандартное штрихкодирование уже можно смело назвать пережитками прошлого, ведь на смену этой технологии приходят все более совершенные инновационные решения. Таким решением и является технология радиочастотной автоматической идентификации – RFID.
Суть рассматриваемой нами технологии состоит в передаче данных об объекте со специального микрочипа, служащего меткой. Передача данных происходит дистанционно за счет поступления информации об объекте на другое считывающее оборудование через радиосигнал.
Принцип RFID технологии:
• Объект имеет специальный транспондер с закодированной на нем информацией.
• Сигнал подается на антенну, а затем встречным импульсом передается на программный комплекс.
• Полученный код проходит расшифровку.
Преимущества данной технологии очевидны – это дистанционный метод считывания информации, который отличается высокой автономностью, поскольку ни тег, ни ридер не обязаны находиться в «поле зрения» друг друга. Радиосигнал свободно поступает практически через все естественные препятствия. Важно только учитывать тип транспондера, а также определить нужную радиочастоту. От этих двух факторов зависит расстояние передачи данных и качество распознавания товара или объекта.
Виды транспондеров:
• Активные. Функционируют автономно, черпая энергию из собственного источника питания, передают сигнал самостоятельно.
• Пассивные. Не имеют источника питания, в действие их приводит сигнал от ридера.
Они еще различаются по частотности и радиусом передачи сигнала:
— LF-транспондеры с низкой ближней частотой (до 20 сантиметров);
— HF-транспондеры со средней высокой частотой (до 5 метров);
— UHF-транспондеры с дальней ультравысокой частотой (5-10 метров).
О последних мы расскажем детальнее, так как они являются более востребованными и функциональными видами меток.
Что такое UHF RFID?
Как мы уже говорили, UHF – это ультравысокая частота, с диапазоном в 860-960 МГц. На этой частоте работают практически все современные метки пассивного типа. Считывается она на расстоянии 10-15 м. Это расстояние существенно превышает дальность чипов, имеющих другой диапазон.
Разработаны UHF-чипы для оптимизации учета различных структур складских помещений, производств и других предприятий.
Существуют и другие разработки – транспондеры, способные к работе в неблагоприятных условиях: как погодных, так и технических.
UHF-метка: ее технические характеристики
Метки данного типа могут иметь разную конструкцию. Как правило, они выполнены в виде наклеек на поверхность или упаковку, магнитной карты, встроенного блока. Какой бы вариант конструкции для UHF вы ни выбрали, каждый из них имеет ряд одинаковых технических характеристик:
— расстояние действия: от 10 до 15 м;
— объем встроенной памяти UHF-чипа: до 512 бит;
— небольшой вес и малые габариты;
— устойчивость к негативному воздействию внешних факторов и перепадов температур;
— высокая износостойкость и длительность сроков эксплуатации.
Что касается встроенной памяти чипа, то она незаменяемая и запись на нее производится единоразово во время производства. Однако в сравнении с метками других диапазонов – представленный объем значительно больше.
UHF-чип не имеет своего питания и активируется в случае попадания в зону ридера.
Какие есть считыватели UHF?
Считыватели дальнего распознавания UHF бывают двух видов:
— мобильные: компактные переносные устройства, которые могут работать автономно без подключения к программному обеспечению.
— стационарные: для их работы требуется постоянное подключение к программному комплексу.
Сфера использования мобильных сканеров UHF продиктована их транспортабельностью и автономностью, поскольку их очень часто применяют на производстве или транспортной логистике, на складах во время приема или отгрузки товара, в оптовой торговле и т.д. Данные устройства отличаются высоким уровнем защиты, на них можно также устанавливать специальные мобильные приложения.
К наиболее популярным мобильным сканерам относят:
Первые отличаются высокой практичностью за счет небольших габаритов и малого веса, имеют встроенное питание и надежную степень защиты. Промышленные планшеты имеют несколько ограниченный радиус действия, но при этом они очень надежны (противоударные и герметичные) и безопасные (укомплектованы модулями позволяющими считывать отпечатки пальцев и магнитные карты) в работе.
Сфера использования стационарных UHF–ридеров также довольно обширна. Их применяют на крупном производстве, в складских комплексах и торговых центрах – в тех местах, где можно установить стационарное RFID–оборудование. К их преимуществам можно отнести высокую производительность и возможность считывать большое количество меток даже при сильных радиопомехах.
Основные виды стационарных ридеров:
• Настольные моноблочные. Они совместимы с принтером, имеют подключение по USB. Такое оборудование устанавливается на месте работы маркировщика, поскольку они имеют небольшой радиус считывания меток.
• Портальные. Оснащены приемо-передающими антеннами. Устанавливают устройство в контрольных зонах, например, на входе и выходе из магазина. Таким образом, гарантируется распознавание несчитанного объекта и обеспечивается защита от расхищения имущества.
• Потолочные. Такие ридеры можно назвать дублерами портальных устройств. Устанавливают их в местах большого потока людей, перемещения грузов или транспортных средств.
• Тоннельные. Область размещения – обширная зона прохождения регистрации, прохода сотрудников или проезда транспорта. Они обеспечивают считывание большого количества меток одновременно, и гарантируют надежный контроль на сложных предприятиях.
Какой ридер лучше выбрать? Ответ на этот вопрос зависит от условий его последующей эксплуатации: как технических, так и климатических. Можно также на одном предприятии или производстве использовать устройства обоих типов. Так можно добиться оптимизации распределения задач на больших объектах. Также любое вышеперечисленное оборудование комплектуется другими приспособлениями: портами и модулями, USB-выходами, сканерами, датчиками и т.д.
Преимущественные особенности современной UHF-технологии
UHF-технология (ультравысокочастотная идентификация) отличается неоспоримыми преимуществами в сравнении другими видами RFID идентификации. Давайте рассмотрим основные из них:
• Большой радиус действия и возможность беспроводного контакта в пределах 10-15 метров.
• Высокая износостойкость и длительность сроков эксплуатации транспондеров.
• Благодаря USB-выходу можно быстро записать данные на микрочип.
• Объем внутренней памяти достаточно емкий (до 1 Гб).
• Высокий уровень безопасности использования.
• Устойчивость к негативному воздействию внешней среды и других механических факторов.
• Оперативная передача и раскодировка данных.
• Широкий ассортимент оборудования.
Еще одна преимущественная особенность UHF-меток заслуживает отдельного рассмотрения. Попадая в зону электромагнитного поля, оборудование мгновенно транслирует сигнал, что существенно сокращает время на распознание объекта. Ридеры же могут идентифицировать все объекты, попавшие в их поле. Это дает возможность взаимодействовать с группой объектов и сразу с большими партиями товара.
Где применяется технология UHF RFID?
Теперь давайте детальнее рассмотрим, где можно использовать оборудование данного типа.
• Промышленность и складские помещения. Применение оборудования в данной сфере позволяет оптимизировать процесс перемещения продукции, ее учета и инвентаризации. Также UHF RFID облегчает решение логистических задач, связанных с поставками и складированием товара, перемещения и его последующей комплектации.
• Транспортная логистика. С помощью UHF RFID можно контролировать передвижение транспорта, вести контроль груза, отслеживать безопасность пассажиров, выполнять расчет топливных и других материалов.
• Ритейл. Оборудование применимо для маркировки большого количества товара. Незаменимо для отслеживания перемещений товара, имеющего высокую ценность. Посредством UHF RFID выполняется инвентаризация продажи и доставок, производится маркировка упаковки.
• Медицина и фармакология. Данная технология позволяет оптимизировать процесс отслеживания лекарственных препаратов, выполнять маркировку медицинского оборудования, расходных материалов, инструментов и т.д.
• Автоматизированное управление предприятием. Благодаря данной технологии можно повысить эффективность инвентаризации и учета активов и материальных ценностей, перемещения имущественных средств предприятия или продукции и многое другое.
Помимо этого область использования технологии UHF RFID регулярно расширяется. Со временем применение оборудования позволит решить ряд многих логистических, управленческих, контрольных и других задач, требующих учета, контроля и автоматизации.
Таким образом, идентификация UHF RFID, несмотря на свою дороговизну, имеет экономическое обоснование в последующем использовании. Она незаменима там, где нельзя задействовать другие ресурсы, требуется жесткий контроль и учет товара и важных документов, большого объема груза и т.д. В этом случае применение UHF RFID исключит человеческий фактор и повысит эффективность работы.
Как выбрать RFID-метки?
При выборе радиометок следует ориентироваться на следующие критерии:
Классификация RFID меток по:
Как работает RFID-метка?
Любой RFID chip содержит в себе антенну, приемник, передатчик, и память для хранения данных. Принцип работы РЧИ (RFID) метки заключается в следующем. Энергообеспечение чипа обеспечивается от радиосигнала антенны считывателя или от собственного источника питания. Возможно применение внешних RFID-антенн. Антенна нужна для улавливания электромагнитных волн считывателя. После того как внешний сигнал получен, радиочип отвечает обратным импульсом, который передает ID.
После считывания ридером по ID определяется соответствующая информация для загрузки и отображения в интерфейсе программного обеспечения. Записать данные ID на RFID метку возможно Все компоненты кроме антенны помещается в корпус радиочастотного чипа. В зависимости от назначения и вида, тег относится к защищенным корпусным меткам или более упрощенным меткам с тканевым корпусом или вовсе в виде наклейки или бирки.
RFID чипы классифицируются:
Пассивные RFID-метки не имеют встроенного источника энергии и работают за счет энергии магнитного поля, которое создает ридер. Накопив необходимую энергию, метка начинает передачу/получение сигнала в пределах 0,20 — 10 метров. Дальность чтения зависит от технических характеристик считывателя. Преимуществом является практически неограниченный срок эксплуатации и недорогая цена. Минус в потребности более мощных RFID считывателей.
Активные RFID-метки обладают собственным источником питания и не зависят от энергии ридера. Читаются на дальнем расстоянии до 100 метров, но отличаются высокой стоимостью и более крупными габаритами, чем обычно пассивная метка. С помощью возможностей активной метки доступна дополнительная установка термостата и чипа навигатора для определения места положения и радиочастотной триангуляции.
Питание РФИД меток в зависимости от класса чипа (поколение Gen 2 или др.) разделяют между собой, согласно принятому мировому стандарту EPC Global, на следующие группы.
Тип пассивных меток только для чтения и идентификации объектов, которые хранят не перезаписывающий EPC (Electronic Product Code) и использующие CRC (Cyclic redundancy check), предназначенный для проверки целостности данных и обнаружения ошибок.
Тип пассивных меток с функциональными возможностями единоразового перезаписываемого EPC и шифрования данных, в т.ч. для многоразового чтения радиометок.
Полуактивные (полупассивные) метки, имеющие свой источник питания, который задействуется только для энергообеспечения микросхемы, а не для отправки сигнала считывателю.
Тип активных меток (Active Tag), которые так же содержат встроенный источник питания, полностью обеспечивающий метку необходимой энергией вне зависимости от считывателя. Доступно как чтение так и запись.
Так же активные теги со встроенными передатчиками. Поддерживают обмен данными между такими же чипами и ридерами. Доступно как чтение так и запись.
Схожи с метками Class 4, с разницей в дополнительных функциях, например, обеспечение питания для других тегов и возможностью синхронизации с другими устройствами, не обязательно считывателями.
Только чтение (RO — Read Only ) – данные записываются только один раз сразу при изготовлении устройства. Они пригодны только для идентификации без возможности записи на носитель, и их практически невозможно подделать.
Одноразовая запись (WORM — Write Once Read Many) – метки содержат блок однократно записываемой памяти, данные которой в дальнейшем можно многократно считывать. Так же присваивается уникальный идентификатор.
Запись и чтение (RW — Read/Write) – такие метки содержат идентификатор и блок памяти для чтения/записи информации. Данные в них могут быть перезаписаны большое число раз.
Этот банк памяти хранит пароль для удаления и пароль доступа (каждый из них — 32 бита). Kill-пароль при ненулевом значении навсегда отключает тег, без восстановления, а access-пароль необходим для блокировки/разблокировки и доступен только для записи при знании пароля. Включает в себя исключительно информацию о двух кодах и паролей для них. Большинство пользователей не используют эту область памяти, если отсутствует необходимость в конфиденциальности.
Это банк памяти, который хранит электронный код продукта на RFID теге. По этому номеру метки отличаются друг от друга при идентификации, по которому определяются исходные данные предмета учета. Минимальная длина идентификатора 96 бит записываемой памяти. Существуют теги, в которых выделено до 240 бит в память EPC из пользовательской памяти. EPC требуют перезаписи, т.к. чипы часто поставляются без идентификатора.
Эта память используется только для хранения модели чипа и уникального идентификационного номера метки изготовителя. В зависимости от метки доступен дополнительный ID каждой отдельной метки и ее серийного номера (Serialized TID), который используется как средство защиты тега от подделки. Как правило, эта часть памяти не изменяется, т.к. ID метки и банк ID защищен от перезаписи при производстве чипа и наличии Serialized TID.
Не обязательный дополнительный банк памяти, если пользователю требуется больший объем данных, чем в секции EPC для хранения дополнительной информации. Как правило, расширенный объем составляет от 32-512 бит. Транспондеры с большим объемом (до 4-8 Кбайт.) требуют дополнительной совместимости с ридерами.
