Čo je RFID a ako funguje?

Čo je RFID?

RFID je skratka pre “RADIO-FREQUENCY IDENTIFICATION”, čiže rádiofrekvenčnú alebo vysokofrekvenčnú identifikáciu.

Ide o technológiu, pri ktorej digitálne údaje kódované v RFID štítkoch alebo inteligentných smart štítkoch (rozdiel medzi týmito dvoma technológiami popisujeme nižšie) sú zachytávané čítačkou prostredníctvom rádiových vĺn.

Rozdiel medzi RFID čítačkou a čítačkou čiarových kódov

RFID je podobné čiarovým kódom v tom, že údaje zo značky alebo štítku sú zachytené zariadením, ktoré ukladá údaje do databázy. RFID má však oproti systémom, ktoré používajú softvér na čítanie čiarových kódov, niekoľko výhod.
Najpozoruhodnejšie je, že údaje RFID sa dajú čítať aj mimo priamej viditeľnosti, zatiaľ čo čiarové kódy musia byť optickým skenerom priamo viditeľné.

Ako RFID funguje?

RFID patrí do skupiny technológií automatickej identifikácie a zaznamenávania dát, označovaných súhrnne skratkou AIDC (Automatic Identification and Data Capture).

Metódy AIDC automaticky identifikujú objekty, zhromažďujú o nich údaje a vkladajú ich priamo do počítačových systémov s minimálnym alebo žiadnym zásahom človeka.

Metódy RFID na dosiahnutie tohto cieľa využívajú rádiové vlny.

Najjednoduchšie systémy RFID skladajú z troch komponentov:

• RFID tag alebo inteligentný tag,
• RFID čítačka a
• anténa.

RFID tagy a chytré tagy

RFID tagy obsahujú integrovaný obvod a anténu, ktoré sa používajú na prenos údajov do čítačky RFID. Čítačka potom prevádza rádiové vlny na použiteľnejšiu formu dát.

Informácie zhromaždené zo značiek sa ďalej prenášajú cez komunikačné rozhranie do hostiteľského počítačového systému, kde sa údaje môžu ukladať do databázy a neskôr analyzovať a využiť.

Štítok má tiež obal z ochranného materiálu (v angličtine sa často označuje ako substrát – substrate), ktorý drží jednotlivé súčasti pohromade a chráni ich pred okolitými podmienkami.

Ochranný materiál závisí od použitia RFID štítku. Napríklad identifikačné štítky zamestnanca na báze RFID sú obvykle vyrobené z odolného plastu a štítok je vložený medzi plastové vrstvy.

Značky RFID majú rôzne tvary a veľkosti a sú buď pasívne alebo aktívne.

Pasívne značky sa používajú najčastejšie, pretože sú menšie, ich použitie je jednoduchšie a lacnejšie. Pasívne štítky musia byť pred spustením prenosu údajov čítačkou RFID „zapnuté“. Na rozdiel od pasívnych štítkov majú aktívne RFID štítky zabudované napájanie (napr. batériu), ktoré umožňuje nepretržitý prenos údajov.

Aký je rozdiel medzi RFID tagom a smart tagom?

Inteligentné (smart, chytré) štítky sa líšia od štítkov RFID v tom, že obsahujú technológie RFID a aj čiarové kódy. Vyrábajú sa z nálepky s vloženým štítkom RFID a môžu obsahovať aj čiarový kód a / alebo iné tlačené informácie. Inteligentné štítky sa dajú kódovať a tlačiť na požiadanie pomocou stolných tlačiarní štítkov, zatiaľ čo programovanie RFID tagov je časovo náročnejšie a vyžaduje pokročilejšie vybavenie.

Pasívne RFID ZNAČKY

Pasívne štítky sa skladajú z troch prvkov: integrovaný obvod alebo čip, anténa a už spomínaný ochranný materiál, čiže substrát.

Čip
RFID čip ukladá údaje a vykonáva konkrétne úlohy. V závislosti od jeho dizajnu môže byť čip iba na čítanie (RO – Read Only), na jednorazový zápis a opakované čítanie (WORM – Write Once and Read Many times) alebo na čítanie a zápis (RW – Read and Write). Pamäťová kapacita čipu RFID je zvyčajne 96 bitov, ale v zásade sa môže pohybovať v rozmedzí 2 až 1 000 bitov.

Anténa
K čipu je pripojená druhá súčasť, anténa, ktorej účelom je absorbovať vysokofrekvenčné (RF) vlny zo signálu čítačky a odosielať a prijímať údaje. Výkon pasívneho RFID tagu je silne závislý od veľkosti antény – čím väčšia je anténa, tým viac energie môže zhromaždiť a potom odoslať späť.

Tvar antény je tiež dôležitý pre výkon tagu. Nízkofrekvenčné (LF a HF) antény sú zvyčajne cievky, pretože tieto frekvencie majú prevažne magnetickú povahu.

Naproti tomu ultrafrekvenčné antény (UHF) vyzerajú podobne ako staromódne televízne antény („zajačie uši“), pretože ultrafrekvenčné frekvencie sú zasa elektrickej povahy.

Obal
Tretia zložka pasívnej RFID značky je obal, substrát – obvykle polyesterová (mylarová) fólia.

Na rozdiel od aktívnych značiek RFID sú pasívne značky obvykle menšie a lacnejšie.

Aktívne RFID tagy

Podobne ako pasívne RFID tagy, aj aktívne značky majú mikročip aj anténu. Čipy sú však zvyčajne väčšie a majú väčší rozsah ako čipy RFID v pasívnych značkách.

Aktívne značky obsahujú rôzne ďalšie komponenty, ktoré ich odlišujú od pasívnych značiek, napr. integrovaný napájací zdroj (batéria) a integrovaná elektronika.

Napájanie
Zdrojom energie je zvyčajne batéria, aj keď značka môže byť aj solárna. Vstavaný zdroj napájania umožňuje tagu prenášať údaje do čítačky samostatne, bez potreby odberu energie zo samotnej čítačky, ako to robia pasívne štítky. Okrem toho je možné čítať aktívne značky zo vzdialenosti aj viac ako 10 metrov, zatiaľ čo pasívne značky sa dajú spoľahlivo čítať iba na vzdialenosť niekoľko metrov.

Integrovaná elektronika
Elektronické vybavenie štítku sa môže skladať zo senzorov, mikroprocesorov a vstupných/výstupných portov, ktoré všetky sú napájané priamo z batérie značky.

Elektronika umožňuje, aby sa aktívne štítky RFID dali použiť v širšom rozsahu aplikácií ako pasívne štítky.

Napríklad potravinové výrobky podliehajúce skaze môžu byť označené značkami, ktoré zhromažďujú údaje, ktoré potom môžu byť použité na určenie dátumov expirácie a upozorňujú koncového spotrebiteľa, že je tovar po dátume spotreby a môže byť pokazený.

Aj keď na mnohých výrobkoch sú uvedené dátumy exspirácie, tieto dátumy sú platné iba vtedy, ak je produkt skladovaný pri optimálnych podmienkach (teplota, vlhkosť, vystavenie svetlu atď.) pre daný typ produktu.

Trvanlivosť produktu, ak nie je správne skladovaný, sa výrazne skracuje. Aktívny štítok RFID vybavený snímačom teploty by mohol byť schopný napríklad “predpovedať” skutočný dátum exspirácie potraviny, ktorý sa v závislosti od skladovacích podmienok môže líšiť od dátumu na nálepke.

Stručne povedané, či sa v systéme RFID rozhodnete používať aktívne alebo pasívne značky, bude pravdepodobne závisieť od konkrétnej aplikácie a vášho rozpočtu.

Každopádne v RFID vidíme budúcnosť – je zrejmé, že jednoduché sledovanie majetku, ktoré využíva technológiu čiarových kódov bude postupne nahradené RFID systémami, pretože tieto sú efektívnejšie a presnejšie.

RFID technológie sa dnes využívajú už takmer vo všetkých priemyselných odvetviach, mimoriadne vhodné sú (okrem iného) napríklad na:

• Riadenie zásob
• Sledovanie majetku
• Sledovanie personálu
• Bezpečnosť a kontrola prístupu do vyhradených priestorov
• Preukazy vstupu pre zamestnancov a návštevy
• Riadenie dodávateľského reťazca
• Ochrana originality a predchádzanie falšovaniu.