Identificació de radiofreqüència (RFID): funcionament i aplicació

RFID (identificació per radiofreqüència) és una manera d’assegurar l’emmagatzematge i la transmissió d’informació des d’un portador d’etiquetes convenient fins a la ubicació desitjada mitjançant dispositius especials. Aquestes etiquetes d’identificació faciliten el reconeixement de diversos objectes: mercaderies a la botiga, vehicles mòbils durant el transport, ajuden a determinar la seva ubicació, poden identificar persones i animals, sense oblidar les àmplies possibilitats d’identificar documents i propietats.

Què és una etiqueta RFID

L’ona electromagnètica rebuda per l’etiqueta RFID des de l’antena l’activa i és possible tant escriure dades a l’etiqueta com llegir dades de l’etiqueta. L’antena serveix així com a canal de comunicació multifuncional entre el transceptor i l’etiqueta, que assegura completament els processos de transmissió i recepció de dades.

Antenes de diverses formes i mides es poden incrustar en escàners, portes, tornics, en diferents mitjans per treballar amb etiquetes RFID, per tal de proporcionar accés a la informació emmagatzemada en les etiquetes de mercaderies, objectes, persones, vehicles, etc., en total, que es mou a l’interval de l’antena de l’escàner i hi té una etiqueta RFID.

L’antena pot treballar de forma continuada i llegir constantment etiquetes en gran nombre, tot el temps interrogant-les, o bé es pot encendre durant un temps per un senyal de l’operador. Una antena amb un transceptor i un descodificador se situen sovint en un allotjament comú, de manera que el senyal de l'antena seria demodulat immediatament, desxifrat i transmès a través d'una interfície estàndard a un PC per processar més les dades rebudes.

L’etiqueta en si normalment conté una antena, un receptor, un transmissor i una memòria per emmagatzemar dades. L’etiqueta rep energia del senyal de ràdio de l’antena del lector o de la seva pròpia font d’energia, després de rebre un senyal extern, l’etiqueta respon amb el seu propi senyal, que conté certa informació d’identificació. Així doncs, les etiquetes RFID són una mena d’etiqueta, només més intel·ligents.

Escriptura d'informació en una etiqueta RFID

La informació es pot gravar en una etiqueta de diferents maneres, segons el disseny de l’etiqueta. Per tant, les etiquetes RFID poden ser dels següents tipus:

• R / O: etiquetes només per a lectura (només de lectura), quan les dades s’introdueixen a l’etapa de fabricació d’etiquetes i ja no canvien;

• WORM: les etiquetes per a la gravació única i posterior lectura múltiple (Escriu una vegada llegides moltes), no s’introdueixen dades en aquestes etiquetes en producció, la informació és registrada per l’usuari una vegada, i després es pot llegir moltes vegades;

• R / W: etiquetes per a una escriptura repetida i posterior lectura repetida d'informació (lectura / escriptura).

Etiquetes RFID passives i actives

Una etiqueta RFID passiva és capaç de funcionar sense la seva pròpia font d'energia, només rep energia per a l'energia des del senyal de l'escàner. Aquestes etiquetes són de mida més petita que les actives, de pes més lleuger, de producció més barata i de vida útil il·limitada; aquest és el seu avantatge principal.

Un desavantatge condicional d’una etiqueta RFID passiva és que cal un lector de potència suficientment alta. L’etiqueta activa es distingeix per la presència d’una bateria incorporada o per la necessitat d’una bateria adjunta.

Aquestes etiquetes interaccionen amb l'antena de l'escàner a una distància més gran que les etiquetes passives, ja que requereixen menys potència de l'antena durant el funcionament; aquest és el principal avantatge de les etiquetes actives, difereixen en un rang de lectura 2-3 vegades més gran que les etiquetes passives i una etiqueta activa. pot moure’s a gran velocitat per l’àrea de cobertura de l’escàner i encara té temps per treballar.

Tant les etiquetes passives com actives per a les capacitats d'escriptura / lectura, senzilles / múltiples, poden variar àmpliament independentment del mètode d'energia.

Dispositiu d'etiqueta RFID

Un receptor, un transmissor, una antena i una unitat de memòria són les parts principals d’una etiqueta RFID. Tot, tret de l'antena, es col·loca en el cas d'un petit microcircuit: un xip, de manera que pot semblar que la marca només consisteix en una antena de diversos girs i un xip. A les etiquetes actives hi ha una altra part: una font d’energia, una bateria de liti, per exemple.

Beneficis de les etiquetes RFID sobre identificadors gràfics

El codi de barres només s’imprimeix una vegada a l’etapa de producció i envasat, i la informació de l’etiqueta RFID no només es pot canviar completament, sinó que també es pot complementar. Les etiquetes es poden llegir immediatament en gran quantitat gràcies al mecanisme anticollosió, difícil d’aconseguir per a codis gràfics.

Tot i que els codis matricials poden allotjar quantitats relativament grans de dades, requereixen àrees grans per aplicar codis, per exemple, per escriure 50 bytes amb un codi de barres, cal un full A4, mentre que una etiqueta RFID amb un xip de només un centímetre quadrat és fàcil. tindrà 1000 bytes.

Escriure a l’etiqueta és prou ràpid i primer s’han d’escriure els codis gràfics, després imprimir-los i enganxar-los, fins i tot per preservar la integritat de la imatge.

Amb els identificadors RFID, tot és més senzill, n’hi ha prou amb “implantar” l’etiqueta al paquet a l’etapa de producció (no necessàriament des de l’exterior), després escriure les dades de manera sense contacte i l’etiqueta serà eterna (almenys 1.000.000 interaccions amb l’antena de l’escàner), l’etiqueta amagada dins del producte no fa por. brutícia o pols.

A més, les dades registrades a l'etiqueta, total o parcialment, es poden protegir si es necessita de llegir o sobreescriure amb una contrasenya, és una forma fiable de protegir-se contra falsos. Al mateix temps, la lectura té lloc a qualsevol posició de la marca a l’àrea de cobertura de l’escàner, això és més convenient que un codi gràfic que cal portar uniformement a l’escàner.

Freqüència segons aplicació

Quan es necessita una velocitat de lectura elevada, per exemple, per al control de vehicles en moviment, els cotxes de ferrocarril, en sistemes de recollida de residus, s’utilitzen freqüències altes de 850-950 MHz i 2,4-5 GHz. Els escàners d’alta freqüència es munten en comportes o barreres i s’instal·la una etiqueta RFID (transpondedor), per exemple, al parabrisa d’un cotxe. L’interval d’interacció entre l’etiqueta i l’escàner és de 4 a 8 metres, cosa que crea condicions favorables per a les persones, ja que el lector està situat fora del seu abast.

Actualment, l’interval de freqüència mitjana de 10-15 MHz és molt popular. S'utilitza en el transport i altres aplicacions similars on es necessita treballar amb targetes reescriptibles, targetes intel·ligents, etc. Moltes targetes intel·ligents actuals funcionen igual que les etiquetes RFID de mitja ona.

L’interval de baixa freqüència 100-500 KHz funciona a una distància petita entre l’escàner i l’objecte, no més de 50 cm, de vegades menys de 10 cm.

Una antena gran compensa el curt abast, però la interferència de les línies d’alta tensió, els ordinadors i fins i tot les làmpades d’estalvi d’energia poden interferir amb el sistema. Però tot i així, en molts sistemes de control d'accés (magatzems, passarel·les), s'utilitzen freqüències baixes per treballar amb targetes RFID sense contacte. A més, el rang de baixa freqüència s’utilitza per a la identificació sense contacte d’animals i objectes metàl·lics com ara botes de cervesa.

Vegeu també

24 vídeos amb una durada total d’11 hores 17 minuts.

La primera part descriu de què es tracta generalment la identificació de radiofreqüència, en quines lleis físiques es basa la transmissió de dades, quins estàndards existeixen i on s’utilitzen més sovint targetes de diversos estàndards. Tipus de targetes, la seva estructura interna, abast. Formes d’interacció entre targetes i lectors.

La segona part està dedicada a la revisió de les targetes estàndard EM-Marine. Factor de forma d’execució de la targeta. Àrees d’ús. Protocol de transferència de dades de la targeta. Format d'emmagatzematge de codi d'identificació.Fonaments de la targeta. Aquí també es considera el circuit lector, es donaran recomanacions sobre el muntatge i la configuració del lector. I, finalment, s’analitza amb detall l’algorisme de transmissió del codi d’identificació de la targeta.

La tercera part del vídeo està dedicada a les targetes Mifare. Aparició de targetes, àmbit d’ús. El mòdul es basa en el xip especialitzat MFRC522. Connexió del mòdul al microcontrolador. Anàlisi de la biblioteca per treballar amb el mòdul. Una anàlisi detallada del funcionament amb targetes de la norma Mifare Ultralight i Mifare Classic.