5.5. Радиочастотная идентификация

Типичная система RFID показана на рис.

• радиочастотной метки или транспондера (по-английски — Та Transponder);

• считывателя информации (Reader) и

• устройства для обработки информации — компьютера.

Метка и считыватель связываются между собой радиочастотным каналом.

Считыватель содержит в своем составе передатчик и антенну, по­средством которых излучается электромагнитное поле определенной частоты. Попавшие в зону действия считывающего поля радиочастот­ные метки «отвечают» собственным сигналом, содержащим полезную информацию (например код товара), на той же самой или другой час­тоте. Сигнал улавливается антенной считывателя, полезная информа­ция расшифровывается и передается в компьютер для обработки.

Радиочастотная метка обычно включает в себя приемник, пере­датчик, антенну и блок памяти для хранения информации. Прием­ник, передатчик и память конструктивно выполняются в виде от­дельной микросхемы (чипа). Иногда в состав конструкции метки включается источник питания (например литиевая батарейка).

Метки с источниками питания называются активными (Active). Дальность считывания активных меток не зависит от энергии считы­вателя. Пассивные метки (Passive) не имеют собственного источника питания, а необходимую для работы энергию получают из поступаю­щего от считывателя электромагнитного сигнала. Дальность чтения пассивных меток зависит от энергии считывателя. Преимуществом активных меток по сравнению с пассивными является значительно большая (не менее чем в 2-3 раза) дальность считывания информации и высокая допустимая скорость движения активной метки относитель­но считывателя.

80

Глава 5

Способы записи информации на метку

Информация в устройство памяти радиочастотной метки может быть занесена различными способами. Способ записи информации за­висит от конструктивных особенностей метки. В зависимости от этого различают следующие типы меток: .

Read Only — метки, которые работают только на считывание инфор­мации. Необходимые для хранения данные заносятся в память метки изготовителем и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.

WORM — метки (Write Once Read Many) для однократной записи и\ многократного считывания информации. Они поступают от изготовите­ля без каких-либо данных пользователя в устройстве памяти. Необхо­димая информация записывается самим пользователем, но только один раз. При необходимости изменить данные потребуется новая метка.

R/W — метки (Read/Write) многократной записи и многократного считывания информации.

Диапазоны частот

Частоты электромагнитного излучения считывателя и обратного сигнала, передаваемого меткой, значительно влияют на характеристи­ки работы радиочастотной системы в целом. Как правило, чем выше диапазон рабочих частот системы RFID, тем больше дальности, на ко­торых считывается информация с радиочастотных меток (табл. 5.6).

Низкочастотные метки имеют встроенные антенны в виде многокон­турных (несколько сотен) обмоток. Высокочастотные метки имеют од­ноконтурные обмотки (диполь-антенна). Наименьшими размерами и стоимостью обладают пассивные метки класса Read Only (только чте­ние) и малой дальности (расстояние до считывателя не более 2 м).

Таблица 5.6

Применение радиочастотных меток различных диапазонов частот

|/_а^мг2пвание товаров

81

Недостатки радиочастотных меток

К недостаткам радиочастотных меток относятся:

• относительно высокая стоимость;

• невозможность размещения под металлическими и электропро­водными поверхностями;

• взаимные влияния (коллизии);

• подверженность помехам в виде электромагнитных полей. Использовать радиочастотные метки целесообразно для защиты

дорогих товаров от краж или для обеспечения сохранности изделий, переданных на гарантийное обслуживание. В сфере логистики и транс­портировки грузов стоимость радиочастотной метки может оказаться совершенно незначительной по сравнению со стоимостью содержимо­го контейнера. Радиочастотные метки подвержены влиянию металла (электромагнитное поле экранируется токопроводящими поверхно­стями). Это положение относится и к некоторым типам упаковки жид­ких пищевых продуктов, запечатанных фольгой. Известны случаи маркировки метками RFID упаковок с обувью. При этом в условиях влажности кожа ботинок приобретала свойства электропроводимос­ти и ухудшала работу системы RFID в целом.

Во многих случаях в поле действия считывателя может одновремен­но попасть несколько радиочастотных меток. Это может быть сделано умышленно, например в магазине при проходе через пункт контроля. Сложно идентифицировать и подсчитать количество меток каждого типа, одновременно попавших в поле действия считывателя, не пропу­стив ни одной из них. В считывателях, обладающих такими возможно­стями, реализован специальный алгоритм антиколлизии. Технологии антиколлизии пока мало применимы в связи с тем, что их реализация приводит к значительному увеличению времени считывания.

Системы радиочастотной идентификации могут быть чувствитель­ны к помехам в виде электромагнитных полей от включенных компью­теров (мониторов).

Использование радиочастотных меток

Пример 1. Защита автомобильных прицепов от угонов В Великобритании широко распространены автомобильные при-Чепные домики-фургоны типа «caravan». Их сохранностью в первую очередь озабочены страховые компании. При изготовлении каждому Домику-фургону присваивается уникальный идентификационный код

82

Глава]

VIN, состоящий из 17 буквенно-цифровых знаков. С 1998 г. внедре* схема маркировки домиков. Идентификационный код VIN методов химического травления наносится на все стекла с одновременным дуб-] лированием этой информации в памяти радиочастотной метки. Пас] сивная радиочастотная метка типа WORM имеет размеры кредитное карты и обладает программируемой памятью емкостью 1360 бит (оке ло 170 буквенно-цифровых знаков). Метка устанавливается внутр! фургона при сборке на заводе. Данные о владельце однократно заш сываются в память WORM в момент продажи и после этого уже могут быть изменены. Эта информация считывается с метки диета* ционно при движении фургона мимо поста дорожной полиции. Есл| данные об угоне имеются в полицейском компьютере, тревожный сиг| нал будет выдан автоматически.

Пример 2. Электронная маркировка товаров в торговле Компания Sainsbury's Supermarkets (Великобритания), обладающа сетью из 381 супермаркета, приняла решение об электронной марки-| ровке товаров. Малоразмерные метки RFID толщиной с лист бумаги! запрессовываются в упаковку товаров еще на этапе их производства! В магазинах установлены детекторы защиты от краж на входах и вы-j ходах торгового зала. Детекторы обнаруживают присутствие радиоча! стотной метки и издают сигнал тревоги. Дезактиваторы меток распо| ложены у кассира. Стандартные сканеры штрихового кода доработан! и позволяют вместо традиционных двух последовательных операции считывания кода товара с последующим снятием защиты выполнят^ одну, объединяющую обе указанные функции. Система доказала свою эффективность. В первую очередь маркируются товары из rpynj пы риска (наиболее подверженные кражам), а также товары в дороги^ секциях. Маркированные и немаркированные товары не отличаютс^ по внешнему виду (виден только штриховой код, но неизвестно, за^| прессована ли метка в упаковку и в каком месте). Применение указана ной схемы сокращает время работы кассира и общее количество конт| рольного оборудования в торговом зале.