Co to jest RFID?

RFID (identyfikacja częstotliwości radiowej) to forma komunikacji bezprzewodowej, która łączy w sobie wykorzystanie sprzężenia elektromagnetycznego lub elektrostatycznego w części widma elektromagnetycznego o częstotliwości radiowej w celu jednoznacznej identyfikacji obiektu, zwierzęcia lub osoby. RFID ma szerokie zastosowanie , z typowymi zastosowaniami, w tym mikroczipami dla zwierząt, urządzeniami zabezpieczającymi przed kradzieżą mikrochipów samochodowych, kontrolą dostępu, kontrolą parkingów, automatyzacją linii produkcyjnych i zarządzaniem materiałami.

Jak to działa?

System RFID składa się głównie z trzech podstawowych elementów: znaczników elektronicznych, anten i czytników.

Tagi elektroniczne: zwany także transponderem, umieszczony w identyfikowanym obiekcie, jest nośnikiem danych w systemie RFID, przechowującym unikalne informacje identyfikacyjne obiektu.

Antena: Służy do transmisji sygnałów radiowych, łączenia czytnika z tagiem, realizując bezprzewodową transmisję danych.

Czytelnik: Służy do odczytywania danych w znaczniku i wysyłania ich do systemu przetwarzania danych w celu dalszego przetwarzania.

 

Proces pracy technologii RFID jest mniej więcej następujący:

„Proces identyfikacji”.: Gdy przedmiot z znacznikiem elektronicznym znajdzie się w zasięgu identyfikacji czytnika, czytnik wysyła sygnał radiowy w celu aktywacji znacznika elektronicznego.

„Transmisja danych”: po odebraniu sygnału znacznik elektroniczny wysyła zapisane dane z powrotem do czytnika za pośrednictwem anteny.

„Przetwarzanie danych”.: Po otrzymaniu danych czytnik przetwarza je poprzez oprogramowanie pośredniczące i ostatecznie przesyła przetworzone dane do komputera lub innego systemu przetwarzania danych

 

Jakie są rodzaje systemów RFID?

Technologię RFID (identyfikacja częstotliwości radiowej) można klasyfikować na podstawie wielu wymiarów, obejmujących głównie tryb zasilania, częstotliwość roboczą, tryb komunikacji i typ chipa znacznika. ‌‌

‌Klasyfikacja według trybu zasilania‌:

„System aktywny”: ten typ systemu ma wbudowany zasilacz i można go zidentyfikować z dużej odległości. Jest zwykle używany w scenariuszach wymagających czytania na odległość.

„System pasywny”: wykorzystując w celu uzyskania energii fale elektromagnetyczne emitowane przez czytnik, nadaje się do identyfikacji na małe odległości i jest tani.

„System półaktywny”: łącząc cechy systemów aktywnych i pasywnych, niektóre znaczniki mają niewielką ilość wbudowanego zasilacza, aby przedłużyć żywotność lub zwiększyć siłę sygnału.

„Klasyfikacja według częstotliwości roboczej”:

„System niskiej częstotliwości (LF): pracujący w paśmie niskiej częstotliwości, odpowiedni do identyfikacji z bliskiej odległości, tani, odpowiedni do śledzenia zwierząt itp.

„System wysokiej częstotliwości (HF): pracujący w paśmie wysokiej częstotliwości, odpowiedni do identyfikacji na średnie odległości, często stosowany w systemach kontroli dostępu.

„System ultrawysokiej częstotliwości (UHF): pracujący w paśmie ultrawysokiej częstotliwości, odpowiedni do identyfikacji na duże odległości, często stosowany w logistyce i zarządzaniu łańcuchem dostaw.

„System mikrofalowy (uW): działa w paśmie mikrofalowym, odpowiedni do identyfikacji na bardzo duże odległości, często używany do pobierania opłat za autostrady itp.

„Klasyfikacja według metody komunikacji”:

„System półdupleksowy”: Obie strony komunikacji mogą naprzemiennie wysyłać i odbierać sygnały, co jest odpowiednie w przypadku zastosowań z małymi ilościami danych.

„System pełnego dupleksu”: Obie strony komunikacji mogą jednocześnie wysyłać i odbierać sygnały, co jest odpowiednie w przypadku zastosowań wymagających szybkiej transmisji danych.

‌Klasyfikacja według chipa znacznika‌:

„Znacznik tylko do odczytu (R/O): zapisane informacje można tylko odczytać, a nie zapisać.

„Znacznik odczytu i zapisu” (R/W): informacje można odczytywać i zapisywać, co jest odpowiednie w przypadku scenariuszy wymagających częstych aktualizacji danych.

‌Znacznik WORM (zapis jednorazowy): Informacji nie można zmienić po jej zapisaniu, odpowiedni w scenariuszach wymagających wysokiego bezpieczeństwa.

Podsumowując, klasyfikacja technologii RFID opiera się na różnych standardach i wymaganiach, obejmujących wiele wymiarów, od metod zasilania po metody komunikacji, aby spełnić potrzeby różnych scenariuszy zastosowań

Zastosowania i obudowy RFID

Historia RFID sięga lat czterdziestych XX wieku; jednakże był częściej używany w latach 70. XX wieku. Przez długi czas wysoki koszt znaczników i czytników uniemożliwiał szerokie wykorzystanie komercyjne. Wraz ze spadkiem kosztów sprzętu wzrosło również wykorzystanie technologii RFID.

Niektóre typowe zastosowania zastosowań RFID obejmują:

 

Zarządzanie magazynem

Zarządzanie magazynem to kluczowy obszar zastosowań technologii RFID. Elektroniczne znaczniki RFID mogą skutecznie rozwiązać problem zarządzania informacjami o ładunku w magazynowaniu, umożliwiając przedsiębiorstwom zrozumienie lokalizacji i stanu przechowywania towarów w czasie rzeczywistym. Technologia ta odgrywa ważną rolę w poprawie wydajności magazynowania i sterowaniu produkcją. Globalni giganci handlu detalicznego, tacy jak Walmart i niemieckie Metro, przyjęli technologię RFID w celu identyfikacji produktów, zabezpieczenia przed kradzieżą, kontroli zapasów i ważności produktów w czasie rzeczywistym, znacznie poprawiając w ten sposób efektywność połączenia logistycznego.

Zapobieganie podrabianiu i identyfikowalność

Zapobieganie podrabianiu i identyfikowalność to ważne zastosowania technologii RFID w wielu dziedzinach. Każdy produkt wyposażony jest w unikalny elektroniczny znacznik RFID, który rejestruje wszystkie informacje o produkcie od producenta źródłowego aż do terminala sprzedażowego. Po zeskanowaniu tych informacji generowany jest szczegółowy zapis historii produktu. Metoda ta jest szczególnie odpowiednia do zwalczania podrabiania wartościowych przedmiotów, takich jak papierosy, alkohol i leki, a także do zwalczania fałszowania biletów. Dzięki technologii RFID można zapewnić autentyczność produktu i śledzić jego źródło, zapewniając konsumentom i przedsiębiorstwom większe zaufanie i przejrzystość.

Inteligentna opieka medyczna

W inteligentnej opiece medycznej technologia RFID zapewnia wydajne i dokładne metody przechowywania informacji i kontroli na potrzeby monitorowania medycznego. Na oddziale ratunkowym, ze względu na dużą liczbę pacjentów, tradycyjna metoda rejestracji ręcznej jest nieefektywna i podatna na błędy. W tym celu każdy pacjent otrzymuje opaskę RFID na nadgarstek, a personel medyczny wystarczy zeskanować, aby szybko uzyskać informacje o pacjencie, co daje pewność, że prace ratunkowe przebiegają w sposób uporządkowany i pozwalają uniknąć wypadków medycznych spowodowanych błędnym wprowadzeniem informacji. Ponadto technologia RFID jest również wykorzystywana do automatycznej identyfikacji i śledzenia wyrobów medycznych i leków, co jeszcze bardziej poprawia zarządzanie medyczne i bezpieczeństwo.

Kontrola dostępu i obecność

Kontrola dostępu i frekwencja to ważne zastosowania technologii RFID w zarządzaniu personelem. Karty kontroli dostępu i systemy jednokartowe są szeroko stosowane w kampusach, przedsiębiorstwach i innych miejscach, a wiele funkcji, takich jak uwierzytelnianie tożsamości, zarządzanie płatnościami i bezpieczeństwem, jest realizowanych za pomocą jednej karty. System ten nie tylko upraszcza procedury wjazdu i wyjazdu oraz poprawia efektywność pracy, ale także skutecznie zapewnia bezpieczeństwo. Jeżeli dana osoba nosi kartę częstotliwości radiowej opakowaną w rozmiarze dowodu osobistego, a przy wejściu i wyjściu znajduje się czytnik, tożsamość tej osoby może zostać automatycznie zidentyfikowana przy wejściu i wyjściu, a w przypadku nielegalnego wtargnięcia zostanie uruchomiony alarm . W miejscach, w których poziom bezpieczeństwa jest wysoki, można łączyć także inne metody identyfikacji, takie jak odciski palców, odciski dłoni czy rysy twarzy zapisane na kartach radiowych.

Zarządzanie środkami trwałymi

Zarządzanie środkami trwałymi jest ważnym zastosowaniem technologii RFID w dziedzinie zarządzania aktywami. Zarządzający aktywami mogą wygodnie przeprowadzać inwentaryzację aktywów, przyklejając lub mocując elektroniczne znaczniki RFID na aktywach. Dodatkowo, wykorzystując system zarządzania środkami trwałymi RFID, administratorzy mogą w jednolity sposób zarządzać środkami trwałymi, w tym ustawiać przypomnienia informacyjne o planowych przeglądach i złomowaniu. Jednocześnie system wspiera także zatwierdzanie nabycia aktywów i zarządzanie materiałami eksploatacyjnymi, znacznie poprawiając efektywność i dokładność zarządzania.

Inteligentne zarządzanie biblioteką

Inteligentne zarządzanie bibliotekami jest ważnym zastosowaniem technologii RFID w bibliotekach. Osadzając znaczniki RFID w książkach, biblioteki mogą w pełni zautomatyzować wypożyczanie i zwrot książek, zarządzanie zapasami i zarządzanie zabezpieczeniem przed kradzieżą. Ta metoda nie tylko pozwala uniknąć żmudnej ręcznej inwentaryzacji i poprawia efektywność zarządzania, ale także umożliwia czytelnikom wypożyczanie i zwracanie książek za pomocą prostych operacji, co znacznie poprawia komfort użytkownika. Dodatkowo technologia RFID umożliwia także wygodne odbieranie informacji o książkach, dzięki czemu nie ma konieczności przenoszenia książek podczas sortowania książek, co poprawia efektywność pracy i ogranicza błędy w pracy.

Inteligentne zarządzanie sprzedażą detaliczną

Inteligentne zarządzanie handlem detalicznym jest ważnym zastosowaniem technologii RFID w branży detalicznej. Dołączając znaczniki RFID do towarów, branża detaliczna może zapewnić dokładne zarządzanie i monitorowanie zapasów towarów, poprawiając w ten sposób wydajność operacyjną i satysfakcję klienta. Na przykład sklepy odzieżowe mogą używać znaczników RFID, aby ułatwić klientom płacenie z góry, unikając marnowania pracy i kosztów. Ponadto sklepy mogą również monitorować sprzedaż w czasie rzeczywistym, prowadzić efektywne śledzenie i prace korygujące w oparciu o dane sprzedażowe, a także realizować statystyki danych sprzedażowych w czasie rzeczywistym, uzupełnianie i funkcje antykradzieżowe towarów.

Elektroniczny system nadzoru artykułów

Elektroniczny system nadzoru artykułów (EAS) służy głównie do zapobiegania kradzieży towarów. System opiera się głównie na technologii identyfikacji radiowej (RFID). Karty częstotliwości radiowej mają zwykle 1-bitową pojemność pamięci, czyli dwa stany włączenia i wyłączenia. Gdy karta radiowa zostanie aktywowana i zbliży się do skanera przy wyjściu ze sklepu, system ją wykryje i uruchomi alarm. Aby zapobiec fałszywym alarmom, podczas zakupu towaru sprzedawca użyje specjalnych narzędzi lub pól magnetycznych, aby wyłączyć kartę częstotliwości radiowej lub zniszczyć jej właściwości elektryczne. Ponadto istnieje wiele technologii dla systemów EAS, w tym mikrofale, pole magnetyczne, magnetyzm akustyczny i częstotliwości radiowe.

Śledzenie zwierząt domowych i zwierząt gospodarskich

Śledzenie zwierząt domowych i inwentarza żywego jest jednym z najpowszechniejszych zastosowań technologii RFID. Wielu właścicieli zwierząt domowych używa znaczników RFID do śledzenia swoich zwierząt, aby mieć pewność, że nie zgubią się ani nie zostaną skradzione. Przywieszki te można przyczepić do obroży dla zwierząt lub innych urządzeń, dzięki czemu właściciele będą mogli w każdej chwili wykryć lokalizację zwierzęcia za pomocą czytnika RFID.

Inteligentny transport

Technologia RFID ma szerokie zastosowanie w obszarze inteligentnego transportu. Może realizować automatyczne uwierzytelnianie i śledzenie pojazdów, poprawiając w ten sposób bezpieczeństwo i efektywność ruchu drogowego. Na przykład dzięki dedykowanej komunikacji krótkiego zasięgu pomiędzy pokładowym znacznikiem elektronicznym zamontowanym na przedniej szybie pojazdu a anteną radiową punktu poboru opłat, pojazd może uiścić opłatę bez zatrzymywania się podczas przejazdu przez punkt poboru opłat drogowych i mostowych. Ponadto technologię RFID można również wykorzystać do gromadzenia danych, kart autobusowych, identyfikacji parkingów, pobierania opłat, zarządzania taksówkami, zarządzania węzłami autobusowymi, identyfikacji lokomotyw kolejowych, kontroli ruchu lotniczego, identyfikacji biletów pasażerskich i śledzenia przesyłek bagażowych.

Automobilowy

Technologia RFID ma wiele zastosowań w branży motoryzacyjnej, w tym w produkcji, zabezpieczeniach przed kradzieżą, pozycjonowaniu i kluczykach samochodowych. W procesie produkcyjnym technologię RFID można wykorzystać do śledzenia części samochodowych i zarządzania nimi oraz poprawy wydajności produkcji. Jeśli chodzi o zabezpieczenie przed kradzieżą, w kluczyku samochodowym zintegrowana jest technologia RFID, a tożsamość kluczyka jest weryfikowana przez czytnik/zapis, aby zapewnić, że silnik samochodu uruchomi się dopiero po odebraniu określonego sygnału. Ponadto technologię RFID można również wykorzystać do pozycjonowania i śledzenia pojazdów, aby poprawić dokładność i efektywność planowania pojazdów. Aplikacje te nie tylko poprawiają bezpieczeństwo i wygodę pojazdów, ale także promują innowacje i rozwój w przemyśle motoryzacyjnym.

Zarządzanie wojskiem/obroną

Zarządzanie wojskiem/obroną jest ważnym obszarem zastosowań technologii RFID. W środowiskach wojskowych technologia RFID służy do identyfikacji i śledzenia różnych materiałów i personelu, takich jak amunicja, broń, materiały, personel i ciężarówki. Technologia ta zapewnia dokładne, szybkie, bezpieczne i kontrolowane podejście techniczne do zarządzania wojskiem/obroną, zapewniając dynamiczne śledzenie w czasie rzeczywistym ważnych leków wojskowych, broni, amunicji lub pojazdów wojskowych.

Zarządzanie logistyką i łańcuchem dostaw

Technologia RFID odgrywa kluczową rolę w logistyce i zarządzaniu łańcuchem dostaw. Wykorzystuje znaczniki lub chipy RFID w środowiskach transportowych i magazynowych, aby śledzić przedmioty w czasie rzeczywistym, w tym informacje takie jak lokalizacja, ilość i status, optymalizując w ten sposób procesy logistyczne i ograniczając liczbę operacji wykonywanych ręcznie. Ponadto technologia RFID może również automatycznie przeprowadzać liczenie zapasów i zarządzanie dystrybucją, co jeszcze bardziej poprawia wydajność i przejrzystość. Technologia ta nie tylko poprawia efektywność i dokładność zarządzania łańcuchem dostaw, ale także zmniejsza koszty i liczbę błędów.

Zarządzanie produktami wynajmu

Technologia RFID ma szerokie zastosowanie w zakresie zarządzania wypożyczonymi produktami. Dzięki osadzeniu elektronicznych znaczników w wynajmowanych produktach można w łatwy sposób uzyskać informacje o produkcie, dzięki czemu nie ma konieczności przesuwania obiektów fizycznych podczas sortowania czy liczenia produktów, co znacznie poprawia efektywność pracy i ogranicza błędy ludzkie. Technologia ta nie tylko upraszcza proces zarządzania zapasami, ale także zwiększa możliwości śledzenia i identyfikacji produktów, zapewniając bardziej niezawodne i wydajne rozwiązanie dla wypożyczalni.

Zarządzanie pakietami lotniczymi

Zarządzanie przesyłkami lotniczymi jest ważnym obszarem zastosowań technologii RFID. Światowy przemysł lotniczy płaci do 2,5 miliarda dolarów rocznie za zagubiony i opóźniony bagaż. Aby rozwiązać ten problem, wiele linii lotniczych wprowadziło bezprzewodowe systemy identyfikacji radiowej (RFID), aby usprawnić śledzenie, dystrybucję i przesyłanie bagażu, poprawiając w ten sposób zarządzanie bezpieczeństwem i unikając przypadków błędnej dostawy. Elektroniczne znaczniki RFID można łatwo zintegrować z istniejącymi przywieszkami bagażowymi, drukarkami do odprawy i urządzeniami do sortowania bagażu, aby automatycznie skanować bagaż i zapewnić, że pasażerowie i bagaż rejestrowany dotrą do miejsca przeznaczenia bezpiecznie i na czas.

Produkcja

Technologia RFID ma szerokie zastosowanie w obszarze produkcji. Po pierwsze, może monitorować dane produkcyjne w czasie rzeczywistym, aby zapewnić przejrzystość i sterowalność procesu produkcyjnego. Po drugie, technologię RFID można wykorzystać do śledzenia jakości, aby zapewnić kontrolę jakości produktów w całym procesie produkcyjnym, od surowców po produkty końcowe. Wreszcie, dzięki technologii RFID można osiągnąć zautomatyzowane procesy produkcyjne, co nie tylko poprawia wydajność produkcji, ale także znacznie zmniejsza możliwość błędów ludzkich. Zastosowania te sprawiają, że technologia RFID jest technologią niezbędną w obszarze produkcji.