Главная » Статьи » Что такое RFID метки: конструкция, технология работы, особенности использования

Что такое RFID метки: конструкция, технология работы, особенности использования

Бесконтактный обмен информацией на высокой скорости уже давно стал нормой в жизни и работе большинства людей. Разработчики постоянно представляют высокотехнологичные новинки для передачи, считывания, учета данных. Инновационные RFID метки, представленные в каталоге https://galaxyrf.ru/product_cat/rfid-tags/, обеспечивают бесконтактную коммуникацию различных устройств. Потенциал применения подобных разработок практически неограничен.

Один из вариантов использования RFID меток – реклама и продвижение различных товаров и услуг. Устройства применяются для идентификации сотрудников компаний и клиентов. С помощью компактных меток можно пользоваться онлайн-сервисами, оплачивать проезд, проводить инвентаризацию товаров, активировать приложения на мобильных устройствах.

Что означает наименование RFID

Визуально каждая метка RFID выполнена в форме компактного устройства, не имеющего отдельного питания. В некоторых случаях в метку встраивается активный чип, с помощью которого выполняется коммутация со считывателями в радиусе до 1,5 метра.

RFID расшифровывается как радиочастотная идентификация (radio frequency identification). Поддерживаемая скорость обмена данными между устройствами достигает 424 Кбит в секунду. Коммутация между приборами происходит мгновенно. Требования для уверенного приема и обработки информации – дистанция должна быть в пределах между 40 и 1500 мм.

Устройство метки RFID

В состав каждой системы считывания и распознавания информации входит набор обязательных устройств, каждый из которых отвечает за определенные функции. Основным элементов RFID является метка, конструктивно состоящая из следующих модулей:

  • запись необходимой информации и ее хранение осуществляется в специальный микрочип. Кроме накопления данных, модуль отвечает за передачу необходимой информации считывающему устройству;
  • взаимодействие со считывателем происходит посредством антенны, входящей в состав RFID метки. Данный элемент отвечает за прием электромагнитных волн от считывателя и отправку ответной информации с микрочипа на основное устройство системы;
  • антенна и микрочип заключены в специальную оболочку и внешний корпус, форма и размеры которого могут быть разными, зависят от особенностей RFID.

Стандартная RFID метка является инновационным устройством для хранения и передачи данных. Кроме нее в состав любой системы идентификации входят другие обязательные устройства. Одним из базовых элементов системы является RFID-считыватель (ридер), ручной или стационарный. В его задачу входит чтение, запись, обработка информации с микрочипов меток. На рынке представлено большое количество подобных ридеров разных форм и размеров.

Для связи всех элементов в единое целое используется специальная система учета. Программное обеспечение принимает и обрабатывает данные с микрочипов и считывателей, записывает информацию в единую базу данных. От работы системы учета зависит эффективность функционирования всего комплекса.

По сравнению с давно использующейся системой NFC, технология RFID обладает рядом преимуществ. В зависимости от требований клиента, идентификаторы можно перезаписывать или дополнять. Радиус действия RFID может достигать несколько десятков метров. Наличие прочного корпуса обеспечивает надежность меток. За счет использования микрочипов пассивного типа, срок эксплуатации RFID меток неограничен.

Классификация меток RFID

Выбирая RFID метки, необходимо обращать внимание на тип питания устройств. Пассивные модели имеют компактные размеры, минимальную стоимость, простую конструкцию. Для считывания таких меток необходимо почти вплотную поднести устройство к ридеру. Оптимальный вариант использования – встраивание меток в пластиковые карты, например, в системах контроля доступа, для оплаты проезда на общественном транспорте.

В состав RFID-меток активного типа входит встроенный источник питания. Техническая начинка, конструктивное исполнение устройств более сложное. Основные достоинства таких моделей – больший радиус действия (до 50-100 м) и увеличение количества вариантов использования (например, радиомаячки). При этом, такие метки стоят дороже пассивных.

Кроме типа питания, существуют и другие классификации компактных устройств с микрочипами:

  • RFID метки изготавливаются из разных материалов. Пользуются спросом самоклеящиеся стикеры, бирки, этикетки. Активно применяются микрочипы в корпусе из металла, пластика, других материалов;
  • по типу памяти выделяют RFID метки с однократной и многократной записью, только с функцией считывания;
  • по поддерживаемым стандартам. Это определяет совместимость меток и считывателей разных производителей;
  • по рабочей частоте их разделяют на низко-, высоко- и ультравысокочастотные (LF, HF и UHF), у них различные сферы применения.

Указанные типы RFID устройств не являются единственными. На рынке представлено большое количество вариантов меток, отличающихся по конструкции, функционалу, размерам, способам применения. Например, есть метки, специально предназначенные для крепления на металл (у обычных сильно падает дальность чтения). Метки в керамическом корпусе выдерживают высокие температуры.

Виды конструкций

В большинстве случаев RFID-метка – это компактное и недорогое устройство, работающее в различных условиях, при больших перепадах температуры и влажности. Форма и размеры изделий зависят от вида использования, требований заказчика. Конструктивно, метки выполняются в следующих вариантах:

  • изделия в форме диска или круглой формы являются наиболее распространенными устройствами. Для производства корпуса меток применяются полистирол, эпоксидная смола, различные марки пластика. Стандартный размер таких устройств варьируется от 10 до 100 мм. Метки успешно работают при температуре от -40 до +90 градусов;
  • специальное стекло или пластик применяется в производстве меток в форме трубы или колбы. Достоинствами изделий является высокая механическая прочность и долговечность. Для исключения колебаний сети в состав устройств входит конденсатор развязки;
  • для установки в системах с повышенными требованиями к прочности и износостойкости применяются метки прямоугольной формы, выполненные из пластика. За счет больших габаритов внутрь корпуса удается установить индукционную катушку большего размера. Соответственно, радиус действия прибора увеличивается;
  • в системах контроля доступа, идентификации клиентов и персонала, для пропуска на различные объекты используются RFID метки в форме компактного браслета или часов. Устройство хорошо держится на запястье и не вызывает неудобств при ношении;
  • бесконтактные пластиковые карты различного назначения со встроенной RFID меткой имеют небольшую стоимость, прочный корпус, практичны и функциональны в использовании;
  • для идентификации и обозначения багажа, различных товаров и продукции используются самоклеящиеся этикетки со встроенным RFID блоком. Подобные метки реализуются в рулонах, имеют небольшую стоимость.

Благодаря современным техническим возможностям оборудования, встроить RFID метку можно практически в любой корпус. При наличии требований клиента, компании производители выполняют подобные заказы быстро и без особых сложностей.

Применение RFID меток

После появления на рынке RFID меток, спрос на продукцию постоянно растет. При внедрении высокотехнологичных решений и разработок использование радиочастотной идентификации становится все более востребованным. Надежность, высокая скорость считывания и обработки данных, отсутствие ошибок – основные преимущества использования технологии. Там, где требуется большая дальность и возможность считывать сразу множество меток, используют метки диапазона UHF. Там, где дистанция должна быть минимальная, и считываться за раз должна только одна метка, используют оборудование и метки диапазона LF или HF. В различных автоматизированных системах RFID метки находят большое количество вариантов применения:

  • нанесение этикеток или других типов RFID меток на различные товары и продукцию, сырьё, оборотную тару помогает организовать систему учета и перемещения грузов на производстве, торговых и коммерческих объектах;
  • при использовании идентификации продукции на складе обеспечивается безошибочный учёт нахождения товаров. Облегчаются и упрощаются процессы отгрузки и приёма продукции;
  • с помощью компактных радиометок удаётся защитить различную продукцию от подделок. Изготовить дубликат RFID метки невозможно. При этом цена оригинальной этикетки минимальна и не сказывается на стоимости товара;
  • используя пластиковые карты с радиометками, оплата проезда в общественном транспорте становится быстрой, простой и удобной процедурой;
  • с помощью пропусков или браслетов со встроенной RFID меткой можно организовать систему доступа на различные объекты для клиентов и персонала.

Постепенно число вариантов использования радиометок увеличивается. Производители предлагают все новые способы применения компактных RFID меток, выполненных в разных корпусах или бескорпусных моделей.

Как работает система RFID считывания

Для большинства пользователей принцип работы RFID практически не отличается от функционирования технологии NFC. Во встроенную память микрочипа записывается необходимая информация, однозначно идентифицирующая метку. Сканирование данных осуществляется специальным считывателем или ридером.

Технология работы системы выглядит следующим образом:

  • этикета, прямоугольная или круглая метка, другие виды идентификаторов устанавливаются и надежно фиксируются на продукции или конкретном изделии;
  • при поднесении на подходящую дистанцию считывателя, антенна RFID метки улавливает электромагнитные импульсы от аналогичного устройства ридера;
  • активный микрочип пересылает ответную информацию считывателю. Если используется пассивный чип, некоторое время уходит на накопление необходимой для отправки сообщения энергии;
  • после приема данных от чипа происходит расшифровка данных ридером и трансформация в понятную для дальнейшей обработки форму.

Технология достаточно простая и понятная, что и объясняет ее популярность и востребованность на рынке. Для уверенного и безошибочного считывания данных, ридер и метка должны находится друг от друга на допустимом расстоянии.

Достоинства использования меток RFID

По сравнению с другими способами идентификации и считывания данных, технология RFID имеет много преимуществ. За счет небольшой стоимости меток с микрочипами и компактных размеров, спрос на такие устройства постоянно растет. Основными достоинствами технологии являются:

  • универсальные метки можно дописывать, перезаписывать, стирать информацию на них. По сравнению с другими способами, например, штрихкодированием, технология однозначно выигрывает;
  • считывание информации производится путем обработки радиоволн разной частоты. Соответственно для получения достоверной информации не требуется помещать метку и ридер в зону прямой видимости. Наличие плотной тары или упаковки не является ограничивающим фактором. Основное требование – соблюдение необходимого расстояния для считывания;
  • по сравнению со стандартным двумерным кодом, RFID метка может хранить в памяти большой объем информации, вне зависимости от марки и модели устройства;
  • разработка основных типов радиометок велась с учетом использования в жестких условиях. Устройства работают при больших перепадах температуры и влажности, выдерживают значительные механические нагрузки. Пассивные модели по сроку эксплуатации не ограничены во времени;
  • в зависимости от модели можно подобрать устройства с большим радиусом считывания. Использовавшиеся до RFID технологии работают только на минимальном расстоянии от объекта;
  • большинство типов RFID меток являются перезаписываемыми, что означает их многоразовое использование. При необходимости можно удалить и записать новые данные, в зависимости от потребностей владельца;
  • каждый идентификатор является уникальным, подделать RFID метку невозможно. Для пользователей это означает высокий уровень безопасности, защиту от подделок и попыток ввести в заблуждение об особенностях товара.

Переход на RFID-технологию актуален для различных сфер деятельности, в том числе, рекламы, производства, складского учета, бизнеса, оплаты товаров и услуг. Важно правильно подобрать тип меток, систему считывания и учета. На рынке представлено большое количество готовых решений, внедрение которых не займет много времени и финансовых затрат.