Identificação por Radiofrequência (RFID): Operação e Aplicação

O RFID (Identificação por radiofrequência) é uma maneira de garantir o armazenamento e a transmissão de informações de um conveniente porta-etiquetas para o local desejado usando dispositivos especiais. Essas etiquetas identificadoras facilitam o reconhecimento de vários objetos: mercadorias na loja, veículos móveis durante o transporte, ajudam a determinar sua localização, podem identificar pessoas e animais, sem mencionar as amplas possibilidades de identificação de documentos e propriedades.

O que é uma etiqueta RFID

A onda eletromagnética recebida pela etiqueta RFID da antena a ativa e torna-se possível gravar dados na etiqueta e ler dados da etiqueta. A antena serve assim como um canal de comunicação multifuncional entre o transceptor e a etiqueta, o que garante totalmente os processos de transmissão e recepção de dados.

Antenas de várias formas e tamanhos podem ser incorporadas em scanners, portões, catracas, em diferentes meios para trabalhar com etiquetas RFID, a fim de fornecer acesso às informações armazenadas nas etiquetas de mercadorias, objetos, pessoas, veículos etc. - no total, que se move através do alcance da antena do scanner e possui uma etiqueta RFID.

A antena pode trabalhar continuamente e ler constantemente as etiquetas em grandes números, interrogando-as o tempo todo, ou pode ser ligada por um tempo por um sinal do operador. Uma antena com um transceptor e um decodificador geralmente está localizada em um compartimento comum, de modo que o sinal da antena seja imediatamente desmodulado, decodificado e transmitido através de uma interface padrão para um PC para processamento adicional dos dados recebidos.

A etiqueta em si geralmente contém uma antena, receptor, transmissor e memória para armazenar dados. A etiqueta recebe energia do sinal de rádio da antena do leitor ou de sua própria fonte de energia. Após receber um sinal externo, a etiqueta responde com seu próprio sinal, que contém certas informações de identificação. Portanto, as etiquetas RFID são um tipo de etiqueta, porém mais inteligentes.

Gravando informações em uma etiqueta RFID

As informações podem ser gravadas em uma etiqueta de diferentes maneiras, dependendo do design da etiqueta. Portanto, as etiquetas RFID podem ser dos seguintes tipos:

• R / O - tags somente para leitura (somente leitura), quando os dados são inseridos no estágio de fabricação, e não são mais alterados;

• WORM - tags para gravação única e subsequente leitura múltipla (Write Once Read Many), nenhum dado é inserido nessas tags na produção, as informações são gravadas pelo usuário uma vez e podem ser lidas várias vezes;

• R / W - tags para escrita repetida e subsequente leitura repetida de informações (leitura / gravação).

Etiquetas RFID passivas e ativas

Uma etiqueta RFID passiva é capaz de funcionar sem a sua própria fonte de energia, recebe energia para energia somente do sinal do scanner. Essas etiquetas são menores em tamanho que as ativas, mais leves, mais baratas em produção e têm uma vida útil ilimitada - essa é sua principal vantagem.

Uma desvantagem condicional de uma etiqueta RFID passiva é que é necessário um leitor de energia suficientemente alta. A etiqueta ativa é diferenciada pela presença de uma bateria embutida ou pela necessidade de uma bateria conectada.

Essas tags interagem com a antena do scanner a uma distância maior que as tags passivas, pois exigem menos energia da antena durante a operação - essa é a principal vantagem das tags ativas, diferem no alcance de leitura 2-3 vezes maior que as tags passivas e uma tag ativa pode se mover em alta velocidade pela área de cobertura do scanner e ainda ter tempo para trabalhar.

Tags passivos e ativos para recursos de gravação / leitura, únicos / múltiplos, - podem variar amplamente, independentemente do método de potência.

Dispositivo de etiqueta RFID

O receptor, o transmissor, a antena e a unidade de memória são as principais partes da etiqueta RFID. Tudo, exceto a antena, é colocado no caso de um microcircuito pequeno - um chip, de modo que pode parecer que a marca consiste apenas em uma antena multivoltas e um chip. Nas etiquetas ativas, há outra parte - uma fonte de energia, uma bateria de lítio, por exemplo.

Benefícios das etiquetas RFID sobre identificadores gráficos

O código de barras é impresso apenas uma vez no estágio de produção e embalagem, e as informações na etiqueta RFID podem não só ser completamente alteradas, mas também complementadas. As etiquetas podem ser lidas imediatamente em grandes números, graças ao mecanismo anticolisão, que é difícil de obter para os códigos gráficos.

Apesar de os códigos de matriz poderem acomodar quantidades relativamente grandes de dados, eles exigem grandes áreas para aplicação de códigos, por exemplo, para escrever 50 bytes com um código de barras, é necessária uma folha A4, enquanto é fácil uma etiqueta RFID com um chip de apenas 1 centímetro quadrado conterá 1000 bytes.

Escrever na etiqueta é rápido o suficiente, e os códigos gráficos devem ser digitados primeiro, depois impressos e colados, e até mesmo para preservar a integridade da imagem.

Com os identificadores de RFID, tudo é mais simples, basta "implantar" o rótulo na embalagem na fase de produção (não necessariamente de fora), depois gravar os dados sem contato e o rótulo será eterno (pelo menos 1.000.000 de interações com a antena do scanner), o rótulo oculto dentro do produto não é assustador sujeira ou poeira.

Além disso, os dados gravados no rótulo, no todo ou em parte, podem ser protegidos, se necessário, contra a leitura ou substituição de uma senha - essa é uma maneira confiável de proteger contra falsificações. Ao mesmo tempo, a leitura ocorre em qualquer posição da marca na área de cobertura do scanner - isso é mais conveniente do que um código gráfico que precisa ser trazido uniformemente para o scanner.

Frequência de acordo com a aplicação

Onde é necessária uma alta velocidade de leitura, por exemplo, para monitorar vagões em movimento, vagões ferroviários, em sistemas de coleta de lixo, são usadas altas frequências de 850-950 MHz e 2,4-5 GHz. Os scanners de alta frequência são montados em portas ou barreiras, e uma etiqueta RFID (transponder) é instalada, por exemplo, no pára-brisa de um carro. O intervalo de interação entre a etiqueta e o scanner é de 4 a 8 metros, o que cria condições favoráveis ​​para as pessoas, uma vez que o leitor está fora do seu alcance.

Atualmente, a faixa de freqüência média de 10 a 15 MHz é muito popular. É usado no transporte e em outras aplicações similares, onde é necessário trabalhar com cartões regraváveis, cartões inteligentes, etc. Muitos cartões inteligentes atuais funcionam como as etiquetas RFID de onda intermediária.

A faixa de baixa frequência de 100 a 500 KHz opera a uma pequena distância entre o scanner e o objeto, não superior a 50 cm, às vezes inferior a 10 cm.

Uma antena grande compensa o curto alcance, mas a interferência de linhas de alta tensão, computadores e até lâmpadas economizadoras de energia pode interferir no sistema. Ainda assim, em muitos sistemas de controle de acesso (armazéns, orientações), baixas frequências são usadas para trabalhar com cartões RFID sem contato. Além disso, a faixa de baixa frequência é usada para identificação sem contato de animais e objetos de metal, como barris de cerveja.

Veja também:

24 vídeos com uma duração total de 11 horas 17 minutos.

A primeira parte descreve o que é geralmente a identificação por radiofrequência, em que leis físicas a transmissão de dados se baseia, quais padrões existem e onde os cartões de vários padrões são usados ​​com mais frequência. Tipos de cartões, sua estrutura interna, escopo. Maneiras de interação entre cartões e leitores.

A segunda parte é dedicada à revisão dos cartões padrão EM-Marine. Fator de forma de execução do cartão. Áreas de uso. Protocolo de transferência de dados do cartão. Formato de armazenamento do código de identificação.Noções básicas sobre cartões. O circuito do leitor também é considerado aqui; serão fornecidas recomendações sobre a montagem e configuração do leitor. E, finalmente, o algoritmo para transmitir o código de identificação do cartão é examinado em detalhes.

A terceira parte do vídeo é dedicada aos cartões Mifare. Aparência de cartões, escopo de uso. O módulo é baseado no chip especializado MFRC522. Conectando o módulo ao microcontrolador. Análise da biblioteca para trabalhar com o módulo. Uma análise detalhada do trabalho com cartões dos padrões Mifare Ultralight e Mifare Classic.