RFID
(Radio-frequency identification) je tehnologija koja koristi
radio
frekvenciju kako bi se razmjenjivale
informacije
između prijenosnih
uređaja
/
memorija
i
host
ra?unala. RFID sustav obi?no se sastoji od Taga/Labele/ koja sadr?i podatke,
antena
koja komunicira s tagovima, i
kontroler
koji upravlja i nadzire komunikacijom između antene i pc ra?unala.
Tagovi/Labele/
PCB
nalaze se na ambala?i ili na samom proizvodu i predstavljaju bazu podataka koja putuje zajedno s proizvodom.
RFID sistem sastoji se od 3 primarne
komponente
:
- Tagovi / Labele / Mati?ne plo?e
- Antene
- Kontrolori
Tagovi/Labele/Mati?ne plo?e
[
uredi
|
uredi kod
]
RFID
tag
/labela/ sadr?i
zavojnicu
, programirani
silicijski
?ip
i aktivni Read/Write sistem kao i
bateriju
, ako je rije? o aktivnom tagu.
Tagovi dolaze u razli?itim dimenzijama, oblicima,
kapacitetom
memorije, i razli?itom otporno??u na vanjske utjecaje.
Tagovi mogu biti toliko mali da ih je mogu?e ubrizgati pod ko?u
?ivotinje
, zaliveni u
plastiku
, a mogu biti izrađeni s ciljem da budu otporni na
temperaturu
, za?ti?eni od mehani?kih
o?te?enja
,
kemikalija
,
teku?ine
ili
pra?ine
..
Iako su tagovi imuni na ve?inu vanjskih utjecaja, na njihovu sposobnost pisanja/?itanja mo?e utjecati izlo?enost
metalima
ili elektromagnetskim
smetnjama
.
Tagovi se mogu napajati putem interne
baterije
(ovakvi tagovi ?esto se nazivaju ≪Aktivni tagovi≫) ili putem
indukcije
(≪Pasivni tagovi≫). Pasivni tagovi izrazito su zahvalni za odr?avanje i njihov vijek trajanja gotovo je beskona?an. Radni vijek aktivnih tagova ograni?en je trajanjem baterije, iako neki tagovi imaju mogu?nost zamjene baterija ili dolaze opremljeni s izrazito dugotrajnim kapacitetom baterije.
RFID se mo?e na?i i u obliku
naljepnice
. U tom slu?aju
RF
zavojnica
se nalazi na samom
papiru
/
poliesteru
(s donje strane) zajedno s
memorijskim ?ipom
. Iako su manje otporne na vremenske utjecaje nego li enkapsulirani tagovi, labele su cijenom povoljnije i omogu?avaju zna?ajne u?tede u open-loop
aplikacijama
. U ovakvom slu?aju labela je priljepljena za proizvod i prati ga u cijelom lancu opskrbe. Kada
proizvod
bude kupljen labela izlazi iz sustava u kojem se primjenjuje. Za razliku od labela postoje tagovi koji se vi?e puta upotrebljavaju. Npr. pra?enje paleta pri ?emu tag ostaje u sustav neograni?eno dugo. Niske
cijene
trebale bi ?initi labele izrazito pogodnima za primjenu kod aplikacija velikog volumena.
Jeftini tagovi mogu biti izrađeni kao
tiskane plo?ice
u tehnici tankog filma,
PCB
PCB
(tiskane plo?ice) namijenjene su ugradnji u
proizvode
ili nosa?e/ambala?u. Iako su nepropusne i otporne na visoke
temperature
zahtijevaju neki oblik inkapsuliranja ili izolacije kako bi se za?titile od atmosferskih utjecaja (
ki?a
,
vlaga
i sl.)
Proizvodnja plasti?nih paleta dobar je primjer uporabe RFID PCBova. Ugradnja PCB-a pretvara paletu u ≪pametnu paletu≫, a podaci se mogu ?itati i upisivati u paletu tijekom cijelog proizvodnog procesa.
Antena
je uređaj koji koristi radio valove putem kojih se prenose podaci. Neki sustavi koriste odvojene antene i kontrolere, dok drugi sustavi integriraju antenu i
kontroler
u jedan
sklop
(?ita? ili
?ita?
/
pisa?
). Antene dolaze u svim oblicima i veli?inama, uklju?uju?i antene koje mogu stati u vrlo sku?ene prostore i ve?e antene koji omogu?uju ve?u prostornu pokrivenost. Antene se mogu primjenjivati na na?in da tvore prolaz, tj. vrata kroz koja prolazi transport proizvoda, ili kao jednostavna “single” antena. Antene ?itaju ili pi?u na tagove, labele, PCB-ove u prolazu.
Kontroler
upravlja
komunikacijom
između antene i
ra?unala
, PLCa,
Servera
ili mre?nog modula. Host sistem povezuje se s kontrolerom putem
paralelne
,
serijske
ili bus komunikacije. RFID kontrolori mogu se
programirati
da obavljaju kontrolu izravno iz podataka u tag memoriji. Neki kontroleri ?ak imaju izravne I/O portove koje mogu biti aktivirane od kontrolera i na taj na?in smanjuju optere?enje host sustava.
U svojem najjednostavnijem obliku (samo ?itanje) RFID se koristi kao zamjena za bar-kod tehnologiju. Prednosti koji nudi je 100% to?nost ?itanja, sposobnost da izdr?i razli?ite vremenske uvjete te isklju?uje potrebu da proizvod bude u vidnom polju ?ita?a.
To?nost ?itanja ?esto je odlu?uju?i ?imbenik za izbor RFID. U usporedbi s fiksno postavljenim
bar-kod ?ita?ima
, u prvom prijelazu to?nost ?itanja iznosi od 95% do 98% ?to je odli?an rezultat. Ovisno o vremenskim uvjetima i odr?avanju, u?inkovitost bar-kod ?ita?a ?esto pada ispod 90%. U ve?ini vremenskih uvjeta RFID mo?e posti?i 99,5% do 100% pri prvom prolazu. Nadalje, va?na ?injenica je da nema pokretnih dijelova tako da je odr?avanje pojednostavljeno, a sam
hardware
je robusniji.
Zahtjevi u dana?njoj industriji također favoriziraju RFID. U nekim slu?ajevima potrebno je sakupljati podatke u uvjetima kad je uređaj uronjen u teku?inu, kemikalije, pra?inu ili pri visokim temperaturama.
Vrijednost RFID tehnologije dodatno se potvrđuje ?injenicom da tagovi ne trebaju biti u vidnom polju ?ita?a. Sposobnost da prodire u ve?inu ne-metalnih materijala omogu?uje da RFID tagovi mogu biti ugrađeni u produkte, ambala?u i sl. Nadalje,
spremnici
i produkti mogu biti zape?a?eni u ambala?i bez ikakvih posljedica za ?itanje.
Velika prednost RFID tehnologije je da se u samo jednom ?itanju, istovremeno, mo?e pro?itati vi?e razli?itih tagova, ?ime se posti?u zna?ajne vremenske u?tede.
U naprednijem obliku (?itanje i pisanje) RFID mo?e biti upotrebljen kako dinami?ki promjenjiv
medij
koji omogu?uje korisnicima da prema potrebi sadr?aj zapisa mjenjaju kada i koliko puto to ?ele.
Kao primjer mo?emo navesti proizvodnju motora u autoindustriji. Tag je pri?vr??en na nosa? motora, a sadr?i informacije o tijeku proizvodnje i same instrukcije o gradnji. Kako se motor i nosa? pribli?avaju prvoj stanici, ?ita? prima informacije s taga kako bi dobio informaciju da li motor treba biti na određenoj stanici. Ako je informacija potvrdna, ?ita? ?ita instrukcije o gradnji koje se prosljeđuju lokalnom procesoru koji daje instrukcije robotiziranoj opremi koja izvr?ava konkretnu radnju. Nakon ?to su operacije zavr?ile na tag se zapisuju
podaci
o proizvodnji, kvaliteti itd. Ovo omogu?uje korisnicima da nakon samog proizvodnog procesa vr?e analizu proizvodnje, kvalitete itd.
U slu?aju gre?ke - potrebna proizvodna operacija nije izvr?ena u skladu sa standardima, pa se i to također zapisuje na tag.
Prije nego ?to motor dođe do sljede?e stanice u proizvodnom lancu skida se s linije te preusmjerava u radionicu u kojoj se podaci o gre?ki ?itaju s taga te se na taj na?in ubrzava i olak?ava popravak motora.
Read/Write(Disposable)
[
uredi
|
uredi kod
]
U jo? naprednijem stanju labele su pri?vr??ene proizvodima tijekom proizvodnje i koriste se u cijelom procesu opskrbe (od proizvodnje, preko prodaje do krajnjeg korisnika). RFID labele koriste se kako bi stvorili ≪pametan proizvod≫ koji mo?e komunicirati sa svojom okolinom.
Kori?tenje RFID labela direktno na ku?i?tu tv prijemnika najbolje ilustrira pojam ≪pametni proizvod≫. Tijekom proizvodnje RFID labele pri?vr??ene su u unutra?njosti ku?i?ta. Nakon proizvodnje proizvodi se otpremaju na skladi?te. Tamo se labele koriste kako bi se locirali određeni modeli proizvoda ili kako bi se otpremili u određeni dio
skladi?ta
. Nadalje, kako ?ita?i/pisa?i imaju mogu?nost ?itanja vi?e labela u istom polju na sve labele se mo?e upisati ili pro?itati
informacija
kako roba izlazi iz skladi?ta, neovisno da li su proizvodi smje?teni na palete ili su pakirani odvojeni. Ovo omogu?uje korisnicima da primjerice upisuju odredi?ne destinacije za proizvode i bilje?e koja je roba otpremljena.
Nakon ?to proizvod dođe do maloprodajnog skladi?ta, ≪pametni proizvodi≫ ?itaju se prilikom ulaska u zgradu ?to omogu?uje da se roba automatski unosi u inventurnu listu i sl.
Nakon skladi?tenja ≪pametni proizvodi≫ dolaze na police prodavaonica, a labele se koriste kao za?tita od krađe ili za inventuru u realnom vremenu. Na kraju, prilikom prodaje u RFID labelu upisuju se podaci o kupcu i konfiguracija proizvoda. Ako kupac zbog kvara donese
televizor
u servis, svi podaci o proizvodu ispisuju se na monitoru prije nego ?to je kupac do?ao do ?altera ?to pridonosi kvaliteti usluge.
Ovaj primjer pokazuje kako pametni uređaji ne samo da ?tede novac ve? i dodaju novu vrijednost sustavu.
RFID Performanse sustava
[
uredi
|
uredi kod
]
Performanse RFID sustava određeni su sljede?im kriterijima:
- Memorijskim kapacitetom tagova
- Brzinom prijenosa podataka
- Radni domet
- Mogu?nost operacija s vi?e tagova u polju
- Radne temperature
- RF
frekvencija
na relaciji Tag ? Antena
- Mogu?nosti povezivanja
Memorijski kapacitet tagova
[
uredi
|
uredi kod
]
Osnovno pravilo kod svakog sistema koji se temelji na memoriji oduvijek je bilo da bez obzira kolika je koli?ina memorije, ona je uvijek premala. Koli?ina memorije dostupna na read-only tagovima je 20
bita
. Aktivni read/write tagovi variraju od 64 byta do 32KB, ?to u prijevodu zna?i da se u ove tagove mo?e spremiti nekoliko stranica teksta. Ovo je obi?no dovoljno za funkcioniranje sustava, a ostavlja prostora za unaprjeđenje i rast sustava u budu?nosti. Koli?ina memorije pasivnih read/write tagova kre?e se u opsegu od 48byta do 736 byta.
Brzina prijenosa podataka
[
uredi
|
uredi kod
]
Brzina
je bitan ?imbenik za ve?inu podatkovnih sustava. Kako se proizvodni ciklusi sve vi?e smanjuju tako se i
vrijeme
za pristup ili promjenu podataka RFID sustava skra?uje:
Read only
?
brzina
read-only RFID sustava određena je duljinom koda, brzinom protoka podataka s tagova, radni opseg i o tehnologiji modulacije koja se koristi za prijenos podataka.
Brzina
varira ovisno o pojedinom proizvodu i
aplikaciji
(npr. EMS read-only sustav prenosi podatke brzinom 8750 bita po sekundi)
Pasivni read/write ? brzina pasivnih read/write RFID sustava temeljena je na jednakim kriterijima kao i kod read-only sustava osim ?to ovdje imamo dvosmjeran protok podataka, na tag i s taga. Brzina i ovdje ovisi o konkretnom proizvodu i aplikaciji (npr. EMS HMS sustav prenosi podatke brzinom od 1000 byta po sekundi)
Aktivni read/write ? brzina aktivnih read/write sustava temelji se na istim kriterijima kao i kod pasivnih sustava.
Read/write radni
opseg
kre?e se i raspon od 2,5cm pa sve do 72,5cm, a domet se mo?e i pove?ati kori?tenjem vi?e frekvencije od 13,56 Mhz. ?esto se u RFID aplikacijama potreba za velikim read/write opsegom posti?e izborom primjerene antene.
Mogu?nost operacija s vi?e tagova u polju
[
uredi
|
uredi kod
]
Ovisno o konfiguraciji tagova i
antene
, ?itanje i zapisivanje na vi?e tagova u polju mogu?e je s FastTrack linijom proizvoda. FastTrack Tunnel antena posebno je dizajnirana da ?ita vi?e tagova istovremeno. U aplikaciji za po?tanske urede, FastTrack labele stavljaju se u kuverte koje se zatim stavljaju u tagovima oblje?ene vre?e. Kako vre?e prolaze kroz Tunnel antenu podaci se istovremeno upisuju i ?itaju sa svih tagova.
Pasivni Read/only ES-Series tagovi dizajnirani su da izdr?e temperature od ?40°C do 240°C. Patentirana tehnologija izrade FastTrack LRP250HT-FLX tagova ?ini ove fleksibilne labele najboljim rje?enjem za bilo koju temperaturu.
RF frekevencija na relaciji Tag ? Antena
[
uredi
|
uredi kod
]
Iznimno va?an ?imbenik u izboru RFID sustava je frekvencijski opseg kojim se prenose informacije između taga i antene. FCC ograni?ava radni opseg ili na izrazito niske frekvencije (50-500khz), srednje frekevencije (13,56Mhz) ili na mikrovalove (0.9-2.5Ghz). Sustavi koji rade na mikrovalovima imaju veliki radni opseg, no pate od fenomena ≪Standing wave nulls≫. ≪Standing wave nulls≫ su mrtva podru?ja unutar radnog opsega unutar kojeg se ne mo?e pristupati tagu. Sustavi koji rade na niskoj frekvenciji ne pate od ovog nedostatka. Nadalje, na ove sustave vlaga nema utjecaja. Visoka tolerancija na razli?ite radne uvjete ?ini niske i srednje frekvencije optimalnim izborom za ve?inu aplikacija.