RFID абстрактен маркер

RFID (англ. Radio Fчестота документ за самоличностудостоверяване, радиочестотна идентификация) - метод за автоматична идентификация на обекти, при който данните, съхранявани в така наречените транспондери или RFID тагове, се четат или записват посредством радиосигнали.

Всяка RFID система се състои от четец (четец, четец или запитвач) и транспондер (известен още като RFID етикет, понякога се използва и терминът RFID етикет).

Чрез обхват на отчитане RFID системите могат да бъдат разделени на системи:

  • близка идентификация (отчитането се извършва на разстояние до 20 см);
  • идентификация на среден обхват (от 20 см до 5 м);
  • идентификация на дълги разстояния (от 5 м до 100 м)

Повечето RFID тагове са от две части. Първият е интегрална схема (IC) за съхранение и обработка на информация, модулиране и демодулация на радиочестотен (RF) сигнал и някои други функции. Втората е антена за приемане и предаване на сигнал.

Редица проблеми са свързани с въвеждането на RFID тагове в ежедневието. Например потребителите, които нямат четци, не винаги могат да намерят и да се отърват от етикетите, прикрепени към даден продукт по време на производството и опаковането. Въпреки че такива етикети обикновено се унищожават по време на продажба, самият факт на тяхното присъствие поражда загриженост сред правозащитните [1] и религиозните [2] организации.

Вече добре познатите RFID приложения (безконтактни карти в системите за контрол и управление на достъпа, системи за идентификация на дълги разстояния и в платежни системи) придобиват допълнителна популярност с развитието на интернет услугите.

1. История на RFID таговете

През 1945 г. Лев Сергеевич Термен изобретява устройство за Съветския съюз, което позволява да се наслагва аудио информация върху случайни радиовълни. Звукът накара конуса да трепне, което леко промени формата на резонатора, модулирайки отразената РЧ вълна. Въпреки че устройството е било само пасивен предавател (т.нар. „Бъг“), това изобретение е класирано сред първите предшественици на RFID технологията. [3]

Най-близката до това технология е системата IFF (Identification Friend or Foe), измислена от изследователската лаборатория на ВМС на САЩ през 1937 година. Той се използва активно от Съюзниците по време на Втората световна война, за да определи дали обект в небето е техен или не. Такива системи все още се използват както във военната, така и в гражданската авиация. [4]

Първата демонстрация на модерни RFID (разсеяни) чипове, както пасивни, така и активни, се проведе в изследователската лаборатория в Лос Аламос. Научна лаборатория в Лос Аламос ) през 1973г. Преносимата система работеше на 915 MHz и използваше 12 битови тагове.

Първият патент, свързан със самото име на RFID, е издаден на Чарлз Уолтън (Чарлз Уолтън) през 1983 г. (патент на САЩ № 4,384,288). [7]

2. Класификация на RFID таговете

Има няколко начина за организиране на RFID тагове и системи [8]:

  • Чрез работна честота
  • Чрез захранване
  • По тип памет
  • Чрез изпълнение [9]

2.1. Чрез захранване

По типа на източника на захранване RFID таговете са разделени на [8]:

2.1.1. Пасивен

Пасивните RFID тагове нямат вграден енергиен източник [8]. Електрическият ток, индуциран в антената от електромагнитен сигнал от четеца, осигурява достатъчна мощност за CMOS силициевия чип, разположен в етикета, за да работи и да предаде сигнал за отговор.

Търговските изпълнения на нискочестотни RFID тагове могат да бъдат вградени в стикер (стикер) [10] или имплантирани под кожата (вж. VeriChip).

Компактността на RFID етикетите зависи от размера на външните антени, които са многократно по-големи от чипа и като правило определят размерите на етикетите. [13] Етикетите с най-ниска цена, които са се превърнали в стандарт за компании като Wal-Mart, Target, Tesco в Обединеното кралство, Metro AG в Германия и Министерството на отбраната на САЩ, са приблизително 5 цента на фирмен етикет. SmartCode (при покупка от 100 милиона единици) [14]. В допълнение, поради разликата в размерите на антените, етикетите имат различни размери - от пощенска марка до пощенска картичка. На практика максималното разстояние за четене на пасивните маркери варира от 10 см (4 инча) (съгласно ISO 14443) до няколко метра (EPC и ISO 18000-6), в зависимост от избраната честота и размера на антената. В някои случаи антената може да бъде отпечатана.

Производствени процеси от Alien Technology озаглавен Флуидно самосглобяване, от SmartCode - Синхронизиран трансфер с гъвкава зона (FAST) и от Symbol Technologies - PICA са насочени към по-нататъшно намаляване на разходите за тагове чрез използването на масивна паралелна продукция. Alien Technology в момента използва FSA и HiSam процеси за създаване на тагове, докато PICA е процес от Symbol Technologies - все още е в процес на разработка. Процесът FSA произвежда над 2 милиона IC вафли на час, а процесът PICA над 70 милиарда етикета годишно (ако бъде доразвит). В тези технически процеси интегралните схеми са прикрепени към табелките, които от своя страна са прикрепени към антени, за да образуват цялостен чип. Прикрепването на интегрални схеми към вафли и впоследствие вафли към антени са най-чувствителните в пространството елементи на производствения процес. Това означава, че когато размерът на интегралната схема е намален, монтажът (англ. Изберете и поставете ) ще бъде най-скъпата операция. Алтернативни производствени методи като FSA и HiSam могат значително да намалят цената на етикетите. Производствена стандартизация (англ. Индикатори за индустрията ) в крайна сметка ще доведе до по-нататъшен спад в цената на етикетите, когато те се въвеждат в голям мащаб.