Описание работы RFID систем радиочастотной идентификации

Коротко говоря, радиочастотная идентификация заключается в обнаружении и идентификации помеченного объекта по данным, которые пересылает этот объект. Для RFID требуется радиометка (транспондер), считыватель (ридер) и антенны (устройства связи), размещенные на каждом конце системы. Считыватель обычно подключен к хост-компьютеру или другому устройству, обладающему достаточным "интеллектом" для дальнейшей обработки данных, поступающих с метки, и выработки ответной реакции.

Хост-компьютер нередко является частью большой сети предприятия и в ряде случаев имеет подключение к Интернету. Такая базовая архитектурная единица может найти применение во всем спектре решений с использованием RFID, как сложных, так и простых. К примеру, в магазине одежды, где на продаваемые товары крепят радиометки, при обнаружении метки считывателем просто звучит тревожный сигнал.


На другом конце "шкалы сложности" находится развитое приложение для поддержки цепочки поставок, в котором обнаружение паллеты с коробками продуктов, выгружаемой на товарный склад супермаркета, приводит к обновлению сведений о запасах и целому ряду других действий. Производится также обновление данных в финансовой системе организации с целью возможной оплаты выставленных счетов, а сотрудникам склада уходит уведомление о пополнении запасов на полках, производителю - возможно, по Интернету или посредством подключения по EDI-протоколу обмена данными (Electronic Data Interchange) - подтверждение того, что отгруженный им товар был получен.

Один из ключевых элементов функционирования RFID - передача данных в системе. Она осуществляется посредством соединения метки и считывателя с помощью антенн на каждой стороне (т.е. радиосвязи). Связь радиометка - считыватель в большинстве RFID-систем может быть как электромагнитной, так и магнитной (индуктивной). Метод, используемый в конкретной системе, зависит от таких требований, как стоимость, размеры, скорость, дальность считывания и точность. Если рассмотреть одну из RFID систем автоматической идентификации продукции для одного из наших Заказчиков, который производит стенки для гостиной любой сложности, то можно выделить тот факт, что маркировка контейнеров с комплектующими готовых изделий осуществляется в складских помещениях Заказчика, непосредственно перед отгрузкой контейнеров в производственный цех предприятия.

К примеру, дальность считывания в RFID-системах с индуктивной связью обычно невелика и измеряется в дюймах. Системы такого типа используются главным образом в приложениях, где нужен именно малый диапазон, скажем, в контроле доступа. В этом случае радиометка отключит блокировку дверного замка с RFID, только если ее поднести непосредственно к считывателю. Если же мимо этого считывателя у двери по коридору пройдет человек, у которого метка может оказаться в бумажнике или сумке, система это проигнорирует.

Элементом, обеспечивающим связь метки и устройства считывания сигнала, служит антенна. И метка, и считыватель имеют свои антенны. Другим важным атрибутом системы RFID является рабочая частота связи считывателя и метки. Выбор конкретной частоты зависит от таких требуемых параметров приложения, как скорость, точность, условия среды, а также стандарты и нормативы, которые регламентируют работу данного приложения. Скажем, RFID-приложения для отслеживания животных работают в частотном диапазоне 134.2 кГц, выбранном согласно принятым стандартам и нормативам.


В основе одного из распространенных вариантов коммуникации метки и устройства считывания сигнала лежит физический принцип, известный как модуляция с обратным отражением. Во время сеанса связи RFID считыватель посылает сигнал (порцию энергии) метке, которая отвечает, отражая часть этой энергии обратно на считыватель. Добиться такого отражения позволяет находящийся в метке конденсатор или иное устройство - накопитель заряда. Конденсатор заряжается, сохраняя в себе энергию, которую передал считыватель. При отклике метки эта энергия используется для обратной передачи сигнала, конденсатор в процессе этого разряжается.

Хотя идентификация и сбор данных возложены на аппаратные компоненты, за управление и манипулирование данными, пересылаемыми по каналам "метка - считыватель" и "считыватель - компьютер", отвечает программное обеспечение приложения RFID.