На что обратить внимание при выборе RFID-метки

Любая RFID метка содержит в себе антенну, приемник, передатчик, и память для хранения данных. Принцип работы РЧИ (RFID) метки заключается в следующем. Энергообеспечение чипа обеспечивается от радиосигнала антенны считывателя или от собственного источника питания. Возможно применение внешних RFID-антенн. Антенна нужна для улавливания электромагнитных волн считывателя. После того как внешний сигнал получен, радиочип отвечает обратным импульсом, который передает ID. После считывания ридером по ID определяется соответствующая информация для загрузки и отображения в интерфейсе программного обеспечения. Записать данные ID на RFID метку возможно Все компоненты кроме антенны помещается в корпус радиочастотного чипа. В зависимости от назначения и вида, тег относится к защищенным корпусным меткам или более упрощенным меткам с тканевым корпусом или вовсе в виде наклейки или бирки.

При выборе радиометок следует ориентироваться на следующие критерии:

• рабочая частота: 125-134 кГц (LF), 13,56 МГц (HF), 860-960 МГц (UHF);
• защищенность оборудования: делится на четыре класса – IP66, IP67, IP68;
• дальность считывания: ручной или стационарный прибор чтения;
• место и способ крепления тега (метки);
• стоимость реализации системы идентификации и оборудования.

RFID чипы классифицируются:

по источнику питания:

• Пассивные RFID-метки не имеют встроенного источника энергии и работают за счет энергии магнитного поля, которое создает ридер. Накопив необходимую энергию, метка начинает передачу/получение сигнала в пределах 0,20 — 10 метров. Дальность чтения зависит от технических характеристик считывателя. Преимуществом является практически неограниченный срок эксплуатации и недорогая цена. Минус в потребности более мощных RFID считывателей.
• Активные RFID-метки обладают собственным источником питания и не зависят от энергии ридера. Читаются на дальнем расстоянии до 100 метров, но отличаются высокой стоимостью и более крупными габаритами, чем обычно пассивная метка. С помощью возможностей активной метки доступна дополнительная установка термостата и чипа навигатора для определения места положения и радиочастотной триангуляции.

RFID наклейка

Питание РФИД меток в зависимости от класса чипа (поколение Gen 2 или др.) разделяют между собой, согласно принятому мировому стандарту EPC Global, на следующие группы.

Class 0 (RO)

Тип пассивных меток только для чтения и идентификации объектов, которые хранят не перезаписывающий EPC (Electronic Product Code) и использующие CRC (Cyclic redundancy check), предназначенный для проверки целостности данных и обнаружения ошибок.

Class 1 (WORM)

Тип пассивных меток с функциональными возможностями единоразового перезаписываемого EPC и шифрования данных, в т.ч. для многоразового чтения радиометок.

Class 2 (RW)

Полуактивные (полупассивные) метки, имеющие свой источник питания, который задействуется только для энергообеспечения микросхемы, а не для отправки сигнала считывателю.

Class 3 (RW)

Тип активных меток (Active Tag), которые так же содержат встроенный источник питания, полностью обеспечивающий метку необходимой энергией вне зависимости от считывателя. Доступно как чтение так и запись.

Class 4 (RW)

Так же активные теги со встроенными передатчиками. Поддерживают обмен данными между такими же чипами и ридерами. Доступно как чтение так и запись.

Class 5 (RW)

Схожи с метками Class 4, с разницей в дополнительных функциях, например, обеспечение питания для других тегов и возможностью синхронизации с другими устройствами, не обязательно считывателями.

Только чтение (RO — Read Only ) – данные записываются только один раз сразу при изготовлении устройства. Они пригодны только для идентификации без возможности записи на носитель, и их практически невозможно подделать.

Одноразовая запись (WORM — Write Once Read Many) – метки содержат блок однократно записываемой памяти, данные которой в дальнейшем можно многократно считывать. Так же присваивается уникальный идентификатор.

Запись и чтение (RW — Read/Write) – такие метки содержат идентификатор и блок памяти для чтения/записи информации. Данные в них могут быть перезаписаны большое число раз.

по виду памяти:

Наиболее распространенная классификация РФИД чипов по видам памяти:

• Зарезервированная память (Reserved Memory): Этот банк памяти хранит пароль для удаления и пароль доступа (каждый из них — 32 бита). Kill-пароль при ненулевом значении навсегда отключает тег, без восстановления, а access-пароль необходим для блокировки/разблокировки и доступен только для записи при знании пароля. Включает в себя исключительно информацию о двух кодах и паролей для них. Большинство пользователей не используют эту область памяти, если отсутствует необходимость в конфиденциальности.
• Память EPC (Electronic Product Code): Это банк памяти, который хранит электронный код продукта на RFID теге. По этому номеру метки отличаются друг от друга при идентификации, по которому определяются исходные данные предмета учета. Минимальная длина идентификатора 96 бит записываемой памяти. Существуют теги, в которых выделено до 240 бит в память EPC из пользовательской памяти. EPC требуют перезаписи, т.к. чипы часто поставляются без идентификатора.
• TID-память (Transponder ID): Эта память используется только для хранения модели чипа и уникального идентификационного номера метки изготовителя. В зависимости от метки доступен дополнительный ID каждой отдельной метки и ее серийного номера (Serialized TID), который используется как средство защиты тега от подделки. Как правило, эта часть памяти не изменяется, т.к. ID метки и банк ID защищен от перезаписи при производстве чипа и наличии Serialized TID.
• Пользовательская память (User Memory): Не обязательный дополнительный банк памяти, если пользователю требуется больший объем данных, чем в секции EPC для хранения дополнительной информации. Как правило, расширенный объем составляет от 32-512 бит. Транспондеры с большим объемом (до 4-8 Кбайт.) требуют дополнительной совместимости с ридерами.

по рабочей частоте диапазона делятся на следующие типы:

• Low Frequency (LF)Низкочастотные (НЧ) 125-134 кГц Считываются с расстояния в несколько сантиметров и имеют самую низкую скорость передачи параметров и стоимость. Используются в животноводстве для чипирования животных.
• High Frequency (HF)Высокочастотные (ВЧ) 13,56 МГц Считываются с расстояния до 1 метра и плохо работают вблизи металла, по причине отражения и возникающих помех. Применяются в платежных системах, логистике, идентификации личности. Основные проблемы состоят в функциональности на больших расстояниях, в условиях высокой влажности. По цене относятся к среднему ценовому диапазону.
• Ultra High Frequency (UHF)Сверхвысокочастотные (СВЧ) 860-960 МГц (для РФ: 863—868 МГц) Самый популярный диапазон в современных РЧИД системах. Относится к меткам дальнего действия и считывания расстояния до 10 метров, со скоростью передачи более 128 кбит/сек. Основной RFID стандарт уже как более 10 лет в логистике, управлении цепочками поставок, складском учете и инвентаризации. Активные UHF метки применяются в системах определения места нахождения объектов в реальном времени (RTLS) UHF чип дешевле, чем приборы диапазонов LF и HF, но в целом система идентификации UHF дороже за счет стоимости остального оборудования.

по исполнению и применению:

• Наклейки и этикетки (Sticker Tag) – самоклеющиеся радиометки для маркировки гладких диэлектрических поверхностей на клеевой основе. Наклеиваются как обычные этикетки. Применяются для маркировки товаров, мебели, инвентаря и т.д. Разновидности: термотрансферные, полипропиленовые, термо-эко, термо-топ этикетки.
• Бирки и нашивки (Label Tag) – метки для одежды, применяются как в ритейле, так и при обслуживании рабочей одежды и средств индивидуальной защиты в производственных процессах. На одежде RFID метки могут быть пришиты, либо приклеены термопресом, в зависимости от условий эксплуатации.
• Корпусные на металл (Hard-case Metal Tag) – высокопрочные, противоударные. Для сложных условий эксплуатации. Отлично переносят агрессивное воздействие минеральных масел, воды, соляного тумана и нефтепродуктов.

• Специальные – работают в условиях повышенной влажности и магнитной среде. Проверяют подлинность продукции, позволяют вести достоверный учет. Для животных, текстиля, одежды, прачечных, упаковок лекарств, архивных папок, деревянных паллет, железнодорожных вагонов и т.д. Например, метки для прачечной спроектированы таким образом, что внутренняя антенна и РФИД чип запечатаны в плотную водонепроницаемую капсулу, облаченную в текстиль. А RFID метки для животных, в принципе уже теперь и для людей, представляют микрочип для имплантации под кожу и имеет свою спецификацию, требования и характеристики.

по классу защиты:

Цифры обозначают уровень защиты. Первая цифра – защита от твёрдых частиц, вторая – от проникновения воды.

IP66 — полная защита от пыли, метка выдерживает повышенное воздействие водяных струй с любых направлений непродолжительное время.

IP67 — полная защита от пыли, пыль не может попасть в корпус метки, полная защита от контакта. Защита при кратковременном погружении в воду на глубину до 1 м. Постоянная работа в погружённом режиме не предполагается.

IP68 — полная защита от пыли, защита при непрерывном погружении в воду на глубину 1 м. и более. Стабильно работает в погружённом режиме в соответствии с заявленным требованием производителя.

IP69K — европейский стандарт высокой степени защиты, радиометки выдерживают высокую температуру и давление воды, в т.ч. в режиме длительного погружения на глубину более 1 метра. Корпус меток обеспечивает максимальную защиту от пыли и полную водонепроницаемость.