Le carte di credito e di debito con un tag di identificazione a radiofrequenza (RFID) incorporato sono ormai la norma. Ma questa è solo un'area in cui viene utilizzata la tecnologia RFID.
Esistono molti altri luoghi in cui si utilizza la tecnologia RFID, forse senza nemmeno rendersene conto.
Quindi cos'è l'RFID?
RFID è l'uso di onde radio per leggere, acquisire e interagire con le informazioni memorizzate in un tag/tag. I tag sono solitamente attaccati agli oggetti e possono essere letti da diversi metri. Inoltre, il tag non deve essere sempre in linea di vista per avviare un'interazione.
Un tag RFID è un modo semplice per assegnare a un oggetto un identificatore univoco. Inoltre, non hanno bisogno fonte interna nutrizione, mentre l'etichetta può essere piccola come un grano di pepe nero. Ciò significa che sono facilmente implementabili quasi ovunque, da qui la loro popolarità.
Il sistema RFID di base è costituito da due parti: un tag e un lettore.
Etichetta
Il tag RFID ha un trasmettitore e un ricevitore integrati. L'effettivo componente RFID contenuto nel tag è costituito da due parti: un circuito integrato per la memorizzazione e l'elaborazione delle informazioni e un'antenna per la ricezione e la trasmissione del segnale. Il tag RFID ha una memoria non volatile e può includere una logica fissa o programmabile per elaborare la trasmissione e i dati del sensore.
I tag possono essere passivi, attivi o passivi alimentati a batteria.
Etichetta passivaè l'opzione più economica e non contiene una batteria. Il tag utilizza una trasmissione radio trasmessa dal lettore.
etichetta attiva ha una batteria integrata che trasmette periodicamente le proprie credenziali.
Tag passivo ricaricabile dotato anche di una piccola batteria incorporata, ma attivabile solo quando è presente un lettore RFID.
Inoltre, l'etichetta potrebbe essere disponibile solo per la lettura o leggere/scrivere. Il tag di sola lettura ha un numero di serie di fabbrica utilizzato per l'identificazione nel database, mentre il tag leggere scrivere alcuni dati utente possono essere scritti sull'etichetta dall'utente.
Lettore
Un lettore RFID è dotato di un trasmettitore radio bidirezionale (ricetrasmettitore), talvolta chiamato interrogatore. Il ricetrasmettitore trasmette un segnale radio codificato per interagire con il tag. Il segnale radio essenzialmente sveglia o attiva il tag. A sua volta, il transponder del tag converte il segnale radio in energia utilizzabile e risponde al lettore.
Di solito classifichiamo il tipo di sistema RFID in base al tipo di tag e lettore. Ci sono tre combinazioni comuni:
Oltre al tipo di sistema RFID, RFID utilizza una serie di bande di frequenza regolabili.
L'RFID ottico (OPID) è un'alternativa all'RFID che utilizza lettori ottici. OPID opera nello spettro elettromagnetico tra 333 THz e 380 THz.
La quantità di informazioni memorizzate in un tag RFID varia. Ad esempio, un tag passivo può memorizzare solo fino a 1024 byte di informazioni, ovvero solo un kilobyte (KB). Ridicolo in termini di capacità di archiviazione odierna, ma sufficiente per risparmiare nome e cognome, numero di identificazione, compleanno, SSN, informazioni sulla carta di credito e altro. Tuttavia, l'industria aerospaziale utilizza tag RFID a microonde passivi con archiviazione 8K per tenere traccia della cronologia delle parti nel tempo. Possono memorizzare un'enorme quantità di dati personali.
I tag RFID sono ovunque. Poiché si attaccano facilmente a quasi tutto, non hanno bisogno di energia, vengono utilizzati in tutti gli ambiti della vita, tra cui:
L'RFID sta anche facendo scalpore nel mercato in continua crescita della casa intelligente. Nel 2010, il costo dell'RFID è diminuito in modo significativo. Allo stesso tempo, l'affidabilità dell'RFID è aumentata a causa del passaggio globale agli standard RFID. All'improvviso c'era un sistema di tracciamento o identificazione estremamente affidabile ma economico.
L'improvvisa ondata di RFID ha anche causato problemi di sicurezza. Più recentemente sono apparse le carte di pagamento senza contatto con tag RFID. Persone senza scrupoli hanno hackerato carte contactless utilizzando terminali di pagamento portatili mentre la carta abilitata RFID era nella tasca o nel portafoglio del bersaglio.
Nel Regno Unito, un altro esempio riguarda i tag RFID memorizzati sui passaporti. Quando è stata inserita per la prima volta, la password per il nuovo passaporto del Regno Unito è stata decifrata entro 48 ore. Inoltre, ci sono state segnalazioni secondo cui i criminali stavano rubando la posta contenente il nuovo passaporto, scansionando i tag RFID per i dati e poi inviandoli più avanti lungo il loro percorso.
L'RFID è un'industria enorme. Lo usiamo quasi tutti i giorni. Il pacco che è arrivato a casa tua, la carta con cui hai pagato la cena, la chiave magnetica che ha aperto la porta, la casa intelligente, l'impianto manuale e altro ancora utilizzano la tecnologia RFID.
Per cosa stai usando l'RFID? Lo usi nella tua casa intelligente? Hai acquistato un portafoglio con blocco RFID? Fatecelo sapere nei commenti qui sotto!
RFID
Brevetto USA Mario Cardullo ( Mario Cardullo) n. 3.713.148 del 1973 (“Passive Radio Transmitter with Memory”) è stato, infatti, il capostipite della moderna tecnologia RFID. Il primo dispositivo a energia riflessa passiva è stato dimostrato nel 1971 alle autorità di New York e ad altri potenziali acquirenti come dispositivo con 16 bit di memoria per la riscossione dei pedaggi sulle strade. Il brevetto Cardullo copre l'uso delle onde radio, della luce e del suono come mezzo di trasmissione delle informazioni.
Il piano aziendale originale è stato presentato agli investitori nel 1969 per l'utilizzo nel settore dei trasporti (identificazione dei veicoli semoventi, sistema di pagamento automatico (sistema di riscossione dei pedaggi), targhe elettroniche, libro paga elettronico, guida di automobili, monitoraggio delle condizioni dei veicoli), bancario (libretti degli assegni elettronici, carte di credito elettroniche), nel campo della sicurezza (identificazione personale, cancelli automatici, sorveglianza) e in medicina (identificazione del paziente, cartella clinica).
La prima dimostrazione dei moderni chip RFID (basati sull'effetto del backscattering), sia passivi che attivi, è stata effettuata presso il Los Alamos Research Laboratory (ing. Laboratorio scientifico di Los Alamos ) nel 1973. Il sistema portatile funzionava a 915 MHz e utilizzava tag a 12 bit.
Il primo brevetto associato al nome stesso RFID è stato rilasciato a Charles Walton ( Carlo Walton) nel 1983 (brevetto USA n. 4,384,288).
Esistono diversi modi per organizzare tag e sistemi RFID:
In base al tipo di fonte di alimentazione, i tag RFID si dividono in:
Antenna RFID
I tag RFID passivi non hanno una fonte di energia incorporata. La corrente elettrica indotta nell'antenna dal segnale elettromagnetico proveniente dal lettore fornisce potenza sufficiente per il funzionamento del chip CMOS in silicio situato nel tag e per la trasmissione del segnale di risposta.
Le implementazioni commerciali dei tag RFID a bassa frequenza possono essere incorporate in un adesivo (adesivo) o impiantate sotto la pelle.
Al momento, il problema principale con i dispositivi RFID è che richiedono un'antenna esterna, che è al massimo 80 volte più grande del chip.
I tag RFID più economici che sono diventati lo standard per aziende come , obbiettivo, Metro AG in Germania, è di circa 5 centesimi per etichetta aziendale codice intelligente(quando acquisti da 100 milioni di pezzi). Inoltre, a causa della variazione delle dimensioni delle antenne, i tag hanno dimensioni diverse, da un francobollo a una cartolina. In pratica, la distanza massima di lettura dei tag passivi varia da 10 cm (4 pollici) (secondo ISO 14443) a diversi metri (standard EPC e ISO 18000-6), a seconda della frequenza selezionata e della dimensione dell'antenna. In alcuni casi, l'antenna potrebbe essere stampata.
Processi di produzione da Tecnologia aliena autorizzato Autoassemblaggio fluidico, da codice intelligente - Trasferimento sincronizzato area flessibile (FAST) e da Tecnologie dei simboli - PICA volto a ridurre ulteriormente il costo dei tag attraverso l'uso della produzione parallela di massa. Tecnologia aliena attualmente utilizza i processi FSA e HiSam per la fabbricazione di tag, mentre PICA è un processo di Tecnologie dei simboli- è ancora in fase di sviluppo. Il processo FSA produce oltre 2 milioni di wafer IC all'ora, mentre il processo PICA produce oltre 70 miliardi di IC all'anno (se migliorato). In questi processi tecnici, i circuiti integrati sono collegati a tag wafer, che a loro volta sono collegati alle antenne per formare il chip completo. Il collegamento dei circuiti integrati ai wafer e successivamente dei wafer alle antenne sono gli elementi spazialmente più sensibili del processo di produzione. Ciò significa che con una diminuzione delle dimensioni dell'IC, il montaggio (eng. Scegli e posiziona) diventerà l'operazione più costosa. Metodi di produzione alternativi come FSA e HiSam possono ridurre significativamente il costo dei tag. Standardizzazione della produzione benchmark di settore) alla fine porterà a un ulteriore calo dei prezzi dei cartellini quando sarà ampiamente adottato.
I tag non in silicone sono realizzati con semiconduttori polimerici. Attualmente, sono in fase di sviluppo da diverse aziende in tutto il mondo. Etichette prodotte in laboratorio e funzionanti a frequenze di 13,56 MHz. sono stati dimostrati nel 2005 dalle aziende PolyIC(Germania) e Olanda). In un ambiente industriale, le etichette polimeriche saranno prodotte mediante stampa a rullo (una tecnologia simile alla stampa di riviste e giornali), che le renderà più economiche delle etichette basate su circuiti integrati. Alla fine, questo potrebbe finire per rendere i tag facili da stampare quanto i codici a barre per la maggior parte delle applicazioni e altrettanto economici.
I tag attivi di solito hanno un raggio di lettura (fino a 300 m) e una capacità di memoria molto più ampi rispetto ai tag passivi e sono in grado di memorizzare più informazioni da inviare al ricetrasmettitore. Attualmente, i tag attivi non sono più grandi di una normale pillola e venduti per pochi dollari.
I tag RFID semi-passivi, chiamati anche tag semi-attivi, sono molto simili ai tag passivi ma hanno una batteria che alimenta il chip. Allo stesso tempo, la portata di questi tag dipende solo dalla sensibilità del ricevitore del lettore e possono funzionare a una distanza maggiore e con caratteristiche migliori.
In base al tipo di memoria utilizzata, i tag RFID si dividono in:
Etichetta RFID 125 kHz
I sistemi passivi in questa gamma hanno prezzi bassi, e per le loro caratteristiche fisiche, vengono utilizzate per etichette sottocutanee nel microchip di animali, umani e pesci. Tuttavia, a causa della lunghezza d'onda, ci sono problemi con la lettura a lunga distanza così come problemi con le collisioni di lettura.
I sistemi a 13 MHz sono economici, non presentano problemi ambientali o di licenza, sono ben standardizzati e dispongono di un'ampia gamma di soluzioni. Sono utilizzati nei sistemi di pagamento, nella logistica, nell'identificazione personale. Per una frequenza di 13,56 MHz, è stato sviluppato lo standard ISO 14443 (tipi A / B). A differenza di Mifare 1K, questo standard fornisce un sistema di diversificazione chiave, che consente di creare sistemi aperti. Vengono utilizzati algoritmi di crittografia standardizzati.
Sulla base dello standard 14443 B, sono state sviluppate diverse dozzine di sistemi, ad esempio il sistema di pagamento dei trasporti pubblici nella regione parigina.
Per gli standard che esistevano in questa gamma di frequenze, sono stati riscontrati seri problemi di sicurezza: non c'era assolutamente crittografia nei chip di carte economici Mifare ultraleggero, introdotto nei Paesi Bassi per il sistema di tariffazione in ambito urbano trasporto pubblico Scheda chip OV, in seguito la carta, ritenuta più affidabile, è stata violata Mifare Classico.
Come con la banda LF, i sistemi costruiti nella banda HF hanno problemi con la lettura su lunghe distanze, la lettura in condizioni di elevata umidità, presenza di metalli e problemi con le collisioni di lettura.
Le etichette in questa gamma hanno portata più lunga registrazione, in molti standard di questa gamma sono presenti meccanismi anticollisione. Originariamente orientati alle esigenze della logistica di magazzino e di produzione, i tag della gamma UHF non avevano un identificatore univoco. Si presumeva che l'identificatore del tag fosse il numero EPC ( Codice prodotto elettronico) di un prodotto che ciascun produttore inserirà in etichetta autonomamente durante la produzione. Ben presto però si è capito che oltre alla funzione di vettore del numero EPC della merce, sarebbe bene assegnare all'etichetta anche la funzione di controllo dell'autenticazione. Cioè, è sorto un requisito che si contraddice: garantire contemporaneamente l'unicità dell'etichetta e consentire al produttore di registrare un numero EPC arbitrario.
Per molto tempo non ci sono stati chip che soddisfacessero completamente questi requisiti. Emesso dalla società Philips il chip Gen 1.19 aveva un identificatore immutabile, ma non aveva alcuna funzione integrata per proteggere con password i banchi di memoria del tag e chiunque avesse l'attrezzatura appropriata poteva leggere i dati dal tag. I chip sviluppati successivamente dello standard Gen 2.0 avevano le funzioni di analisi dei banchi di memoria (password per la lettura, per la scrittura), ma non avevano un identificatore di etichetta univoco, che rendeva possibile creare cloni identici di etichette se lo si desidera.
Infine, abbastanza recentemente, NXP ha rilasciato due nuovi chip che oggi soddisfano tutti i requisiti di cui sopra. I chip SL3S1202 e SL3FCS1002 sono realizzati nello standard EPC Gen 2.0, ma differiscono da tutti i loro predecessori in quanto il campo di memoria TID ( ID etichetta), in cui il codice del tipo di cartellino viene solitamente scritto in fase di produzione (e non differisce da cartellino a cartellino all'interno di un articolo), è diviso in due parti. I primi 32 bit sono riservati al codice del produttore del tag e alla sua marca, mentre i secondi 32 bit sono al numero univoco del chip stesso. Il campo TID è immutabile e quindi ogni etichetta è unica. I nuovi chip hanno tutti i vantaggi dei tag Gen 2.0. Ogni banco di memoria può essere protetto da lettura o scrittura da password, il numero EPC può essere annotato dal produttore del prodotto al momento della marcatura.
Nei sistemi RFID UHF, rispetto a LF e HF, il costo dei tag è inferiore, mentre il costo delle altre apparecchiature è più elevato.
Al momento, la gamma di frequenze delle microonde è aperta all'uso gratuito in Federazione Russa nella cosiddetta gamma "europea" - 863-868 MHz.
L'atteggiamento negativo nei confronti della tecnologia RFID è esacerbato dalle lacune esistenti in tutti gli standard attuali. Sebbene il processo di miglioramento degli standard non sia terminato, c'è la tendenza in molti a nascondere al pubblico alcuni dei comandi dell'etichetta. Ad esempio, il comando Autenticazione nella tecnologia proprietaria MIFARE che utilizza lo standard ISO/IEC 14443, dopodiché l'etichetta deve crittografare le sue risposte e accettare solo comandi crittografati, può essere neutralizzato da un comando che la società di sviluppo mantiene segreto. Dopo aver eseguito questo comando, è possibile utilizzare con successo blocco di lettura, fittiziamente crittografato con una costante (utilizzata per calcolare il CRC nello standard ISO/IEC 14443). In questo modo puoi leggere la carta MIFARE. Inoltre, analizzando la corrente consumata dalla scheda, un ingegnere di circuito può leggere tutte le password di accesso a tutti i blocchi di una scheda MIFARE (a causa della relativa ghiottoneria delle celle EEPROM e dell'implementazione circuitale della lettura della memoria nel chip). Quindi, le carte RFID più comuni possono inizialmente contenere un segnalibro.
Parte del sospetto sulla RFID può essere rimosso dallo sviluppo di standard completi e aperti, la cui assenza provoca sospetto e sfiducia nei confronti della tecnologia.
L'uso dei tag di banda a microonde nella Federazione Russa è attualmente regolato da SanPiN 2.1.8 / 2.2.4.1383-03, approvato con Decreto del Capo Sanitario di Stato della Federazione Russa n. 135 del 06/09/2003. vengono prese in considerazione la tensione del campo elettromagnetico e la densità di flusso emessa dall'apparecchiatura, e non la potenza di uscita del dispositivo, come stabilito in SanPiN 2.2.4 / 2.1.8.055-96, che sono diventate non valide dal 30/06 /2003; i valori effettivi per il calcolo del livello massimo consentito nelle apparecchiature UHF effettivamente esistenti in Russia sono circa 10-20 volte superiori a quelli stabiliti dagli standard sanitari e igienici.
Secondo gli analisti Ricerca della banca tedesca, alla capacità del mercato dei sistemi RFID sarà di 22 miliardi di euro contro 1,5 miliardi di euro nel . Una delle fonti di crescita è l'uso delle tecnologie RFID nei passaporti e in altri certificati. Nel 1998, la Malesia ha iniziato a rilasciare ai propri cittadini passaporti con chip RFID incorporati.
Stazione di prestito libri nella biblioteca dell'Università statale di San Pietroburgo
Al momento, le tecnologie RFID sono utilizzate in un'ampia varietà di aree dell'attività umana:
Prima di tutto, viene utilizzata la seguente funzionalità RFID:
L'RFID viene spesso utilizzato nei sistemi di sicurezza dei negozi al dettaglio per prevenire i furti.
articolo principale: Standard RFID
Gli standard RFID internazionali, come parte integrante della tecnologia di identificazione automatica, sono sviluppati e adottati dall'organizzazione internazionale ISO insieme a IEC. La preparazione dei progetti (sviluppo) degli standard viene effettuata in stretta collaborazione con le organizzazioni e le aziende interessate all'iniziativa.
AIM globaleè un'associazione di categoria internazionale che rappresenta i fornitori di identificazione automatica e tecnologie mobili. L'associazione sostiene attivamente lo sviluppo degli standard AIM attraverso il proprio comitato di simbologia tecnica, i gruppi consultivi sugli standard globali e il gruppo di esperti RFID, nonché la partecipazione a gruppi di sviluppo industriali, nazionali (ANSI) e internazionali (ISO).
In Russia, lo sviluppo degli standard RFID è affidato all'Associazione Russia UNISCAN/GS1.
EPC Gen2 è l'abbreviazione di EPC globale di seconda generazione.
La divisione delle etichette in classi è stata adottata molto prima dell'iniziativa EPCglobal, tuttavia, non esisteva un protocollo generalmente accettato per lo scambio tra lettori e tag. Ciò ha portato all'incompatibilità tra lettori e tag di diversi produttori. Nella città di ISO/IEC è stato adottato un unico standard internazionale ISO 18000, che descrive i protocolli di scambio (interfacce radio, ing. interfaccia aerea) in tutte le bande di frequenza RFID da 135 kHz a 2,45 GHz. La gamma UHF (860-960) MHz corrisponde allo standard ISO 18000-6A/B. Dati i problemi tecnici che si sono manifestati durante la lettura dei tag di classe 0 e 1 di prima generazione, nel 2004 gli specialisti di Hardware Action Group EPCglobal creato un nuovo protocollo per lo scambio tra il lettore e il tag UHF - Classe 1 Generazione 2. In città, la proposta EPC Gen2 è stata adottata da ISO / IEC con modifiche minori come aggiunta DA alle opzioni esistenti MA e A standard
I tag Gen 2 sono disponibili con o senza numero preregistrato del produttore. Il numero registrato dal produttore della merce può essere bloccato allo stesso modo del numero originariamente incorporato.
I tag moderni dello standard Gen 2 utilizzano un efficace meccanismo anticollisione basato sulla tecnologia avanzata degli "slot" - controllo multisessione dello stato dei tag durante "l'inventario" - ovvero la lettura dei tag nell'area di registrazione. Questo meccanismo consente di aumentare la velocità di lettura dei tag di inventario fino a 1500 tag / sec (scrittura - fino a 16 tag / sec) quando si utilizzano lettori di portali industriali, ad esempio, l'algoritmo funziona molto più velocemente dell'algoritmo utilizzato in Gen1, poiché nel primo caso il lettore itera bit per bit fino a 64 bit, e nel secondo la teoria della probabilità funziona e c'è un meccanismo di aggiustamento.
Inoltre i tag Gen 2 consentono di utilizzare efficacemente più lettori contemporaneamente in aree sovrapposte e vicine (Ing. Modalità lettore denso) a causa della distanza tra i canali di frequenza dei lettori.
I tag Gen2 sono attualmente già notevolmente più economici dei tag della generazione precedente, il che ne rende anche preferibile l'uso, e le apparecchiature di prima generazione (lettori) nella maggior parte dei casi richiedono solo la riprogrammazione del firmware (flashing) per funzionare con i nuovi standard.
Come le etichette dello standard precedente, Gen2 ha la possibilità di impostare una password di accesso a 32 bit. Inoltre, è possibile impostare una kill password per ogni tag. parola d'ordine "uccidi".), dopo l'introduzione del quale il tag interromperà definitivamente lo scambio di informazioni con i lettori.
Attualmente, ISO 15693 funge da standard internazionale nel campo dell'RFID e descrive il principio del trasferimento delle informazioni, la tempistica della trasmissione del segnale nei sistemi RFID, ecc.
Gli esperti prevedono che in un futuro molto prossimo inizierà l'uso commerciale di massa dei sistemi RFID (Radio Frequency IDentification) nell'industria della difesa e automobilistica, nel commercio e nella logistica. Si prevede che i tag RFID diventeranno un attributo obbligatorio di un'ampia varietà di prodotti. La necessità di raccogliere, elaborare e presentare i dati per i sistemi RFID avvia la creazione di una nuova industria su larga scala. Parallelamente, dovrebbe essere formato un mercato per i lettori di tag e altre apparecchiature ausiliarie. Nel prossimo futuro, i chip RFID di varia complessità troveranno applicazione nel settore sanitario (monitoraggio delle condizioni dei pazienti), edilizia (gestione di progetti e attrezzature), trasporti (monitoraggio della posizione di bagagli e passeggeri negli aeroporti) e altri settori.
Come sapete, quasi ogni tecnologia nel suo ciclo di vita attraversa tre periodi. All'inizio, c'è solo molto rumore e previsioni su dove porterà questa tecnologia; quindi inizia la sua implementazione attiva. In questa fase si parla ancora di più della tecnologia, ma le recensioni sono spesso piuttosto critiche, la vedono come una minaccia all'ordine stabilito delle cose. E, infine, a seconda dei risultati della seconda fase, inizia la terza: l'uso diffuso della tecnologia. Inventata molto tempo fa, la tecnologia RFID sta ora entrando nella fase più interessante, la seconda. Le informazioni sui progetti che utilizzano la tecnologia RFID provengono da ogni parte in questi giorni. L'idea si distingue per la semplicità, quasi al limite della genialità: per identificare le merci (e non solo), si propone di utilizzare microchip con trasmettitore radio incorporato. Sono alimentati dall'energia del segnale ricevuto, che elimina la necessità di ingombranti batterie. Per leggere le informazioni dal chip, è sufficiente avvicinare uno scanner attivo a una certa distanza (da diversi centimetri a diversi metri).
Andando avanti, i governi di tutto il mondo dovrebbero iniziare a sostituire i documenti di identificazione cartacei con quelli digitali. I nuovi strumenti saranno utilizzati nei passaporti, nelle carte d'identità, nelle carte bancarie e di credito e includeranno una serie ampliata di dati biometrici. Ciò dovrebbe ridurre il furto di informazioni, ma il principale e reale vantaggio che ne deriverà sarà molto probabilmente l'accelerazione dell'identificazione nei flussi di passeggeri. Al giorno d'oggi, quando molte aziende definiscono rivoluzionarie le loro tecnologie, non è facile determinare quale di queste ultime tecnologie influenzerà davvero le nostre vite. Tuttavia, si possono intuire le prospettive tecnologiche attorno alle quali si stanno raccogliendo preoccupazioni e associazioni di attori high-tech come Intel, IBM, Philips, Texas Instruments (e più di un centinaio di altre aziende). Tuttavia, la tecnologia RFID viene sviluppata oggi non solo da grandi, ma anche da piccoli centri di ricerca di aziende high-tech.
L'anno scorso, IDC ha pubblicato una previsione secondo cui entro il 2012 la proliferazione di dispositivi di comunicazione, inclusi i tag RFID, porterà a un enorme aumento della quantità di informazioni che circolano nelle reti. Inoltre, la maggior parte di queste informazioni verrà trasmessa dalla periferia delle reti ai server, ovvero nella direzione opposta a quella odierna. Appariranno anche reti "mesh" wireless specializzate (reti mesh), che consentiranno alle autorità delle grandi città di monitorare le condizioni delle apparecchiature e di vari oggetti su una vasta area. Tutti questi cambiamenti creeranno la necessità di hardware come archiviazione, gestione dei contenuti e sicurezza. Secondo le società di ricerca, l'anno scorso i produttori di tag RFID hanno ricevuto entrate per circa 300 milioni di dollari, mentre oggi il mercato RFID è stimato a 700 milioni di dollari ed entro il 2007 il volume totale delle vendite e dei servizi dovrebbe raggiungere i 2 miliardi di dollari
Alcuni credono ancora oggi che il primo dispositivo RFID sia stato creato dai russi nel 1945, ovviamente per scopi di intelligence. Purtroppo non lo è. Fu proprio in quel momento che fu creato un dispositivo di ascolto passivo, che, in generale, non aveva nulla a che fare con i problemi di identificazione a radiofrequenza.
Tuttavia, la leadership nello sviluppo della tecnologia RFID è oggi contestata da molti. Si ritiene che l'RFID abbia svolto un ruolo chiave nell'attuale mania di massa. Centro di ricerca Identificazione automatica organizzata al Massachusetts Istituto di Tecnologia(MIT) nell'ottobre 1999. Questo evento è stato preceduto da un anno di intensa ricerca che ha seguito la creazione di un approccio sistematico all'identificazione automatica degli oggetti.
Secondo altri, l'idea di dispositivi di archiviazione elettronica passiva-tag è stata una delle ragioni della formazione nel 1969 di una società chiamata Communications Services Corporation, o ComServ. Nel 1973 ha ricevuto un brevetto per un "piccolo dispositivo portatile facile da nascondere e, se necessario, attaccare o montare in vari oggetti". Gli ingegneri hanno utilizzato anelli di ferrite come memoria, che hanno permesso loro di creare qualcosa di non molto portatile per gli standard odierni, ma in grado di memorizzare fino a 16 bit di dati. L'invenzione è stata dimostrata in vari trasporti e organizzazioni governative. È stata anche avanzata la proposta di utilizzare il sistema per organizzare un servizio di antifurto per i veicoli. Tutto invano: ancora oggi molti dubitano dell'efficienza economica dei tag radio e negli anni settanta nessuno voleva nemmeno ascoltare questa idea.
Un altro documento afferma che i primi prerequisiti per la creazione di tag radio furono il lavoro di Harry Stockman Communication by Means of Reflected Power, pubblicato nel 1948 e che descriveva un dispositivo di comunicazione che funziona solo sotto l'influenza di radiazioni radio esterne. Certo, nella storia c'era un posto per il primo esempi famosi applicazione della metodologia: il sistema di identificazione "amico o nemico" in aviazione e dispositivi antifurto a un bit EAS (Electronic Article Surveillance).
Negli anni '80, Identronix e Amtech si staccarono dal Los Alamos Laboratory, coinvolto nello sviluppo del concetto. E dal 1987 iniziarono ad apparire informazioni sulle implementazioni commerciali dell'RFID. La prima installazione al mondo di un tale sistema è stata effettuata in Norvegia sulla ferrovia, seguita da un progetto simile negli Stati Uniti.
Negli anni '90 del XX secolo iniziò l'uso attivo dei sistemi radio per il pagamento dei pedaggi sulle autostrade. Le auto hanno potuto attraversare i terminal di ingresso senza rallentare. I metodi di pagamento senza contatto sono apparsi negli Stati Uniti sulle strade di Oklahoma, Kansas e Georgia, oltre che nell'area di Houston. Tutti erano basati su un'unica specifica chiamata Titolo 21. Diverse regioni nord-orientali degli Stati Uniti formarono l'E-Z Pass Interagency Group, che si occupava della standardizzazione dei metodi RFID per automatizzare la riscossione dei pedaggi. Texas Instruments Corporation (http://www.ti.com) crea TIRIS - Texas Instruments Registration Identification System (l'impresa TIRIS ha ora portato alla formazione della divisione TI RFID). E infine, arriva una svolta decisiva, quando per la prima volta gli ingegneri sono stati in grado di integrare un ricetrasmettitore di onde radio in un chip prodotto utilizzando un processo CMOS standard. Ciò ha permesso di combinare su un unico substrato tutti i componenti necessari al funzionamento del tag RFID e ha aperto nuove opportunità per la sua ulteriore miniaturizzazione.
Comunque sia, ma, secondo la versione ufficiale, l'inizio della storia moderna dell'RFID è stato posto dagli scienziati del MIT, impegnati nello sviluppo di standard e tecnologie necessarie per l'uso diffuso della tecnologia nella pratica. Per la prima volta si sono posti la questione della riduzione del costo dei microcircuiti. A loro si unì presto Kevin Ashton di Procter & Gamble London, dove lavorava come assistente brand manager. È stato lui a suscitare interesse per i tag radio di grandi sponsor aziendali. Il gruppo si è avvicinato e ha ricevuto il sostegno dell'Uniform Code Council, l'organizzazione globale per i sistemi di etichettatura dei prodotti. Nel 2000 è apparso un ramo del centro presso l'Università di Cambridge; I centri di supporto RFID vengono aperti nelle università in Cina, Giappone, Svizzera e Australia.
Circa un anno fa, tutti gli sviluppi di Auto-ID sono stati trasferiti all'organizzazione EPCglobal (http://www.epcglobalinc.org), nata da un'idea di EAN International e Uniform Code Council. EPC è l'acronimo di Electronic Product Codes, che indica chiaramente la natura del lavoro dell'organizzazione. Il codice a barre in tutte le sue forme dovrebbe essere sostituito dai corrispondenti equivalenti elettronici nel mondo dei radio tag. In particolare, i compiti di EPCglobal includono lo sviluppo di standard per il trasferimento dei dati dai lettori RFID a varie applicazioni, nonché standard per il loro scambio tra le applicazioni che gestiscono le catene di approvvigionamento. Questo dovrebbe semplificare le transazioni elettroniche che avvengono tra i sistemi ERP delle due aziende che si scambiano merci. Gli standard definiranno come il middleware dovrebbe elaborare i dati ricevuti dal lettore RFID quando le merci arrivano al magazzino e passare questi dati all'applicazione aziendale.
Come sapete, la cosa principale nel funzionamento di un sistema di automazione è che le informazioni siano assolutamente affidabili. Dopotutto, anche cercare e filtrare le informazioni inserite in modo errato in grandi set di dati dovrà spendere molto tempo e denaro, per non parlare delle perdite dirette a cui può portare una decisione inadeguata basata su di essa. Le tecnologie di identificazione senza contatto soddisfano pienamente tutti i requisiti di un sistema di controllo informatico che richiede il riconoscimento e la registrazione in tempo reale di oggetti e diritti. L'identificazione senza contatto di solito significa la capacità di riconoscere in modo affidabile gli oggetti da singole caratteristiche naturali o assegnate artificialmente senza contatto diretto con essi.
L'idea stessa del riconoscimento automatico degli oggetti non è nuova. Sono note almeno cinque varietà di identificazione:
Per il riconoscimento RF, vengono utilizzati tag speciali attaccati all'oggetto, che portano l'identificazione e altre informazioni. Rispetto ai metodi sopra elencati, le tecnologie RFID presentano notevoli vantaggi:
I sistemi RFID sono utilizzati in una varietà di casi in cui è richiesto un controllo, tracciamento e contabilità tempestivi e accurati di numerosi movimenti di vari oggetti. Elenchiamo solo le applicazioni più tipiche. Uno di questi è il controllo elettronico dell'accesso e della circolazione del personale sul territorio delle imprese. Inoltre, si tratta della gestione della produzione, dei magazzini merci e doganali (soprattutto di grandi dimensioni), dei negozi, dell'emissione e della movimentazione di merci e beni materiali. Nei trasporti, i sistemi RFID possono fornire il controllo, la pianificazione e la gestione del traffico, l'intensità degli orari e la selezione dei percorsi ottimali; nel trasporto pubblico servono a gestire il traffico, pagare le tariffe e ottimizzare i flussi di passeggeri. Sulla loro base è possibile creare sistemi di pagamento elettronico per tutti i tipi di trasporto, organizzando la raccolta automatica dei dati e, se necessario, l'addebito su ferrovie, strade a pedaggio, stazioni e terminal merci, parcheggi a pagamento. Inoltre, i sistemi RFID sono adatti per la sicurezza (in combinazione con altri mezzi tecnici di monitoraggio audio e video), compresa la protezione e la segnalazione sui veicoli.
I sistemi RFID sono tipicamente costituiti da tre componenti principali: un lettore, un transponder (comunemente indicato come tag o tag) e un sistema di elaborazione dati computerizzato.
Il lettore (Fig. 1) è dotato di un ricetrasmettitore e di un'antenna che inviano un segnale al tag e ricevono una risposta; un microprocessore che controlla e decodifica i dati; così come una memoria che memorizza i dati per la successiva trasmissione, se necessario. I componenti principali del tag (Fig. 2) sono un circuito integrato che controlla la comunicazione con il lettore e un'antenna. Il chip contiene una memoria che memorizza un codice identificativo o altri dati. Il tag rileva un segnale dal lettore e inizia a trasmettere al lettore i dati memorizzati nella sua memoria.
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Riso. 2. Etichetta RFID. |
Non c'è bisogno di contatto o linea visiva tra il lettore e il tag poiché il segnale RF penetra facilmente nei materiali non metallici. Pertanto, i tag possono anche essere nascosti all'interno di quegli oggetti che devono essere identificati.
I tag sono attivi e passivi. I tag attivi funzionano con una batteria collegata o integrata, richiedono meno alimentazione del lettore e in genere hanno intervalli di lettura più lunghi. Il tag passivo funziona senza fonte di alimentazione, ricevendo energia dal segnale del lettore. I tag passivi sono più piccoli e leggeri dei tag attivi, meno costosi e hanno una durata praticamente illimitata. Si noti inoltre che i tag attivi e passivi sono dei seguenti tipi: read-only, read-write e write-once, in cui i dati possono essere inseriti dall'utente.
I principi fisici (almeno per la maggior parte delle gamme di frequenza) assomigliano al funzionamento di un trasformatore o di un sistema di circuiti accoppiati. Come sai, se prendi due bobine e le metti non molto distanti l'una dall'altra, allora si influenzeranno a vicenda. Il lettore contiene un generatore ad alta frequenza che alimenta la sua antenna. A causa della presenza di accoppiamento elettromagnetico tra l'antenna del lettore e l'antenna dell'identificatore, in quest'ultima viene indotta una tensione alternata il cui valore dipende dal progetto e dalla distanza tra il tag e il lettore. La tensione indotta viene utilizzata per alimentare il chip ID. È lei che modula la tensione nell'antenna. A causa della connessione delle antenne, la modulazione appare nell'antenna del lettore e viene inviata al suo microcircuito. I primi identificatori e lettori passivi R/O (Read Only) funzionavano secondo questo principio. Quindi sono stati creati identificatori che non solo potevano trasmettere informazioni al lettore, ma anche riceverle per scopi di programmazione (scrivendo informazioni nella memoria non volatile). Dal punto di vista dei principi di base della costruzione di un sistema RFID, nel lettore è apparso un modulatore, che ha modulato il vettore emesso dal lettore, e nell'identificatore - un rilevatore e una memoria non volatile riprogrammabile in cui le informazioni trasmesse dal lettore è stato registrato. Con questa tecnologia, gli identificatori sono chiamati R / W (Read / Write - lettura e scrittura). Dal principio di funzionamento di questa coppia di dispositivi, la conclusione segue in modo inequivocabile: maggiore è l'intervallo di lettura richiesto, maggiore sarà il lettore e maggiore dovrebbe essere la potenza della sua radiazione.
I tag RFID oggi, a seconda della gamma di frequenza operativa, sono divisi in quattro categorie:
Naturalmente, in ciascuna delle gamme di frequenza, i sistemi RFID hanno caratteristiche abbastanza specifiche, che sono illustrate più chiaramente dai grafici mostrati in Fig. 3. Pertanto, per ciascuno degli intervalli, vengono utilizzati i propri metodi di codifica dei segnali in una coppia di lettore - identificatore, le proprie velocità di trasmissione e algoritmi di risoluzione delle collisioni. Il meccanismo anticollisione viene utilizzato per garantire che quando più identificatori si trovano contemporaneamente nel campo del lettore, sia possibile selezionarne solo uno necessario per il dialogo in un dato momento. Ognuna delle gamme di frequenza menzionate ha i propri standard con il proprio grado di sviluppo (vedi tabella).
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Riso. 3. Dipendenza dei parametri RFID dalla frequenza. |
I tag RFID VHF e "microonde" vengono utilizzati dove sono richieste lunghe distanze e alta velocità di lettura; questo è, ad esempio, il controllo di vagoni ferroviari, automobili, sistemi di raccolta dei rifiuti. Ad esempio, i lettori sono installati su cancelli o barriere e il transponder è fissato sul parabrezza o sul finestrino laterale dell'auto. A causa del lungo raggio d'azione, è possibile installare in sicurezza i lettori fuori dalla portata delle persone. I sistemi ad alta frequenza sono efficaci laddove è necessario trasmettere grandi quantità di dati. I tag RFID a bassa frequenza sono ampiamente utilizzati dove è accettabile una piccola distanza tra l'oggetto e il lettore. La distanza di lettura tipica è di 0,5 m e per i tag incorporati in piccoli oggetti, il raggio di lettura è in genere ancora inferiore, circa 0,1 m. Una grande antenna del lettore può compensare in una certa misura corto raggio piccole azioni di tag ma radiazioni linee ad alta tensione, motori, computer, lampade, ecc. interferiscono con il suo funzionamento. Quindi, la maggior parte dei sistemi di controllo degli accessi, gestione del magazzino e della produzione, le carte contactless utilizzano una bassa frequenza.
Nella primavera del 2005, Cisco Systems (http://www.cisco.com) ha pubblicato un rapporto di IDC prevedendo che l'adozione diffusa della tecnologia RFID avrà un impatto significativo sullo sviluppo delle reti aziendali. Il successo dell'implementazione di questa tecnologia dipenderà in gran parte dalla capacità di trasferire in modo intelligente e sicuro le informazioni RFID fino al limite della rete. Il documento sottolinea inoltre che le aziende devono garantire che le reti siano pronte a svolgere attività in progetti RFID su larga scala ancor prima che inizino a essere implementate.
Commissionato da Cisco e basato su interviste con una serie di aziende che già utilizzano la tecnologia RFID nel settore della vendita al dettaglio e della logistica, il rapporto "Deployment Planning: The Impact of RFID Technology on Networks" di IDC commissionato da Cisco, riporta che il grado di impatto di questa tecnologia sulle reti aziendali dipende solo dal numero di tag elettronici utilizzati, ma anche dalla quantità di dati che ogni tag può memorizzare, nonché dal numero di cicli di scansione del tag durante la movimentazione del prodotto o lo svolgimento delle operazioni con esso.
Secondo gli esperti, l'espansione del sistema RFID è inevitabile, poiché la sua implementazione lungo l'intera catena di approvvigionamento è la condizione principale per realizzare i vantaggi di questo sistema. È importante che le organizzazioni valutino l'impatto della tecnologia RFID sull'infrastruttura di rete prima di implementare il sistema e ne garantiscano la scalabilità sin dall'inizio. Modificare la struttura della rete durante il funzionamento sarà un compito complesso e costoso.
Inoltre, l'analisi mostra che le reti aziendali abilitate per RFID devono essere dotate di funzioni di trasmissione e archiviazione intelligenti ai margini della rete, nonché di strumenti di gestione e sicurezza integrati a tutti i livelli dell'infrastruttura di rete, dall'RFID al livello dei processi aziendali. Collaborando con il Centro europeo di sviluppo RFID e aiutando a far progredire gli standard RFID attraverso la partecipazione al consorzio industriale EPCglobal, Cisco offre ora tutte queste funzionalità in un'infrastruttura di rete RFID Ready, una rete cablata/wireless altamente integrata in grado di identificare il codice di prodotto elettronico (EPC ) traffico. ) al fine di garantirne la priorità in qualsiasi parte della rete.
Secondo gli esperti di Cisco, le reti aziendali scalabili, affidabili e ad alte prestazioni supportano le specifiche dell'utilizzo e dello spostamento delle informazioni nelle organizzazioni. Fornire l'accesso a queste informazioni in tutta l'azienda semplifica la catena di approvvigionamento, che è importante per i rivenditori, le organizzazioni governative e le aziende industriali. Con le reti Cisco, i rivenditori possono rispondere più rapidamente ai cambiamenti del mercato, tenere traccia delle risorse in modo più accurato, aumentare l'agilità e creare supply chain altamente efficienti, affidabili e reattive basate sulla tecnologia RFID.
A seguito di un investimento di 250 milioni di dollari in RFID annunciato lo scorso autunno, quest'estate IBM (http://www.ibm.com) ha introdotto nuovi servizi, software e tecnologie per accelerare l'adozione delle tecnologie RFID. In particolare, ha annunciato l'intenzione di entrare nel mercato delle stampanti RFID lanciando una stampante abilitata per RFID che riduce i costi per i clienti e migliora l'efficienza operativa. Poiché la nuova stampante RFID è in grado di stampare sia i tradizionali codici a barre che i tag RFID, aiuterà i clienti, comprese le piccole e medie imprese, a facilitare la transizione dai codici a barre ai tag RFID.
La stampante, oltre alla quale vengono offerti servizi di supporto tecnico e supporto tecnico, è in grado di trasmettere informazioni sulla movimentazione delle merci sulla rete aziendale, assicurandone l'inserimento nei database di inventario, la consegna e il tracciamento degli ordini. Infoprint 6700 R40 utilizza un microprocessore IBM POWER per fornire informazioni a ciascun tag RFID in modo affidabile e accurato per velocizzare l'elaborazione e aumentare l'accuratezza delle informazioni nella catena di fornitura. La stampante è anche in grado di riconoscere i tag RFID che non funzionano in modo affidabile e contrassegnarli come non funzionanti per evitare costosi errori di consegna.
Contributo PrintronixVale la pena notare che IBM continua a utilizzare la tecnologia di Printronix Corporation (http://www.printronix.com). Come sapete, quest'ultimo si concentra sulla promozione di attrezzature per la stampa di etichette RFID (Fig. 4). Printronix ha sviluppato un'intera famiglia di prodotti RFID SmartLine. Include: stampante per etichette intelligenti multiprotocollo SL5000e MP; Kit per sviluppatori di etichette intelligenti; una stampante T5000 SR che stampa codici a barre EPC, ma è aggiornabile per funzionare con etichette RFID e il kit di aggiornamento ThermaLine T5000 Smart Ready corrispondente. Printronix ha lavorato a stretto contatto con EPCglobal per ottenere l'interoperabilità tra le apparecchiature EPC e RFID, con SL5000e MP che è diventata la prima piattaforma a soddisfare pienamente i requisiti EPC Classe 0 e EPC Classe 1. Nemmeno Matrics Class 0 causa alcun problema. Le stampanti supportano non solo gli standard EPC Class 0, 0+ e 1, ma possono anche stampare tag UHF standard Philips UCODE EPC 1.19 diffusi in Europa (un sottogruppo di tag della famiglia Philips ICode con frequenze operative di 862-928 MHz e 2,45 GHz).
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IBM ha inoltre annunciato il lancio di un servizio di consulenza sulla privacy RFID che aiuta le aziende a creare fiducia con i propri clienti utilizzando i sistemi RFID per massimizzare il valore aziendale. I consulenti del servizio forniscono informazioni sulle leggi sulla privacy locali e internazionali, nonché sui principi dell'Organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico (OCSE) che sono alla base di molte leggi sulla privacy. La consulenza sulla privacy comprende la valutazione, la progettazione e l'implementazione di soluzioni RFID ottimizzate per la privacy, lo sviluppo di politiche, approcci e metodi costruttivi per lo scambio di informazioni, programmi di formazione e sensibilizzazione dei dipendenti. Questi servizi consentono ai decisori delle aziende di comprendere meglio quali dati vengono raccolti, come verranno elaborati e chi vi avrà accesso. Durante un seminario di consultazione dedicato di due giorni, i clienti ricevono indicazioni sulle migliori pratiche, nonché politiche e procedure per ottenere il consenso tecnologico per proteggere la privacy di consumatori, dipendenti e partner. I servizi di consulenza sulla privacy possono essere ampliati per distribuzioni più ampie.
Inoltre, IBM ha potenziato la soluzione IBM RFID per la catena di fornitura orientata al consumatore con kit di avvio specifici del settore. Questi kit rendono facile per i produttori e rivenditori per i prodotti di consumo, verificando gli ordini, generando rapporti di consegna e verificando la completezza delle spedizioni e lo stato dell'inventario. Tutto ciò aiuta i rivenditori e i loro partner di produzione a ridurre i costi di inventario e logistica, migliorando al contempo la qualità del servizio e le vendite.
IBM WebSphere RFID Il middleware RFID si basa su un'architettura orientata ai servizi che fornisce una piattaforma robusta, scalabile e basata su standard per l'implementazione di soluzioni RFID. La combinazione di IBM di servizi di fascia alta, middleware e starter kit consente ai clienti di accelerare l'implementazione delle soluzioni RFID.
L'anno scorso, Royal Philips Electronics e IBM hanno stipulato un accordo in base al quale intendono condurre uno sviluppo intensivo nel campo dei sistemi RFID e delle tecnologie delle smart card. Secondo le aziende, hanno intenzione di pagare Attenzione speciale soluzioni per settori come supply chain e asset management, vendita al dettaglio, trasporti, nonché per organizzazioni finanziarie e governative. Inoltre, secondo i termini degli accordi raggiunti, IBM Global Services svilupperà un sistema RFID per le divisioni di produzione e distribuzione di Philips Semiconductor a Taiwan e Hong Kong.
Questa primavera, Intel Corporation (http://www.intel.com) e SAP (http://www.sap.com) hanno annunciato piani di cooperazione nel campo della creazione di sistemi di gestione dei processi aziendali utilizzando la tecnologia RFID. In base all'accordo, Intel fornisce un'architettura hardware standardizzata che consente ai dispositivi abilitati RFID di integrarsi con le suite software SAP come mySAP Supply Chain Management e la piattaforma SAP NetWeaver.
SAP è noto per avere un discreto successo nell'aiutare i propri clienti ad adottare l'RFID per massimizzare il valore economico di questa tecnologia in rapida evoluzione. SAP integra potenti funzionalità RFID nella sua mySAP Business Suite e offre pacchetti RFID che soddisfano specifici requisiti del settore. Una di queste applicazioni, mySAP Product Lifecycle Management (mySAP PLM) per Enterprise Asset Accounting, consente alle aziende di operare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in modo economico e affidabile. Questa applicazione gestisce in modo efficace le risorse fisse critiche come macchinari, centrali elettriche e veicoli durante l'intero ciclo di vita. Per estendere la portata di questa soluzione ai tecnici dell'assistenza che lavorano presso le sedi dei clienti, SAP chiude il ciclo dei processi aziendali dalla sede del cliente al sistema di back-end con SAP Mobile Asset Management basato su RFID e l'infrastruttura SAP Auto-ID. Questo approccio integrato sta contribuendo a cambiare il modo in cui vengono gestite le immobilizzazioni, passando da una strategia di risposta ai guasti, "riparazione dopo un guasto", a una strategia predittiva e preventiva.
Quest'anno Sun Microsystems Corporation (http://www.sun.com) presta molta attenzione alla tecnologia RFID. Ad esempio, a gennaio ha annunciato la soluzione Sun Java System RFID Tag and Ship ISA, un sistema di identificazione basato su RFID per uso al dettaglio e governativo. Riguarda su una soluzione entry-level completa rivolta a quelle aziende e istituzioni che desiderano implementare rapidamente un sistema RFID per attività di identificazione e contabilità. Comprende una workstation Sun W2100z con monitor, il software Sun Java System RFID, una stampante RFID Printronix e lettori RFID e di codici a barre.
E ad aprile, Sun Microsystems ha introdotto una nuova versione del suo software per i sistemi RFID aziendali: Sun Java System RFID Software 2.0. Secondo la dichiarazione dei rappresentanti dell'azienda, il software annunciato si differenzia per l'aumento della produttività, il miglioramento della sicurezza, il supporto degli standard RFID della prossima generazione e anche capacità amministrative avanzate. In particolare, Sun Java System RFID Software 2.0 include un'interfaccia basata su browser per il monitoraggio e la gestione centralizzata dei dispositivi RFID su una rete. Il software Sun Java System RFID è ottimizzato per la piattaforma Solaris (architetture hardware SPARC e x64, Figura 5) ed è disponibile anche per Linux.
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| Riso. 5. Un esempio di sistema RFID. |
Quest'anno, Symbol Technologies (http://www.symbol.com) ha stipulato cinque accordi per la fornitura di lettori di tag RFID fissi multiprotocollo al Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, che consentirà a questo dipartimento di implementare e utilizzare la tecnologia RFID di Symbol in ambito militare imprese di tutto il mondo al monitoraggio di materiali e componenti lungo tutta la catena di approvvigionamento del ministero.
Ora i lettori di simboli RFID daranno al Dipartimento della Difesa la possibilità di tracciare qualsiasi cosa, dai carri armati a Carta igenica- e contribuirà all'ottenimento di informazioni accurate e alla loro elaborazione in tempo reale. I contratti sono stati firmati con partner strategici di Symbol Technologies: CDO Technologies, Cheval Rouge, RSI ID Technologies, SYS-TEC Corp. e WFI Government Services e associato all'utilizzo di lettori RFID multiprotocollo fissi di Symbol.
Il lettore multiprotocollo industriale di Symbol Technologies offre funzionalità avanzate di immissione dati per leggere, scrivere, elaborare e trasmettere informazioni da qualsiasi tag RFID passivo conforme a EPC per identificare in modo rapido, automatico e accurato qualsiasi elemento all'interno della catena di fornitura. Il lettore RFID multiprotocollo fa parte della linea di soluzioni per la mobilità aziendale di Symbol Technologies per l'acquisizione, il trasferimento e il controllo delle informazioni dal punto di raccolta al punto di decisione e viceversa, fornendo responsabilità e risparmi sui costi.
Vale la pena notare che Symbol Technologies è tutt'altro che nuova nel mercato RFID. Quest'anno ha rilasciato Symbol XR400 (Figura 6), un lettore RFID di classe enterprise in grado di elaborare applicazioni on-site in tempo reale. Questo dispositivo è stato il primo lettore disponibile in commercio sulla piattaforma Windows CE.
L'XR400 si basa sul collaudato modello RFID AR400 di Symbol, che fornisce un'acquisizione dati affidabile e ad alte prestazioni in sistemi RFID di classe aziendale. Il dispositivo supporta tutti i tag EPC (Electronic Product Code) di prima generazione, sia di classe 0 che di classe 1, ed è completamente compatibile con il protocollo EPC di seconda generazione (Gen 2) attraverso un futuro aggiornamento del firmware.
Il lettore XR400 contiene porte I/O per uso generico e un'interfaccia host USB, che gli consentono di controllare un'ampia varietà di dispositivi, dai sensori di luce e allarmi alle webcam e ai display. Con tali periferiche, le aziende possono utilizzare l'RFID per alimentare una varietà di processi aziendali, comprese linee di assemblaggio dinamiche che si riconfigurano in base al prodotto che entra nella linea di produzione; segnalazione in tempo reale, che impedisce ai camionisti di commettere errori durante la movimentazione delle merci; e sistemi che controllano il rispetto delle regole di "attenta manipolazione", che segnalano il passaggio di prodotti fragili da parte del sensore.
Entro l'estate, Symbol Technologies ha introdotto il sistema RFID EPC Generation 2 e ha dimostrato l'interoperabilità tra i tag EPC Gen 2 e Gen 1 Classe 0 e Classe 1. standard mondiale. Un importante vantaggio del nuovo standard è che supporta la modalità di installazione densa di moduli di lettura. In precedenza, se più lettori installati uno vicino all'altro trasmettevano contemporaneamente un segnale ai tag, si creava un'interferenza reciproca. La modalità standard di installazione densa dei moduli di lettura consentirà di posizionare 20 o più moduli in un unico posto e non interferiranno tra loro durante il funzionamento. Inoltre, i tag Gen 2 saranno crittografati tramite hardware in modo che solo gli utenti autorizzati possano vedere il contenuto dei tag.
Il sistema demo Gen 2, che include il nuovo lettore Symbol XR400 e la piattaforma software IBM WebSphere RFID, è l'ultima collaborazione tra Symbol e IBM per sviluppare soluzioni aziendali mobili end-to-end e applicazioni per i clienti. Philips è anche un partner tecnologico EPC (Electronic Product Code) Gen 2.
I mezzi di identificazione a radiofrequenza sono molto più costosi dei codici a barre o dei tag magnetici, ma i loro vantaggi sono che consentono di reintegrare i dati di un segno di identificazione, registrare una quantità sufficientemente grande di dati e fornire protezione delle informazioni; ridurre drasticamente i costi di raccolta ed elaborazione dei dati, eliminare gli errori che inevitabilmente si verificano durante l'inserimento manuale delle informazioni; aumentare l'efficienza del lavoro con le informazioni di registrazione, ridurre il flusso di lavoro contabile; resistente a condizioni ambientali aggressive prolungate e influenze esterne. La tecnologia RFID consente di posizionare un tag all'interno dell'oggetto di identificazione, leggere e inserire informazioni nell'identificatore nel momento in cui l'oggetto di identificazione passa attraverso i punti di controllo, assicurando che il lettore possa lavorare con decine o addirittura centinaia di tag contemporaneamente.
Le aziende dovrebbero prendere in considerazione l'adozione della tecnologia RFID se hanno bisogno di:
Come già notato, le tecnologie RFID sono applicabili a un'ampia gamma di attività, ma dal punto di vista dell'IT oggi sono le più promettenti nel campo della gestione della catena di approvvigionamento. L'RFID avrà un impatto significativo su tutti gli aspetti della gestione della supply chain, dalle operazioni elementari (come lo spostamento delle merci attraverso i terminali di carico e scarico) a compiti complessi come la gestione di terabyte di informazioni in tempo reale raccolte su tutti gli stock disponibili.
RFID (Radio Frequency Identification) è un modo per garantire l'archiviazione e la trasmissione di informazioni da un comodo portacartellino al posto giusto, utilizzando dispositivi speciali. Tali etichette identificative facilitano il riconoscimento di vari oggetti: merci in un negozio, veicoli durante il trasporto, aiutano a determinarne l'ubicazione, possono identificare persone e animali, per non parlare delle ampie possibilità di identificazione di documenti e proprietà.
Che cos'è un tag RFID
L'onda elettromagnetica ricevuta dal tag RFID dall'antenna lo attiva e diventa possibile sia la scrittura dei dati sul tag che la lettura dei dati dal tag. L'antenna funge quindi da canale di comunicazione multifunzionale tra il ricetrasmettitore e il tag, che garantisce completamente i processi di trasmissione e ricezione dei dati.
Antenne di varie forme e dimensioni possono essere incorporate in scanner, varchi, tornelli, - in vari mezzi per lavorare con tag RFID, al fine di fornire l'accesso alle informazioni memorizzate nei tag di merci, oggetti, persone, veicoli, ecc. - tutto , che si muove attraverso il raggio dell'antenna dello scanner e ha un tag RFID su di esso.
L'antenna può funzionare continuamente e leggere costantemente tag in gran numero, interrogandoli continuamente, oppure può accendersi per un po 'al segnale dell'operatore. L'antenna con il ricetrasmettitore e il decodificatore si trovano spesso in un alloggiamento comune in modo che il segnale dall'antenna venga immediatamente demodulato, decodificato e trasmesso tramite un'interfaccia standard a un PC per l'ulteriore elaborazione dei dati ricevuti.
Il tag stesso di solito contiene un'antenna, un ricevitore, un trasmettitore e una memoria per l'archiviazione dei dati. Il tag riceve energia dal segnale radio dell'antenna del lettore o dalla propria fonte di alimentazione, dopo aver ricevuto un segnale esterno, il tag risponde con un proprio segnale, che contiene alcune informazioni identificative. Pertanto, i tag RFID sono una sorta di etichette, solo più intelligenti.
Registrazione delle informazioni su un tag RFID
Le informazioni possono essere scritte sul tag in diversi modi, a seconda del design del tag. Quindi, i tag RFID possono essere dei seguenti tipi:
R/O - tag di sola lettura, quando i dati vengono inseriti nella fase di produzione del tag e non cambiano più;
WORM - tag per una singola scrittura e successiva lettura multipla (Write Once Read Many), nessun dato viene inserito in tali tag in fabbrica, le informazioni vengono scritte dall'utente una volta, quindi possono essere lette più volte;
R/W - etichette per registrazione multipla e successiva lettura multipla di informazioni (Lettura/Scrittura).
Tag RFID passivi e attivi
Un tag RFID passivo è in grado di funzionare senza una propria fonte di alimentazione, riceve energia per l'alimentazione solo dal segnale dello scanner. Tali tag sono più piccoli dei tag attivi, più leggeri, più economici da produrre e hanno una durata illimitata: questo è il loro principale vantaggio.
Uno svantaggio condizionale di un tag RFID passivo è che richiede un lettore di potenza sufficientemente elevata. Un tag attivo si distingue per la presenza di una batteria integrata o per la necessità di una batteria collegata.
Tali tag interagiscono con l'antenna dello scanner a una distanza maggiore rispetto ai tag passivi, poiché richiedono meno energia dall'antenna durante il funzionamento: questo è il vantaggio principale dei tag attivi, hanno un raggio di lettura 2-3 volte maggiore dei tag passivi, inoltre , un tag attivo può muoversi ad alta velocità attraverso l'area dello scanner e avere ancora il tempo di attivarsi.
Sia i tag passivi che quelli attivi in termini di scrittura/lettura, singolo/multiplo, possono variare ampiamente indipendentemente dall'alimentazione.
Il ricevitore, il trasmettitore, l'antenna e l'unità di memoria sono le parti principali di un tag RFID. Tutto tranne l'antenna è posizionato nel caso di un piccolo microcircuito: un chip, quindi può sembrare che l'etichetta sia composta solo da un'antenna multigiro e un chip. I tag attivi hanno un'altra parte: una fonte di alimentazione, ad esempio una batteria al litio.
Vantaggi dei tag RFID rispetto agli identificatori grafici
Il codice a barre viene stampato una sola volta nella fase di produzione e confezionamento e le informazioni sull'etichetta RFID possono essere non solo completamente modificate, ma anche integrate. I tag possono essere letti in gran numero contemporaneamente grazie al meccanismo anticollisione, difficile da ottenere per i codici grafici.
Nonostante i codici a matrice siano in grado di contenere quantità relativamente elevate di dati, richiedono grandi aree per la codifica, ad esempio per scrivere 50 byte con un codice a barre è necessario un foglio A4, mentre un tag RFID con un chip di appena 1 il centimetro quadrato è facile contiene 1000 byte.
La registrazione su un'etichetta è abbastanza veloce e i codici grafici devono essere prima digitati, quindi stampati e incollati, e anche l'integrità dell'immagine deve essere mantenuta.
Con gli identificatori RFID è tutto più semplice, basta “impiantare” il tag nella confezione in fase di produzione (non necessariamente all'esterno), poi scrivere i dati in maniera contactless, e il tag sarà eterno (almeno 1.000.000 di interazioni con l'antenna dello scanner), il tag nascosto all'interno del prodotto non teme sporco o polvere.
Inoltre, i dati scritti sul tag, in tutto o in parte, possono essere protetti dalla lettura o sovrascritti con una password, se necessario: questo è un modo affidabile per proteggersi dalla contraffazione. In questo caso, la lettura avviene in qualsiasi posizione dell'etichetta nell'area di copertura dello scanner: è più conveniente di un codice grafico che deve essere portato uniformemente allo scanner.
Frequenze a seconda dell'applicazione
Dove è richiesta un'elevata velocità di lettura, ad esempio per controllare auto in movimento, vagoni ferroviari, nei sistemi di raccolta dei rifiuti, vengono utilizzate alte frequenze di 850-950 MHz e 2,4-5 GHz. Gli scanner ad alta frequenza sono montati su cancelli o barriere e un tag RFID (transponder) è installato, ad esempio, sul parabrezza di un'auto. Il raggio di interazione tra il tag e lo scanner va dai 4 agli 8 metri, il che crea condizioni favorevoli per le persone, poiché il lettore si trova fuori dalla loro portata.
Attualmente, la gamma di frequenze medie di 10-15 MHz è molto popolare. Viene utilizzato nei trasporti e in altre applicazioni simili in cui sono richieste carte scrivibili, smart card, ecc.. Molte delle smart card odierne funzionano proprio come i tag RFID a onde medie.
La gamma a bassa frequenza di 100-500 kHz opera a una piccola distanza tra lo scanner e l'oggetto, non più di 50 cm, a volte meno di 10 cm.
La grande antenna compensa il corto raggio, ma le interferenze di linee ad alta tensione, computer e persino lampade a risparmio energetico possono interferire con il funzionamento del sistema. Tuttavia, in molti sistemi di controllo degli accessi (magazzini, posti di blocco), vengono utilizzate basse frequenze per lavorare con carte RFID senza contatto. Inoltre, la gamma a bassa frequenza viene utilizzata per l'identificazione senza contatto di animali e oggetti metallici, come fusti di birra.
Tecnologia RFID(Radio Frequency Identification - identificazione a radiofrequenza) si basa sull'uso della radiofrequenza radiazioni elettromagnetiche. L'RFID viene utilizzato per identificare e rendere conto degli oggetti.
L'RFID è una tecnologia di identificazione che offre grandi opportunità. I tag RFID più comuni, come molti codici a barre, sono etichette autoadesive. Ma se le informazioni vengono memorizzate su un codice a barre in forma grafica, i dati vengono inseriti e letti sull'etichetta utilizzando le onde radio.
Come funziona
Etichetta RFID- dispositivo di archiviazione in miniatura. Consiste in un microchip che memorizza le informazioni e un'antenna attraverso la quale il tag trasmette e riceve i dati. A volte un tag RFID ha il proprio alimentatore (attivo), ma la maggior parte dei tag non necessita di alimentazione esterna (passiva).
Il tag RFID memorizza un numero univoco e informazioni nella sua memoria. Quando il tag entra nell'area di registrazione, questa informazione viene ricevuta dal lettore RFID.
I tag RFID passivi utilizzano l'energia del campo del lettore per trasmettere i dati. Dopo aver accumulato la quantità di energia richiesta, il tag inizia la trasmissione. La distanza di registrazione dei tag passivi è di 0,05 - 8 metri, a seconda del tipo di lettore RFID e dell'architettura del tag.
Dove si applica
Portata dell'RFIDè in continua espansione. La tecnologia è richiesta nei settori che richiedono il controllo del movimento degli oggetti, soluzioni di automazione intelligenti, la capacità di lavorare in condizioni operative difficili, senza errori, velocità e affidabilità.
In produzione Con l'aiuto dell'RFID, le materie prime vengono contabilizzate, le operazioni tecnologiche vengono controllate, vengono forniti i principi JIT / JIS e FIFO. Le soluzioni RFID in produzione garantiscono un alto livello e stabilità della qualità del prodotto.
disponibile Con l'aiuto dell'RFID, il movimento delle merci viene tracciato in tempo reale, i processi di ricezione e spedizione vengono accelerati, l'affidabilità e la trasparenza delle operazioni aumentano e l'influenza del fattore umano viene ridotta. Le soluzioni RFID nel magazzino forniscono protezione contro il furto e il furto di prodotti.
Nell'industria beni di consumo e vendite al dettaglio I sistemi RFID tracciano la merce nelle fasi di consegna, dal produttore al bancone. La merce viene messa sullo scaffale in tempo, non rimane in magazzino e va in quei negozi dove c'è una forte richiesta.
In biblioteca L'RFID aiuta a trovare i libri in deposito e a consegnarli al lettore, per prevenire il furto. Le code per l'emissione scompaiono. Il tempo per la selezione e la ricerca della pubblicazione desiderata è ridotto, l'inventario è semplificato.
I tag RFID sono utilizzati in marcatura di pelliccia e altri prodotti in pelliccia. Ogni prodotto è contrassegnato da un marchio di controllo (identificazione) (KiZ) con un tag RFID integrato.
Molte aree del business e della vita quotidiana possono essere migliorate con la tecnologia RFID. Il potenziale per le applicazioni RFID è enorme.
Componenti del sistema RFID
Vantaggi dell'RFID
Cose da ricordare quando si implementa l'RFID
Quando si lavora con l'RFID bisogna tener conto di alcune limitazioni: costo relativamente elevato, impossibilità di posizionamento sotto superfici metalliche e schermanti, collisioni reciproche.
Costo relativamente elevato dei tag RFID. Il prezzo di un tag RFID passivo parte da $ 0,15 (quando si acquistano più di 1.000.000 di pezzi) a $ 3 (quando si acquista 1 pezzo). Nel caso dei tag di sicurezza (o per il metallo), questo prezzo raggiunge i $ 7 e oltre. Pertanto, il costo dei tag RFID è superiore al costo delle etichette con codice a barre. L'uso di etichette a radiofrequenza è consigliabile per proteggere dal furto merci costose o per la sicurezza dei prodotti trasferiti per il servizio di garanzia. Nella logistica e nel trasporto merci, il costo di un tag RFID è trascurabile rispetto al costo del contenuto di un container, quindi l'uso di tag RFID è giustificato su scatole da imballaggio, pallet e container.
Possibile schermatura se posizionato su superfici metalliche. I tag RFID sono influenzati dal metallo (questo vale per alcuni tipi di imballaggi: contenitori metallici o imballaggi per alimenti liquidi sigillati con un foglio). Ciò non esclude l'uso di RFID, ma porta alla necessità di utilizzare tag progettati specificamente per l'installazione su superfici metalliche o modi non standard di fissare i tag su un oggetto.
