Способ автоматической идентификации объектов с помощью радиосигналов

Методы автоматической идентификации

В настоящее время для автоматической идентификациимогут использоваться следующие методы (рис. 5.1):

· Считывание акустико-магнитной информации основано на использовании пластинки с намагниченным элементом (магнитной картой), на котором записаны необходимые данные, как на магнитофонной ленте. Этот метод получил распространение в основном для доступа к предоставлению определенных услуг (дебетовые карты, карты доступа и т.п.).

· Радиочастотная идентификация (RFID-технология) позволяет автоматически собирать информацию о том или ином объекте, например, различных товарах, их местонахождении, вести временной учет событий с их участием и получать информацию о совершении товарной операции быстро и просто, без вмешательства человека и минимальным числом ошибок. Радиочастотная система состоит из устройства опроса/чтения (интеррогатор/ридер), имеющего антенну, и радиометок (тэг/транспондер), которые и содержат данные. Антенна устройства опроса/чтения испускает радиосигнал малой мощности, который улавливается антенной радиометки и запитывает встроенную в радиометку микросхему (чип). Используя эту энергию, радиометка, находящаяся в радиополе опросчика, вступает с ним в радиообмен для самоидентификации и передачи данных. Полученную от радиометки информацию, ридер пересылает контролирующему компьютеру для обработки и управления.

· Оптическое распознавание специальных знаков, размещенных на этикетке обычно в виде штрих-кода. Распознавание буквенно-цифровых символов транспортных этикеток встречается крайне редко из-за низкой надежности, как на этапе считывания, так и на этапе распознавания.

· Биометрическая идентификация. Биометрия – это методы автоматической идентификации человека и подтверждения личности человека, основанные на физиологических или поведенческих характеристиках. Примерами физиологических характеристик являются отпечатки пальцев, форма руки, характеристика лица, радужная оболочка глаза. К поведенческим характеристикам относятся особенности или характерные черты, либо приобретенные или появившиеся со временем, т.е. динамика подписи, идентификация голоса, динамика нажатия на клавиши.

· EPC (Electronic Product Code, Электронный код продукции) – это уникальный номер, определяющий конкретный предмет торговли в цепи поставок. Код ЕРС хранится на радиочастотной метке (RFID), которая состоит из кремниевого чипа и антенны. Считав код ЕРС, можно определить, например, происхождение предмета торговли или дату его производства. ЕРС во многом схож с Глобальным номером товара (GTIN): это тоже ключ, открывающий доступ к информационным системам, входящим в состав Глобальной сети (EPCglobal Network).

Рисунок 5.1 – Методы автоматической идентификации

Как видно из рис. 5.1, только методы радиочастотной идентификации позволяют изменять данные идентификатора. Это определяет преимущества использования данного метода в транспортных системах для учета выполненных операций и обеспечения взаимодействия различных участников процесса доставки груза или перевозки пассажиров.

Принципиальная схема работы системы автоматической идентификации приведена на рис. 5.2. Данные идентификатора, установленного на объекте идентификации, распознаются считывателем и передаются для обработки. В процессе обработки данных идентификатора с использованием БД идентификаторов выполняются процедуры аутентификации и авторизации. При этом следует учесть, что база данных идентификаторов может быть физическим ресурсом организации, которая выполняет идентификацию объекта, или принадлежать независимому оператору системы идентификации.

В последнем случае необходимо организовать доступ к базе данных идентификаторов через глобальную компьютерную сеть или с помощью прямого модемного соединения. На основании результатов авторизации данные идентификатора используются в информационной системе управления организации для выполнения тех или иных действий.

Рисунок 5.2 – Схема работы системы автоматической идентификации

В последнее время в связи с резким расширением использования методов автоматической идентификации и благодаря стандартизации этих методов модули программного обеспечения электронной идентификации встраиваются в системы управления логистическими операциями предприятий, складов, грузовых и пассажирских терминалов.

Таким образом, системы управления получают возможность в режиме реального времени получать необходимую информацию для реализации бизнес-процессов и вести учет выполненной работы и потребляемых ресурсов.

Контрольные вопросы

1. Основные преимущества автоматической идентификации ТС и грузов.

2. Назначение и характеристики электронной идентификации.

Источник

RFID-технология: что это такое. Применение RFID

Деятельность субъектов хозяйственной деятельности опирается на сложные алгоритмы контроля и учета. QR-код, позволяющий их стандартизировать и унифицировать, имеет существенные недостатки, хотя и используется глобально. Вытесняет бесконтактное 2D-штрихкодирование универсальная технология, основанная на действии радиоволн.

Что такое RFID?

RFID представляет собой метод автоматической идентификации через радиосигнал. Система состоит из считывателей, меток и программного обеспечения. Метка – это микросхема, в которой хранятся данные, а также антенна для беспроводной передачи информации. Внешний считыватель сканирует память метки радиочастотной идентификации и обрабатывает полученные данные. Программное обеспечение отвечает за целостную работу системы.

Способ автоматической идентификации объектов с каждым годом используется все чаще. С помощью Radio Frequency IDentification проводят сверку наличия имущества организации и состояния финансовых обязательств, автоматизируют производственные процессы, устанавливают подлинность объектов, отслеживают логистику поставок. Постараемся разобраться детальнее, как работает система и в чем ее преимущество.

Принципы работы RFID

Radio Frequency IDentification по сути является усовершенствованным алгоритмом радиолокационного опознавания «Свой-чужой». Аппаратно-программный технический комплекс для автоматического поиска отличий использует радиоволны определенной частоты. Данные хранятся в специальной метке, которую можно принимать, а затем дешифровать удаленно с помощью специальных считывателей.

Технология имеет достаточно простой механизм работы:

• информация записывается с помощью радиоволн на микрочип;
• данные поступают на считыватель с помощью радиосигнала встроенной антенны;
• определение излучаемой частоты, настройка и считывание сведений осуществляется автоматически за счет сканера.

Спрос на РЧИ появился еще в начале двадцать первого века. Система постоянно усовершенствуется, используется для маркировки и автоматизированной идентификации продукции. Но перечень функций RFID гораздо шире. С помощью современной технологии можно выполнить идентификацию и контролировать движение маркированных объектов – как живых, так и неживых.

Практическое применение RFID технологии

Сфер использования системы становится все больше. Идентификация особенно востребована при проведении интеллектуального учета перемещения объектов, принятии управленческих решений, автоматизации работы.

В промышленном производстве технология используется в следующих целях:

• маркировка ГП;
• автоматизация управленческих процессов;
• маркировка упаковки и транспортных средств;
• маркировка закупки и доставки материалов;
• координация работы, доступа и безопасности работников;
• усовершенствование процесса приемки и выгрузки;
• автоматизация межцехового планирования.

RFID в складском учете:

• идентификация мест хранения предметов;
• маркировка процессов складирования, доставки и перемещения объектов;
• координирование движения ТС;
• управление безопасностью и доступом к территории.

В логистике перевозок RFID выполняет следующие функции:

• обеспечивает бесконтактную идентификацию товарных групп и партий;
• отслеживает перемещение ТС и грузов в режиме онлайн;
• координирует своевременную доставку предметов получателю;
• контролирует соблюдение режима и безопасность процесса транспортировки;
• принимает участие в автоматизации процессов комплектования грузов и их сортировки.

В части ритейла современная технология используется для достижения таких задач:

• учет приходных и расходных операций, доставка товара заказчикам;
• автоматизация проверки наличия имущества организации и состояния ее финансовых обязательств, прочих процессов учета;
• борьба с кражами и подделками;
• организация кассового места, торговых залов, дисконтных программ.

Автоматизация платных дорог включает несколько направлений:

• обеспечение защиты от нарушений;
• организация платного проезда;
• отслеживание работы устройств;
• возможность определения ТС на высокой скорости движения;
• обеспечение автоматической работы пунктов оплаты за проезд.

RFID-технологии востребованы также и при контроле доступа:

• обеспечивают индивидуальный доступ работников в помещения;
• предотвращают хищение и нежелательные проникновения;
• координируют автоматическую работу паркинга;
• налаживают дистанционное управление шлагбаумами, дверьми.

В животноводстве современная система идентификация применяется, когда понадобятся:

• саморегулирующиеся процессы кормления;
• маркировка поголовья и последующего контроля состояния животных;
• автоматическое обеспечение условий сохранения жизни;
• контроль показателей весового прироста и удоев;
• предотвращение проникновения в здание посторонних лиц.

Автоматическая идентификация платежных сервисов направлена на реализацию следующих целей:

• оплата пропуска через механизмы, ограничивающие вход на территорию помещения;
• контроль исправности устройств;
• оплата проезда в метрополитене или транспорте;
• оплата за посещение аквапарков, аттракционов.

RFID проекты любого уровня сложности. Внедрение, доработка и настройка систем RFID под ваши задачи. Заказать внедрение.

Технология нашла свое применение и в библиотеках. РФИД помогает упростить выполнение заказов, структурировать хранилище и архивы, контролировать документооборот и движение книг. С помощью радиочастотной идентификация обеспечивается защита от краж и проникновений, упрощается процесс инвентаризации.

Основные преимущества RFID

По сравнению с QR-кодом, радиочастотная идентификация обладает следующими преимуществами:

• метки практически невозможно подделать, предусмотрена функция перезаписи неограниченное количество раз;
• допускается интеграция микрочипов в любую часть объекта, стандарты European Article Number не используются;
• микросхема вмещает до десяти гигабайт данных о предмете;
• непосредственный контакт или прямая видимость не обязательны;
• идентификация проводится на расстоянии около трех сотен метров;
• комплекс работает бесперебойно от 10 лет;
• интеллектуальные решения принимаются в режиме онлайн;
• технология может использоваться в самых агрессивных условиях, а метки читаться через краску, грязь, воду, пар, древесину;
• групповой учет нескольких движущихся объектов – до двухсот меток.

Данные на метке можно засекретить. Закрывается доступ полностью или только часть информации.

Определение RFID метки

Метка RFID также известна как транспондер. В микроустройство встроен чип, на котором хранится персональный номер и другие данные пользователя. Антенна принимает сигналы считывателя и передает информацию ему.

Транспондеры предназначены для идентификации и отслеживания места нахождения объектов. Для всех модификаций предусмотрен единый принцип связи, но метки все же различают по нескольким параметрам. Внешний вид может быть следующим:

1. Транспондеры в виде брелоков обеспечивают доступ в офисные здания, производственный цех. В редких случаях используется метка и для частной собственности.
2. Круглые теги представлены в двух размерах: три-пять и восемь-десять миллиметров. Допустимая температура эксплуатации: от -40 до +90 градусов по Цельсию. Корпус выполнен из полистирола, эпоксидной смолы и АBС-пластика.
3. Колбы выпускают из пластика и стекла. В большинстве случаев изделия используют для идентификации животных и людей. Подходят они и для установки на объекты из металла.
4. Прямоугольные транспондеры из пластика имеют прочный корпус. Устройство выдерживает механические повреждения, включая падение с высоты.
5. Бесконтактные карты из пластика. В эту категорию входят банковские дебетовые и кредитные карты, а также проездные. Корпус состоит из нескольких слоев поливинилхлорид-пленки.
6. Самоклеящиеся транспондеры изготавливают из тонкого пластика или плотной бумаги. Минимальная толщина этикеток составляет 0,1 мм. На поверхность наносят баркоды и другие данные.

Выпускают метки и в виде браслетов, которые используются для допуска на закрытую территорию.

Классификация RFID-меток

• интегрированные внутрь;
• клеящиеся;
• встроенные вовнутрь корпуса.

По источнику питания транспондеры бывают:

1. Пассивными. Самый простой вариант с микрочипом и антенной. Активация, получение питания и передача инфоимпульса возможна лишь при попадании считывателя в зону электромагнитного излучения. Радиус действия электромагнитного поля считывателя, для активации и работы, составляет 0,5-8,0 метров.
2. Полупассивные транспондеры включают антенну, микрочип и батарею питания. Активация происходит за счет действия импульса считывателя. Данные передаются посредством собственного питания. Дальность работы таких устройств больше, но во многом зависит от мощности считывателя и чувствительности антенны.
3. Самостоятельную и стабильную трансляцию сигнала обеспечивают активные метки. Они включают антенну, микрочип и источник питания. Этот вариант дороже остальных, имеет ограниченный срок годности емкости батареи, но и в то же время отличается явным преимуществом – гораздо большим объемом памяти. В комплект могут входить дополнительные датчики влажности, температуры, загазованности, радиации. Передача сигнала осуществляется на расстояние до 300 метров.

По типу памяти различают следующие метки:

• RO (одноразовые) ― данные записываются однократно, используются, как правило, для идентификации;
• WORM (для неоднократного прочтения) ― информацию записывают один раз, но считывать можно без ограничений;
• RW (для записи и перезаписи) – сведения можно несколько раз считывать и перезаписывать.

Делятся транспондеры и по частоте, на которой происходит передача закодированных данных:

1. Метки с наибольшей дальностью действий называют сверчастотными. Диапазон значений: от 860 до 960 мегагерц. Изначально были разработаны для упрощения организации складского хозяйства.
2. Сравнительно недорогие и экологически безопасные теги 13,56 мегагерц нашли свое применение в ПС и логистике. Их устанавливают в карты для проезда в метро и другом общественном транспорте.
3. Низкочастотные теги используют для чипирования людей и животных. Зона действия от 125 до 164 кГц не позволяет считать данные на большом расстоянии.

В отличие от других меток, транспондеры ближнего действия, известные как UNF, выдерживают повышенную влажность воздуха. Передача сигнала возможна и при наличии деталей из металла в упаковке. Как правило, мощность тега и считывателя совпадает, но в некоторых случаях метка способна излучать сигнал на несколько порядков ниже, по сравнению со считывающим устройством.

Альтернативы радиочастотной идентификации не существует, но эта система – все же достаточно дорогостоящее решение. В зависимости от сложности и типа, цена одной метки с микрочипом составит 0,15-7,0 долларов. Высокая стоимость будет оправдана при маркировании крупногабаритных объектов, ценных грузов или доступа на территорию с повышенными требованиями к безопасности. Особое внимание при выборе конкретного варианта следует уделить расстоянию между метками и ридерами, наличию металлических поверхностей, возможности хранения и перезаписи информации.

Источник