RFID

Etykieta EPC RFID używana w Wal-Mart

Porównanie rozmiarów naklejki RFID zabezpieczającej płyty DVD ze spinaczem biurowym

Biochip RFID przed wszczepieniem na lewą dłoń

RFID po wszczepieniu

RFID (ang. Radio-frequency identification) – technologia, która wykorzystuje fale radiowe do przesyłania danych oraz zasilania elektronicznego układu (etykieta RFID) stanowiącego etykietę obiektu przez czytnik, w celu identyfikacji obiektu. Technologia umożliwia odczyt, a czasami także zapis układu RFID. W zależności od konstrukcji umożliwia odczyt etykiet z odległości do kilkudziesięciu centymetrów lub kilku metrów od anteny czytnika. System odczytu umożliwia identyfikację wielu etykiet znajdujących się jednocześnie w polu odczytu.

Niekiedy technologia RFID nazywana jest radiowym kodem kreskowym. I tak, jak do rozpowszechnienia kodów kreskowych potrzebne były ogólnoświatowe działania unifikacyjne, tak też dla technologii RFID potrzebna jest tego rodzaju unifikacja.

RFID przytwierdzony do przedmiotu może być jedną z form zabezpieczenia przedmiotów przed ich fałszowaniem.

Działanie systemu

W podstawowej konfiguracji system składa się z:

• Układu czytnika:
  • czytnika zawierającego nadajnik, odbiornik i dekoder,
  • anteny nadawczo odbiorczej lub dwóch anten: nadawczej i odbiorczej,
• Układu etykiet zwanych transponderami lub znacznikami składającymi się z:
  • układu elektronicznego, będącego układem scalonym bez obudowy, mogą mieć rozmiary od 0,4 × 0,4 mm, które zazwyczaj nie mają własnego zasilania (pasywne),
  • anteny.

Działanie systemu jest następujące: czytnik za pomocą anteny nadajnika wytwarza zmienne falę elektromagnetyczną, ta sama lub druga antena odbiera fale elektromagnetyczne, które są następnie filtrowane i dekodowane, tak by odczytać odpowiedzi znaczników.

Znaczniki pasywne nie posiadają własnego zasilania, gdy znajdą się w polu elektromagnetycznym o częstotliwości rezonansowej układu odbiorczego gromadzą odebraną energię w kondensatorze zawartym w strukturze znacznika. Po odebraniu wystarczającej energii, wysyłana jest odpowiedź zawierająca kod znacznika. W większości zastosowań nadawanie fali ładującej i informującej układ o znalezieniu się w polu czytnika jest przerywane, a transpondery odpowiadają w momentach przerw nadawania. Transponder, nie odpowiada natychmiast lecz po pewnym czasie, a jeśli odpowiedział i pozostaje w polu fali elektromagnetycznej, to pozostaje nieczynny przez określony czas, co umożliwia odczyt wielu transponderów znajdujących się jednocześnie w polu odczytu.

Najczęściej wykorzystywana jest częstotliwość 125 kHz, pozwalająca na odczyt z odległości nie większej niż 0,5 m, ale bardziej skomplikowane systemy, umożliwiające np. zapis i odczyt informacji, pracują przy częstotliwości 13,56 MHz i zapewniają zasięg od metra do kilku metrów. Inne stosowane częstotliwości pracy – 868…956 MHz, 2,4 GHz, 5,8 GHz – zapewniają zasięg do 3, a nawet 6 m.

Historia

Początki identyfikacji radiowej sięgają lat 40. XX w., gdy pojawiły się urządzenia na bazie wykrywaczy metali. Pierwsze sklepowe systemy antykradzieżowe, oparte na dekodowaniu nalepki z obwodem rezonansowym lub systemy magnetoakustyczne, wykorzystujące namagnesowane blaszki, zaczęły funkcjonować od lat 60. XX w. Pełna identyfikacja radiowa pojawiła się w latach 70. XX w., a pierwszym systemem ogólnie dostępnym był Tiris firmy Texas Instruments.

Standardy RFID

Ze względu na techniczną realizację RFID (rodzaj kodowania, wielkość pamięci znacznika, szybkość transmisji, rozróżnialność wielu znaczników w zasięgu czytnika itp.), występuje wiele różnych standardów:

Tiris 

jeden z pierwszych systemów, oparty na transmisji FM;
zastosowanie: handel itp.

Unique 

najprostszy i najpowszechniej stosowany obecnie system RFID; znaczniki pasywne, zapisywane pierwotnie unikalnym kodem podczas produkcji – obecnie pojawiają się karty zdublowane, identyczne; 125 kHz, 2 kb/s;
zastosowanie: kontrola dostępu, rejestracja czasu pracy itp.

Q5 

system wykorzystujący programowalne znaczniki, reagujące np. na określone hasło.

Hitag 

standard do zastosowań przemysłowych, umożliwia zapis i odczyt wiadomości w znacznikach; znaczniki pasywne, 125 kHz, 4 kb/s, algorytm antykolizyjny, możliwość kodowania danych;
zastosowanie: systemy pobierania opłat (np. wyciągi narciarskie), systemy oznaczania produktów, znakowanie zwierząt.

Mifare 

standard zawierający możliwość stosowania zarówno prostych znaczników pamięciowych, jak i bardzo skomplikowanych – zawierających procesory obsługujące szyfrowanie; 13,56 MHz, 106 kb/s;
zastosowanie: karty bankowe (smart-cards); karty identyfikacyjne; bilety; standard opracowany przez firmę Philips.

Icode 

standard chrakteryzujący się bardzo płaskimi znacznikami; znaczniki umożliwiają zapis i odczyt (512 b pojemności); 13,56 MHz, możliwość obsługi do 30 znaczników na sekundę;
zastosowanie: sprzedaż detaliczna, biblioteki, kontrola przepływu przesyłek, ewidencja wyposażenia.

Organizacje standaryzujące

• EPCglobal
• Association for Automatic Identification and Data Capture Technologies
• Auto-ID Labs

Zastosowanie RFID

Zarządzanie opakowaniami zwrotnymi

Wdrożenie systemu RFID do systemu zarządzania opakowaniami zwrotnymi zwiększenia efektywności zarządzania opakowaniami zwrotnymi w łańcuchu dostaw. Wzrastająca skala wykorzystania RTI w procesach logistycznych wpływa na obniżenie kosztów dystrybucji już nie tylko samych opakowań, ale i towarów, do ceny których są przecież ostatecznie doliczane. Niedostateczna dotychczasowa kontrola stanu palet, kratek, piwnych kegów i innych kontenerów skutkowała zwiększonymi stanami zapasów, a także wysokimi kosztami, licznymi błędami i wydłużeniem czasu z racji braku automatyzacji procesów rejestracji. Zastosowanie czytników RFID do potwierdzenia wydań, przyjęć i przesunięć usprawnia lokalizację towarów i sprawdzenie zgodności z zapisem w bazie danych. Co istotne, metki RFID wykorzystywane mogą być na RTI wielokrotnie, aż do momentu utylizacji danego opakowania zwrotnego. Dodatkowo, eliminacja ręcznego ich przeliczania usprawnia na tyle proces zarządzania nimi, że ostatecznie zmniejsza ich liczbę w obiegu. Szczególnie widoczne jest to przy zestawieniu z sytuacją lawinowego zalania rynku opakowaniami jednorazowymi.

Kontrowersje

Richard Stallman na WSIS 2005 prezentujący swoja plakietkę RFID owiniętą folią aluminiową

Identyfikatory RFID wzbudzają kontrowersje związane z bezpieczeństwem i prywatnością. Technika zdalnego odczytywania danych identyfikacyjnych może prowadzić do niepożądanych efektów, takich jak łatwość dostępu do poufnych danych zapisanych na kartach RFID, czy śledzenie obecności dysponenta takiej karty.

Wykorzystane w sposób niewłaściwy, RFID stanowi ogromne potencjalne zagrożenie dla prywatności konsumentów, w celu zmniejszenia lub utraty anonimowości kupujących i zagrożenie dla wolności obywatelskich.

Zobacz też

• FeliCa

Linki zewnętrzne

• RFID Tutorial (ang.)
• Akademicki portal o technologii RFID