Co to jest RFID? RFID (ang. Radio-frequency identification) system identyfikacji w oparciu o zdalny, poprzez fale radiowe, odczyt (np. GUID) i zapis danych zawartych w pamięci znacznika (taga) przytwierdzonego do identyfikowanych przedmiotów. Niekiedy technologia RFID nazywana jest radiowym kodem kreskowym. Tak jak kody jest unifikowany standardy RFID: Hitag - 125 khz, 4 kb/s, algorytm antykolizyjny, możliwość kodowania danych; zastosowanie: systemy pobierania opłat (np. wyciągi narciarskie), systemy oznaczania produktów, znakowanie zwierząt. Icode - 13,56 MHz, zastosowanie: sprzedaż detaliczna, biblioteki, kontrola przepływu przesyłek, ewidencja wyposażenia. Mifare 13,56 MHz, zastosowania: bilety komunikacji miejskiej, mikropłatności EPC Gen2 ok.900mhz - zastosowanie: logistyka, biblioteki, systemy dokumentacji Tagi RFID wzbudzają kontrowersje związane z bezpieczeństwem i prywatnością 1
RFID podział wg częstotliwości niskiej częstotliwości (10-500 khz), układ bliskiego pola (tagi ze sprzężeniem indukcyjnym), wysokiej częstotliwości (10-15 MHz), układ bliskiego pola (tagi ze sprzężeniem indukcyjnym), ultra-wysokiej częstotliwości (860-960 MHz), układ dalekiego pola wykorzystujący modulowanie sygnału odbitego (rozpraszanie powrotne backscattering). częstotliwości mikrofal (2,4-5,0 GHz), układ dalekiego pola wykorzystujący modulowanie sygnału odbitego (rozpraszanie powrotne backscattering) 2
czytnik HF Zasada działania UHF tag Tagi Antena czytnika Tagi Antena czytnika Tagi zasilane energią z pola elektromagnetycznego, część energii jest odbijana z powrotem do czytnika. 3
Porównanie technologii RFID Low Frequency LF HF Mifare ISO14443 HF Icode ISO15693 UHF ISO 18000-6 częstotliwość 125kHz/134kHz 13,56MHz 13,56MHz 868-960MHz odczyt do kilkudziesięciu cm Realna kilka centymetrów do 10cm Realna kilka centymetrów Odczyt do 90cm Realna do 40-60 cm Odczyt do 3-10 m Realna do 2-3 m Zastosowanie: Systemy RCP i KD, produkcja, identyfikacja zwierząt, Kontrola dostępu, karty bankowe, biblioteki, skipassy Kontrola dostępu, karty bankowe, biblioteki, bilety, logistyka opakowań wymiennych, Logistyka światowa na poziomie palety i opakowań zbiorczych i jednostkowych cechy ograniczenia Mała przepustowość, krótki zasięg, odporności na wysokie temperatury, Relatywnie najdroższe Mała wrażliwość: metal, ciecz Mała przepustowość, krótki zasięg, brak antykolizji, dobre zabezpieczenia i szyfrowanie informacji Średnia przepustowość, systemy antykolizji, opcja r/w Duża przepustowość, system antykolizji, Wrażliwość: metal Wrażliwość: metal Wrażliwość: metal, ciecz 4
Etykiety RFID HF i UHF: Różny kształt i wielkość anten Różne surowce: papier, folia Tagi RFID HF i UHF 5
Tagi RFID HF i UHF Tagi RFID - twarde: Różny kształt i wielkość Podwyższona odporność mechaniczna, na warunki środowiskowe (chemia, temperatura) Możliwość mocowania na powierzchniach metalowych 6
Testy odczytu tagów HF Testy odczytu tagów HF i zastosowania w aplikacji Różny kształt i wielkość bilety na roli karty Przykład aplikacji PulsRFID wykorzystującej tagi HF Mifare 7
Różnice pomiędzy standardem Icode i EPC Gen2 8
Porównanie technologii RFID HF HF Icode ISO15693 UHF ISO 18000-6 częstotliwość 13,56MHz 868-960MHz odczyt Zastosowanie: Odczyt do 90cm Realna do 40-60 cm Kontrola dostępu, karty bankowe, biblioteki, bilety, logistyka opakowań wymiennych, Odczyt do 3-10 m Realna do 2-3 m Logistyka światowa na poziomie palety i opakowań zbiorczych i jednostkowych cechy Średnia przepustowość, systemy antykolizji, odczyt/zapis Duża przepustowość, system antykolizji, ograniczenia Wrażliwość: metal Wrażliwość: metal, ciecz 9
Etykiety RFID HF i UHF: Różny kształt i wielkość anten Różne surowce: papier, folia Tagi RFID HF i UHF 10
Etykiety RFID: Tagi RFID HF icode ISO15693 Etykiety na książki, na CD systemy biblioteczne Skipassy Tagi RFID - twarde: Zegarki, opaski baseny, SPA, szpitale Odzież robocza Transport wewnątrz zakładowy - samochody 11
Elementy systemów opartych na technologii RFID 12
Elementy systemów RFID Tag RFID - etykieta czytnik antena 13
Elementy systemów RFID Tag RFID - etykieta czytnik antena Oprogramowanie odczytujące dane - middleware, edgeware Komputer, sieć, Internet Informatyczny system nadrzędny: ERP, WMS, inny np. dedykowany 14
Tagi RFID Etykiety RFID: Różny kształt i wielkość anten Różne surowce: papier, folia Tagi RFID - twarde: Różny kształt i wielkość Podwyższona odporność mechaniczna, na warunki środowiskowe (chemia, temperatura) Możliwość mocowania na powierzchniach metalowych 15
Etykiety RFID - różne kształty anteny taga Standardowy produkt o szerokich zastosowaniach. Najczęściej stosowany w produkcji etykiet logistycznych Dużej wydajności tag łańcuch dostaw, aplikacje transportowe Niewrażliwy na orientacje znakowanie palet i znakowanie opakowań Zaprojektowany do znakowania produktów. Możliwość zapisu i odczytu w bliskiej odległości między tagami. 10 cm Cena: 0,07 0,12euro 16
Przykładowa karta katalogowa etykiety RFID 17
Różne kształty tagów RFID twardych Cena: 0,40 2,0 Tag montowany na metalowe powierzchnie. Stosowany do znakowania kontenerów, opakowań zwrotnych. Uniwersalny tag montowany na dowolne powierzchnie: metal, plastik, drewno. Odczyt nawet z 12m. Tagi specjalizowane: 1. zaprojektowane do znakowania koszów metalowych 2.do znakowania palet plastikowych 3. do palet drewnianych 10 cm 18
Czytniki RFID Bramki RFID do 4 anten Cena: >2000 Czytnik - kolektor Cena: >3000 Czytnik montowany na wózku. Cena: >800 19
Testy odczytu tagów RFID UHF EPC Gen2 20
Zasięg odczytu Zależy od: Mocy czytnika Zysku anteny Orientacji taga względem anteny Obecności obiektów odbijających fale Występowania przeszkód na drodze fal Rodzaju powierzchni, na której tag jest umieszczony 21
Orientacja taga względem anteny 22
Interferencje fal obiekt Interferencja tag 23
Interferencje fal (2) Osłabienie sygnału Wzmocnienie sygnału 24
Szybkość zależy od: Ograniczenia odczytu Długości informacji odczytanych z tagów Ilości tagów w polu odczytu Ograniczenia w rozchodzeniu fal: Woda tłumienie Ciecze - tłumienie Metal odbicia, ekranowanie 25
Optymalne ustawienie układu czytnik -tag wybór kształtu anteny taga sposób umiejscowienia tagów odpowiednie położenie anten i ustawienia pola odczytu dobór mocy czytnika zastosowanie w otoczeniu czytników RFID materiałów ekranujących 26
Zasady oznaczania według standardu EPC 27
Kiedy zastosować technologię RFID w łańcuchu dostaw? zalety Prędkość odczytu Zasięg dystans odczytu Opis Czytnik RFID czyta szybciej niż czytnik kodów kreskowych. Czytniki projektowane by odczytać do 1,500 tagów/sek. W zależności od konfiguracji zasięg odczytu pomiędzy anteną a tagiem to ok. 3m. Można określić że to obszar odczytu określony jest w 3 osiach X, Y, Z. Obszar daje się regulować przez zmianę mocy ustawień anteny itp.. Jednoczesny odczyt wielu tagów Czytnik RFID może odczytywać jednocześnie wiele tagów. Bez konieczności widzenia taga Ochrona przed fałszowaniem Trwałość Fale radiowe penetrują większość z materiałów. Utrudnieniem jest odczyt tagów w pobliżu płynów i metalu. Są metody radzenia sobie w takich sytuacjach. Unikalny numer tag i możliwość śledzenia drogi od producenta do klienta. Tag może żyć do 10lat, działa w trudnych warunkach środowiskowych 28
Porównanie technologii AutoID RFID Możliwość wielokrotnego zapisu/odczytu Zdalny odczyt informacji Systemy antykolizji, możliwość odczytu jednocześnie wielu kodów Dzięki odpowiednim zabezpieczeniom RFID stanowi system antykradzieżowy Zdolność odczytu nawet w najtrudniejszych warunkach, odporność na zabrudzenia, wysokie i niskie temperatury, etc. Automatyczne śledzenie przepływu dóbr Możliwość wielokrotnego zapisu/odczytu Możliwość pracy w trudnych warunkach środowiskowych agresywna chemicznie, zapylenia Kody kreskowe Możliwy jednokrotny zapis danych Konieczność widzialności obiektu w linii skanera Odczyt tylko pojedynczego kodu Nie stanowi zabezpieczenia antykradzieżowego. Podatność na uszkodzenia i zabrudzenia. Brak zautomatyzowanego systemu Możliwy jednokrotny zapis danych Konieczność dobrej widzialności 29
EPC/RFID standard dla technologii RFID EPCglobal globalny standard definiujący sposób kodowania, przesyłania informacji oraz struktur danych dla oznakowania produktów i jednostek transportowych w procesie produkcyjnym i logistycznym. GS1 stworzyła sieć EPCglobal, opartej na Elektronicznym Kodzie Produktu - EPC (Electronic Product Code) - zwanym często internetem produktów. EPC to otwarte międzynarodowe standardy 30
EPC Class 1 Generation 2 Wymagania/cechy Zgodność z międzynarodowymi standardami Duża szybkość odczytu Zapis do pamięci tagów Ochrona pamięci Ochrona komendy Kill Prosty zestaw poleceń Polecenia opcjonalne, dodatkowe Dodatkowa pamięć Praca w trybie dużego zagęszczenia czytników Dostępność EPC Class1 Gen2 Europa, Stany Zjednoczone, reszta świata >700 tagów/sek. >7tagów/sek 32 bitowe hasło 32 bitowe hasło Read, write, kill Zależą od producenta chip-ów Zależy od producenta chip-ów Pojedynczy czytnik, wiele czytników (~10), duża gęstość (~50) Produkowane przez wiele firm, otwarty standard 31
EPC Electronic Product Code Elektroniczny Kod Produktu - radiowy kod kreskowy : 96-bitowy identyfikator opakowania zawierającego towary jednostkowe lub zbiorcze oraz logistyczne, zapisany w chipie taga Znakowanie na poziomie jednostkowym, opakowań zbiorczych i logistycznych EAN-13 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 8 prefiks firmy oznaczenie jednostki GTIN SGTIN EPC 3 1234567 89012 000000123456 nagłówek numer seryjny 32