Что такое RFID и как она работает?

RFID (радиочастотная идентификация) экспоненциально растет во всех отраслях промышленности до такой степени, что ожидается, что рынок RFID составит $14,69 млрд в 2026 году при темпе роста 9,3% CAGR. На данный момент очевидно, что эта технология в разных формах будет присутствовать у потребителя в течение длительного времени. Поэтому в этом блоге вы найдете полное руководство о том, что такое RFID и как она работает.

Что такое RFID (радиочастотная идентификация)?

Радиочастотная идентификация, также известная как RFID, - это технология беспроводной со1TP14Туникации, которая особенно часто используется в качестве среды для бесконтактной со1TP14Туникации. Точнее говоря, RFID - это электромагнитный метод связи, при котором RFID-метки с цифровым кодированием данных размещаются на объектах или системах таким образом, чтобы RFID-считыватели могли однозначно их обнаружить для различных применений.

Технология RFID универсальна в своем развитии и применении. Большинство RFID-приложений основано на инновационном использовании RFID-меток и RFID-считывателей. Эти метки, по сути, представляют собой небольшие электронные устройства, способные хранить незначительные данные. RFID-считыватели передают электромагнитное излучение на метки, чтобы обнаружить их присутствие, считывая их уникальную информацию.

RFID может быть полезна для отслеживания различных объектов, управления исполнительными механизмами, контроля доступа, обмена информацией и других подобных решений. Кроме того, метки RFID могут работать как с батареями, так и без них, иметь различные размеры и материалы. RFID-метки также доступны по всему миру через различных производителей, что обеспечивает долговечность продукции, разработанной с использованием RFID.

RFID против штрих-кода: чем RFID лучше своих предшественников

Часто в некоторых промышленных приложениях RFID-метки используются как "умные" этикетки. Однако до широкого распространения RFID печатные коды, такие как штрих-коды и QR-коды, служили для многих современных приложений RFID. Штрих-коды часто служат для передачи небольшого количества информации с помощью оптического лазера.

Печатные коды сделали ручные журналы и этикетки абсолютными, поскольку сократили ошибки, затраты и привнесли технологическую эффективность в отслеживание и инвентаризацию. Практически каждый товар, проходящий через цепочки поставок, взаимодействует со штрих-кодами, и рынок штрих-кодов стал стоить $6,79 млрд в 2020 г.Несмотря на то, что адаптация штрих-кодов стоит очень дешево.

Переход от штрих-кода к RFID аналогичен тому, как штрих-код преобразовал ручную регистрацию. Системы RFID более точны, сложны, быстры и удобны, чем штрих-коды, и соответствуют растущим ожиданиям розничной торговли и промышленности. Вот подробное описание различий между RFID-метками и штрих-кодами:

Однако это сравнение вовсе не означает, что технология RFID полностью противопоставляется штрих-кодам или QR-кодам. Напротив, эти технологии вместе могут создать возможности для идеального внедрения, где они обе могут принести уникальную пользу.

Каковы основные преимущества RFID?

Технология RFID использует электромагнитное поле для обнаружения, идентификации и отслеживания объектов в помещении. Она обладает целым рядом преимуществ по сравнению с ручными решениями или штрих-кодами, о которых говорилось выше. Вот некоторые из преимуществ ее внедрения:

1. Быть недорогим

RFID-метки могут быть дешевле для большинства приложений и могут служить очень долго, не требуя обслуживания. Поэтому RFID-решения недороги в реализации, а некоторые из них могут быть даже одноразовыми.

2. Форм-фактор

RFID-метки довольно маленькие и тонкие, поэтому могут иметь различные формы и размеры в зависимости от сферы применения. Такая гибкость позволяет дизайнерам брендов и продуктов предпочесть RFID другим беспроводным технологиям.

3. Одновременное чтение

RFID-метки можно считывать одновременно, если они находятся в зоне действия RFID-считывателя, Антенна для считывания RFID может передавать радиоволны и обнаруживать любые активные и пассивные RFID-метки, вплоть до 100 тысяч меток одновременно. Таким образом, технология RFID является идеальным выбором для массового промышленного применения.

4. Уникальность

Каждая RFID-метка уникальна, что исключает возможность подделки в большинстве пользовательских приложений. Такой уникальный идентификатор помогает пользователю отслеживать пользователей, объекты, разрешения на доступ, покупки и жизненный цикл продукта.

5. Защищенные записи

При использовании RFID большая часть идентификации и регистрации осуществляется с помощью промежуточного программного обеспечения, что исключает возможность ручных манипуляций. Кроме того, доступ к информации RFID могут получить только уполномоченные лица.

6. Автоматизация

RFID-считыватели могут считывать RFID-метки в любом направлении без прямой видимости communication. Это позволяет размещать RFID-считыватели таким образом, чтобы они автоматически обнаруживали любые RFID-метки в непосредственной близости, что делает их идеальными для производства, цепочки поставок и розничной торговли.

7. Надежность в любых условиях

Метки RFID могут выдерживать любые условия без ущерба для своих возможностей и производительности. Поэтому RFID-решения могут стать надежным выбором для нестабильных и опасных сред, где другие технологии могут иметь ограничения.

Кроме того, преимущества RFID-решений этим не ограничиваются. RFID также очень проста в использовании, репрог1TP14Таблица, и может предложить множество спецификаций для различных приложений. Эти преимущества делают RFID заманчивым выбором для промышленных и потребительских применений.

Рабочая концепция RFID

RFID-решения работают по принципу ЭМ-радиоволн, и их работа несколько отличается от других беспроводных технологий. RFID-системы работают по основному принципу, приведенному ниже:

• RFID-считыватель передает радиосигналы в окружающее пространство
• Любая окружающая RFID-метка обнаруживает радиосигналы и получает энергию от этих электромагнитных волн.
• RFID-метки с питанием передают уникальный радиосигнал на RFID-считыватель.
• RFID-считыватель обнаруживает все эти уникальные радиоволны, чтобы декодировать из них данные для уникальной идентификации.
• RFID-считыватель регистрирует или записывает данные об обнаружении в программное приложение или базовую базу данных в соответствии с системным решением пользователя.

Каковы различные типы систем RFID?

Различные типы RFID-систем помогут лучше понять различные варианты реализации RFID. В основном использование различных частот может помочь RFID-решениям работать в своих уникальных характеристиках. Хотя в каждой стране существуют свои стандартные рабочие частоты, вот общее представление о них:

• Низкочастотная радиометка:

Низкочастотные RFID-решения в диапазоне от 30 КГц до 500 кГц предназначены для передачи данных на короткие расстояния, например, для взаимодействия с краном. В зависимости от конфигурации они могут обеспечивать уникальные потребности в обнаружении RFID на расстоянии от нескольких дюймов до футов. Типичные среднечастотные системы работают на частоте 125 КГц.

• Высокочастотная радиометка:

Высокочастотные радиометки обычно работают на частоте 13,56 MHz и могут иметь диапазон от 3 MHz до 30 MHz. Высокочастотные RFID-системы могут поддерживать приложения с несколько большим радиусом действия, чем низкочастотные системы, вплоть до нескольких футов.

• Сверхвысокочастотная радиометка

Сверхвысокочастотные системы, часто используемые для отслеживания промышленных активов, обычно работают на частоте 433MHz и могут варьироваться от 300 MHz до 960 MHz, основная частота - 433 MHz, 860-960 MHz. Он может считывать информацию в помещениях на расстоянии более 25 футов.

• Микроволновая радиометка

Микроволновые RFID или сверхвысокочастотные RFID-системы могут работать на расстоянии до нескольких сотен футов в зависимости от частоты системы, в диапазоне от 2,45 GHz до 5,8 GHz.

Эти частоты для систем RFID варьируются в зависимости от норм и политики каждой страны. Приведенные выше данные дают общее представление о различных частотах, диапазоне их ко1TP14Туникации и потенциальных областях применения систем RFID.

Архитектура и строительные блоки системы RFID

Системы RFID в основном состоят из двух основных компонентов - RFID-меток (RFID-этикеток) и RFID-считывателей. Каждый RFID-считыватель - это, по сути, RFID-приемопередатчик с антенной для передачи радиочастотной энергии. Эта энергия затем может быть использована для обнаружения RFID-меток на основе их характера.

Существует два вида считывателей RFID: стационарные и мобильные. Оба они служат для различных целей в соответствии с необходимостью портативности. В то время как типы меток и считывателей являются важнейшими составляющими, другой ключевой областью является программное решение, которое используется в качестве пользовательского интерфейса для регистрации данных RFID и даже визуализации их в соответствии с потребностями пользователя.

Если копнуть глубже, то есть еще несколько важнейших элементов, которые могут повлиять на производительность RFID-решения. Некоторые из этих параметров включают тип меток, частоту работы, рабочую среду, необходимую точность, наличие других RFID-меток поблизости и т. д. Правильный инженерный партнер или поставщик может помочь вам определить эти элементы системы и создать правильную архитектуру системы.

Различные типы RFID-меток и их использование

На рынке представлено множество RFID-меток, которые отвечают уникальным потребностям. RFID-метки часто делят на категории в зависимости от их работы, частоты RFID, материала и т. д. Здесь представлены некоторые типы RFID-меток в зависимости от их работы:

• Активные метки RFID:

Активные RFID-метки - это тип RFID-меток, которые содержат источник питания внутри устройства. Активные RFID-метки поставляются с источником питания и поэтому не зависят от радиосигналов приемника для включения и передачи. Такие метки стоят дорого, и обычно высокочастотные RFID-системы нуждаются в таком встроенном источнике питания.

• Пассивные RFID-метки:

Пассивные RFID-метки - это самый распространенный вид RFID-меток, доступный на рынке. Такие метки дешевы, совместимы и меньше по размеру. Пассивные RFID-метки могут использоваться в бесконтактных системах, где достаточно небольшого радиуса действия. Для питания они полагаются на радиосигналы интеррогатора.

• Полупассивные RFID-метки (гибридные RFID-метки):

Полупассивные RFID-метки - это нечто среднее между активными и пассивными RFID-метками. В отличие от пассивных RFID-меток, эти метки оснащены аккумулятором, что позволяет увеличить радиус действия. Однако у них нет встроенного передатчика, как у активных RFID-меток. Поэтому радиус действия у них меньше, чем у активных RFID-меток. Они могут быть подходящими для приложений зондирования, отслеживания и сигнализации.

Помимо этих трех типов, RFID-метки также можно разделить в зависимости от их применения и используемых материалов, как показано ниже:

• Устойчивость к жидкостям:

RFID-метки часто используются в приложениях, где они подвергаются воздействию жидкостей, будь то отслеживание лабораторных образцов или стирка белья. Поэтому важно использовать правильную защиту RFID-меток, которая выдержит воздействие жидкости и будет работать безупречно.

• Устойчивость к перепадам температур:

При работе с промышленными машинами/оборудованием такие среды, как жидкость, тепло или холод, являются частью взаимодействия. RFID-метки могут быть изготовлены из соответствующих материалов, чтобы противостоять воздействию агрессивных сред и даже огня. Термостойкие материалы, такие как нейлон, тефлон или керамика, отлично подходят для защиты чипов RFID.

• Металлические поверхности:

Надежные RFID-метки промышленного класса используются для работы на металлических поверхностях. Такие метки часто используют УВЧ-диапазон, чтобы металлическая поверхность не мешала работе RFID-системы. Такие метки часто изготавливаются из прочных материалов и могут выдерживать монтаж.

• Гибкие теги:

Как следует из названия, гибкие метки могут поддерживать текстильные или розничные модные продукты, где метка сделана из аналогичного материала и может сгибаться и идеально сочетаться с объектом. Гибкие метки часто используются в носимых вещах и на спортивных соревнованиях.

• Печатается:

Для логистики и цепочек поставок печатные RFID-метки являются наиболее выгодным типом, поскольку производители могут печатать собственные RFID-этикетки по более низким ценам и получать идеальную возможность отслеживания товара. В основном изготовленные из бумаги или пластика, эти метки стоят совсем недорого.

Наиболее популярные области применения RFID

Применение RFID в некоторых областях и вертикалях очень быстро расширяется. Вот несколько примеров таких приложений:

• Управление запасами

Управление запасами было сектором, в котором доминировали штрих-коды, делая ручное ведение журналов излишним и неэффективным. Аналогичным образом, технология RFID может сделать управление запасами еще более эффективным благодаря одновременному считыванию и получению результатов. Теперь компании могут в режиме реального времени получать информацию о каждом виде запасов, которые точно имеются в наличии.

• Отслеживание активов внутри помещений в режиме реального времени

Отслеживание активов внутри помещений в режиме реального времени означает возможность найти определенный объект, оборудование или даже человека в пределах объекта. Отслеживание активов внутри помещений может быть осуществимо только при использовании точного и доступного технологического решения, такого как RFID.

• Управление цепочками поставок

Услуги по управлению качеством в цепочке поставок могут быть значительно преобразованы благодаря внедрению RFID. Технология RFID позволяет отслеживать продукцию, проходящую через различные этапы управления цепочкой поставок, и находить любые пробелы в производительности или области, требующие улучшения.

• Платежные решения

Платежные решения на основе RFID - одно из самых популярных и широко используемых применений RFID. Карта LF RFID может быть использована для привязки к пользователю и измерения его расходов или транзакций.

• Решения для розничной торговли

Решения для розничных покупок, такие как определение стоимости корзины, автоматическое оформление заказа, защита от подделок и обнаружение краж, являются несколькими ключевыми приложениями RFID для потребителей. Эти решения могут быть полностью автоматизированы с помощью правильного RFID-решения.

Сравнение RFID с другими беспроводными технологиями

RFID - один из немногих доступных на рынке методов бесконтактной или беспроводной связи малого радиуса действия, близкий только к NFC. Другие беспроводные технологии, такие как BluetoothUWB (Ultra-wide Band) или Wi-Fi сильно отличаются по своей реализации и работе от RFID.

Основное различие между RFID и этими технологиями заключается в том, что RFID используется только для идентификации, авторизации, контроля и отслеживания. С другой стороны, беспроводные технологии ориентированы на связь в реальном времени и двунаправленный обмен данными.

Такие беспроводные технологии дальнего действия требуют гораздо больше энергии, инвестиций и обеспечивают огромный радиус действия по сравнению с большинством RFID-решений, которые являются недорогими, небольшими и энергоэффективными. Однако сравнение RFID с Bluetooth или Wi-Fi - это не яблоко от яблони, поскольку эти технологии могут сосуществовать и предлагать лучшее из каждой технологической платформы.

Заключение

Можно с уверенностью предположить, что такой рост RFID делает ее одной из самых заметных и долговечных беспроводных технологий. Такая популярность и распространение RFID сделали ее легкой в реализации при наличии большого количества ресурсов и поставщиков. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши потребности и идеи в области RFID.