RFID žymų bekontaktis nuskaitymas

Kas tie RFID žymės ir kodėl jos tapo tokios populiarios

Turbūt daugelis esate pastebėję mažus lipdukus ant prekių parduotuvėse ar korteles, kurias tereikia priglausti prie skaitytuvo ir durys atsidaro. Tai RFID technologija – viena iš tų dalykų, kurie nepastebimi veikia mūsų kasdieniame gyvenime. RFID reiškia Radio Frequency Identification, arba lietuviškai – radijo dažnių identifikavimas. Skamba gal ir sudėtingai, bet iš tiesų principas gana paprastas.

Ši technologija leidžia perduoti informaciją be jokio fizinio kontakto. Nereikia braukti kortelės per skaitymo įrenginį, nereikia įkišti į plyšį – užtenka priartinti. Kai kurie RFID žymės veikia net kelių metrų atstumu. Būtent dėl šio patogumo ir greičio RFID tapo tokia paplitusia – nuo bibliotekų knygų iki gyvulių identifikavimo, nuo automobilių stovėjimo aikštelių iki didžiulių sandėlių valdymo sistemų.

Kaip tai iš tikrųjų veikia – be jokios magijos

RFID sistema susideda iš dviejų pagrindinių dalių: žymės (angl. tag) ir skaitytuvo (angl. reader). Žymė – tai mažytis lustas su antena, o skaitytuvas – įrenginys, kuris skleidžia radijo bangas ir priima atsakymą.

Štai kaip vyksta visas procesas: skaitytuvas nuolat skleidžia radijo bangas tam tikru dažniu. Kai RFID žymė patenka į šių bangų lauką, jos antenėlė sugauna energiją. Ir čia prasideda įdomiausia dalis – daugeliui RFID žymių nereikia jokios baterijos! Jos gauna energiją tiesiog iš tų radijo bangų, kurias skleidžia skaitytuvas. Tai vadinama pasyviosiomis RFID žymėmis.

Gavusi energiją, žymė „pabunda” ir pradeda siųsti savo unikalų identifikacijos kodą atgal į skaitytuvą. Viskas vyksta per kelias milisekundes. Skaitytuvas gauna šį kodą ir perduoda jį į kompiuterinę sistemą, kuri jau žino, ką tas kodas reiškia – ar tai darbuotojo kortelė, ar prekė sandėlyje, ar bibliotekos knyga.

Yra ir aktyviosios RFID žymės, kurios turi savo maitinimo šaltinį – bateriją. Jos gali siųsti signalą daug toliau, net iki 100 metrų ar daugiau. Tokios naudojamos, pavyzdžiui, konteinerių sekimui uostuose ar brangios įrangos stebėjimui.

Dažniai ir atstumas – kodėl ne visos žymės vienodos

RFID technologija veikia skirtinguose dažniuose, ir tai labai svarbu suprasti, nes nuo dažnio priklauso, kaip toli žymė gali būti nuskaityta ir kokiems tikslams ji tinka.

Žemo dažnio (LF) RFID veikia 125-134 kHz diapazone. Šios žymės nuskaito iš labai arti – paprastai iki 10 centimetrų. Jos gerai veikia netgi šalia metalų ar skysčių, todėl dažnai naudojamos gyvulių identifikavimui (tie mikrolusteliukai, kuriuos veterinarai įšvirkščia šunims ir katėms). Taip pat jas rasite prieigos kontrolės sistemose.

Aukšto dažnio (HF) RFID dirba 13.56 MHz dažniu. Nuskaitymo atstumas – apie 10-30 centimetrų. Būtent šios žymės naudojamos viešojo transporto kortelėse, bibliotekų knygose, elektroniniuose pasų lusteliuose. Jos yra tas auksinis viduriukas tarp kainos, veikimo atstumo ir patikimumo.

Labai aukšto dažnio (UHF) RFID veikia 860-960 MHz diapazone ir gali būti nuskaitomos net iš kelių metrų atstumo. Tokios žymės puikiai tinka sandėliams, kur reikia greitai inventorizuoti šimtus prekių vienu metu. Tačiau jos blogiau veikia šalia metalo ar vandens.

Kur visa tai naudojama realiame gyvenime

RFID pritaikymo sritys tiesiog neįtikėtinos. Pradėkime nuo to, ką matome kasdien. Jūsų viešojo transporto kortelė – tai RFID. Tiesiog pridedate ją prie skaitytuvo, ir sistema iškart žino, kas jūs, ar turite galiojantį bilietą ir nuskaičiuoja reikiamą sumą.

Parduotuvėse RFID revoliucionizuoja apsaugą nuo vagysčių ir inventorizaciją. Tie balti lipdukai ant drabužių – dažnai tai RFID žymės. Kai kas nors bando išnešti nepirkęs, skaitytuvas prie išėjimo tai aptinka. Bet dar įdomiau – kai kurios parduotuvės jau gali inventorizuoti visą sandėlį per kelias minutes. Darbuotojas tiesiog vaikšto su specialiu skaitytuvu, ir sistema automatiškai suskaičiuoja visas prekes.

Medicinos srityje RFID padeda sekti vaistus, įrangą ir net pacientus. Ligoninėse ant brangiųjų aparatų klijuojamos žymės, kad būtų galima greitai rasti reikiamą įrangą. Kai kuriose šalyse net kraujo maišeliai žymimi RFID, kad būtų išvengta painiavos.

Logistikoje ir sandėliuose RFID tapo neatsiejama dalimi. Didieji prekybos tinklai žymi paletėmis su prekėmis, ir sistema automatiškai stebi, kur kas yra. Tai sutaupo neįtikėtinai daug laiko ir sumažina klaidas. Amazon sandėliuose robotai naudoja RFID, kad žinotų, ką veža ir kur.

Gyvulininkystėje RFID mikrolusteliuose saugoma informacija apie gyvūną – kada gimė, kokias vakcinas gavo, kas yra savininkas. Tai ypač svarbu kontroliuojant maisto produktų kilmę.

Saugumo klausimai – ar kas nors gali nuskaityti jūsų korteles

Vienas dažniausių klausimų apie RFID – ar saugu? Ar kas nors gali priėjęs prie jūsų su skaitytuvu nuskaityti jūsų kortelę kišenėje ir pavogti duomenis?

Atsakymas: teoriškai taip, praktiškai – priklauso. Daugelis RFID žymių, ypač tų, kurios naudojamos mokėjimams ar tapatybės dokumentuose, turi įvairius apsaugos mechanizmus. Šiuolaikinės bekontaktės mokėjimo kortelės naudoja šifravimą, ir kiekviena transakcija turi unikalų kodą. Net jei kas nors ir nuskaitytų signalą, jis negalėtų jo pakartotinai panaudoti.

Tačiau paprastesnės RFID žymės, kaip viešojo transporto kortelės ar prieigos kontrolės kortelės, gali būti pažeidžiamos. Yra dokumentuotų atvejų, kai specialiais įrenginiais pavykdavo nuskaityti informaciją iš kelių centimetrų ar net keliasdešimties centimetrų atstumo.

Jei jus tai neramina, yra keletas praktinių sprendimų. Pirma, galite įsigyti specialų RFID blokuojantį piniginę ar kortelių dėklą. Jie turi metalinį sluoksnį, kuris blokuoja radijo bangas. Antra, kortelę galite laikyti tarp kitų kortelių – jos taip pat trukdo signalui. Trečia, jei turite kelias RFID korteles vienoje vietoje, jos dažnai trukdo viena kitai ir skaitytuvas negali jų nuskaityti.

Beje, šiuolaikiniai išmanieji telefonai su NFC (tai taip pat RFID atmaina) turi saugumo funkcijas – jie veikia tik kai telefonas atrakintus.

Skirtumai tarp RFID ir NFC – ar tai tas pats?

Daug kas painioja RFID ir NFC technologijas. Iš tiesų NFC (Near Field Communication) yra RFID poatvejis, bet su svarbiomis ypatybėmis.

NFC veikia tuo pačiu 13.56 MHz dažniu kaip HF RFID, bet nuskaitymo atstumas dar trumpesnis – paprastai iki 4 centimetrų. Tai yra sąmoningas pasirinkimas dėl saugumo. Jūsų išmanusis telefonas naudoja NFC mokėjimams, duomenų perdavimui į kitą telefoną ar išmaniųjų žymų skaitymui.

Pagrindinis skirtumas – NFC įrenginiai gali būti ir skaitytuvas, ir žymė vienu metu. Jūsų telefonas gali nuskaityti NFC žymę ant plakato, bet taip pat gali veikti kaip mokėjimo kortelė. RFID paprastai veikia tik viena kryptimi – skaitytuvas skaito žymę.

NFC taip pat leidžia dviem įrenginiams keistis informacija tarpusavyje. Būtent todėl galite pridėti du telefonus vieną prie kito ir persiųsti nuotrauką ar kontaktą.

Ateities perspektyvos ir nauji pritaikymai

RFID technologija nuolat tobulėja. Žymės tampa mažesnės, pigesnės ir galingesnės. Jau dabar galima nusipirkti RFID žymę, kuri mažesnė už ryžio grūdą.

Viena įdomiausių krypčių – spausdinamos RFID žymės. Vietoj tradicinių lustelio ir antenos, visa elektronika gali būti atspausdinta specialiu rašalu ant popieriaus ar plastiko. Tai dar labiau sumažina kainą ir leidžia naudoti RFID net vienkartiniams produktams.

Maisto pramonėje pradedamos naudoti RFID žymės su jutikliais, kurie stebi temperatūrą ar drėgmę. Tai leidžia užtikrinti, kad šaldyti produktai visą kelią nuo gamyklos iki parduotuvės buvo laikomi tinkamoje temperatūroje.

Mažmeninėje prekyboje kai kurios parduotuvės eksperimentuoja su „tiesiog išeik” koncepcija. Paimate prekes nuo lentynos ir tiesiog išeinate – visos prekės automatiškai nuskaitomos RFID pagalba ir suma nuskaičiuojama iš jūsų sąskaitos. Jokių eilių prie kasos.

Medicinos srityje kuriamos RFID žymės, kurias galima praryti. Jos keliauja per virškinimo traktą ir siunčia informaciją apie temperatūrą, pH lygį ir kitus parametrus. Po kelių dienų jos natūraliai pašalinamos iš organizmo.

Yra net žmonių, kurie įsisodinę RFID lustėlius po oda. Tai leidžia atrakinti duris, prisijungti prie kompiuterio ar net sumokėti parduotuvėje tiesiog mojant ranka. Nors tai dar labai nišinė praktika, ji rodo, kaip toli gali nueiti ši technologija.

Kai technologija tampa nematoma – RFID kaip kasdienybės dalis

Geriausios technologijos yra tos, kurių nepastebime. RFID jau tapo tokia – ji tiesiog veikia fone, darydama mūsų gyvenimą patogesniu ir efektyvesniu. Nebereikia ieškoti monetų autobuse, nebereikia valandų skaičiuoti prekių sandėlyje, nebereikia rūpintis, ar nepamiršote raktų.

Žinoma, kaip ir bet kuri technologija, RFID turi ir šešėlinę pusę – privatumo klausimus, galimą piktnaudžiavimą, technines problemas. Bet bendras balansas yra aiškiai teigiamas. Ši technologija jau sutaupė milijardus valandų žmonių laiko ir toliau plečia savo pritaikymo sritis.

Jei dar neseniai RFID atrodė kaip mokslinės fantastikos dalykas, dabar tai kasdienybė. Ir kas žino – galbūt po dešimties metų net dabartinė RFID technologija atrodys senoviška, kai atsirastų dar tobulesni bekontakčio identifikavimo būdai. Bet kol kas RFID puikiai atlieka savo darbą, tyliai ir efektyviai veikdama milijonuose įrenginių visame pasaulyje.