RFID Radio Frequency IDentification tehnologija Identifikacija na bazi

RFID (Radio Frequency IDentification) – tehnologija Identifikacija na bazi prenosa podataka pomoću elektromagnetnog polja

RFID (Radio Frequency Indentification) predstavlja tehnologiju identifikacije predmeta (robe) pomoću radio talasa. Primenom ove tehnologije moguće je izvršiti bežičnu identifikaciju i praćenje robe. Da bi RFID tehnologija bila efikasno primenjena neophodno je da se korisnik predhodno upozna sa njenim prednostima i nedostacima, da odredi troškove implementacije, kao i da oceni kakve će efekte ona imati na njegovo poslovanje. Primenom ove tehnologije moguće je postići visok stepen automatizacije, a ljudski rad svesti na minimum. RFID tehnologija ima veliku primenu kod sistema kod kojih treba obezbediti veliku brzinu rada. RFID tehnologiju treba primeniti u slučajevima kada bar kod tehnologija nije pogodna za primenu i kada nam je potrebno više podataka o predmetima koji se prate nego što pruža bar kod tehnologija. RFID tehnologiju je moguće primeniti prilikom praćenja i čuvanja paleta, kontenera, vozila, pošiljaka, dokumenata itd.

Princip rada RFID sistema RFID transponder se postavlja direktno na robu koja se prati, odnosno na predmete o kojima želimo da imamo informacije. Transponder šalje signal u kome je sadržana informacija o robi čitaču, koji taj signal dekodira i šalje ga centralnom računaru. Računar upoređuje kod datog transpondera sa bazom podataka i ukoliko je neophodno čitaču izdaje nalog da dodatnu informaciju upiše u transponder. Podaci o robi se između transpondera i čitača razmenjuju pomoću radio signala, s tim što transponder i čitač ne moraju biti u ‘’liniji vidljivosti’’.

RFID Radio Frequency Identification = Identifikacija bez optičkog i fizičkog kontakta

RFID sistem sastoji se od pisača, čitača i transpondera koji se dalje sastoji iz mikročipa kao nosača podataka i namotaja kao antene

Transponderi (labele) su raspoloživi u velikom broju različitih oblika. Osnovna podela transpondera je na: üaktivne (sa sopstvenim napajanjem) i üpasivne elemente (bez sopstvenog napajanja). Pasivni transponderi nemaju sopstveni izvor napajanja, već energiju dobijaju od signala koji im šalje čitač zbog čega je smanjeno rastojanje čitanja. Kada se završi slanje signala, pasivna etiketa koristi akumuliranu energiju za transmisiju podataka koji su na njoj uskladišteni. Takođe, ovi transponderi imaju ograničen kapacitet memorije. Oni su osetljiviji na smetnje, kao što je prisustvo metala, tečnosti i sl. Prednost im je što mogu biti veoma malih dimenzija i relativno niska cena. Aktivni transponderi imaju sopstveni izvor napajanja, odnosno bateriju. Osnovna prednost aktivnih transpondera je mogućnost rada na većoj udaljenosti od čitača, kao i veći kapacitet memorije. Nedostatak je visoka cena, kao i potreba za periodičnim menjanjem baterije. Vek trajanja baterije može biti od 1 -10 godina. Podaci sakupljeni u etiketi (odredište, način rukovanja, vrednost, sadržaj itd. ) šalju se direktno u računar preko standardnog interfejsa (RS 232/RS 422 kao i USB konekcijom) i dalje on-line na LAN (Local Area Network) ili Internet za potrebe track and trace servisa.

Karakteristike aktivnih i pasivnih transpondera Izvor napajanja Rastojanje čitanja Kapacitet memorije Osetljivost na smetnje Cena Životni vek Pasivni transponderi Aktivni transponderi Spoljašnji Unutrašnji Do 5 m Do 100 m Relativno mali Relativno veliki Veća Manja Od 0. 35 do nekoliko $ Preko 20 $ Do 20 god Od 5 -10 god

Memorija transpondera može biti: v. RO – read only v. R/W – read/write v. WORM – write once/ read many.

RO transponderi imaju jedinstveni identifikacioni broj (ID kod), a podaci o predmetu koji se prati smeštaju se u bazu podataka centralnog računara. Podaci se mogu menjati samo u bazi podataka, dok ID kod transpondera ostaje uvek isti. Read only transponderi su obično pasivni, a kapacitet memorije je obično do 64 b. R/W transponderi pružaju mogućnost menjanja podatka koji se čuvaju u memoriji neograničen broj puta, u zavisnosti od potreba samog korisnika. Ovi transponderi imaju veliki kapacitet memorije i mogu da funkcionišu kao prenosive baze podataka. WORM transpondere korisnik može da programira prema svojim potrebama, ali jednom upisani podaci više se ne mogu menjati.

RFID rol-kontejner (za poštanske vreće) track & trace sistem Ukoliko montiramo čitače na poštanske kamione i ulazne kapije poštanskih centara kretanje kontejnera na koje smo ranije postavili transpondere biće automatski registrovano

RFID čitači se sastoje od integralnog kola i antene. Oni obavljaju dva zadatka i to: 1. komunikaciju sa transponderom 2. prihvataju (primaju) komande od centralnog računara. RFID čitač praktično predstavlja vezu između aplikativnog softvera i antene koja emituje radio talase ka transponderu. Radio talasi koje emituje antena prostiru se u okolnom prostoru. Kao rezultat toga, podaci putuju bežično ka transponderima koji se nalaze u blizini antene. Čitači mogu biti ručni, a mogu biti fiksirani na neko vozilo (npr. viljuškar).

Izgled ručnih RFID čitača

Bar kod skeneri za 1 i 2 dimenzionalne bar kodove

RFID antena Antena emituje radio signale koji aktiviraju transponder, čitaju i upisuju podatke u njega. Neki sistemi koriste jednu antenu i za prijem i za predaju signala, dok drugi jednu antenu koriste za predaju, a drugu za prijem signala. Oblik i dimenzije antene zavise od vrste transpondera koji se koristi, kao i od frekvencije na kojoj sistem radi.

Tipovi RFID transpondera

RFID sistemi koriste različite frekventne opsege. Brzina prenosa podataka i rastojanje čitanja zavise od frekvencije koju RFID sistem koristi. Mogućnost korišćenja određene frekvencije kotrolišu i odobravaju nadležni organi u svakoj državi. Moguća je upotreba različitih frekvencija, a najčešće korišćene su sledeće: Ø 125 -134 k. Hz Ø 13. 56 MHz ØUHF (400 -930 MHz) Ø 2. 45 GHz Ø 5. 8 GHz.

RFID sistemi koji koriste niske frekvencije (125 – 134 k. Hz) imaju najmanje rastojanje čitanja (do 0. 5 m) i imaju malu brzinu prenosa podataka. Prednost ovih sistema je relativno niska cena. Sistemi koji koriste frekvenciju 13. 56 MHz imaju veću brzinu čitanja podataka od sistema koji koriste niske frekvencije, a rastojanje čitanja je do 3 m. Sistemi koji koriste frekvencije UHF opsega, kao i oni koji koriste 2. 45 i 5. 8 GHz nude veću brzinu čitanja i veća rastojanja čitanja (preko 30 m). U UHF opsegu najviše se koriste frekvencije oko 400 MHz i one u opsegu od 860 - 930 MHz. Uopšteno govoreći, što je veća frekvencija koju sistem koristi veća je i brzina prenosa podataka, rastojanje čitanja, kao i cena sistema. Sistemi koji koriste visoke frekvencije podložniji su uticaju smetnji. Takođe, visoke frekvencije su pod većom kontrolom nadležnih državnih organa, dok za korišćenje niskih frekvencija u mnogim državama nije potrebna posebna dozvola. Frekvencije na kojima rade transponderi definisaće se ISO 18000 standardima na: 125 KHz; 13, 56 MHz; 915 MHz; 2, 45 GHz i 5, 8 GHz

Karakteristike i primena RFID sistema u zavisnosti od frekvencije Frekventni opseg Karakteristike Primeri primene Niske frekvencije 100 -500 k. Hz - malo rastojanje čitanja (do 0. 5 m) - mala brzina čitanja - relativno niska cena - kontrola pristupa - identifikacija životinja Srednje frekvencije 13. 56 - malo do srednje rastojanje čitanja (do 3 m) - srednja brzina čitanja - pametne etikete - kontrola pristupa - praćenje predmeta - elektronsko nadgledanje predmeta Visoke frekvencije 800 -930 MHz 2. 4 GHz & 5. 8 GHz - veliko rastojanje čitanja - menadžment lanaca snabdevanja (preko 30 m) - naplata putarine - najveća brzina čitanja - relativno visoka cena - veći uticaj smetnji i teže čitanje kroz tečnosti

Poređenje RFID i bar kod tehnologije Osnovna sličnost RFID i bar kod tehnologije je što obezbezbeđuju brzu i pouzdanu identifikaciju i praćenje predmeta. Primenom neke od ovih tehnologija moguće je postići automatsko upravljanje proizvodnim procesima, kao i upravljanje kompletnim sistemom transporta i skladištenja pošiljaka. RFID transponderi imaju mnoge prednosti u odnosu na bar kodove. Kod RFID tehnologije možemo očitati više transpondera u isto vreme (postoje sistemi koji imaju mogućnost čitanja 250 transpondera u sekundi), dok se bar kod etikete moraju čitati jedna po jedna. RFID transponderi mogu sadržati veću količinu informacija o predmetima koji se identifikuju ili prate. Pri tome se informacije prikupljaju i čuvaju trenutno. Takođe, informacija koja se čuva u transponderu može se menjati u skladu sa potrebama korisnika. Slična mogućnost ne postojji kod bar kod tehnologije i ukoliko želimo da promenimo informaciju, jednom odštampana bar kod etiketa mora se zameniti novom. Transponderi nisu osetljivi na uslove u okruženju (prljavštinu, masnoću, vlagu itd. ).

Komparativna analiza identifikacionih sistema Bar kod Pozitivne osobine RFID Pozitivne osobine Negativne osobine Potreban direktan vizuelni kontakt Nije potrebna vidljivost Srazmerno velika cena 30 cts ÷ 2$ Standardizacija Mali kapacitet memorije (19 bita) Veliki kapacitet memorije (do 512 Kbit) Nedostatak standardizacije Velika očitavanja Očitavanje je moguće samo pojedinačno Očitavanje istovremeno Jednostavno nanošenje Mala otpornost (prljanje, oštećenje) Dobra otpornost (na vlagu, hemijske reagense, visoku temperaturu. . . ) 75% udela na tržištu Malo očitavanja Moguće rastojanje očitavanja od 1, 5 do 4 m Male greške Fiksno kodiranje Male greške Sigurnost u procesu Prinudno centralizovano čuvanje podataka Decentralizovano podataka Lako se falsifikuje prostim kopiranjem Otporan na falsifikovanje (etiketa je jedinstvena sa mogućnošću enkripcije) Jeftin podataka nosač brzina Negativne osobine rastojanje Redukovanje rukovanja više etiketa čuvanje obima

Kao što se iz naredne tabele može videti RFID ima daleko manje negativnih strana ali je trenutno visoka cena njegovog uvođenja opredeljujući i dovoljan razlog za njegovo ne uvođenje u masovnim razmerama. Što se tiče cene, a to je uvek najvažnije, može se očekivati dalji pad u slučaju RFID tehnologije jer predstoji uključivanje velikih sistema u razvoj i eksploataciju RFID nalepnica. Za primenu na nivou pojedinačnih pošiljaka treba sačekati da cena transpondera padne na, za sada neverovatnih, 1 ÷ 2 centi po etiketi ali proizvođači tvrde da je i to moguće u narednih 20 – 30 godina kada će RFID tehnologija dobiti dodatnu podršku od svih segmenata industrije.

Neki aspekti uvođenja RFID tehnologije Koliko su važni standardi pokazao je uspeh širom rasprostranjenog bar koda čemu je standardizacija i optičko pojavljivanje slike i njene unutrašnje strukture znatno doprinelo. Tako i kod RFID tehnologije nezaobilazno je pronaći i utvrditi odgovarajuće globalne standarde. Objedinjavanje širom sveta primenjene frekvence za RFID tehnologije, takođe bi moglo biti otežano zbog naraslih različitih graničnih uslova u USA, Evropi, Japanu što ne treba da zaustavi proces standardizacije.

Što se tiče brzine očitavanja podataka sa nalepnice ona je daleko veća u poređenju sa drugim sistemima identifikacije i iznosi aproksimativno 400 kbita/s (50 kilobajta/s). Sa druge strane očitavanje čitačem tunelskog tipa (slika ispod) je tačno i pri kretanju objekta na kome je nalepljena RFID nalepnica brzinom i do 5 m/s. Najbolja ilustracija je 100% tačnost očitavanja 500 etiketa za 0, 88 s (snimci u nastavku). Ovakve performanse pružaju mogućnost povećanja brzine konvejera za sortiranje paketa, pisama i tiskovina. Sa RFID tehnnologijom kapaciteti sortirnih uređaja za pošiljke bi, u zavisnosti od dimenzija, mogle da sa sadašnjih 15000 pak/sat porastu na preko 20000 pak/sat. U isto vreme kapacitet sortiranja pisama bi prešao fantastičnih 90000 pis/sat.

RFID tehnologija - SIEMENS

Mogućnosti koje pruža RFID identifikaciona tehnologija Očitavanje čitačem tunelskog tipa je tačno i pri kretanju objekta na kome je nalepljena RFID nalepnica brzinom i do 5 m/s

Demonstracija RFID čitanja iz skladišta Razmak između nosača je manji od 1 mm (čitanje nagomilanih labela!) Čitanje RFID labela je moguće čak i sa dokumenata koji se nalaze neposredno jedan pored drugog. RFID pruža mogućnosti za revolucionarne inovacije na polju administracije

Demonstracija registrovanja nedostajućih paketa

Čitanje sa ambalaže u kojoj je tečnost

Čitanje sa medicinskih zaliha

Igre

Prelazak sa bar koda na RFID tehnologiju identifikacije i praćenja U “prelaznom” periodu kada treba što bezbolnije preći sa jedne tehnologije na drugu (pokazalo se do sada kao veliki problem naročito za velike sisteme, a to znači i za poštanski) treba omogućiti paralelno korišćenje oba identifikaciona sistema. Fleksibilnim nalepljivanjem bar kod ili RFID etikete u zavisnosti da li određena pošiljka/roba zahteva ili ne zahteva korišćenje naprednije tehnike identifikacije

Aplikator etiketa 2 D pokretno postolje za nanošenje etiketa na pošiljke Višenamenski štampač RFID čitač Bar kod skener Tok pošiljaka 1 m 4, 4 m

Kombinovano postavljanje etiketa

CENA!!! Bar kod je moguće štampati na samom objektu i u tom slučaju njegov doprinos krajnjoj ceni usluge je gotovo ravan nuli. Cena pasivnih transpondera se kreće od 0. 2 -0. 5 $ i može da parira ceni bar kod etiketa. Oni mogu biti postavljeni na palete i kontenere za primenu u logističkim sistemima. Cena aktivnog RW transpondera sa nekoliko KB memorije kreće se od 10 -50 $. Ova cena je previsoka da bi se transponder samo jednom koristio, pa je upotreba opravdana ukoliko se oni koriste preko sto puta da bi se trošak podelio na veći broj upotreba.

Posledice Bar kod će u budućnosti biti dominantno rešenje u slučajevima kada nije potrebno imati 100 procentnu sigurnost očitavanja ili znati previše podataka o robi; i kada treba cenu usluge održavati na minimumu. RFID nalepnica nikada neće po ceni biti povoljna kao bar kod jer će cena samog materijala od koga je napravljena (čip, antena od bakra i sam nosač) biti ograničavajući faktor za smanjenje troškova proizvodnje.

Zaključak U poštanskom saobraćaju RFID sistemi mogu koristiti za automatsko praćenje kretanja pošiljaka (npr. transponderi mogu biti trajno postavljeni na poštanske vreće i kolica). Takođe mogu biti postavljeni na ‚‚test pošiljke'' da bi se izmerio nivo kvaliteta usluge i uočile kritične tačke. Vreme dostave može se izmeriti tako što se RFID transponderi na slučajan način postave na pisma. Novu generaciju identifikacionih sistema treba shvatiti ne samo kao unapređenje performansi prethodne generacije ili kao tehnički superiorniju već pre svega kao mogućnost da se promeni kompletna filozofija poslovanja. Iskustvo sa uvođenjem bar koda nam govori da će u budućnosti oba sistema imati svoje mesto ali sa vidno promenjenim odnosom.

Ova tehnologija može se koristiti i za kontrolu pristupa. To može imati primenu kod poštanskih pregradaka. Upotrebom RFID tehnologije može se obezbediti otvaranje poštanskih pregradaka bez upotrebe ključeva. Korisnik pregratka koristi RFID transponder u obliku kartice, priveska i sl. i pritiskom na određeno dugme vrata njegovog pregratka se elektronski otvaraju. Prednosti ovakvog sistema su sledeće: nema potrebe da se promeni brava kada se poštanski pregradak dodeli novom korisniku, već se samo menja ulazni kod za otključavanje; mogućnost blokiranja ulaza korisnicima koji nisu platili korišćenje pregratka; automatsko registrovanje datuma i vremena otvaranja poštanskog pregratka i upotreba ovog podatka kao dokaza o isporuci; mogućnost korišćenja pregratka od strane više korisnika itd.

Hvala na pažnji