Technologie RFID - wprowadzenie

Czym są znaczniki RFID?

RFID, czyli Radio-Frequency IDentyfication, to technika umożliwiająca bezprzewodową identyfikację różnego rodzaju obiektów z użyciem fal radiowych. Operator (lub maszyna), korzystając z odpowiedniego czytnika, jest w stanie wykryć i zidentyfikować wszystkie znaczniki RFID, znajdujące się w określonej odległości (i ew. kierunku) od głowicy czytnika. W zależności od zastosowanego standardu oraz używanych urządzeń, niekiedy możliwe jest też zapisanie danych w znaczniku RFID, umieszczonym na identyfikowanym przedmiocie.

Znaczniki, nazywane też tagami, zawierają układ elektroniczny z niewielką ilością pamięci, antenę oraz ewentualnie – jeśli są to znaczniki aktywne - własne źródło zasilania. W przypadku pasywnych, energię potrzebną do zasilania wbudowanego układu elektronicznego pobierają z pola elektromagnetycznego generowanego przez czytnik.

Podstawową reakcją na próbę odczytu znacznika – tj. wzbudzenie go polem elektromagnetycznym o określonej częstotliwości, jest przesłanie kodu zapisanego w pamięci tagu.

Klasyczne znaczniki RFID korzystają najczęściej z częstotliwości 125 kHz, ale stosowane są też częstotliwości 13,56 MHz, 868 – 956 MHz, 2,4 GHz i 5,8 GHz. Zasięg odczytu tagów wynosi od kilkudziesięciu centymetrów do kilku metrów, w zależności od standardu.

NFC

Rozwinięciem standardu RFID jest NFC, w którym umożliwia pracę w dwóch trybach: pasywnym i aktywnym. W pierwszym z nich, komunikacja odbywa się na podobnych zasadach, jak w klasycznym RFID. W drugim, komunikujące się urządzenia NFC działają jako czytniki, które wymieniają między sobą informacje. Oba wymagają zasilania i oba mogą wykonywać operacje w oparciu o pozyskane dane. NFC pozwala też na jednoczesne przesyłanie i odbieranie danych.

Zarówno RFID, jak i NFC znajdują zastosowanie w przemyśle, z tym że ten drugi ze standardów jeszcze nie zyskał popularności w tego typu aplikacjach i obecnie używany jest przede wszystkim w telefonach komórkowych – w zastosowaniach typowo konsumenckich. RFID ułatwia natomiast zarządzanie produkcją i nadzorowanie wszelkich procesów logistycznych.

RFID w przemyśle

Powstały nawet kompleksowe rozwiązania przemysłowe, przystosowane do realiów panujących w nowoczesnych fabrykach. Umożliwiają one śledzenie komponentów, całych produktów lub gotowych partii produkcyjnych, od momentu, gdy trafiają na taśmę produkcyjną, aż do ich ukończenia i dostarczenia do magazynu. Na rozwiązania te składają się kompletne zestawy: znaczniki, czytniki, komputery gromadzące dane i oprogramowanie pozwalające na sprawne zarządzanie całym systemem.

Rynek ten zdominowały firmy, specjalizujące się dotąd przede wszystkim w czujnikach, co wynika z faktu, że w gruncie rzeczy, znaczniki RFID zastępują częściowo inne metody rozpoznawania poszczególnych produktów, co dotąd było realizowane za pomocą różnego rodzaju czujników. RFID umożliwiają też jednoznaczne, rozpoznawanie poszczególnych egzemplarzy identycznych produktów, tak jak z użyciem kodów kreskowych. Niewątpliwą zaletą jest jednak fakt, że odczyt znacznika RFID można przeprowadzić zdalnie, bez konieczności umieszczenia tagu bezpośrednio przed czytnikiem. Znacznik może być ułożony w dowolnej orientacji i może być przesłonięty innymi obiektami, a czytnik i tak go zidentyfikuje. W wielu systemach możliwy jest też praktycznie jednoczesny odczyt wielu znaczników, co pozwala znacznie skrócić czas i wysiłek potrzebny na zidentyfikowanie wielu produktów, w porównaniu z systemami opartymi i kody kreskowe lub kody 2D. Oczywiście, zapis nowych danych w przypadku kodów kreskowych i 2D wymaga podmiany znaczników, a przy użyciu odpowiedniej odmiany technologii RFID, zadanie to jest tak samo łatwe, jak odczyt.

Główni producenci

Do głównych dostawców systemów i elementów RFID przeznaczonych dla przemysłu zaliczyć można firmy: Balluff, Harting, Kathrein, Motorola, Sick i Turck. Na rynku działa też wiele nieco mniejszych firm, które specjalizują się w specyficznych rodzajach rozwiązań RFID.