Jak RFID ukládá a přenáší data?

 

Přilepte na něco štítek RFID a můžete si to přečíst-každý, kdo dělal inventuru ve skladu, ví, jak pohodlné jsou tyto věci. Ale pohodlí stranou, pokud většinu lidí požádáte, aby skutečně vysvětlili, jak se data dostávají a odcházejí, nemohou. Když jsem se poprvé dostal do tohoto odvětví, byl jsem také úplně ztracený. Trvalo, než jsem se několikrát spálil od dodavatelů, než jsem na to přišel.

 

Čip uvnitř štítku je tak malý, že jej sotva vidíte pouhým okem, ale má úložný prostor. Kolik záleží na modelu čipu-levné mají pouze 96bitové EPC, drahé mohou mít až několik kilobajtů. 96 bitů, to zní málo, ale ve skutečnosti to stačí. Převeďte jej na hexadecimální a získáte 24 znaků, více než dost pro uložení kódu produktu. Viděl jsem klienty, kteří trvali na tom, aby do štítku nacpali data výroby, čísla šarží a data expirace. Po sčítání stojí štítky s velkou uživatelskou pamětí třikrát tolik. Skončilo to tak, že ID uložili a všechno ostatní dali do databáze.

 

 

Někteří lidé se ptají, jak štítky ukládají data bez baterií. Stejnou otázku jsem položil kdysi. Ukázalo se, že používají EEPROM, paměťové médium, které uchovává data bez napájení. Na rozdíl od USB flash paměti lze EEPROM upravovat bajt po bajtu, zatímco flash potřebuje vymazat celé bloky. To se lépe hodí pro RFID, kde často měníte jednotlivé záznamy. Data do něj zapsaná mohou vydržet o deset až dvacet let-déle než samotná značka.

 

Princip přenosu dat je trochu spletitý. Tagy nemají vysílače a aktivně nevysílají signály. Čtečka vysílá elektromagnetické vlny, anténa štítku je zachytí a generuje indukovaný proud a čip běží na tento malý kousek energie. Pak čip dělá jednu věc: opakovaně přepíná zátěžovou impedanci antény. Při změně impedance se s ní mění i síla odražené elektromagnetické vlny. Čtečka detekuje tyto variace v odražené vlně -vysoká, nízká, vysoká, nízká-to jsou vaše 0 a 1.

 

 

Tomu se říká zpětný rozptyl. Když to vysvětluji klientům, obvykle tento výraz vynechávám-příliš akademický. Jen říkám, že štítek je jako zrcadlo-měnící tvar. Čtenář na něj posvítí baterkou a štítek odráží světlo zpět ve svém vlastním rytmu změnou úhlu zrcadla. Ne úplně přesné, ale snadno pochopitelné.

 

Ve skutečných projektech není největší bolestí teorie,-ale zasahování životního prostředí. Kov odráží elektromagnetické vlny, voda je pohlcuje a obojího jsou plné sklady. Minulý rok jsem dělal projekt v lihovaru. Štítky byly na skleněných lahvích. Prázdné lahve měly dosah čtyři až pět metrů. Plněné likérem, který klesl pod jeden metr. Nakonec jsme to vyřešili změnou umístění značky. Metal je ještě horší. Jakmile klient nalepil štítky přímo na ocelové bubny,-nemohl je vůbec přečíst. Nakonec jsme použili anti{11}}kovové štítky s vrstvou materiálu pohlcujícího vlny-pod. Náklady vzrostly sedmkrát nebo osmkrát.

 

Důležitá jsou také frekvenční pásma. Čínský UHF používá 920-925 MHz, USA používá 902-928, Evropa používá 865-868. Při nákupu čteček si ověřte, která pásma podporují, jinak by dovezené zařízení nemuselo v tuzemsku fungovat. Viděl jsem, jak lidé kupují použité čtečky z USA, aby ušetřili peníze, ale zjistili, že frekvenční pásmo bylo špatné a nemohli je ani vrátit.

 

 

Výrobců čipů je jen několik. Série Monza společnosti Impinj má nejvyšší podíl na trhu. Běžný je také UCODE NXP. Různé čipy mají různé konfigurace paměti a citlivosti. Vyšší citlivost znamená, že menší výkon může aktivovat štítek, což znamená delší dosah čtení. Při výběru se dívejte na konkrétní aplikaci-nedívejte se jen na cenu.

 

Cykly zápisu jsou snadno přehlédnutelný parametr. EEPROM je dimenzována na 100 000 cyklů, což zní jako hodně, ale některé scénáře mohou toto číslo skutečně dosáhnout. Pracoval jsem na projektu správy vratných kontejnerů, kde každý příchozí a odchozí pohyb znamenal jeden zápis do značky. Tři nebo čtyři cykly denně, více než tisíc za rok, používejte jej po dobu deseti let a můžete ho skutečně maximalizovat. Doporučil jsem klientovi přepnout na čtení-pouze značky spárované s databází-značka pouze ukládá ID, vše ostatní se aktualizuje v cloudu. Problém se zcela vyhnul.

 

Nepočítejte s bezpečností. Běžné tagy ve výchozím nastavení nemají v oblasti EPC žádné heslo-kdokoli může číst nebo zapisovat. Můžete nastavit přístupové heslo, abyste jej uzamkli, ale je to pouze 32 bitů, což je stěží bezpečné. Aplikace pro řízení přístupu a platby používají úplně jinou třídu čipů za úplně jinou cenu. Značky používané v logistice jsou v podstatě nahé,-ale stejně tak neukládají utajovaná data. Dokud jsou čitelné, stačí.