Только изготовление карточек показывает, что такое RFID (электронные метки).

Изготавливаются только картыРасскажите, что такое RFID (электронная метка)

1. Что такое электронный тег?

Электронные метки также известны как RFID-метки или RFID (RFID). Это бесконтактная автоматическая технология идентификации, использующая радиочастотные сигналы для идентификации целевых объектов и получения связанных данных. Процесс идентификации не требует ручного вмешательства. Как беспроводная версия штрих-кодов, RFID-технология предлагает преимущества, которых нет у штрихкодов, такие как водонепроницаемость, магнитное сопротивление, устойчивость к высоким температурам, длительный срок службы, большое расстояние чтения, зашифрованные данные на метках, большая ёмкость хранения и гибкие изменения хранящейся информации.

2. Что такое RFID?

RFID расшифровывается как радиочастотная идентификация. Обычно её называют индуктивным электронным чипом или картой близости, бесконтактной картой, электронной биркой, электронным штрихкодом и так далее.
Полная RFID-система состоит из двух частей: считывателя и транспондера. Принцип работы заключается в том, что считыватель излучает бесконечную энергию радиоволн на определённой частоте на транспондер, заставляя транспондерную цепь отправлять внутренний ID-код, который затем принимает считыватель. Уникальность Transponder заключается в его безбатарейном, бесконтактном и карточном дизайне, что делает его устойчивым к загрязнению. Пароль от чипа уникален по всему миру и не может быть дублирован, обеспечивая высокую безопасность и длительный срок службы.
RFID имеет широкий спектр применений. Типичные применения включают животные чипы, противоугонные устройства на автомобильных чипах, контроль доступа, контроль парковок, автоматизацию производственных линий и управление материалами. Существует два типа RFID-меток: активные и пассивные.

3. Классификация технологии электронных меток

1. Методы работы
 
Основные режимы работы RFID-систем делятся на системы Full Duplex, Half Duplex и Sequential (SEQ). Full-duplex означает, что RFID-метка и считыватель/писатель могут передавать информацию друг другу одновременно. Полудуплекс означает, что информация может передаваться в двунаправленном направлении между RFID-меткой и считывателем/записателем, но только в одном направлении в данный момент времени.
В полнодуплексных и полудуплексных системах отклик RF-метки передаётся в виде электромагнитных полей или волн, излучаемых считывателем/писателем. Поскольку по сравнению с сигналом от самого считывателя, сигнал РЧ-метки на принимающей антенне очень слаб, необходимо использовать соответствующие методы передачи, чтобы отличить сигнал от сигнала считывателя. На практике передача данных от RFID-меток к считывателям обычно использует технологию модуляции отражения нагрузки для загрузки данных RFID-меток на отражённые эхо (особенно для пассивных RFID-меток).
Метод тайминга противоположен: электромагнитное поле, излучаемое считывателем, периодически отключается на короткие периоды. Эти пробелы выявляются RFID-метками и используются для передачи данных от RFID-метки к считывателю. На самом деле, это типичный способ работы радара. Недостаток метода тайминга заключается в том, что во время интервалов передачи считывателя прерывается подача энергии на RF-метку, что необходимо компенсировать установкой достаточно больших вспомогательных конденсаторов или вспомогательных батарей.

2. Объем данных
Объём данных RFID-меток RFID обычно варьируется от нескольких байт до нескольких тысяч байт. Однако есть одно исключение: 1-битная RF-метка. Достаточно одного бита данных, чтобы читатель мог сделать два вывода: «В электромагнитном поле есть RF-метка» или «Нет RF-метки в электромагнитном поле». Это требование полностью достаточно для реализации простых функций мониторинга или передачи сигналов. Поскольку 1-битная RFID-метка не требует электронного чипа, стоимость RFID-метки может быть очень низкой. По этой причине большое количество 1-битных RFID-меток используется в универмагах и магазинах для противоугонных систем (EAS). При выходе из универмага с неоплаченными товарами считыватели, установленные на выходе, могут определить ситуацию «радиочастотных меток в электромагнитном поле» и запустить соответствующие реакции. Для товаров, оплаченных согласно правилам, 1-битная RFID-метка удаляется или деактивируется при оформлении заказа.

3. Программируемое

Возможность записи данных на RFID-метки — ещё один фактор, отличающий RFID-системы. Для простых RFID-систем данные на RFID-метках в основном представляют собой простой (последовательный) номер, который можно интегрировать во время обработки чипа и изменить позже. В отличие от этого, записываемые RFID-метки записывают данные через считыватели или специализированные программные устройства.
Запись данных на RFID-метках обычно делится на две формы: беспроводная запись и проводная запись. В настоящее время RF-метки, используемые в локомотивах и грузовых вагонах в железнодорожных приложениях, используют проводные методы записи. 

4. Носители данных
Для хранения данных используются три основных метода: EEPROM, FRAM и SRAM. Для общих RFID-систем основным методом является использование стираемой программируемой только для чтения памяти (EEPROM). Однако недостатками этого метода является то, что он потребляет много энергии во время процесса записи, а его срок службы обычно составляет 100 000 циклов записи. В последнее время некоторые производители также начали использовать так называемую ферроэлектрическую память с произвольным доступом (FRAM). По сравнению с стираемой программируемой только для чтения памятью, ферроэлектрическая память с произвольным доступом снижает энергопотребление записи в 100 раз и записывает даже в 1000 раз. Однако из-за проблем в производстве ферроэлектрическое хранилище с произвольным доступом пока не было широко распространено. FRAM относится к классу энергонезависимых хранилищ.
Для микроволновых систем также используется статическая оперативная память (SRAM), которая позволяет быстро записывать данные. Для постоянного сохранения данных необходима вспомогательная батарея для бесперебойного питания.

5. Режим состояния
Для программируемых RF-тегов «внутренняя логика» носителя данных должна контролировать операции записи/чтения в памяти тега и запросы авторизации на авторизацию для записи/чтения. В самом простом случае это может сделать автомат состояний. Использование автомата состояний позволяет выполнять очень сложные процессы. Однако недостатком автоматов является недостаток гибкости в модификации программных функций, из-за чего проектирование новых чипов требует модификации схем на кремниевых чипах, что делает изменения в дизайне дорогостоящими.
Использование микропроцессоров значительно улучшило эту ситуацию. Во время производства микросхем операционная система, используемая для управления данными приложений, интегрируется в микропроцессор посредством маскирования с минимальными изменениями. Кроме того, программное обеспечение можно настраивать под различные специализированные приложения.
Кроме того, существуют RFID-метки, которые хранят данные с использованием различных физических эффектов, включая только для чтения поверхностные волны (SAW) RFID-метки и 1-битные RFID-метки, которые обычно могут быть деактивированы (записать «0») и редко повторно активироваться (записать «1») 1-битными RF-метками. 
6. Энергоснабжение
Важной особенностью RFID-системы является источник питания RFID-метки. Пассивные RF-метки сами по себе не имеют источника питания. Поэтому вся энергия, используемая для работы пассивных RFID-меток, должна получать от электромагнитного поля, излучаемого считывателем. В отличие от этого, активные радиочастотные метки содержат батарею, которая обеспечивает всю или часть энергии («вспомогательная батарея») для работы микрочипа.

7. Диапазон частот
Ещё одной важной особенностью RFID-систем является их рабочая частота и расстояние чтения. Можно сказать, что рабочая частота тесно связана с расстоянием считывания, которое определяется характеристиками распространения электромагнитных волн. Рабочая частота RFID-системы обычно определяется как частота, на которой считыватель посылает RF-сигнал при чтении RFID-метки. В большинстве случаев это называется частотой передачи считывателя (модуляция нагрузки, обратное рассеяние). В любом случае, «мощность передачи» RF-меток значительно ниже, чем у считывателей.
Частоты, передаваемые RFID-системами, обычно делятся на три диапазона:
(1) Низкие частоты (30 кГц ~ 300 кГц);
(2) Средне-высокая частота (3 МГц ~ 30 МГц);
(3) Сверхвысокие частоты (300 МГц ~ 3 ГГц) или микроволновые (>3 ГГц).
В зависимости от дальности действия дополнительные классификации RFID-систем включают: плотно связанные (0 ~ 1 см), дистанционное соединение (0 ~ 1 м) и дальние системы (> 1 м).
 
8. RF-метки → передачи данных считывателям и авторам
Существуют различные способы передачи данных обратно на считыватель RF-метками, которые можно свести в три категории:
(1) Использовать модуляцию нагрузки для отражения или обратного рассеяния (частота отражённой волны совпадает с частотой передачи считывателя);
(2) использование субгармоник частоты передачи считывателя для передачи информации о метке (отражённые волны метки отличаются от частоты передачи считывателя, представляя более высокие гармоники (n раз) или субгармоники (1/n));
(3) Другие формы.

4. RFID-приложения довольно широкие
1. Логистика: отслеживание грузов в ходе логистического процесса, автоматический сбор информации, заявки на склад, портовые заявки, почтовые услуги, экспресс-доставка
2. Розничная торговля: статистика в реальном времени данных о продажах товаров, пополнение запасов и предотвращение краж
3. Производство: мониторинг производственных данных в реальном времени, отслеживание качества и автоматизированное производство
4. Индустрия одежды: автоматизированное производство, управление складом, управление брендом, управление единым продуктом, управление каналами
5. Медицина: управление медицинскими устройствами, идентификация пациентов, предотвращение краж младенцев
6. Проверка личности: различные электронные документы, такие как электронные паспорта, удостоверения личности и студенческие удостоверения.

7. Борьба с подделками: Противодействие ценностям (сигарет, алкоголь, лекарства), противоподделка билетов и т.д

8. Управление активами: различные типы активов (ценные, большие количества, очень похожие предметы или опасные материалы и т.д.)
9. Транспорт: бесостановочные автомагистрали, управление такси, управление автобусными узлами, идентификация локомотивов и др.
10. Питание: Управление сохранением фруктов, овощей, свежих овощей и продуктов питания
11. Идентификация животных: идентификация и управление обученными животными, животными, домашними животными и т. д.
12. Библиотека: используется в книжных магазинах, библиотеках, издательствах и т.д.
13. Автомобили: производство, противоугонная система, позиционирование, ключи от автомобилей
14. Авиация: производство, пассажирские билеты, отслеживание багажа и посылок
15. Военные: Определять и отслеживать боеприпасы, огнестрельное оружие, припасы, персонал, грузовики и многое другое

Подробные RFID-справочные материалы:http://www.zhizuoka.com/mod_article-article_content-article_id-238.html