RFID Wybory techniczne (Faza 1)

RFID
Radio Frequency Identification
Tomasz Dziubich
Plan wykładu
•
•
•
•
•
Co to jest RFID?
Jak działa RFID
Przykłady aplikacji
Wady i zalety
Kierunki rozwoju
Co to jest RFID?
• Radio Frequency Identification
• Wykorzystanie fal radiowych do
identyfikacji obiektów świata
rzeczywistego.
– Przypisanie ID do obiektu
– Połączenie ID z dodatkowymi informacjami o obiekcie
– Wyszukiwanie obiektów podobnych
Przykłady identyfikacji
•
•
•
•
•
•
Kody kreskowe (bar codes)
Tablice rejestracyjne
PESEL
Numer albumu studenta
Numer seryjny
Numer nadwozia
Zasada działania RFID
• Trzy kluczowe komponenty
– Transceiver – Tag Reader - czytnik
– Transponder – RFID tag – znacznik, etykieta
– Antenna – antena
• Do transmisji danych miedzy tagiem a
czytnikiem używany jest sygnał radiowy niskiej
mocy
– nie jest potrzebny kontakt optyczny etykiety z tagiem,
– identyfikacja może odbywać się na odległość oraz w
ruchu.
Zasada działania RFID
Sprzężenie indukcyjne
Sprzężenie propagacyjne
Transceiver
czytnik
IC / mikroprocesor
RFID
Tag
antena
antena
Przykłady
Typy tagów
• Pasywne
– Bez baterii
– Niski koszt
• Aktywne
– Transceiver wbudowany
– Bateria musi być wymieniana
– Większy zasięg
– Droższe
Typy tagów
• Read Only
– Zaprogramowane fabrycznie
– Bez układu scalonego
• Read / Write
– Pamięć on-board
– Mogą zapamiętywać dane
– Można zmienić ID
– Droższe, mniej bezpieczne
EPC
• Electronic Product Code to unikalny
identyfikator obiektu, który zawiera
– Nagłówek
– Numer właściciela EPC
– Klasa obiektu
– Numer seryjny
– GTIN/EAN
016.37000.123456.100000000
Header
EPC
Manager
Object
Class
Serial
Number
The EPCglobal Network
Sieć EPC Global łączy dwie technologie: identyfikacji poprzez częstotliwość
radiową (RFID) oraz Internetu, dzięki któremu produkt zaopatrzony w Tag jest
widoczny w całym łańcuchu dostaw w czasie rzeczywistym.
Transfer Danych
• Amplitude Modulation (AM)
• Frequency Shift Keying (FSK)
• Phase Shift Keying (PSK)
Data Encoding
Zapobieganie kolizjom
• Duże podobieństwo do sieci
komputerowych (aloha, ethernet)
• Probabilistyczne
– Tag zwraca odpowiedź kilka razy (aloha)
– Sloted Aloha, jw. tylko w określonych
szczelinach czasowych
• Deterministyczne
– Czytnik przepytuje określone tagi
Zakresy częstotliwości
• Niskie – 100-500 kHz
– Mały zasięg, niska przepustowość, koszt i
pobór mocy
• Średnia – 10-16 MHz
– Wszystko w granicach średnich
• Wysokie – 850-950 MHz & 2.4-5.8GHz
– Duży zasięg, drogie o dużej przepustowości
– W linii widzenia
• 8 zakresów, brak standardów
Przykłady zastosowania
• system zarządzania dokumentami
• system elektronicznego śledzenia i inwentaryzacji
zasobów materialnych
• elektroniczny system wspomagający dostawy towarów
• kontrola dostępu i ruchu osobowego
• sterowanie ruchem miejskim
• kontrola parkingów
• identyfikacja bagażu na lotnisku
• systemy biletowe
Bezpieczeństwo
•
•
•
•
Brak
Możliwość przeprogramowania
Podszywanie się
Ochrona prywatności
Śledzenie pingwinów
http://www.beitec.com/penguin.htm
Krówki
Tutaj tag
pasywny.
Automatyczne pobieranie opłat
RFID UPC
Artist conception courtesy Motorola
RFID a kody kreskowe
• Podobieństwa:
–
–
–
–
służą do identyfikacji
odczyt poprzez czytnik
potrzebne urządzenia przetwarzające dane
można stosować oba na raz
• Różnice:
– technologia optyczna kontra technologia radiowa
– RFID oferuje większe możliwości
– dzięki RFID możemy odczytać wiele tagów na raz
References
RFID Chef
http://www.inf.ethz.ch/vs/res/proj/rfidchef/
AIM Global Network
http://www.aimglobal.org/technologies/rfid/what_is_rfid.htm
Texas Instruments RFID Solutions
http://www.ti.com/tiris/default.htm
Interaction Design Institute
RFID Whitepaper
http://people.interaction-ivrea.it/natasha/rf/RFID_research.pdf
Auto-ID Center
http://www.autoidcenter.org/
RFID Wybory techniczne
(Faza 1)
• Czytniki europejskie Klasa 1 Genercja 1
• Tag z zakodowanym według standardu EPC numerem GRAI
Wyposażenie RFID Bramy Przyjęć
Czytnik
Dwa czujniki ruchu
Wyświetlacz LED pokazujący
ilość przeczytanych tagów RFID
4 anteny UHF
Przykład śledzenia pojemnika
o numerze 655
Rozwiązanie: Klasa 1 Generacja 2
(Czerwiec 2006)
• Czytniki europejskie Klasa 1 Generacja 2
• Tag z kodowanym według standardu EPC numerem GRAI
Podsumowanie
• Korzyści z zastosowania RFID:
• Możliwość jednoczesnego odczytu i zapisu wielu etykiet
• Zapis i Odczyt nie wymaga bezpośredniej widoczności
etykiety
• Opakowanie nie jest przeszkodą dla zapisu i odczytu
• Możliwość aktualizacji zapisów na etykiecie
• Działają w trudnych warunkach
• Szybka transmisja danych
• Możliwość szyfrowania danych
• Nie wymagają zasilania (baterii)
• Minimalizacja błędów i nakładów pracy przy
intensywnym zbieraniu danych.