Radiofrekvenční identifikace (RFID) v průmyslu

Radiofrekvenční identifikace (RFID)

Radiofrekvenční identifikace (RFID) je krátkodosahová, automatická a bezkontaktní komunikační metoda, která využívá elektromagnetická pole k přijímání a čtení informací o objektu z dat uložených na štítku.

RFID technologie se běžně používá ke sledování a identifikaci aktiv a zařízení pomocí antény. Dosah RFID je 1 až 12 metrů a rychlost přenosu 640 kbps. Jedná se o formu bezdrátové komunikace, která rychle nahrazuje kabelovou technologii a stává se hlavním prostředkem komunikace v každodenním životě, výrobních závodech, službách a komerčních odvětvích.

RFID se používá k výměně dat mezi dvěma subjekty – čtecím zařízením a štítkem. RFID štítky a čtečky musí být naladěny na stejnou frekvenci, aby byla umožněna vzájemná komunikace.

Frekvence RFID

V současnosti RFID technologie využívá tři frekvenční standardy: LF, HF a UHF.

Nízká frekvence (LF)

Používá frekvence v rozsahu 30 až 300 kHz. Umožňuje čtení štítků až do vzdálenosti 10 cm.

Vysoká frekvence (HF)

Teoreticky pokrývá frekvenční rozsah 3 až 30 MHz, ale podle standardu ISO se v RFID technologii používá 13,56 MHz. Umožňuje čtení dat do vzdálenosti přibližně 1,5 metru.

Ultra vysoká frekvence (UHF)

Rozsah 300 MHz až 3 GHz, ale v systémech a zařízeních je frekvence obvykle 860 až 960 MHz. Umožňuje čtení a zápis až do vzdálenosti 15 metrů.

RFID standardy

Existuje několik RFID standardů, rozdělených podle technické implementace – typ kódování, velikost paměti štítku, rychlost přenosu, rozlišitelnost štítků v dosahu čtečky atd.:

• Iris – jeden z prvních RFID standardů; založený na FM přenosu. Primárně používaný v obchodě.
• Unique – nejjednodušší a nejběžnější standard pro kontrolu přístupu a evidenci pracovní doby.
• Q5 – používá programovatelné štítky, které reagují například na specifické heslo.
• Hitag – pro průmyslové aplikace; umožňuje zápis a čtení zpráv na štítcích. Používá se například v systémech plateb, označování produktů a identifikaci zvířat.
• Mifare – umožňuje použití jednoduchých paměťových štítků i složitých štítků s procesory podporujícími šifrování. Používá se pro bankovní karty, identifikační karty a vstupenky.
• Icode – charakteristický velmi plochými štítky. Používá se v maloobchodu, knihovnách, kontrole toku zásilek a správě zásob.

Princip fungování RFID systému

RFID technologie umožňuje čtení a přenos dat a elektronické napájení čipů a štítků ukládajících data. Systém umožňuje čtení dat z čipů / speciálních štítků, které se nachází v určité vzdálenosti od RFID čtečky nebo antény. Čtečka generuje elektromagnetickou vlnu pomocí antény. Stejná nebo jiná anténa poté přijímá elektromagnetické vlny, které jsou dekódovány a čteny.

Základní RFID systém se skládá z:

• čtečky obsahující vysílač, přijímač a dekodér;
• vysílací / přijímací antény nebo dvou antén: vysílací a přijímací;
• systému štítků zvaných transpondéry nebo tagy, skládající se z elektronického obvodu (integrovaný obvod bez pouzdra) nebo antény.

RFID aplikace

RFID technologie je široce využívána a neustále se vyvíjí, podporuje stále více oblastí, nejen průmyslových, ale také obchodních, služeb, stavebnictví a domácích aplikací.

Obchod

Nejčastější použití RFID v obchodě zahrnuje sledování toku zboží od výrobce ke zákazníkovi. RFID technologie podporuje řízení dodavatelského řetězce identifikací sortimentu, kontrolou skladových zásob, ověřením umístění zboží na regálech a zrychlením a usnadněním obsluhy zákazníků u pokladen nebo samoobslužných pokladen.

Řízení a sledování logistických a skladových procesů

RFID řešení se také běžně používají v dopravě, skladování zboží a správě oběhu. Podporují sledování polohy a toku zboží pomocí speciálních RFID štítků, například umístěním na vozidla nebo produkty. Použití RFID technologie pro logistiku a správu skladů urychluje nakládku a vykládku zboží a ověřuje sortiment a stav zásob.

RFID systémy jsou také úspěšně využívány pro správu vratných obalů. Pomáhají sledovat stav palet, beden, pivních sudů a dalších typů kontejnerů a účtovat vratné obaly, například při ztrátě, čímž snižují náklady a chyby při evidenci zboží a skladových zásob. Další výhodou je, že RFID tagy mohou být znovu použity.

RFID v průmyslu

Mnoho průmyslových aplikací využívá RFID systémy v produkčních procesech, synchronizaci a monitorování. Použití tohoto typu rádiové komunikace umožňuje automatizaci práce, například umístěním RFID tagů na produkty, stroje, vozidla a nástroje pro rychlou identifikaci, sledování, počítání atd.

Stavebnictví a RFID systémy

Nejčastější použití RFID ve stavebnictví je sledování hodnotného stavebního vybavení. RFID tagy umístěné na strojích a nástrojích pomáhají sledovat a evidovat stav vybavení a předcházet nežádoucím událostem, jako je krádež nástrojů a materiálů.

RFID může být také používán jako osobní identifikátory, například karty s integrovaným čipem (přístupové karty, městské karty, parkovací karty). Zaznamenávají aktivity, autorizují vstup a identifikují držitele karty. Toto řešení se často používá pro evidenci pracovní doby nebo zabezpečení prostor, zdrojů a informací proti neoprávněnému přístupu. Mohou také řídit pohyb vozidel na soukromých parkovištích, ovládat otevírání bran a fungovat v mýtných systémech – umožňují vozidlům projet vyhrazeným pruhem bez zastavení.

RFID ve zdravotnictví

Kontinuální monitorování zařízení, zdravotnických materiálů, dokumentace a pacientů.

RFID v IT sektoru

Lokalizace IT zařízení, serverů, počítačů atd. a zabezpečení důvěrných dat.

Výhody, nevýhody a rizika rádiové komunikace

Přes svou užitečnost a široké využití v mnoha průmyslových odvětvích zůstává RFID kontroverzním řešením, které může představovat rizika pro bezpečnost a soukromí, například usnadněním přístupu k důvěrným údajům uloženým na kartách nebo ztrátou anonymity zákazníků.

Výhody RFID

• Žádný přímý kontakt mezi tagem a čtečkou – čtení na dálku;
• Možnost čtení více tagů současně – i stovky tagů během několika sekund;
• Vysoká odolnost a trvanlivost tagů; odolné proti nepříznivým pracovním podmínkám, jako je špína, prach a sluneční světlo;
• Opakovaně použitelné a editovatelné údaje;
• Diskrétní umístění tagů;
• Automatizace procesů; monitoring.

Nevýhody RFID

• Náklady na implementaci, RFID čtečky, tagy a vybavení.
• Potřebná úroveň zkušeností a znalostí pro efektivní implementaci a provoz RFID systému.
• Nutnost šifrování citlivých dat – bezpečnostní riziko.
• RFID se nevyplatí používat například k označování malých a rychle se opotřebovávajících předmětů.

Stejně jako u každé technologie je důležité zvážit všechna pro a proti: seznámit se s možnostmi RFID, prozkoumat dostupná řešení a určit své potřeby, aby bylo nakonec rozhodnuto, zda tato metoda splňuje očekávání.