RFID – Γενικά

RFID – Γενικά

Η τεχνολογία Ραδιοσυχνοτικής Αναγνώρισης (RFID – Radio Frequency Identification), είναι η τεχνολογία που χρησιμοποιεί τα ραδιοκύματα (radio waves) με σκοπό αυτόματα να αναγνωρίζει (identify), να εντοπίζει (track), να συλλέγει και να αποθηκεύει πληροφορίες (data capture) εμψυχων και άψυχων αντικειμένων. Οι συχνότητες των ραδιοκυμάτων και τα αντικείμενα στα οποία εφαρμόζεται, η τεχνολογία RFID, ποικίλουν ανάλογα με την εφαρμογή και τους σκοπούς της. Για παράδειγμα στην εφοδιαστική αλυσίδα (Supply Chain) χρησιμοποιούνται πολύ υψηλές συχνότητες (UHF, Ultra High Frequency), τα αντικείμενα είναι άψυχα και είναι τα μεμονωμένα προϊόντα (π.χ. ένα κουτάκι αναψυκτικού), η συσκευασία κιβωτίου μεμονωμένων προϊόντων (π.χ. κιβώτιο με κουτάκια αναψυκτικών) και η συσκευασία παλέτας κιβωτίων μεμονωμένων προϊόντων (π.χ. παλέτα με πολλά κιβώτια με κουτάκια αναψυκτικών). Ένα άλλο παράδειγμα είναι τα εκτροφεία βοοειδών στα οποία χρησιμοποιούνται χαμηλές συχνότητες (LF, Low Frequency) και τα αντικείμενα είναι έμψυχα (βοοειδή). Η τεχνολογία RFID είναι μέλος της οικογένειας τεχνολογιών Αυτόματης Αναγνώρισης και Συλλογής Δεδομένων (AIDC, Automatic Identification and Data Capture ) και αποτελεί την τεχνολογική εξέλιξη των γραμμωτών κωδίκων (barcodes). Οι δυνατότητες που δίνει η τεχνολογία RFID είναι πολύ μεγάλες.
.
Αρχιτεκτονική
 
Η τεχνολογία RFID βρίσκεται στα άκρα ενός πληροφοριακού συστήματος. Είναι στην ουσία ένας διαφορετικός τρόπος διασύνδεσης με αντικείμενα που επιθυμούμε να αναγνωρίζουμε, να εντοπίζουμε και να συλλέγουμε πληροφορίες για αυτά. Η διασύνδεση είναι ασύρματη και βασίζεται στα ραδιοκύματα τα οποία μεταδίδονται στον αέρα. Παράλληλα η αναγνώριση αντικειμένων δεν απαιτεί οπτική επαφή (σε αντίθεση με τον γραμμωτό κώδικα (barcode) που έχει μέσο διασύνδεσης τις υπέρυθρες και απαιτεί οπτική επαφή). Ένα σύστημα RFID περιλαμβάνει τρία βασικά στοιχεία:
 
  • την Ετικέτα (tag), η οποία αναφέρεται και ως πομποδέκτης (transponder)
  • τον Αναγνώστη (reader), ο οποίος αποτελείται από την κεραία (antenna) και την μονάδα ελέγχου (control unit)
  • και το Ενδιάμεσο Λογισμικό (Middleware), το οποίο λειτουργεί ως «γέφυρα» επικοινωνίας μεταξύ του αναγνώστη και του πληροφοριακού συστήματος

 

 Η αρχιτεκτονική του συστήματος RFID απεικονίζεται παρακάτω και αφορά τις τρεις οντότητες: τις ετικέτες, τους αναγνώστες και το ενδιάμεσο λογισμικό. Τα υπόλοιπα μέρη του πληροφοριακού συστήματος (εξυπηρετητές, δίκτυα, τερματικά κ.α.) διασυνδέονται ώστε να δημιουργηθεί ένα πλήρες σύστημα.
                                         
                                           Αρχιτεκτονική συστήματος RFID
 
 
Πως λειτουργεί ένα σύστημα RFID
 
Η λειτουργία ενός RFID συστήματος βασίζεται στην δυναμική και αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ των μερών που απαρτίζουν το σύστημα. Για παράδειγμα, ένας τρόπος χρήσης ενός RFID συστήματος είναι σε μια ξενοδοχειακή μονάδα. Η RFID ετικέτα βρίσκεται προσκολλημένη πάνω σε κάποιο αντικείμενο (π.χ. μια κάρτα εισόδου σε δωμάτιο ξενοδοχείου) και περιέχει συγκεκριμένες πληροφορίες οι οποίες ποικίλουν ανάλογα με τον σκοπό της χρήσης του συστήματος RFID (π.χ. ένα μοναδικό κωδικό για τον προσδιορισμό του δωματίου και ένα μοναδικό κωδικό για τον προσδιορισμό του πελάτη). Ο πελάτης του ξενοδοχείου κρατώντας την κάρτα πλησιάζει στην πόρτα του δωματίου του όπου είναι εγκατεστημένος ένας RFID αναγνώστης. Όταν η κάρτα βρεθεί εντός της εμβέλειας της κεραίας του αναγνώστη αυτόματα η μονάδα ελέγχου επικοινωνεί, με ραδιοκύματα, με την ετικέτα και παίρνει τις πληροφορίες που χρειάζεται (η ετικέτα έχει και αυτή ενσωματωμένη μια κεραία). Στην συνέχεια το ενδιάμεσο λογισμικό, που κατανοεί τα δεδομένα που στέλνει η μονάδα ελέγχου του αναγνώστη, περνάει τις πληροφορίες στη σωστή μορφή στο πληροφοριακό σύστημα του ξενοδοχείου και ελέγχεται αν ο πελάτης μένει στο δωμάτιο με τον συγκεκριμένο αναγνώστη. Τελικά και εφόσον διαπιστωθεί ότι ο συγκεκριμένος πελάτης μένει στο συγκεκριμένο δωμάτιο η πόρτα του δωματίου ξεκλειδώνεται.
 
Η χρήση του RFID αφορά την επικοινωνία αναγνώστη – ετικέτας και στην συνέχεια την μεταφορά των δεδομένων από το ενδιάμεσο λογισμικό στο πληροφοριακό σύστημα και αντίθετα. Το παράδειγμά αυτό είναι αρκετά απλοϊκό καθώς σε πραγματικές εφαρμογές επιτελούνται εργασίες εκατέρωθεν μεταξύ πληροφοριακού συστήματος και αναγνώστη – ετικέτας. Για παράδειγμα θα μπορούσε να γίνει μια εγγραφή στην ετικέτα με την χρέωση του πελάτη. Στην περίπτωση αυτή το πληροφοριακό σύστημα δίνει την εντολή στο ενδιάμεσο λογισμικό να γίνει η εγγραφή της ετικέτας, το ενδιάμεσο λογισμικό μεταφέρει σε κατάλληλη μορφή την εντολή αυτή στην μονάδα ελέγχου του αναγνώστη ο οποίος επικοινωνεί με την ετικέτα και γράφει τα δεδομένα που του ζητήθηκαν στην ετικέτα ανανεώνοντας έτσι τα δεδομένα της.
 
Η αρχιτεκτονική του συστήματος RFID είναι σταθερή ως προς την ροή των δεδομένων (ετικέτα ↔ αναγνώστης ↔ ενδιάμεσο λογισμικό ↔ πληροφοριακό σύστημα) αλλά όχι και ως προς την διακριτότητα των επιμέρους στοιχείων. Συγκεκριμένα παρατηρείται μια τάση για ολοκλήρωση της κεραίας, της μονάδας ελέγχου και του ενδιάμεσου λογισμικού σε μια συσκευή που ονομάζεται αναγνώστης. Σε κάθε περίπτωση η ετικέτα είναι αυτόνομη οντότητα.
 
Βασικά Στοιχεία του Συστήματος RFID
 
Όπως προαναφέρθηκε τα βασικά στοιχεία του συστήματος RFID είναι τρία: η ετικέτα, ο αναγνώστης και το ενδιάμεσο λογισμικό. Τα στοιχεία αυτά ανάλογα με τις ιδιότητες τους καθορίζουν για ποια εφαρμογή είναι κατάλληλα και ποιες είναι οι δυνατότητες της εφαρμογής.
 
Ετικέτα (Tag) – Η ετικέτα RFID περιλαμβάνει μια κεραία (antenna) και ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC). Η κεραία χρησιμοποιείται για την αμφίδρομη αποστολή σημάτων μέσω των ραδιοκυμάτων με τον αναγνώστη. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα είναι αυτό που καθορίζει κάθε φορά αν θα γίνει εκπομπή ή λήψη δεδομένων και έχει την δυνατότητα να τα αποθηκεύει στην μνήμη του. Η μνήμη κυμαίνεται από 4 μέχρι 128ΚΒ.
 
Οι ετικέτες κατηγοριοποιούνται σε: παθητικές (passive), ημιπαθητικές-ημιενεργητικές (semi-passive or semiactive) και ενεργητικές (active), αναγνώσιμες (Read only), μίας εγγραφής-πολλών αναγνώσεων (Write Once Read Many) και επανεγγράψιμες (Read – Write)
Εν γένει θα μπορούσαν να κατηγοριοποιηθούν ακόμα ως προς τις φυσικές τους διαστάσεις, την κατασκευή τους και ως προς την εφαρμογή τους. Οι ετικέτες (tags) μπορούν να είναι αναγνώσιμες μόνο (Read Only – R/O) οι οποίες είναι προγραμματισμένες με έναν μοναδικό αριθμό αναγνώρισης (identification) ή μπορούν να είναι επανεγγράψιμες (Read Write – R/W) για εφαρμογές όπου απαιτείται η αποθήκευση δεδομένων στην ετικέτα και η ανανέωση τους δυναμικά. Η ετικέτα μιας εγγραφής – πολλών αναγνώσεων (Write Once Read Many – WORM) είναι και αυτές προγραμματισμένες με έναν μοναδικό αριθμό αναγνώρισης (identification) και τα δεδομένα που αποθηκεύονται στη μνήμη δεν αλλάζουν παρά μόνο μπορούν να διαβαστούν πολλές φορές. Οι ενεργές ετικέτες (active) είναι αυτοτροφοδοτούμενες από την μπαταρία και είναι πιο ακρβές σε σχέση με τις παθητικές (passive). Η μπαταρία επιτρέπει στην ετικέτα να επικοινωνεί σε μακρινές αποστάσεις και να έχει μεγαλύτερη αποθηκευτική ικανότητα. Από τις πιο συχνές χρήσεις των παθητικών ετικετών αποτελεί η αναγνώριση ζώων, η διαχείριση αποβλήτων, η ασφάλεια και ο έλεγχος εισόδου (access control), asset tracking και ηλεκτρονικό εμπόριο.
 
Αναγνώστης (Reader) – Ο αναγνώστης είναι μια συσκευή που αναλαμβάνει να επικοινωνήσει με την ετικέτα μέσω των ραδιοκυμάτων και για το λόγο αυτό ενσωματώνει κεραία. Επίσης περιέχει μια μονάδα ελέγχου που καθορίζει τις ενέργειες που κάνει ο αναγνώστης (αποστολή/λήψη σημάτων, ανάγνωση/εγγραφή ετικετών κ.α.), ενέργειες που καθορίζονται από το ενδιάμεσο λογισμικό. Επίσης η μονάδα ελέγχου αναλαμβάνει την επικοινωνία με το πληροφορικό σύστημα μέσω του ενδιάμεσου λογισμικού που παίζει το ρόλο μεταφραστή και για τις δύο πλευρές
Ανάλογα με την εφαρμογή, τις τεχνικές ιδιότητες και τις φυσικές διαστάσεις τους, οι αναγνώστες κατηγοριοποιούνται σε:
 
  • Σταθερούς Αναγνώστες
  • Ολοκληρωμένους Αναγνώστες
  • Αναγνώστες Χειρός
  • Ενσωματωμένους Αναγνώστες
 

                                     Αναγνώστης (Reader) RFID

 

Τα πιο σημαντικά πλεονεκτήματα των RFID (active ή passive) ετικετών είναι:
 
  • Οι ετικέτες μπορούν να αναγνωστούν από απόσταση και οποιαδήποτε κατεύθυνση, δε χρειάζεται οπτική επαφή για την ανάγνωση τους
  • Οι ετικέτες έχουν δυνατότητες ανάγνωσης και, επιτρέποντας έτσι στη δυναμική προσαρμογή των δεδομένων ανά πάσα χρονική στιγμή
  • Εκατοντάδες ετικέτες μπορούν να αναγνωστούν ταυτόχρονα και γρήγορα
  • Οι ετικέτες μπορούν να ενσωματωθούν σε κάθε μη μεταλλική επιφάνεια. Με αυτόν τον τρόπο οι ετικέτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε δύσκολα περιβάλλοντα παρέχοντας μόνιμη αναγνώριση για τον κύκλο ζωής του προϊόντος

 

Πηγή : Teotec Information Technologies & Telecommunications

 

 

Σχολιάστε

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Αρέσει σε %d bloggers: