Еще раз про RFID |
Все о вашей безопасности, 2002, №3 В прошлом номере журнала была опубликована обзорная статья, касающаяся технологии proximity и ее использования в повседневной жизни. Сегодня мы продолжим эту тему, посвятив основную часть разговора международной системе идентификации товаров GTAG. ТерминологияВ прошлой статье мы пользовались, в основном, термином proximity. В более широком смысле и с учетом множества новых областей применения всё чаще используется термин RFID - Radio Frequency IDentification, что дословно переводится как «радиочастотная идентификация». Данный термин является более корректным, так как при росте дальности считывания бесконтактных меток значение слова proximity (близкий) начинает терять свой первоначальный смысл.Термин GTAG и вовсе пока знаком только специалистам. Его образована от словосочетания Global TAG, что можно перевести как «глобальная метка». Почему глобальная? Да потому, что над этим стандартом работают специалисты всего мира, и предлагается этот стандарт не как европейский или американский, а как всемирный. Основные положения стандарта уже выработаны, элементная база разработана и начато внедрение этой технологии в жизнь. GTAG против штриховых кодовШтриховое кодирование уже давно вошло в нашу повседневную жизнь. Мы привыкли, что в супермаркете набранную нами корзину быстро прогоняют через кассу за счет штриховых кодов, нанесенных на товарах. Штриховое кодирование используется в билетах на стадионы и в кинотеатры, для маркировки грузов, комплектующих для производства и так далее. На определенном уровне развития техники это стало панацеей от многих бед. Но прогресс неумолимо движется, и сегодня технология штриховых кодов уже во многом не устраивает, и её начинает вытеснять технология RFID.Посмотрите на таблицу 1 для того, чтобы понять - у новой технологии преимуществ гораздо больше, чем недостатков! Главный из недостатков - цена, но массовость применения и совершенствование производства достаточно быстро уменьшат эту разницу в разы. Обратим внимание на первую строку в таблице. Возможность работать одновременно с десятками меток - этого не обеспечивает ни одна другая система идентификации. Например, вы можете положить на стол, под которым установлен считыватель, пачку книг и журналов вместе со своим читательским билетом, в котором также имплантирована RFID метка. В течение секунды информация будет считана и записана в базу данных библиотеки. Как это получается? Давайте попробуем разобраться. Таблица 1.
Механизм антиколлизийВ прошлой статье мы рассказали о принципе работы простого proximity считывателя, используемого в большинстве систем управления доступом. Считыватели RFID меток с возможностью перезаписи и механизмом антиколлизий устроены немного сложнее. Сравните рисунок 1 ниже и соответствующий рисунок в предыдущем номере журнала.Если простейший proximity считыватель непрерывно излучает энергию, а попавшая в его поле карта так же непрерывно отвечает своим кодом, то в идентификаторах с перезаписью используется более сложный диалоговый режим, то есть считыватель путем модуляции излучаемой энергии может передавать метке команды. В список команд, как правило, входят команды типа «передать заводской номер», «передать байт из памяти с адресом Х», «записать байт в память по адресу Y», «перейти в режим молчания». Именно последняя команда используется для разрешения конфликтов при наличии в поле считывателя нескольких меток одновременно. Рисунок 1. Диалог «метка- считыватель» Алгоритмов антиколлизий существует несколько, каждый имеет свои преимущества и недостатки по таким параметрам, как время распознавания заданного числа меток, сложность реализации и так далее. Самый простой в реализации алгоритм, называемый «free running», иллюстрируется рисунком 2а. Он основан на том, что все метки генерируют ответы со случайным интервалом, за счет чего всегда наступит момент, когда считывателю отвечает только одна метка. В моменты времени Т1, Т3 и Т6 имеется наложение откликов от меток 1 и 3, 1 и 2, 2 и 3 соответственно. Считыватель определяет это по тому, что за счет наложения сигналов не сходятся контрольные суммы ответов меток. В моменты времени Т2, Т4 и Т5 коллизий нет, и считыватель идентифицирует метки в следующем порядке: метка 2, метка 3, метка 1. К моменту времени Т6 все три метки считаны. Рисунок 2. Алгоритмы антиколлизии Как видно из рисунка, «switch off» работает быстрее, чем «free running», поскольку с течением времени в поле считывателя остается все меньше и меньше меток. Огромное преимущество алгоритма «switch off» в том, что при определенном условии мы можем подсчитывать даже метки с одинаковым кодом. Промежуточное положение между «free running» и «switch off» занимает алгоритм «slow down», при котором метки не выключаются из опроса, а переводятся в режим более редких ответов. Есть еще группа так называемых быстрых (или ускоренных) алгоритмов предусматривающих выключение ненужных меток до окончания принятия кода от одной из меток, но мы не будем утяжелять изложение техническими деталями. Просто ниже приведем зависимость времени считывания заданного количества идентификаторов для разных алгоритмов антиколлизии (рисунок 3). Рисунок 3. Эффективность алгоритмов антиколлизии Глобальный учет и контроль = GTAGИтак, проект GTAG. В его развитии активно участвуют Международная ассоциация товарной нумерации EAN International и Совет по единому коду США и Канады Uniform Code Council, Inc. (UCC) - ведущие организации в области автоматической идентификации. На сегодняшний день базовым стандартом является ISO 15693, который определяет интерфейс между считывателем и меткой. Соответствие этому стандарту позволит различным производителям меток и считывателей обеспечить взаимную совместимость продукции, что само по себе является мощным стимулом для широкого распространения технологии.Сейчас для GTAG выделено три частотных диапазона: традиционный 13,56 МГц, 860-930 МГц и 2,45 ГГц. Заметим, что диапазон 125 кГц для перспективных применений уже не рассматривается ввиду низкой скорости обмена, не обеспечивающей передачу больших количеств информации за малое время. Рисунок 4 показывает, почему предполагается использовать не один, а сразу три частотных диапазона. Каждый из них в определенных условиях имеет свои преимущества и недостатки перед другими. Рисунок 4. Зависимость параметров системы RFID от частоты
Сообщения о все новых и новых применениях RFID технологии в различных крупных проектах появляются регулярно. Вместо заключенияТема RFID безгранична. Для тех, кто хочет получить более подробную информацию о положении дел на рынке RFID, можно порекомендовать ознакомиться с подборкой материалов электронного журнала id.Magazine http://www.idpress.ru. Специалисты почерпнут достаточно информации и на сайте лидера в области производства компонентов систем RFID - Philips Semicondactors http://www.semiconductors.philips.com/markets/identification). Также интересные материалы можно найти на сайте российских компаний МикроЭМ http://www.microem.ru и Группы компаний НКТ http://www.smartcard.ru/rfid. |