RFID-метки: что это такое - метка радиочастотной идентификации РФИД (бесконтактные активные, пассивные)

28 июня 2023 Никита Григорьев

В РФ все активнее продвигаются различные инициативы, направленные на глобальное чипирование продукции. Постоянный мониторинг — это тот аспект, который позволит улучшить качество, а кроме того, упростить управления производством, поставками и распределением товара и сырья. Новый век уже на пороге, и сейчас любому предприятию отставать от прогресса будет просто преступным выбором. В данном обзоре мы затронем еще один из видов процесса мониторинга, который исполняется с помощью специальных идентификаторов. Но на этот раз основной методикой выступает уже радиосигнал. Мы разберем RFID (РФИД) метки, что это такое, как используется такая технология, какие есть способы внедрения, классификация, ключевые отличия и иные познавательные моменты.

IncludeComponent( "rbroker:block.link", "", Array( "BTN_BLOCK" => "Узнать больше", "IMAGE_BLOCK" => "/upload/medialibrary/fe0/bu0izrs57mar9bjp6fohcudwnc2r35l2/Imagecreative2.png", "TITLE_BLOCK" => "Инвентаризация с помощью RFID: оборудование и программы", "URL_BLOCK" => "https://www.cleverence.ru/solutions/rfid/?from=conversion_block_keys" ) );?>

Определение

Данная аббревиатура расшифровывается, как Radio Frequency Identification. Система хранения и передачи различной информации, которая основывается на радиоволнах. Одним контактом выступает сама точка, небольшой чип, размещаемый на объекте. А вторым, соответственно, считыватель, который не только принимает сам сигнал, как это обычно бывает. Устройство также выступает инициатором отправки. Считывание происходит мгновенно и удаленно. Допустимое расстояние зависит уже от конкретного типа. Все сведения, которые хранятся на чипе не имеют графического выражения. Поэтому некорректно будет называть их кодом — это сигнал.

Продукты
	Для склада		Для магазина		Для учреждения

Бесконтактные метки и способы их применения

Это простое устройство, которое состоит из самой основы, чипа с записанной на нем информацией. Использоваться она может в месте, где на нее активно влияют считыватели. Примечательно, что отправка конкретного сигнала происходит в большинстве случаев, когда сами внешние приборы начинают отправлять волны, которые улавливаются антенной.

Аккумулировав достаточное количество энергии для действия, происходит отклик. То есть, отправка идентификационного номера и остальных сведений, который были записаны. Диапазон различный, в некоторых типах предусмотрено расстояние всего-то в полметра. А другие легко работают и при десяти метрах.

Где применяется

Область широка даже на данный момент. Хотя, стоит учитывать, что система пока находится на стадии развития. Потенциал у подобной схемы очень высокий, поэтому появляется все больше пластов на производстве и при доставке, которые нуждаются в подобной методике.

Сейчас навскидку можно выделить:

Контроль и управление сырьем на производственных объектах. Особенно если речь идет о значительных мощностях и огромных плацдармах. Учет и перемещение продукта, сырья, оборудования очень важен. Его грамотное и логичное распределение, тоже. Подобный метод дает массу возможностей для автоматизации процессов.
При хранении — это отличный способ упрощения задачи. А что не менее важно, снижение трудовых затрат при инвентаризации. Да и точность тоже остается значимым аспектом. Исключается возможность ошибки человеком, а значит, можно полностью закрыть глаза на возможные издержки, связанные с этим фактором.
При реализации. Мгновенная отправка товаров, пользующихся спросом, на точку продажи. Перемещение и распределение, повышение уровня сбыта.
В общественных местах, в доступных для населения учреждениях, на участках хранения информации или бесплатных благ. Тот же быстрый выбор литературы в книгохранилище.
Маркировка различных товаров для населения. Распространены в сфере меховых изделий и схожего элитного продукта.

Не стоит забывать, что для реализации всех этих процессов, а также еще большего сокращения трудовых затрат понадобится и грамотное программное обеспечение. Компания «Клеверенс» реализует предложения, которые направлены на современное оборудование и легко интегрируются в учетную систему предприятия. Процесс сортировки, транспортировки и хранения с ПО становится пустяковой задачей, с которой справится всего один человек. Понадобится только смартфон.

Применение RFID для инвентаризации

Для инвентаризации удобно применять RFID-метки по следующим причинам:
- RFID-считыватели и терминалы сбора данных достаточно дальнобойны, поэтому нет необходимости приближаться к труднодоступным предментам;
- существуют устойчивые к воздействию окружающей среды RFID-метки, которые продержатся гораздо дольше штрих-кодов и будут считываться несмотря на грязь, погодные факторы, различные препятствия;
- магнитные RFID-метки надежно крепятся на технику и оборудование.

На видео показан процесс инвентаризации с помощью Клеверенс в ТуТу.ру

RFID на производстве

Продукт Фабрика 15 разработан для промышленных объектов. Примеры проблем, которые он позволяет решить.

Издержки и бесопрядок на складе из-за того, что на участках комплектации имеется избыточный запас деталей "на всякий случай".
Задержки и нарушения в технологической цепи, связанные с поставками. Например, тара не всегда прибывает вовремя на участок комплектации и сборки, что вынуждает искать ответственных сотрудников и отвлекаться от основной работы для выяснения причин задержек или поиска тары.
Транспортировка тары осуществляется вручную без анализа скорости заполнения или частоты перемещения.
Перемещение по транспортной линии не контролируется в реальном времени, что приводит к увеличению сроков на последующих этапах.

Все эти проблемы мешают получать актуальные данные о производственных процессах и затрудняют возможность проведения точного анализа для улучшения производственных операций. Каких результатов позволяет достичь применение RFID в промышленности:

Удается избавиться от визуального контроля на множестве этапов производства. Автоматизированный контроль прохождения технологического маршрута изделиями на эталонных линиях в реальном времени позволяет оперативно получать информацию о нарушениях времени прохождения маршрута для своевременного реагирования на возникшие проблемы и восстановления технологического процесса.
Контроль за передвижением сырья и тары в реальном времени, что позволяет оптимизировать их маршрутов перемещения.
Точное планирование складских мощностей и прогнозирование производственных процессов. Поставка комплектующих к местам сборки в соответствии с концепцией Just in time, позволило уменьшить излишки запасов без ущерба для производственного процесса.
Достижение непрерывности производства, без неожиданных сбоев и задержек, связанных с человеческим фактором или другими причинами.

Как работает RFID метка радиочастотной идентификации

Чип отправляет сигнал в ответ на прямой запрос считывающего устройства. От него же и получает энергию, хотя иногда обладает своим собственным источником. Отправка информации — простое дело, но обратная процедура не допускается. То есть, устройство не может повлиять на метку, внести изменения в сведения. Таким образом, полностью исключается вредоносное влияние.

Корпус метки закрывает собой память, на которой и хранятся данные. Он отличается разнообразной структурой. Обычно бирки или покрытие из специальной ткани. Иногда подразумевается корпус, защищенный от внешней среды очень надежно. Но этот параметр, соответственно, влияет и на цену.

Схема работы

Классификация

А теперь пройдемся по различным видам. Существует несколько параметров, посредством которых принято градировать подобного рода чипы. Взглянем на самые распространенные из них. Это и различная структура, и возможности питания, памяти, многократной записи, устойчивости и защищенности. Но вот то, из чего метка может состоять, обычно не изменяется. Это всегда часть с записанной информацией, а также антенна, которые вкупе с передатчиком улавливает и отправляет отклик на сигнал.

По типу питания

В данном случае различаются активные и пассивные RFID метки. Разница значительная. И дело не только в том, что первые могут отправлять сигнал без наличия источника энергии, ведь обладают запасом собственной. Причина еще и в качестве, диапазоне передачи и улавливания запроса, надежности. Кроме того, пассивные не способны работать на высоких скоростях. Подразумевается наличие движения объекта в момент контакта. К примеру, если товар находится в грузовом транспорте, который едет вперед. На цену, разумеется, фактор тоже влияет самым непосредственным образом.

По критериям EPC Global

Это мировой стандарт, выделяющий шесть основных категорий. Две первые из них — простейшие, пассивные. Третья уже обладает питанием, но оно направлено лишь на сам чип. То есть, не затрачивает энергию на сигнал. Три крайних вида — это уже активные варианты. Последние категории способы контактировать с различными устройствами, работать автономно, индифферентны к окружающей среде, защищены по высшему разряду.

По параметрам памяти

Выделяется несколько видов, основывающихся на различном типе хранения информации. Отличаются функциями кода, напрямую ли считывается идентификационный номер или посредством передачи реквизитов доступа к нему. И многие иные аспекты. Но на сам объем допустимой памяти этот параметр не влияет напрямую. Если нужно хранить больше сведений, то добавляется новый блок данных, который принято называть пользовательским. Он служит как небольшая флешка для основного устройства.

По частоте диапазона

Разброс тут обширен. Но видовое разнообразие снижено. Ведь есть всего три варианта. Самый низкий — начиная от 125 кГц. Фактически подходит лишь для работы с животными в сельском хозяйстве. Второй — устаревший формат, ранее используемый повсюду. Это 13 с половиной мГц. А вот современный и мощный выбор — это новейшие форматы, который обладают самыми высокими показателями — до 960 мГц.

По исполнению и эксплуатации

Для деревянных изделий, предметов меблировки чаще всего применяют самые простые формы — наклейки. Бирки уже подходят для иных товаров. Если вы интересовались, что такое RFID метки на одежде — это именно бирки, которые не отличаются повышенными характеристиками надежности. А вот кто различается — так это виды с металлическими корпусами. Есть еще и специальные защитные формы, но они используются лишь, если допустим постоянный контакт с внешней средой.

По классу защиты

Распространенная классификация, направленная на устойчивость к влаге и температурному фактору. От низшего IP66 до высшего стандарта качества для специальных условий — IP69K.

Продукты
	Для «1С:Предприятия»		Для SAP R/3		Для Microsoft Dynamics

Типы идентификаторов

Отдельно хотелось бы уточнить, что эта система в основном различается по диапазону передачи. Ведь в обывательской сфере, а кроме того на производстве, чаще всего именно этот аспект становится наиболее важным, ключевым. Поэтому практически во всех сферах производства товара и транспортировке сейчас отдают предпочтение вариантам с высокой передачей. То есть, до 900 мГц и выше. Если диапазон, в котором маркер на товаре сможет поймать сигнал считывателя, будет очень маленьким, всего в метр, то это не принесет дивидендов. Даже инвентаризация особо не упростится.

Конструкция

Каждая модель, какой бы простой или, напротив, сложной и современной она не была, сколько бы ни стоила денег, всегда имеет одни и те же составные части. Просто разного уровня.

Хранилище данных, он же чип, содержит код RFID метки.
Антенна. Инструмент для отправки, а также приема сигнала извне.
Корпус. Защитная деталь, не пропускающая влагу, пыль, препятствующий давлению.
Крепление. То есть, крепежный элемент для фиксации на товаре или ином объекте.

Способы записи

Ранее существовали лишь устройства, которые позволяли единожды записать информацию. Она оставалась статичной, не могла быть удалена или изменена. Но сейчас на рынке появились более инновационные предложения. Это модели, которые легко могут быть перезаписаны, или информация удаляется частично, оставляя нужное и избавляясь от тех сведений, который перестали быть необходимыми.

Особенности выбора считывателя

Основное отличие заключается в мобильном и настольном устройстве. Выбирать лучше, разумеется, первый. Он проще и удобнее, обладает более широкими возможностями. Особенно если говорить о хранении на складах. Если партии продукции весьма крупные, то выбора не остается вовсе. Есть и иные варианты, но они направлены на предотвращение краж, а не на контроль и управление.

Критерии выбора меток

Всегда стоит четко балансировать между необходимыми эксплуатационными свойствами и ценой. Как мы сказали, модели отличаются массой параметров. Функции защиты, частотность, диапазон передачи, способы крепления, даже внешний вид. Но выбирать только лучшее — это не всегда логично. RF метки обладают различной стоимостью, и ставить очень надежные и защищенные в тех сферах, где этого фактически не нужно — просто расточительство. Но если начать слишком сильно экономить, то чипы не справятся со своей прямой задачей.

Таблица по предпочтительным условиям эксплуатации

Посмотрим, для каких целей лучше подобрать продукт с тем или иным уровнем защиты. Когда логика выбора будет очевидна, а когда критерии надежности излишне высоки, бессмысленно удорожают покупку.

Рабочие условия факторы среды	IP67, а также более низкие показатели	IP68	IP69K — высший вариант из возможных
Температурный диапазон не выходит за границы -15 и +35 градусов Цельсия, а контакта с водой не предполагается по определению.	Целесообразно.	Вполне логично.	Нет смысла, слишком дорого.
Возможно сильное загрязнение и кратковременные контакты с водой. Температура периодами сильно возрастает, а кроме того снижается. Присутствует контакт с внешней средой, расположение на открытом воздухе в зимнее время, фиксация на автомашинах и стендах.	Не сможет функционировать.	Идеально.	Опять же, слишком дорого.
Температура высокая и практически не снижается. Подразумевается «близкое знакомство» с горячими жидкостями, сильным напором. Пониженные температуры зимой, а кроме того, непрекращающийся контакт с окружающей средой. Полное погружение в воду на длительное время, влияние слабых химикатов.	Нет никакой возможности для работы.	Работа возможна, но кратковременно. Скорее всего, выйдет из строя при длительном контакте.	Идеально.

RFID брелоки

Особый вид, который применяется сейчас в довольно узком профиле, но имеет высокий потенциал. Доступен для банковской сферы, хранения важных объектов, контроля и обслуживания данных. Применяется в качестве идентификатора для кассира на точке расчета, опять же, преимущественно в банках. В принципе, маркируется, таким образом, практически все, но разумно использовать для ключей, важных предметов.

Представляет собой переносной защитный корпус, выполненный в форме брелока. Расчет на использование в 3D пространстве, когда нужен трехмерный формат для регистрации.

Как происходит запись сведений

Существуют различные типы и виды RFID меток. Мы уже озвучили массу вариаций, которые применяются в различных сферах, служат для разных целей, обладают несхожими параметрами устойчивости и защиты. Но практически все из них имеют один тип записи. Информация поступает сразу при моменте создания, посредством специальных устройств фиксируется навсегда. Единственный способ штатного изменения — это новые виды приборов с блоком памяти. Конечно, понадобится дополнительное оборудование, чтобы изменять сведения. Но при серьезных производственных объемах, такой вариант в конечном итоге все равно выглядит более рентабельным и логичным.

Продукты
	Для микрокиосков		Для RFID		Для ТСД (терминалы сбора данных)

Где можно купить

Данная категория товара не отличается от других. Поэтому свободно распространяется всевозможными способами. Но учитывая тот факт, что для РФ, это все же немного новое веяние, основной массив распространяется через сеть. Огромное количество интернет-магазинов предлагает подобную продукцию. Но здесь работаю обычные законы коммерции. Оптовики получают преимущества, постоянные клиенты пользуются приятными скидками. Поэтому важно сравнить выбор и подобрать продавца, который отвечает условиям выгодности при учете объема закупок. А также помните про таблицу факторов защиты, не стоит переплачивать там, где в этом просто нет смысла.

Изготовители

В России данная сфера пока развивается. Однако, отечественный производитель уже начал активную конкурентную борьбу за своего клиента. С переменным успехом, но перспективы есть. Пока же большая часть рынка даже в нашей стране принадлежит импорту.

Выводы

РФ становится развитым плацдармом для торговой деятельности. Этому способствует не только эволюция экономики, но и законодательные акты, направленные на мониторинг качества. И именно сейчас та самая точка, когда современные и прогрессивные участники рынка выигрывают благодаря переходу на инновации, оставляя позади консервативных конкурентов. И радиометки RFID — один из инструментов, посредством которых и идет конкурентная война против консерваторов.