W wielu obszarach rynku identyfikacja radiowa jest tylko niszą i dopełnieniem dla wielu innych branż współczesnej elektroniki, ale na szczęście także wygodnym narzędziem do wprowadzania nowości. O ile sama zasada działania identyfikacji radiowej, bazująca na wytwarzaniu i następnie modulowaniu przez transponder pola elektromagnetycznego, jest prosta, to niestety im bardziej zagłębimy się w szczegóły rozwiązań technicznych, tym tematyka ta okazuje się bardziej złożona. Dodatkowo wiele rozwiązań firmowych transponderów i czytników, ich typów wielkości i przeznaczenia, tworzy razem bardzo szeroką ofertę od strony handlowej, w której szczegółach i niuansach nie wszyscy się dobrze orientują.
Typowy tag zawiera antenę w postaci wielozwojowej cewki indukcyjnej i układu scalonego, które są umieszczone w obudowie z tworzywa sztucznego w kształcie karty, breloka, pręcika, a nawet gwoździa. Oprócz wykonań standardowych na rynku są dostępne wersje o powiększonej odporności środowiskowej, pozbawione obudowy lub przeznaczone do pracy na powierzchni metalowej. Dalsze różnice dotyczą wielkości pamięci zawartej w transponderze, możliwości jej programowania, możliwości odczytu kilku znaczników umieszczonych w polu obok siebie, która jest nazywana antykolizyjnością.
Tab.1. Przegląd ofert krajowych dostawców transponderów i czytników RFID
Od strony interfejsu radiowego różnice dotyczą częstotliwości pracy, szybkości transmisji danych, sposobu ich kodowania, rodzaju modulacji, szyfrowania i uwierzytelniania transmisji radiowej. Sercem dostępnych na rynku czytników jest specjalizowany scalony transceiver. Współpracuje on najczęściej z wielozwojową anteną indukcyjną lub systemem dwóch sprzężonych anten, co pozwala na odczyt tagów w każdej pozycji. Od strony wyjścia czytniki są wyposażane w różne interfejsy komunikacyjne przesyłające odczytane z transpondera informacje do systemu nadrzędnego.
Najpopularniejszym standardem jest Wiegand (od 26 do 64 bitów) – protokół do transmisji danych na niewielkie odległości, podobny koncepcyjnie do RS232 lub Track 2, stosowany w standardowych kontrolerach systemów kontroli dostępu. Inne rozwiązania bazują na RS232 lub RS-485 i są wykorzystywane przy podłączeniu czytnika do różnych typów sterowników przemysłowych. Do tego dochodzą coraz popularniejsze interfejsy USB i Ethernet pozwalające na przyłączenie czytnika do komputera lub zwykły protokół „dane plus zegar”, gdy czytnik jest dołączany do mikrokontrolera.
Najpopularniejsze rozwiązania RFIDUnique – są to najprostsze tagi, w których 40-bitowy kod identyfikacyjny nadawany w procesie produkcji jest unikalny dla każdego transpondera. Nie może być też zmieniany przez użytkownika. W transponderach Unique używana jest modulacja ASK, częstotliwość pracy wynosi 125 kHz, a szybkość transmisji 2 kb/s. Tagi nie mają wbudowanego systemu antykolizyjnego i dlatego są zwykle wykorzystywane w systemach kontroli dostępu i rejestracji czasu pracy, domofonach itp. Mifare – to głównie inteligentne karty pamięciowe z interfejsem bezkontaktowym, oferujące bardzo wysoki stopień zabezpieczeń dostępu do danych. Mają wbudowany koprocesor 3DES i kryptoprocesor. Obszary zastosowań obejmują aplikacje bankowe i finansowe, elektroniczne bilety, karty medyczne i do płatności. Pracują na 13,5 MHz z szybkością transmisji 106 kb/s. Karty Mifare wykorzystują unikalny, bardzo szybki algorytm antykolizji umożliwiający bezpieczną obsługę dwóch i więcej kart w jednym aktywnym polu. Hitag 1 i 2 – to tagi pracujące na częstotliwości 125kHz i umożliwiające zapis danych. Różnią się ilością pamięci i mogą się komunikować z czytnikami zbliżeniowymi i czytnikami o dużym zasięgu (do 1m). Są przeznaczone głównie do zastosowań przemysłowych, mają funkcje antykolizyjne i zaimplementowane algorytmy szyfrujące. Icode – to transpondery pełniące rolę elektronicznych etykiet zastępujących powszechnie używane kody kreskowe. Są one grubości kartki papieru, a wbudowana antena zapewnia komunikację pomiędzy etykietą a czytnikiem nawet do odległości 1m. Tagi Icode zawierają również system antykradzieżowy (EAS), co jest przydatne w sklepach i bibliotekach. Transpondery te pracują na częstotliwości 13,5 MHz i zawierają 512 bitów pamięci read/write podzielonej na trzy części o różnej dostępności i przeznaczeniu. Zasięg pracy wynosi od 1,2 do 1,5m, system antykolizyjny umożliwia odczyt jednocześnie kilku etykiet. Q5 – to rozwiązanie, w którym transpondery zawierają pamięć podzieloną na kilka części. W zależności od tego, jak zostaną one zaprogramowane, można wpływać na funkcjonowanie taga. Może on zostać skonfigurowany na podobieństwo karty Unique, zabezpieczony hasłem i w obecności aktywnego pola milczeć, dopóki czytnik nie przyśle właściwego hasła, może także funkcjonować jako tag OTP. |
