RFID
A Wikipédiából, a szabad lexikonból.
Az RFID (Radio Frequency IDentification) automatikus azonosításhoz és adatközléshez használt technológia, melynek lényege adatok tárolása és továbbítása RFID cimkék és eszközök segítségével. Az RFID cimke egy apró tárgy, amely rögzíthető, vagy beépíthető az azonosítani kívánt objektumba. Az objektum lehet tárgy, pédául egy árucikk, vagy alkatrész, illetve élőlény, így akár ember is.
Tartalomjegyzék |
[szerkesztés] Az RFID története
Általánosságban elmondható, hogy az RFID a II. Világháborúban használt radar rendszerekből fejlődött ki, amit a skót fizikus Sir Robert Alexander Watson-Watt fedezett fel 1935-ben. A probléma abból adódott, hogy a radaron nem lehetett megkülönböztetni a saját vagy ellenséges repülőgépet.
A németek észrevették, hogyha a pilóta himbálja a gépet, a visszavert rádióhullámok megváltoztak. Ez a nyers módszer nevezhető az első passzív RFID rendszernek.
Watson-Watt vezetésével egy titkos projekt keretében a britek kifejlesztették az első aktív saját repülőgép felismerő rendszert (IFF = Identify Friend or Foe). Egy adót helyeztek el minden brit repülőgépre. Amikor ez jeleket vett a földi radarállomástól, egyedi jeleket kezdett sugározni, amit a földi állomás érzékelt és azonosította a repülőgépet. Az RFID ugyanezen az elven működik. Ez a módszer nevezhető az első aktív RFID rendszernek.
A 60-as években fejleszti ki többek között a Sensormatic az elektronikus termék-felügyeleti rendszert (EAS), elsősorban a bolti lopások megelőzésére. Ezek a tag-ek 1-bitesek voltak, olcsók és mikrohullámú vagy induktív technológiát használtak. Az alkalmazás csak a tag meglétét, illetve hiányát jelezte. Kétségtelenül az EAS címkék voltak az első és legelterjedtebb RFID alkalmazások.
A 70-es években komoly fejlesztések folytak, mind Amerikában, mind Európában. Ekkoriban elsősorban állatok nyomon követésére készültek alkalmazások.
Az első USA-beli RFID szabadalom Mario W. Cardullo nevéhez fűződik, aki 1973. januárban védte le az aktív RFID tag-et, amely újraírható memóriával rendelkezett. Ugyanebben az évben kapta meg Charles Walton találmánya, a passzív transzponder a szabadalmat, amivel zárt ajtót lehetett kinyitni, kulcs nélkül.
A 70-es években az USA Los Alamos-i kutatóintézete kifejlesztett egy rendszert a nukleáris eszközök nyomkövetésére. A 80-as években, amikor a kutatók kereskedelmi cégeknél helyezkedtek el, a módszert autópálya díjfizető rendszereknél is alkalmazták. A Los Alamos-i intézet szarvasmarhák azonosítására is fejlesztett RFID rendszert az USA Mezőgazdasági Minisztériuma számára. Passzív 125 kHz-en (LF) adó RFID transzpondereket használtak, amelyet üvegkapszulában a szarvasmarhák bőre alá ültettek be. Az olvasó által kibocsátott rádióhullámot modulálva verte vissza a transzponder. Ezt a technológiát jelenleg is használják szerte a világon.
Idővel a 125 kHz-ről áttértek a 13,56 Mhz-es sávra (HF), ami az egész világon szabad frekvenciasáv volt. A nagyobb frekvencia a nagyobb olvasási távolságot és a gyorsabb adatátvitelt is lehetővé tette. Különösen Európában terjedt el a HF rendszerek használata, elsősorban újrafelhasználható konténerek és más vagyontárgyak nyomkövetésére. Manapság a 13,56 Mhz-es RFID rendszerek beléptető, díjfizető (Mobile Speedpass), és smart-card rendszereknél terjedt el.
A 80-as években jelentős rendszertelepítések folytak: Amerikában a vasúttársaságok a konténerek kezelésére, Európában, és elsőként Norvégiában autópálya díjfizetésre készült rendszer. New Yorkban a Lincoln-alagútnál a buszközlekedés gyorsítása érdekében alkalmazták az RFID-t.
A 90-es években egyre több területen kezdték alkalmazni az RFID technológiát: autópálya díjfizetés, autó indítás-gátló, tankolás, síbérlet, személyek illetve járművek beléptetése. Egyre több cég lépett be az RFID piacra: Texas Instruments, IBM, Micron, Philips, Alcatel, Bosh, Combitech, hogy csak néhányat említsünk.
A 90-es évek elején az IBM fejlesztette ki az első UHF RFID rendszert, ami még nagyobb olvasási távolságot biztosított (maximum 6 méter) és gyorsabb adatátvitelt. Az IBM véghez vitt néhány projektet a Wal-Mart-tal közösen, de mikor a fejlesztések nem váltották be a reményeket, és pénzügyi gondok is adódtak, értékesítette a szabadalmakat és a technológiát az Intermec-nek. Az Intermec több rendszert értékesített, azonban a technológia jelenleg drága az értékesített rendszerek kis száma és a nyitott nemzetközi szabványok hiánya miatt.
1999-ben az UHF RFID lendületet kapott, amikor a Uniform Code Council, az EAN International, a Procter &Gamble és a Gillette megalapították az Auto-ID Centert a a Massachusetts Institute of Technology-n. David Brock és Sanjay Sarma vezetésével kifejlesztették az olcsó, mikrocsipet is tartalmazó RFID tag-et. Elképzelésük az volt, hogy csak egy sorozatszámot tárolnak a tag-ben, ami így kis memóriával olcsóbb lesz és a sorozatszám alapján egy Internet alapú adatbázisból kereshető ki további információ a termékről.
Sarma és Brock lényegében változtatta meg az RFID szerepét. Addig egy RFID tag valójában egy mobil adatbázis volt. Sarma és Brock az RFID-t hálózati technológiává változtatta azzal, hogy a tárgyakat a tag-ek révén az Internet-hez kapcsolta. Az üzleti életben ez jelentős változást hozott, mert, lehetővé vált az, hogy a termék útja a két fél által folyamatosan követhető legyen.
1999 és 2003 között az Auto-ID Center elnyerte több száz multinacionális cég, az USA Védelmi Minisztériumának és több jelentős RFID szállító támogatását. Kutató laboratóriumok nyíltak Nagy-Britanniában, Svájcban, Japánban és Kínában. Kifejlesztettek két Air Interface Protocolt (Class 0 és Class 1), az Electronic Product Code (EPC) számozási módszert, és megtervezték azt a hálózati környezetet, amely tárolja az információkat biztonságos Internet adatbázisban. A technológiát átadták 2003-ban a Uniform Code Council-nak, majd létrehozták az EPCglobal nevű szervezetet az EAN International-lal közösen, hogy terjesszék az EPC technológiát. Az Auto-ID Center 2003. októberben bezárt és kutatási területeit átadta az Auto-ID laboratóriumoknak.
Néhány jelentős kereskedelmi világcég - Albertsons, Metro, Target, Tesco, Wal-Mart - és az USA Védelmi Minisztériuma tervezik az RFID bevezetését ellátási láncukban. Más iparágak is - pl. gyógyszeripar, autógumi gyártás, védelmi - érdeklődnek az RFID iránt. EPCglobal 2004 decemberében jóváhagyta a második generációs szabványokat, ezzel is segítve az RFID világméretű elterjedését.
A jóslatok szerint az RFID világméretű elterjedése 2006-tól várható. Az RFID fontosságát bizonyítja az is, hogy pl. az USA Védelmi Minisztériuma, a Wal-Mart, a METRO is 2004-ben elkezdte az RFID hétköznapi alkalmazását.
[szerkesztés] Az RFID cimkék típusai
Az RFID cimkéknek több fajtája van, közös jellemzőjük, hogy rendelkeznek antennával. A különböző cimkéket elsősorban energiaellátásuk alapján különböztethetjük meg:
[szerkesztés] Passzív RFID
A passzív cimkék nem tartalmaznak saját energiaforrást. A kiolvasó által kibocsátott rádiófrekvenciás jel elegendő áramot indukál az antennában, hogy a lapra épített apró CMOS IC feléledjen, és választ küldjön az adatkérésre. Az antenna tehát speciális tervezést igényel, nem elég, hogy összegyűjti a szükséges energiát, a válaszjelet is közvetítenie kell. A válaszjel általában egy egyedi azonosítószám, de előfordul, hogy a cimke egy kis méretű memóriát (EEPROM) is tartalmaz, és lekérdezéskor ennek tartalmát is továbbítja az olvasó felé. A passzív lapkák rendkívül aprók, jelenleg (2005) a 0.4x0.4 milliméteres felületű, papírnál is vékonyabb cimke a kereskedelemben kapható legkisebb darab. A passzív lapok hatótávolsága 2 millimétertől (ISO 14443) néhány méterig (ISO 18000-6) terjed, azaz ekkora távolságból olvasható ki a tartalmuk a használt frekvenciától függően. Alacsony előállítási költségének köszönhetően jelenleg ez a legelterjedtebb típus.
[szerkesztés] Fél-passzív RFID
A fél-passzív azonosítók annyiban térnek el a passzív társaiktól, hogy tartalmaznak egy apró, beépített elemet. Ez lehetővé teszi, hogy az IC folyamatosan üzemeljen. Nincs szükség az antenna energiagyűjtő kialakítására, ezért azt adásra optimalizálják. Ennek köszönhető, hogy az ilyen típusú azonosítók válaszideje jobb, és az olvasási hibák aránya kisebb, mint passzív társaik esetén.
[szerkesztés] Aktív RFID
Az aktív RFID cimkék, vagy jeladók beépített energiaforrással rendelkeznek, melyek elegendő energiát biztosítanak bármilyen IC üzemeltetéséhez, és a jeladáshoz is. Nagyobb hatótávolságot (akár 10 méter) és memóriakapacitást biztosíthatnak passzív változatuknál, némelyik még a vevő által küldott adatok rögzítésére is képes. Néhány aktív cimke impulzusszerűen üzemel, hogy takarékoskodjon az energiával, így akár 10 évig képes üzemelni. A jelenleg kapható legkisebb aktív RFID jelző nagyjából fémpénz méretű.


Based on work by