Схема сборки своими руками мобильного RFID считывателя меток

Hi-tech технологии постоянно усовершенствуются и глубже внедряются в повседневную жизнь людей. Все больше уделяется внимания устройствам для бесконтактного скоростного обмена данными. RFID-метки представляет собой высокотехнологическую разработку для бесконтактной коммуникации, обеспечивая скоростную идентификацию и учет объектов. Разработка обладает широкими возможностями и большим потенциалом применения. Ее используют в рекламной сфере для продвижения продукции и услуг, с ее помощью идентифицируют клиентов и сотрудников, помогает совершать быстрый запуск приложений на мобильных гаджетах, оплачивать в одно касание проезд в общественном транспорте, товаров в гипермаркетах, онлайн-сервисах и многое другое.

Что значит RFID

Аббревиатура RFID в дословном переводе — радиочастотная идентификация. Метки представляют собой пассивные устройства, в редких случаях активные чипы, основная работа заключается в беспроводной высокочастотной коммуникации ближнего радиуса действия. Активная зона для приема и считывания информации составляет от 4 см до 1,5 метра. Синхронизация приборов происходит мгновенно, обеспечивая оптимальную скорость приема и передачи данных до 424 Кб/сек.

x1401113166_tags-rfid-systems-general-information-2.jpg.pagespeed.ic_.wTK7aYeubM.jpg

RFID состоит из 3-х базовых составляющих:

  1. Микрочип, содержит в себе идентификационную информацию, его работа заключается в обеспечении связи со считывающим модулем.
  2. Антенна, улавливает электромагнитные волны от антенны ридера, трансформируя их в сигнал с ответной отдачей.
  3. Оболочка и внешний корпус.

Типовая технология RFID-системы для полноценной работы должна быть обеспечена эффективным взаимодействием всех важных компонентов.

Screenshot_1-89.jpg

В основе системы лежат 3 базовых устройства:

  1. RFID-метки — миниатюрные чипы, сохраняющие и передающие информацию.
  2. RFID-ридеры — устройства с автономным принципом действия. Считывают, записывают, по необходимости могут стирать информацию с микрочипа.
  3. Учетная система — специальная программа, накапливающая, сохраняющая и анализирующая собранную с микрочипов информацию. Основной задачей является связывание всех элементов в одну цепочку.

Идентификаторы обладают многими качественными характеристиками и преимуществами. Например, данные на них перезаписываются, дополняются или уничтожаются в зависимости от требований клиента. Радиус считывания значительно отличается от уже знакомых технологий NFC-чипов или QR-кодов, может составлять до нескольких десятков метров. Многие RFID-тэги имеют высокопрочную оболочку или корпус, способный противостоять жестким условиям при использовании. Пассивные микрочипы имеют неограниченный срок эксплуатации.

Какие бывают метки

Отдельным разделом стоит рассмотреть классификацию технологии. Все RFID-тэги подразделяются в соответствии со своими характеристиками:

  • По источнику питания: активные, пассивные и полупассивные.
  • По рабочей частоте: LF-низкочастотные, HF-высокочастотные и UHF-ультравысокочастотные.
  • По типу памяти: только считывание, однократно или многократно записываемая.
  • По материалу изготовления: самоклеящийся стикер, метка с интеграцией (этикетка, бирка), корпусной микрочип (универсальный, для обычной или металлической поверхности).

Пассивные метки. Обладают самым миниатюрным размером, относительно простой модификацией. Основное требование – соблюдение небольшого расстояния между чипом и считывателем. Эту категорию часто используют для карт идентификации. Например, карта метрополитена или пластиковая банковская карта.

Активные метки. Обладают более большими размерами и широким радиусом действия, за счет встроенной батареи питания. В зависимости от цели использования и ценовой категории, идентификаторы оснащены более сложной начинкой и корпусом.

Основные конструкции RFID-идентификаторов

  1. Форма диска или круглая. Самая распространенная форма выпуска. Основным преимуществом этого модельного ряда является материал, из которого изготавливается корпус. Это может быть АВС-пластик, полистирол или эпоксидная смола. Диаметр изделия варьируется от 10-15 мм до 10 см. В зависимости от материала чип-идентификатор выдерживает широкий спектр рабочих температур от −40 °C до +90 °C. Стоимость изделия начинается от 53 рублей.
  2. Форма колбы или тубы. Эта модель чаще всего изготавливается из стекла или пластика. Размер изделия от 12 мм до 32 мм. Внутри трубки надежно располагается электронная микросхема с развязывающим конденсатором, действие которого помогают сгладить небольшие колебания сети. Стеклянная или пластиковая трубка имеет отличную механическую прочность, так что компоненты заключенные внутри невозможно повредить. Стоимость такого изделия начинается от 163 рублей.
  3. Корпус из пластика прямоугольной формы. Модель с корпусом из высокопрочного пластика, специально разрабатывалась для использования в тех сферах, где предъявляются повышенные требования к механической износостойкости изделий. Прямоугольная модель идентификатора имеет немного большие габариты, чем вышеописанные аналоги, что позволяет разместить внутри более длинную катушку, обеспечивая микрочипу больший радиус действия. Стоимость изделия начинается от 153 рублей.
  4. Идентификатор в форме часов.Первый раз уникальное устройство было протестировано в начале 90-х годов, использовалось в узком направлении для пропуска туристов на горнолыжные трассы. Сегодня модель имеет более широкий спектр применения, в первую очередь его работу оценили в системе контроля доступа, а также в платежно-пропускных терминалах. Цена на изделие начинается от 81 рубля.
  5. Форма пластиковой карты. Конструкция и работа бесконтактных пластиковых карт давно известна всем, даже непросвещенным пользователям интернет-ресурсов, это кредитные, дебетовые и телефонные карты. Изделие изготавливается из PVC пластика, при помощи технологии ламинирования, имеет хорошую механическую прочность. Отличительной характеристикой модели выступает большая дальность действия и недорогая стоимость в пределах 12 рублей.
  6. Самоклеящаяся этикетка. Идентификатор изготавливается из тончайших пластиковых листов или плотной бумаги, между которыми располагается катушка и микрочип. Модель обладает достаточной гибкостью, чаще всего используется в качестве самоклеящегося стикера на багаж (пакеты, коробки) для перевозок. Самоклеящиеся этикетки выпускаются в виде рулона бумаги, стоимость одного стикера начинается от 25 рублей.

Как работает RFID система

На базовом уровне все метки работают по одинаковой системе. Принцип функциональности тэгов, в сборе информации и быстром отклике, очень похож на работу штрихкодов или NFC-чипов, которые имеют более широкое применение для маркировки продукции. После того как в память микрочипа будет записан уникальный номер и необходимая информация, он готов к применению. Для считывания этой информации применяют специальное устройство — считыватель или ридер.

Как происходит действие:

  1. Метка с записанной информацией фиксируется в необходимом месте.
  2. Антенна микрочипа улавливает поле электромагнитной частоты, которую излучает антенна ридера.
  3. Микрочип, если он активный, пользуясь внутренней энергией встроенной батареи, отсылает радиоволны, с зашифрованной информацией ридеру. Если микрочип пассивный, он использует энергию считывателя, накапливает ее и после этого отсылает ответный посыл с информацией.
  4. Считыватель принимает радиоволны, посланные микрочипом, затем трансформирует данные в содержательную понятную информацию.

Для чего нужна эта технология, где ее используют, в чем ее преимущества, следует разобрать отдельно.

Где используется технология

Спектр применения микротэгов с каждым днем активно расширяется. Особенно услуги Hi-tech разработок имеют огромный спрос в сферах, где требуется строгий контроль за перемещением объектов, надежность и скорость получения информации, безошибочность данных в сложных условиях эксплуатации. Автоматизированная система обеспечивает в полной мере все эти требования.

На производстве. РФИД-метки помогают исключить человеческий фактор, проводить более качественный и точный учет сырья, отгрузку и перемещение грузов. Производится автоматический контроль всех технологических процессов. Применение технологии обеспечивает высокий уровень стабильности, надежности на всех этапах, проверяет соответствие качества получаемой продукции.

На складе. Система в онлайн-режиме отслеживает точное перемещение груза, значительно ускоряя процесс погрузки и приема товара. Это самая надежная и безопасная система для защиты продукции от воровства, хищений и проведения других незаконных манипуляций.

       

Защита продукции от подделок. Промаркированная оригинальная продукция специальными радиотэгами, в любой момент выдаст необходимые сведения, помогая потребителю отличить оригинал от подделки. Радиометку невозможно уничтожить или подделать, поэтому это самая большая гарантия способная подтвердить оригинальность товара.

Оплатить проезд в транспорте. Многие пользователи уже смогли оценить удобство бесконтактной оплаты проезда в общественном транспорте, при помощи смартфона со встроенной NFC-технологией. По этому же принципу используются и бесконтактные RFID карты.

Преимущества технологии RFID

  1. Перезапись, стирание и добавление информации. RFID-технология позволяет перезаписывать, стирать или дополнять данные на универсальной метке много раз. Информацию, один раз записанную на штрихкоде, никогда не получится изменить.
  2. Нет необходимости метке попадать в фокус считывателя. Для получения данных с тэга, ридеру не требуется прямая его видимость. Полноценное взаимодействие чипа с ридером происходит даже через упаковку, обертку или тару. Для считывания сведений, микрочипу достаточно ненадолго попасть в область взаимодействия, при этом он может перемещаться на большой скорости. Для считывания информации со штрихкода или NFC-чипа им всегда нужно быть в допустимом радиусе прямой видимости.
  3. Объем памяти. RFID-тэг, в зависимости от модели, может сохранять в памяти очень большой объем информации, в сравнении с 2D-кодом.
  4. Высокая механическая устойчивость в жестких условиях. Пассивные радиочастотные микрочипы имеют неограниченный срок эксплуатации. Модели корпусных меток, создавались специально для работы в жестких условиях рабочей среды, они имеют прочный корпус, их трудно повредить. В отличие от этого, штрихкод очень легко испортить, он теряет работоспособность даже от воздействия влаги и загрязнений.
  5. Большой радиус действия. RFID-чип обладает удаленным радиусом действия, позволяя считывать данные на очень большом расстоянии. Штрихкод и НФС-чип этими параметрами не обладают.
  6. Многоцелевое применение. RFID-технология имеет универсальный спектр действия, помимо обычного хранения информации. Штрихкод — это устройство не перезаписываемое, рассчитанное лишь на хранение определенной информации.
  7. Высокий уровень безопасности. Уникальный номер, присвоенный идентификатору, выступает гарантом от подделки изделия. Микротэг имеет способность зашифровывать передаваемые сведения. Владелец может запаролить такие функции, как запись и считывание информации с чипа. В одной модели легко сохраняют как открытую, так и закрытую информацию.

Распространение RFID технологий в России имеет большой спрос у производителей, в сфере рекламного и торгового бизнеса. Отследить товар от производителя до магазинной полки, удостовериться в том, что это оригинальная продукция, а не подделка. Скоростная обработка данных удивит каждого пользователя, не нужно стоять в очередях для оплаты товара, ждать сдачу на кассе. Миниатюрное запоминающее устройство, обладает к тому же шикарными практическими характеристиками, однозначно внесет свои коррективы во все сферы бизнеса и взаимного доверия между производителем и потребителем.

04.07.2018

RFID – это современная технология идентификации, предоставляющая существенно больше возможностей по сравнению с традиционными системами маркировки. Наиболее распространенные метки, как и многие штрихкоды, представляют собой самоклеящиеся этикетки. Но если на штрихкоде информация хранится в графическом виде, то на метку данные заносятся и считываются при помощи радиоволн.Как это работает Метка представляет собой миниатюрное запоминающее устройство. Она состоит из микрочипа, который хранит информацию, и антенны, с помощью которой метка передает и получает информацию. Иногда метка имеет собственный источник питания (такие метки называют активными), но большинство меток его лишены (эти метки называют пассивными). В памяти метки хранится ее собственный уникальный номер и пользовательская информация. Когда метка попадает в зону регистрации, эта информация принимается считывателем, специальным прибором способным читать и записывать информацию в метках. Активные метки используют для передачи энергию собственного элемента питания. Они обычно программируются так, чтобы излучать свой сигнал через определенные промежутки времени (например, 1 раз в секунду). Дистанция, на которой возможно чтение таких меток может доходить до 100 метров. Пассивные метки используют для передачи энергию поля считывателя. Накопив необходимую энергию, метка начинает передачу. Дистанция регистрации подобных меток существенно меньше, сильно зависит от мощности считывателя, и находится в пределах 0,05- 8 метров.Где это применяется Сфера применения RFID постоянно расширяется. Особенно технология востребована в тех отраслях, где требуется контроль перемещения объектов в реальном времени, интеллектуальные решения автоматизации, способность работать в жестких условиях эксплуатации, безошибочность скорость и надежность. Ежедневно появляются сообщения о новых способах применения технологии. В библиотеке RFID помогает быстро найти в хранилище и выдать на руки читателю книги, предотвратить их хищение. Исчезают очереди на выдаче. Сокращается время подбора и поиска нужного издания, упрощается инвентаризация. На складе с помощью RFID в реальном времени отслеживается перемещение товаров, ускоряются основные процессы приема и отгрузки, повышается надежность и прозрачность операций и снижается влияние человеческого фактора. На производстве с помощью RFID производится учет сырья в реальном времени, контролируются технологические операции и качество продукта. Продукция получает своеобразный «электронный паспорт», что значительно облегчает гарантийное обслуживание. В индустрии потребительских товаров и розничных продаж RFID -системы отслеживают товар на всех этапах цепи поставки, от производителя до прилавка. Товар вовремя выставляется на полку, не залеживается на складе и отправляется в те магазины, где на него более высокий спрос. Кроме уже существующих способов применения RFID , которые будут совершенствоваться и далее, есть множество областей, готовых принять технологию. Потенциал применения RFID огромен.Из чего состоит RFID система

  • Метки (tag) RFID – устройства, способные хранить и передавать данные. В памяти меток содержится их уникальный идентификационный код. Некоторые метки имеют перезаписываемую память.
  • Считыватели ( reader ) – приборы, которые читают информацию с меток и записывают в них данные. Эти устройства могут быть как постоянно подключенными к учетной системе, так и работать автономно.
  • Учетная система – программное обеспечение, которое накапливает и анализирует полученную с меток информацию и связывает все элементы в единую систему. Большинство современных учетных систем (программы семейства 1С, корпоративные информационные системы – MS Axapta, R3Com) уже совместимы с RFID-технологией и не требуют специальной доработки.

Какие бывают метки <class>Технология RFID востребована во многих областях. Для того, чтобы системы, основанные на технологии RFID эффективно работали в любой среде, было разработано множество меток самого различного исполнения. Их условно можно разделить по следующим признакам:<class>По типу питания:

  • Пассивные – используют энергию, излучаемую считывателем (дальность до 8 метров).

<class>По видам памяти: По исполнению (определяется целями и условиями использования меток): В настоящее время существует огромное многообразие меток, поэтому подходящее исполнение можно подобрать для любой задачи, в зависимости от нужд заказчика.Какие бывают считыватели Приборы для считывания данных с меток также бывают нескольких типов. По исполнению считыватели делятся на стационарные и переносные (мобильные).Стационарные считыватели Стационарные считыватели крепятся неподвижно на стенах, порталах и в других подходящих местах. Они могут быть выполнены в виде ворот, вмонтированы в стол или закреплены рядом с конвейером на пути следования изделий. По сравнению с переносными, считыватели такого типа обычно обладают большей зоной чтения и мощностью и способны одновременно обрабатывать данные с нескольких десятков меток. Стационарные считыватели обычно напрямую подключены к компьютеру, на котором установлена программа контроля и учета. Задача таких считывателей – поэтапно фиксировать перемещение маркированных объектов в реальном времени. Стационарные считыватели: -Стационарные RFID- ворота — Антенна стационарного считывателя — Настольный считыватель для программирования меток — Стационарный считыватель на 4/8 антенн для организации сложных зон регистрацииПереносные считыватели(Мобильные считыватели ) Обладают сравнительно меньшей дальностью действия и зачастую не имеют постоянной связи с программой контроля и учета. Мобильные считыватели имеют внутреннюю память, в которую записываются данные с прочитанных меток (потом эту информацию можно загрузить в компьютер) и, так же, как и стационарные считыватели, способны записывать данные в метку (например, информацию о произведенном контроле). В зависимости от частотного диапазона метки, дистанция устойчивого считывания и записи данных в них будет различна. Программное обеспечение Программа решала свои задачи, она должна быть органично интегрирована с учетной системой. Только в том случае, если учетная программа будет полностью поддерживать функции предоставляемые системой RFID , потребитель сможет получить максимальную прибыль от внедрения. Интеграцией компонент RFID с учетной системой занимаются компании – разработчики решений ( Solution Providers). Профессионально построенная система не потребует переобучения персонала, не вынудит переносить/конвертировать данные, не нарушит привычного ритма работы предприятия. Все преимущества технологии бесконтактной идентификации станут доступны в привычной программной оболочке. Мы делаем все, чтобы наши клиенты ощутили все преимущества бесконтактной идентификации, испытывая минимум трудностей на переходном этапе. Даже если Ваша система учета уникальна, мы сможем подключить к ней наше оборудование так, чтобы вы не тратили время на обучение, а сразу могли приступить к работе. Говоря о технологиях автоматической идентификации, невозможно не упомянуть о штрих-кодировании. Технология штрихового кодирования появилась сравнительно давно по сравнению с RFID , и получила широкое распространение по всему миру, в основном благодаря своей простоте и низкой стоимости. Однако для целого ряда областей эта технология оказывается нерезультативной, особенно там, где требуется контроль перемещения объектов в реальном времени, интеллектуальные решения автоматизации, способность работать в жестких условиях эксплуатации и нечто большее, чем бездумная маркировка объектов. Всё это проблемы, которые RFID может решить гораздо эффективней. Сравнительная характеристика технологии RFID и штрихового кодирования приведена в таблице ниже.

Таблица сравнительных характеристик RFID и штрихового кодирования

Характеристики технологии RFID Штрих-код
Необходимость в прямой видимости метки Чтение даже скрытых меток Чтение без прямой видимости невозможно
Объем памяти От 10 до 10 000 байт До 100 байт
Возможность перезаписи данных и многократного использования метки Есть Нет
Дальность регистрации До 100 м До 4 м
Одновременная идентификация нескольких объектов До 200 меток в секунду Невозможна
Устойчивость к воздействиям окружающей среды: механическому, температурному химическому, влаге Повышенная прочность и сопротивляемость Крайне легко повреждается
Срок жизни метки Более 10 лет Короткий
Безопасность и защита от подделки Подделка практически невозможна Подделать легко
Идентификация движущихся объектов Да Затруднена
Подверженность помехам в виде электромагнитных полей Есть Нет
Идентификация металлических объектов Возможна Возможна
Использование как стационарных, так и ручных терминалов для идентификации Да Да
Стоимость Средняя Низкая

Преимущества радиочастотной идентификацииВозможность перезаписи. Данные RFID-метки могут перезаписываться и дополняться много раз, тогда как данные на штрих-коде не могут быть изменены – они записываются сразу при печати.Отсутствие необходимости в прямой видимости. RFID-ридеру не требуется прямая видимость метки, чтобы считать ее данные. Взаимная ориентация метки и считывателя часто не играет роли. Метки могут читаться через упаковку, что делает возможным их скрытое размещение. Для чтения данных метке достаточно попасть в зону регистрации, в том числе при перемещении через нее на достаточно большой скорости. Напротив, устройству считывания штрих-кода всегда необходима прямая видимость штрих-кода для его чтения.Большее расстояние чтения. RFID-метка может считываться на значительно большем расстоянии, чем штрих-код. В зависимости от модели метки и считывателя радиус считывания может составлять до нескольких десятков метров.Больший объем хранения данных. RFID-метка может хранить значительно больше информации, чем штрих-код. До 10 000 байт могут храниться на микросхеме площадью в 1 квадратный сантиметр, в то время, какштриховые коды могут вместить 100 байт (знаков) информации, для воспроизведения которых понадобится площадь размером с лист формата А4.Поддержка чтения нескольких меток. Промышленные ридеры могут одновременно считывать несколько десятков RFID-меток в секунду, используя так называемую антиколлизионную функцию. Устройство считывания штрих кода, однако, может единовременно сканировать только один штрих-код.Считывание данных метки при любом ее расположении . В целях обеспечения автоматического считывания штрихового кода, комитетами по стандартам (в том числе EAN International ) разработаны правила размещения штрих-меток на товарной и транспортной упаковке. К радиочастотным меткам эти требования не относятся. Единственное условие — нахождение метки в зоне действия сканера.Устойчивость к воздействию окружающей среды. Существую RFID-метки обладающие повышенной прочностью и сопротивляемостью жестким условиям рабочей среды, а штрих-код легко повреждается (например, влагой или загрязнением). В тех сферах применения, где один и тот же объект может использоваться бессчетное количество раз (например, при идентификации паллет или возвратной тары), радиочастотная метка оказывается идеальным средством идентификации, так ее не требуется размещать на внешней стороне упаковки. Пассивные RFID-метки имеют практически неограниченный срок эксплуатации.Интеллектуальное поведение. RFID-метка может использоваться для выполнения других задач, кроме того, чтобы быть просто хранителем и переносчиком данных. Штрих-код же не обладает никаким интеллектом и является лишь средством хранения данных.Высокая степень безопасности. Уникальное неизменяемое число-идентификатор, присваиваемое метке при производстве, гарантирует высокую степень защиты меток от подделки. Также данные на метке могут быть зашифрованы. Как и любое цифровое устройство, радиочастотная метка обладает возможностью закрыть паролем операции записи и считывания данных, а также зашифровать их. В одной метке можно одновременно хранить открытые и закрытые данные.Что нужно помнить при внедрении RFID При работе с радиочастотной идентификацией необходимо учитывать некоторые ограничения. К ним относятся: относительно высокая стоимость; невозможность размещения под металлическими и экранирующими поверхностями; взаимные коллизии; подверженность помехам в виде электромагнитных полей.Относительно высокая стоимость меток . Стоимость пассивной радиочастотной метки составляет от 0,15 доллара (при приобретении свыше 1 000 000 шт.) до 3 долларов (при приобретении 1 шт.). В случае с метками защищенного исполнения (или на металл) эта цена может достигать 7 и более долларов. Таким образом, стоимость RFID -меток превышает стоимость этикеток со штриховым кодом. Исходя из этого, использование радиочастотных меток целесообразно для защиты дорогих товаров от краж или для обеспечения сохранности изделий, переданных на гарантийное обслуживание. В сфере логистики и транспортировки грузов стоимость радиочастотной оказывается совершенно незначительной по сравнению со стоимостью содержимого контейнера, поэтому совершенно оправдано использование радиочастотных меток на упаковочных ящиках, паллетах и контейнерах.Возможное экранирование при размещении на металлических поверхностях. Радиочастотные метки подвержены влиянию металла (это касается упаковок определенного вида — металлических контейнеров, иногда даже некоторых типов упаковки жидких пищевых продуктов, запечатанных фольгой). Это вовсе не исключает применение RFID, но приводит или к необходимости использования более дорогих меток, разработанных специально для установки на металлические поверхности или к нестандартным способам закрепления меток на объекте.Подверженность систем радиочастотной идентификациипомехам в виде электромагнитныхполей от включенного оборудования, излучающего радиопомехи в диапазоне частот, используемом для работы RFID -системой. Необходимо тщательно проанализировать условия, в которых система RFID будет эксплуатироваться. Для систем UHF диапазона 868-869 МГц это практически не актуально (в этом диапазоне никакие другие приборы не работают), но низкочастотные метки, работающие на частоте 125 КГц подобному влиянию подвержены.

</class></class></class> 21 Августа 2019

5 701

Многие предполагают, что на метку записывается информация, например, как на флэшку. Но это в корне не так. т.к. объемы памяти метки не такие же как у повсеместно используемых накопителей и составлет в зависимости от стандарта и используемого протокола около 256 кБ.Источник: honeywellaidc.com

Любая радиочастотная метка содержит в себе чип, антенну, приемник, передатчик, и объем памяти для хранения данных. Если чип пассивный, то для его активации необходим исходящий радиосигнал антенны считывателя или сигнал от собственного источника питания, если чип активный. Антенна нужна для улавливания электромагнитных волн считывателя. После того как внешний сигнал получен, радиочип отвечает обратным импульсом, который передает ID.

Многие предполагают, что на метку записывается информация, например, как на флэшку. Но это в корне не так. т.к. объемы памяти метки не такие же как у повсеместно используемых накопителей и составлет в зависимости от стандарта и используемого протокола около 256 кБ. Поэтому как правило каждой метке присваивается свой уникальный идентификатор, который фиксируется в системе учета или другом программном обеспечении, предназначенного для работы по технологии RFID. Далее после получения ID, присвоенного метке, определяется соответствующая информация для загрузки и отображения в интерфейсе программного обеспечения.

Все компании, располагая каким-либо видом активов сталкиваются с определенными проблемами в повседневной оперативной рутине складских операций. Эти проблемы требуют решения обширного круга складских задач, связанных с поступлением, отгрузкой, перемещением, подбором, адресным хранением или инвентаризацией основных средств предприятия.

Мобильное приложение на RFID планшете

Существует 2 способа записи и считывания RFID-метки.

Мобильное приложение.

Специализированное программное обеспечение по автоматизации и оптимизации бизнес-процессов складского учета и логистики для мобильных устройств. Отвечает за маркировку, обработку данных и идентификацию меток при считывании посредством технологий RFID, получая все необходимые сведения о состоянии активов на любом этапе жизненного цикла и управленческого учета.

Запись RFID метки через приложение Android

Как работает Go-RFID Mobile?

Архитектура сервиса Go-RFID основана на модели “клиент-сервер”, в которой сервер обрабатывает данные из мобильного приложения в том числе. Обработанная информация о проведенных в приложении операциях передается «по требованию» или real-time клиентским приложениям.

Как записывать и считывать информацию

Приложение синхронизируется с базой данных на сервере Go-RFID, куда заранее заведены экземпляры оборудования вручную, выгружены из других систем учета или через интеграцию этих систем по API. Кодирование и регистрация RFID меток происходит с помощью считывателя RFID или планшета, на котором предустановлено приложение и присутствует модуль RFID. Закрепляемые на изделии радиометки имеют практически неограниченный срок эксплуатации, что избавляет от необходимости проводить повторную RFID маркировку ОС.

Считывание RFID метки

Стационарный комплекс.

Главная особенность комплекса в автоматизации процесса идентификации меток и минимизации участия в этом процессе человека. Основным преимуществом является высокая мощность сигнала, что позволяет уверенно считывать одновременно большое количество меток.

Применяется в сфере транспортной и складской логистики, когда необходимо осуществить приемку/отгрузку груза, учет «въезд-выезд». В своем составе содержит оборудование стационарные RFID-считыватели для записи данных и фиксации перемещения объектов, смонтированные на объект учета RFID-метки и RFID антенны, подключаемые к стационарным ридерам и предназначенные для организации считывания информации с меток.

Для каждой единицы одежды создаётся свой электронный паспорт с привязкой к конкретному идентификатору.

Ворота

Стационарные зоны комплектуются соответствующим считывателем и могут располагаться как в местах с широкими проходами (складской комплекс), так и проходной, для контроля перемещения объектов в зонах контроля проездов, а так же объекты двигающиеся по транспортерной ленте.

Так например для идентификации транспорта, учет персонала, проходящего через зону контроля применяются ворота (портал) или потолочный считыватель. А для учета большого количества мелких объектов, ограниченных небольшой зоной считывания целесообразней применять тоннель (бокс) или как одно из решений — Smart-контейнер.

Так же применяется настольный стационарный считыватель, но уже для более простых административных задач, например, маркировка книг, документов, ювелирных изделий.

Стационарная зона

Принцип работы мобильного приложения и и стационарного комплекса

  1. На первом шаге в момент маркировки оборудования для инвентаризации имущества предприятия RFID-метка монтируется на объект.
  2. На чип записывается уникальный номер – идентификатор (ID), который присваивается экземпляру и автоматически заносится в базу данных.
  3. Затем работник, осуществляя бесконтактный поиск, для дальнейшего выполнения необходимой операции задействует RFID считывателем, который определяет ID метки. В работе стационарного комплекса сотрудник только проводит необходимые операции и контролирует их корректную работу.
  4. Специальное ПО определяет уникальный номер в базе и передает исходные данные об объекте в систему учета, где хранится доступная информация для управления складом.
  5. Далее все необходимые сводные данные доступны через мобильное приложение или веб-клиент на экране поддерживаемого девайса для дальнейшей инвентаризации на предприятии.

Спасибо за то, что прочитали. По вопросам внедрения RFID-системы и дополнительной консультацией можно обратиться на нашем сайте здесь

F9Q858YH63P3USJ.LARGE.jpg

Я решил сам разобраться в этой технологии. Для этого я заказал нужные компоненты и собрал RFID считыватель своими руками.

В данной статье я расскажу, как собрать работающий считыватель RFID-меток.

Шаг 1

В одной из прочитанных мною статей автор говорил, что его мобильный RFID считыватель работал только на частоте 13,56 МГц (короткая волна), но на частоте 1,25 кГц (длина волны ниже границы АМ-диапазона) не работал. Я же сделал считыватель, работающий на стандартной для всей этой отрасли частоте 125 кГц. Это значит, что для моего считывателя нужна другая комбинация антенны и конденсатора. Это иллюстрируют базовая схема и базовая формула. Чтобы получить нужное значение, выберите соответствующую формулу, подставьте ваши значения и с помощью калькулятора получите результат.

Список компонентов:

  • Около 12 м тонкой проволоки, от 22 до 30 калибра (я использовал 30 калибр).
  • Любой диод (я использовал красный).
  • Один 0,005 мкФ конденсатор или два дисковых конденсатора 0,01 мкФ, соединенных последовательно.
  • 2-5 дисковых конденсатора 100 пФ.
  • Основание для катушки (любое основание, диаметр катушки должен быть 10 см).
  • Печатная плата для прототипирования, для пробных сборок.
  • Печатная плата для аккуратной и точной сборки.
  • Возможность доступа к считывателю, чтобы снимать показания приемника.
  • Элементы питания не потребуются, так как приемник питается беспроводным способом от считывателя.

Шаг 2

Сначала я намотал проволоку на основу примерно 10 см в диаметре (я больше чем уверен, что пара сантиметров плюс-минус роли не сыграют).

Когда проволока была намотана на основание, я сравнил катушку с другими катушками, которые у меня уже были. Так я примерно оценил индуктивность новой катушки – у меня вышло около 330 мкгн.

Я подставил значение 330 мкгн в формулу и полученный результат значил, что для этой катушки нужен 0,005 мкФ конденсатор, чтобы пара катушка-конденсатор «резонировала» на частоте 125 кГц, а тока было достаточно для питания диода.

Прежде чем приступить к пайке, я сделал предварительную сборку на макетной плате.

Шаг 3

На макетной плате сначала соединяем катушку, диод и два дисковых 0,01 мкФ конденсатора (соединены последовательно друг с другом, а затем параллельно с диодом, что дает общую емкость 0,005 мкФ (5000 пФ)), затем включаем считыватель радиометок. При положении считывателя на расстоянии около 10 см от катушки горит диод. Диод горит очень ярко на расстоянии примерно 1,5 см.

Затем я добавил 100 пФ (0,0001 мкФ) конденсатор параллельно электросхеме, это увеличило радиус действия считывателя. Затем я выяснил, что добавив второй такой же конденсатор параллельно всей схеме я еще больше увеличу радиус действия считывателя. А добавление третьего конденсатора, напротив, уменьшило этот радиус. Таким образом, я установил, что емкость 5200 пФ является оптимальной для моей катушки (иллюстрация третьей попытки).

Мой приемник срабатывал бы на 10 см при использовании 0,005 мкФ конденсатора в параллельном соединении с катушкой и диодом, но макетная плата позволила использовать дополнительные конденсаторы и, тем самым, увеличила расстояние до 12,5 см.

Шаг 4

Шаг 5

FQMHQI1H5Y9W59H.LARGE.jpg

Все компоненты, использованные в пробной сборке на макетной плате, я собрал на печатной плате и спаял их. Потом я приклеил схему к катушке, чтобы все устройство можно было перемещать с места на место просто в руке, без лишних проводов или соединений. Устройство работает нормально. Я ожидал, что оно будет реагировать на все считыватели радиометок в пределах 7-12 см и работающие на частоте 125 кГц.

Шаг 6

Так как я знаю, что максимальное свечение диода на заданном расстоянии достигается при емкости 0, 0052 мкФ, я вставил это значение вместе с длиной волны 125 кГц в соответствующую формулу и получил значение индуктивности 312 мкгн, вместо 330 мкгн, на которые я рассчитывал.

Математические расчёты здесь не играют огромной роли, хотя именно благодаря им я вычислил емкость конденсаторов, подходящих к моей катушке. Это, конечно, можно было выяснить методом проб и ошибок, но на это ушло бы много времени.

Используемые источники:

  • https://nfcoplata.ru/metki-rfid/
  • https://asoft.by/stati/rfid-tehnologiya
  • https://spark.ru/startup/go-rfid/blog/50240/kak-zapisat-i-schitat-rfid-metku
  • https://masterclub.online/topic/15977-rfid-schityvatel

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий