RFID -בואו נכיר! פוסט מספר אחת

 אז מהי בעצם טכנולוגיית RFID?

 
RFID - ראשי תיבות של     RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION

 היא טכנולוגיה לזיהוי אובייקטים באמצעות גלי רדיו. התג, המוצמד לחפץ, משמש לזיהויו. למעשה, משמש התג כמשדר זעיר, האוגר בתוכו מידע על החפץ. הקורא, באמצעות האנטנה שלו, מזהה את התג ומעביר את המידע האגור בו למערכות המחשב לשם עיבוד. יכולת זו, היא שמאפשרת לנו, למעשה, לקשר אוטומטית בין העולם הפיזי לעולם הדיגיטלי.

בעזרת RFID אפשר לסמן כמעט כל אובייקט: חפץ דומם - כמו מוצר מזון, בול דואר, דרכון, שטר כסף, מכונית, מטוס וכלי נשק, ואפילו יצורים חיים, כמו חיות או בני אדם. בוודאי שספרים גם.

איך זה עובד
שלושת רכיבי הגרעין למימוש מערכת RFID הינם תגים, קוראים ותווכה ( Middleware ). להלן הסבר על מאפייני רכיבים אלו.

 

 

תגים

ישנם שלושה סוגי תגי RFID : פסיבי, אקטיבי וסמי-פסיבי. התגים נקבעים לפי החיבור שלהם למקור מתח: תג אקטיבי – תג המחובר לסוללה, תג פסיבי – תג ללא מקור מתח. קיימים גם תגים סמי-פסיביים.

 

תגים פסיביים
תגים פסיביים הם תגים ללא מקור מתח עצמאי; ולכן, הם "טיפשים" ביותר, ללא יכולת עצמית ליזום שידור. הזיכרון שלהם קטן ביותר: 64, 96 או 128 ביט. טווח השידור שלהם קצר - ב- UHF – עד 10 מטרים. ב- HF וב- LF הטווח קטן בהרבה, מקסימום 2 מטר. יתרונם הגדול של התגים הפסיביים טמון במחירם הנמוך וטווח השידור הקצר שלהם.

תג RFID פסיבי מורכב מ-4 חלקים: שבב ( Chip ) זעיר, קבל, אנטנה ומארז.

 

 השבב מכיל מידע  חד חד ערכי על האוביקט.
האנטנה משמשת לקליטה ושידור.

הקבל  מקור האנרגיה של התג.
המארז אריזת השבב, הקבל והאנטנה ליחידה אחת.

 

 

 

תגים אקטיביים
תגים אקטיביים הם תגים עם מקור מתח עצמאי. תגים אלו משדרים באופן יזום את המידע האגור על-גבי השבב, בהספק ( power ) נמוך ביותר: 0.5-10 מיליוואט, בתדירות שנקבעת בדרך-כלל בזמן ייצורם.
יתרונם הגדול הוא טווח השידור הגדול שלהם - היכול להגיע עד מאות מטרים. יתרונות נוספים הוא יכולת האחסון הגבוהה של מידע והאפשרות לחיבור סנסורים שונים . תגים אלו מאופינים במחיר גבוה יותר מתגים פסיבים.

תגים סמי-פסיבים
תגים סמי-פסיביים הם תגים שיש להם מקור מתח לחיישנים שנמצאים on-board לשם חישת מידע כגון: טמפרטורה, גובה או תנועה. הסוללות מפעילות את החיישנים, קוראות את המידע ושומרות אותו בזיכרון. להבדיל מהתגים האקטיביים, הסוללות אינן משמשות לשידור המידע הנמצא על שבב התג. המידע מועבר אל הקורא בעזרת האנטנה הקטנה של התג, בדומה לתגים הפסיביים.

ניתן לשלב בתגים אקטיביים או סמי-פסיביים סנסורים לסוגי מידע שונים, אשר מרחיבים את אפשרויות המידע המתקבל ממנו:

• סנסור תנועה - כשהאובייקט עובר ממצב נייח למצב תנועה, משדר התג את האירוע, המיקום והזהות של האובייקט.
• סנסור טמפרטורה - מידע על הטמפרטורה השוררת בסביבת התג. ניתן גם לשנות את התצורה, כך שתתקבל התראה ברגע שטמפרטורת הסביבה עוברת סף מסויים.
• סנסור לחות - המידע על הלחות בסביבת התג בדומה לסנסור הטמפרטורה. גם כאן, ניתן לקבל התראה ברגע שלחות הסביבה עוברת סף מסויים.
• סנסור משקל - מידע לגבי משקל האובייקט, עם יכולת התראה או ביצוע פעולה, כאשר המשקל חורג מסף מסויים או יורד מסף אחר.
• סנסור זווית - מידע על הזווית שבה נמצא האובייקט, עם אפשרות לקבל התראה כי האובייקט עבר זוית מסויימת.
• סנסור תאוצה - המערכת תתריע על כך שהאובייקט צובר תאוצה מעבר לסף מסויים.
• סנסור נגד הסרה – התראה לגבי הסרת התג מהאובייקט. ביישום שמטרתו למנוע גניבות, ניתן לשלב סנסור זה בתוך התג. ניסיון להסיר את התג מהאובייקט יגרום לשיגור מיידי של התראה לממונה על האבטחה.

קוראי RFID
קיימים 2 סוגי קוראי RFID :

§ קורא קבוע ( Fixed RFID Reader ), שאליו מתחברת אנטנה אחת או יותר.

§ קורא ידני, נייד ( Handheld RFID Reader ), לרבות מחשב כף יד.

 

טווח הקריאה של המידע

תכנון מערכת RFID מחייב התייחסות להיבטי טווחי קריאה של מידע באמצעות RF . להלן השיקולים המרכזיים בתכנון ארכיטקטורת RF :

1.     תדר ( HF , LF , UHF , MW ). לכל תדר יש את מקסימום טווח הקריאה שלו.

2.     הספק (עוצמת) השידור. ככל שההספק גדול יותר - טווח הקריאה גדל.

3.     גודל האנטנה . ככל שהאנטנה גדולה יותר - טווח הקריאה גדל.

4.     כיוון האנטנה . ככל שהאנטנה מכוונת לאזור התג, כך הוא יקרא מטווח גדול יותר.

5. האוריינטציה של התג יחסית לקורא . ככל ששטח הפנים של התג מופנה לכיוון הקורא, כך יגדל טווח
השידור של התג (יצבור יותר אנרגיה).

6. תנאי הסביבה. ככל שיימצאו בסביבה חומרים המפריעים לשידור גלי רדיו (כגון: מתכות ונוזלים), כך יקטן
טווח השידור של התג.

להתראות בפוסט הבא!