Новые сенсорные rfid-метки расширяют беспроводное считывание и запись данных

Содержание

RFID модуль RC522 чтение запись

Сегодняшний рассказ будет про RFID RC522. Как всегда по традиции, собрать работающий макет на rfid считывателе rc522 можно будет за 20-30 минут, без пайки и каких-нибудь знаний в программировании.
Использовать модуль можно например для работы с эл. замком или для проверки «свой/чужой», записи на карту своих данных, но об этом разговор будет в другой статье. Эта же про сам модуль RFID RC-522.

RFID модуль RC522 чтение запись

В 1945 году Лев Сергеевич Термен изобрёл шпионское устройство (т. н. «жучок»), которое причисляют к первым предшественникам RFID-технологии.

RFID (Radio Frequency Identification) радиочастотная идентификация – технология которая основана на электромагнитном радиочастотном излучении для обмена данными. RFID метки можно использовать для чтения и записи. Данные передаются считывателю бесконтактным способом путем модулирования несущей частоты от радиосигнала считывателя.

Преимущества технологии RFID:

  • бесконтактная
  • возможность скрытой установки меток
  • высокая скорость считывания данных
  • трудно подделать(протокол Mifare®. — торговая марка, имеет криптозащиту)

RFID метка
RFID метка – это маленькое устройство с антенной. Антенна в разы больше чипа с данными. Чтобы прочитать эти данные нужен RFID считыватель. Метку помещают в корпус, в нашем случае она находится в карте и в брелоке.

Различные виды меток.

  • RFID браслет
  • Карта пластиковая
  • Брелок в пластмассовом корпусе
  • Различные кольца, брелоки для ключей, ожерелья.
  • Можно изготовить в виде значков.

Активные и Пассивные метки.
Пассивные RFID метки не имеют источника питания и поэтому нет необходимости в замене батареек.
Ток в антенне образуется электромагнитным сигналом от RFID считыватель.
Можно скрыть считыватель за какой-нибудь панелью и использовать незаметно.
В памяти каждой метки находится идентификационный номер UID и 1024 байта данных или 1 килобайт энергонезависимой памяти EEPROM. для записи различных данных. Поднеся метку к считывателю можно считать информацию. Для передачи данных метка используют энергию считывателя. Расстояние считывания до десятков метров. Зависит от применяемого считывателя, а так же от метки. Активные можно считывать и на больших расстояниях.

Наш модуль rfid rc522 позволяет считывать метки до 5-7 см.

rfid модуль rc522 13.56 mhz с SPI-интерфейсом.
В комплекте к модулю идут 2 RFID-метки – в виде карты и брелока.
Метки могут работать на разных частотах.
LF (125 – 134 кГц),
HF (13.56 МГц),
UHF (860 – 960 МГц).

Метки работающие на частотах 13,56 МГц сравнительно дешёвые, хорошо стандартизированы. Применяются в платежных системах, логистике, идентификации личности. Для частоты 13,56 МГц разработан стандарт ISO 14443 (виды A/B). На основе этого стандарта работают системы оплаты проезда общественного транспорта.

По способам работы они тоже отличаются.

  • Могут работать только на чтение – на них можно записать информацию только 1 раз
  • Однократно записываемые. Поставляются без информации. Возможна запись всего 1 раз.
  • Многократно записываемые. Можно записывать информацию тысячи раз.

Безопасность.
По поводу RFID меток есть много дискуссий.
В магазинах сейчас продаётся много одежды со встроенными чипами на основе RFID меток. Такая метка содержит информацию о изделии. Покупая такую вещь со встроенной меткой вы даже не догадываетесь, что её можно считывать удалённо даже без вашего ведома. При хорошем считывателе до десятков метров. Например войдя в тот же магазин где вы приобрели товар, продавец может знать что вы у него покупали. Также в магазинах используются наклейки и этикетки.

Другая проблема – это кража данных «скимминг». Используя сканер для чтения или дублирования информации.
Для предотвращения этого используйте специальные чехлы…

RFID-модуль RC522

  • Товары

    Радиочастотная идентификация (RFID) — это технология бесконтактной идентификации объектов при помощи радиочастотного канала связи. Идентификация объектов производится по уникальному идентификатору, который имеет каждая электронная метка.

    Содержание

    • Обзор
    • Технические характеристики модуля
    • Интерфейсы и назначение выводов
    • Подключение
    • Часто задаваемые вопросы FAQ

    Обзор RF >

    Рисунок 1. RFID модуль RC522

    Преимущества технологии RFID:

    • бесконтактная
    • возможность скрытой установки меток
    • высокая скорость считывания данных
    • возможность установки во вредных средах
    • невозможность подделки

    Существует большое разнообразие RFID-меток. Метки бывают активные и пассивные (без встроенного источника энергии, питаются от тока, индуцированного в антенне сигналом от ридера). Метки работают на разной частоте: LF (125 – 134 кГц), HF (13.56 МГц), UHF (860 – 960 МГц). Приборы, которые читают информацию с меток и записывают в них данные, называются ридерами (считывателями). В проектах Arduino в качестве считывателя очень часто используют модуль RFID-RC522 (рисунок 1). Модуль выполнен на микросхеме MFRC522 фирмы NXP, которая обеспечивает работу с метками HF (на частоте 13,56 МГц). В комплекте с модулем RFID-RC522 идут две метки, одна в виде карты, другая в виде брелока.

    Технические характеристики RFID-модуля RC522

    • Напряжение питания: 3.3V;
    • Потребляемый ток :13-26mA;
    • Рабочая частота: 13.56MHz;
    • Дальность считывания: 0 – 60 мм;
    • Интерфейс: SPI;
    • Скорость передачи: максимальная 10МБит/с;
    • Размер: 40мм х 60мм;

    Интерфейсы и назначение выводов

    Микросхема MFRC522 поддерживает интерфейсы SPI, UART и I2C (см. рисунок 2). Выбор интерфейса осуществляется установкой логических уровней на определенных выводах микросхемы. На данном модуле выбран интерфейс SPI.

    Рисунок 2. RFID модуль RC522 – назначение выводов

    Назначение выводов интерфейса SPI:

    • SDA – выбор ведомого;
    • SCK –сигнал синхронизации;
    • MOSI – передача от master к slave;
    • MISO – передача от slave к master;
    • RST – вывод для сброса;
    • IRQ – вывод прерывания;
    • GND – земля;
    • Vcc –питание 3.3 В.

    Сигнал сброса RST – это сигнал, поступающий от цифрового выхода контроллера. При поступлении сигнала LOW происходит перезагрузка считывателя. Также ридер установкой на RST низкого уровня сообщает, что находится в режиме сна, для вывода модуля из режима сна необходимо подать на данный вывод сигнал HIGH.

    Подключение модуля к плате Arduino

    Рисунок 3. Схема соединений для подключения RFID модуль RC522 к плате Arduino

    На платах Arduino есть разъём ICSP. Он используется для работы по интерфейсу SPI. Назначение контактов разъёма ICSP представлено на рисунке 4. Поэтому можно для соединений использовать контакты разъёма ICSP.

    Рисунок 4. Распиновка разъёма ICSP Arduino для интерфейса SPI

    Для программирования модуля будем использовать arduino-библиотеку MFRC522, которую можно скачать на github (https://github.com/miguelbalboa/rfid). Загружаем на плату Arduino скетч из листинга 1 для получения типа метки и ее UID (уникального идентификатора).

    Листинг 1 В качестве меток используем брелки и карты, идущие к комплекте с модулем, а также клюющиеся метки Ultrasonic C (рисунок 5).

    Рисунок 5. RFID-метки для модуля RFID RC522

    После загрузки скетча открываем монитор последовательного порта и видим вывод данных о типе и UID подносимой к считывателю метки (рисунок 6).

    Рисунок 6. Вывод данных о типе и UID считываемых с меток

    Любопытно посмотреть содержимое памяти метки (дамп памяти). Загрузим на плату Arduino скетч из листинга 2 для чтения и вывода в последовательный порт дампа памяти метки метки.

    Листинг 2 И смотрим содержимое памяти для разных меток (рисунок 7). Метка Ultralight C всего 64 байта.

    Рисунок 7. Вывод дампа памяти меток

    И еще рассмотрим вопрос записи информации на метку. Считывание данных с метки и запись данных на метку производится поблочно. Разные метки имеют разный размер блока. Для Ultralight C размер блока 4 байта. Скетч 3 – запись данных в память метки в первые два байта 15 блока. Получаем данные по последовательному порту и записываем в метку. Затем выводим содержимое блока в последовательный порт. Листинг 3 И смотрим запись на карту данных из последовательного порта (рисунок 8).

    Читайте также:  Управление люстрой с четырьмя лампами

    Рисунок 8. Вывод дампа памяти меток

    Часто задаваемые вопросы FAQ

    1. Что делать, если модуль не читает метку?
    • Проверьте правильность подключения модуля;
    • Метка не поддерживается данным ридером.

    Чтение и запись RF >

    Сегодня я расскажу про RFID модуль RC522, на базе чипа MFRC522. Питание 3.3В, дальность обнаружения до 6см. Предназначен для чтения и записи RFID меток с частотой 13.56 МГц. Частота в данном случае очень важна, так как RFID метки существуют в трех частотных диапазонах:

    • Метки диапазона LF (125—134 кГц)
    • Метки диапазона HF (13,56 МГц)
    • Метки диапазона UHF (860—960 МГц)

    Конкретно этот модуль работает с метками диапазона HF, в частности с протоколом MIFARE.

    Для работы с модулем можно использовать стандартную библиотеку RFID входящую в Arduino IDE, однако есть и другая библиотека, написанная специально под данный модуль – MFRC522 (1 Мб). Обе библиотеки вполне удобны, однако в MFRC522 больше специальных функций, позволяющих максимально сократить итоговый код программы.

    Подключение

    Некоторые столкнуться с проблемой – название пинов в большинстве уроков и руководств может не соответствовать распиновке на вашем модуле. Если в скетчах указан пин SS, а на вашем модуле его нет, то скорее всего он помечен как SDA. Ниже я приведу таблицу подключения модуля для самых распространенных плат.

    Arduino Leonardo/ Micro

    MFRC522Arduino UnoArduino MegaArduino Nano v3Arduino Pro Micro
    RST95D9RESET/ICSP-5RST
    SDA(SS)1053D101010
    MOSI11 (ICSP-4)51D11ICSP-416
    MISO12 (ICSP-1 )50D12ICSP-114
    SCK13 (ICSP-3)52D13ICSP-315
    3.3V3.3V3.3VСтабилизатор 3,3ВСтабилизатор 3,3ВСтабилизатор 3,3В
    GNDGNDGNDGNDGNDGND

    Пины управления SS(SDA) и RST задаются в скетче, так что если ваша плата отличается от той, что я буду использовать в своих примерах, а использую я UNO R3, указывайте пины из таблицы в начале скетча:

    Пример №1: Считывание номера карты

    Рассмотрим пример из библиотеки RFID – cardRead. Он не выдает данные из карты, а только ее номер, чего обычно бывает достаточно для многих задач.

    Скетч залился, светодиод питания на модуле загорелся, но модуль не реагирует на карту? Не стоит паниковать, или бежать искать “правильные” примеры работы. Скорее всего, на одном из пинов просто нет контакта – отверстия на плате немного больше чем толщина перемычки, так что стоит попробовать их переставить. На плате не горит светодиод? Попробуйте переставить перемычку, ведующую в 3.3В, и убедитесь, что на плате она подключена именно к 3.3В, подача питания в 5В может вашу плату запросто убить.

    Допустим, все у вас заработало. Тогда, считывая модулем RFID метки, в мониторе последовательного порта увидим следующее:

    Здесь я считывал 3 разных метки, и как видно все 3 он успешно считал.

    Пример №2: Считывание данных с карты

    Рассмотрим более проработанный вариант – будет считывать не только номер карты, но и все доступные для считывания данные. На этот раз возьмем пример из библиотеки MFRC522 – DumpInfo.

    Если предыдущий пример работал без ошибок, то и в этом проблем возникнуть не должно. Хотя, проездной на метро, без проблем выдававший номер карты в предыдущем примере, в этом оказался с неопределяемым типом данных, и модуль ничего кроме номера карты считать не смог.

    Как результат, считав данные с карты, получим ее тип, идентификатор, и данные из 16 секторов памяти. Следует отметить, что карты стандарта MIFARE 1K состоят из 16 секторов, каждый сектор состоит из 4 блоков, а каждый блок содержит 16 байт данных.

    Пример №3: Запись нового идентификатора на карту

    В этом примере мы рассмотрим смену идентификатора карты (UID). Важно знать, что далеко не все карты поддерживают смену идентификатора. Карта может быть перезаписываемой, но это означает лишь перезаписываемость данных. К сожалению, те карты, которые были у меня на руках, перезапись UID не поддерживали, но код скетча я здесь на всякий случай приведу.

    Пример №4: Запись данных на карту

    Вот и наконец то, до чего мы так долго добирались – запись данных на карту. Самая “сладкая” часть работы с модулем – возможность сделать копию уже существующей карты, что то добавить или изменить, это гораздо интереснее, чем простое считывание.

    Изменим один из блоков данных на карте:

    И как результат, получаем карту с измененным блоком данных:

    Теперь, научившись считывать и записывать блоки данных карты, вы можете поэксперементировать с метками, которые скорее всего есть у вас – пропуски, проездные общественного транспорта. Попробуйте считывать и записывать данные с этих карт, пара дубликатов пропуска никогда не помешает, так ведь?)

    На этом все, подписывайтесь, и следите за публикациями. В следующий раз я расскажу и покажу, как на стандартный символьный дисплей 1602 добавлять пользовательские символы, фактически добавляя на дисплей графику.

    Как записать и считать RF >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.

    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.

    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.

    Комбинированная сенсорная rfid-метка

    Владельцы патента RU 2713864:

    Изобретение относится к области радиотехники. Технический результат заключается в обеспечении возможности работы RFID метки в двух режимах: в режиме обычной пассивной метки без сенсорных функций и в режиме сенсорной метки. Технический результат достигается за счет метки для радиочастотной идентификации объектов, содержащей идентификационную микросхему, антенну, первую память, первый интерфейс, процессор, второй интерфейс, вторую память, датчики параметров внешней среды и источник питания, при этом второй интерфейс выполнен с возможностью передачи данных на первый интерфейс, при этом метка выполнена из двух частей, соединенных друг с другом с возможностью разъема, основная часть метки включает указанные идентификационную микросхему и антенну, первую память и первый интерфейс, а дополнительная часть метки включает указанные процессор, вторую память, датчики параметров внешней среды, источник питания и второй интерфейс. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

    Изобретение относится к радиотехнике и предназначена для радиочастотной идентификации объектов различного назначения.

    Для маркировки, инвентаризации и обеспечения противокражной функции используются пассивные RFID-метки, работающие в частотных диапазонах ВЧ (HF, 13.56 МГц) и СВЧ (UHF, 860-960 МГц). Эти метки отличаются приемлемо низкой ценой, компактными размерами и возможностью скрытного размещения на маркируемом объекте. Дистанция считывания обычно также вполне приемлема для обеспечения функций инвентаризации, поиска меток и противокражной функции (см., например, RU 71791 U1, опуб. 20.03.2008).

    В случаях, когда в дополнение к перечисленным функциям необходимо также контролировать некоторые физические параметры окружающей среды (например, температуру, влажность или ускорение – последнее для контроля попыток перемещения маркированного объекта), то для этого могут применяться как специализированные активные метки с проприетарными протоколами (fortecho), так и сенсорные RFID-метки, которые накапливают данные, собранные с датчиков, и передают их в информационную систему по стандартному RFID-интерфейсу, предназначенному для пассивных меток. Такие метки называются полупассивными (по-английски ВАР, battery-assistedpassive), так как интерфейс передачи данных у них пассивный, но внутри используется собственный источник энергии для сбора и накопления данных (см. статью “RFID” в Интернете по адресу www.ru.wikipedia.org/wiki/RFID).

    Известна полупассивная сенсорная RFID метка, включающая идентификационную микросхему, антенну, источник питания (как опцию) и встроенный сенсор (например, датчик температуры) (см., например, статью «Новые сенсорные RFID-метки расширяют беспроводное считывание и запись данных» в интернете по адресу http://cxem.net/electronic_news/electronic_news147.php)

    Полупассивные RFID метки пригодны как для задач инвентаризации, контроля выноса, перемещения, так и для сбора и передачи информации о параметрах внешней среды. Расширенная функциональность приводит к увеличенным размерам меток, более высокой цене и снижает возможность их скрытного размещения. Также требуются дополнительные расходы на периодическую смену элементов питания.

    В то же время, для таких объектов учета, как музейные экспонаты, расширенные функции полупассивной сенсорной RFID-метки требуются далеко не всегда. В большинстве случаев достаточно той функциональности, которую обеспечивает пассивная метка. А сенсорные функции требуются сравнительно редко для контроля условий перемещения (перевозки) музейного экспоната, например, при организации музейного обмена или направлении экспоната на реставрационные работы. Именно для таких случаев и предназначены предлагаемые нами универсальные сенсорные метки.

    Наиболее близкой к предложенной является метка для радиочастотной идентификации объектов (RFID-меткой), содержащей идентификационную микросхему, соединенную с ней антенну, первую память, соединенную с идентификационной микросхемой, с которой соединен первый интерфейс, процессор и соединенные с ним второй интерфейс, вторую память, датчики параметров внешней среды и источник питания, при этом второй интерфейс выполнен с возможностью передачи данных на первый интерфейс (US 2014/0203915 А1, 24.07.2014). В известном решении датчики параметров внешней среды расположены за пределами самой метки и связаны с меткой посредством бесконтактной связи через интерфейсы.

    Техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в создании RFID метки, которая может работать в двух режимах: в режиме обычной пассивной метки без сенсорных функций и в режиме сенсорной метки.

    Техническая проблема решается комбинированной меткой для радиочастотной идентификации объектов (RFID-меткой), содержащей идентификационную микросхему, соединенную с ней антенну, первую память, соединенную с идентификационной микросхемой, с которой соединен первый интерфейс, процессор и соединенные с ним второй интерфейс, вторую память, датчики параметров внешней среды и источник питания, при этом второй интерфейс выполнен с возможностью передачи данных на первый интерфейс, при этом метка выполнена из двух частей, соединенных друг с другом с возможностью разъема, основная часть метки включает указанные идентификационную микросхему и антенну, первую память и первый интерфейс, а дополнительная часть метки включает указанные профессор, вторую память, датчики параметров внешней среды, источник питания и второй интерфейс.

    При этом интерфейсы предпочтительно выполнены бесконтактными, но возможно также выполнение их контактными.

    Технический результат, достигаемый в изобретении, заключается в обеспечении возможности как независимого функционирования основной части метки, представляющей собой пассивную RFID-метку, так и одновременного функционирования основной части метки и дополнительной части метки, включающей сенсоры и источник питания. Предложенная RFID метка может работать в двух режимах: в режиме обычной пассивной метки без сенсорных функций и в режиме сенсорной метки.

    На чертеже представлена схема предложенной комбинированной RFID-метки.

    Комбинированная сенсорная RFID- метка состоит из двух частей, расположенных на одной подложке. Основная часть метки представляет собой пассивную RFID-метку, выполненную в виде пластиковой полоски, содержащей чип 1 – идентификационную микросхему, RFID-антенну 2, присоединенную к чипу 1, и последовательно соединенные с чипом 1 память 3 и интерфейс 4. Используемый чип 1 допускает подключение внешних устройств, таких, как внешние сенсоры, процессорные модули, микросхемы памяти и источники питания. Такие чипы есть у большинства производителей – например, ImpinjMonza4QTDura, NXP UcodeDNA, AlienHiggs 4 Strap, NXPUcode 7 и 7m. Интерфейсный модуль может быть контактным и бесконтактным. В первом случае интерфейсы 4 и 5 представляют собой электрические контакты (линии передачи данных). В последнем случае соединение частей метки осуществляется по беспроводному радиопротоколу, например, NFC.

    Дополнительная часть метки содержит в себе процессор 6 и присоединенные к нему вторую память 7, датчики параметров внешней среды – сенсоры 9 (например, температуры, влажности, ускорения, удара и т.п.), источник 8 питания (например, батарею) и второй интерфейс 5. Интерфейс 5 дополнительной части метки обеспечивает связь процессора с чипом 3 основной части метки.

    Такая метка может функционировать как в режиме пассивной метки, так и в режиме полупассивной сенсорной метки. Преимущества ее заключаются в снижении расходов на эксплуатацию при маркировке таких объектов, как музейные экспонаты, которые в большинстве случаев не требуют постоянного использования сенсорных функций; в то же время такая возможность при необходимости должна присутствовать в каждой из установленных меток. При возникновении необходимости включения сенсорных функций RFID-метки пользователь может активировать интерфейсы 4 и 5 основной и дополнительной части метки (в случае контактного интерфейса – это прямой электрический контакт, в случае беспроводного интерфейса – просто разметить их на дистанции считывания выбранного радиоинтерфейса связи). В этом случае пассивная метка превращается в полупассивную.

    При этом активация в случае контактного интерфейса осуществляется путем непосредственного подсоединения ответных контактов интерфейсов 4 и 5. Для этого основная и дополнительная части метки вставляются друг в друга в месте разъема, либо используется ключ (перемычка) для активации интерфейса.

    Комбинированная сенсорная RFID-метка работает следующим образом.

    В случае если на объекте учета установлена комбинированная RFID-метка с отключенной дополнительной частью, она работает как обычная пассивная RFID-метка. В этом режиме RFID-метка активируется полем считывателя при проведении инвентаризации, проверки расположения экспонатов и иных операциях в залах экспозиции или в хранилище. В этом режиме работы память 3 метки не используется, т.к. она не получает данные о нарушении условий хранения.

    Дополнительная часть метки в случае, если она не подключена к основной, то есть если интерфейс 5 дополнительной метки не связан с интерфейсом 4 основной части, находится в спящем режиме, в котором энергопотребление бортового источника 8 питания минимально, а внешние сенсоры 91…9n отключены.

    При подключении дополнительной части метки к основной, интерфейсный модуль дополнительной части активирует процессор 6, который в свою очередь подает питание на внешние сенсоры 91…9n и начитает записывать получаемые от них данные в модули памяти 7. Процессор 6 анализирует поступающие данные и в случае, если параметры хранения, фиксируемые внешними сенсорами 9, выходят за границы эталонных значений, передает эти данные в память 3 основной части метки через интерфейсы 4 и 5. Таким образом, в памяти 3 основной части фиксируются только нарушения условий хранения, что позволяет существенно снизить требования к ее емкости.

    Данные, накопленные в сенсорной RFID-метке, считываются при помощи стандартных RFID-считывателей соответствующего стандарта и частотного диапазона. Если необходимо получить только данные о нарушениях условий хранения, считываются только данные памяти 3 основной части метки. Если же необходимо получить все собранные данные (например, для построения графика температуры и влажности), то считываются данные памяти 7 дополнительной части метки.

    Опрос памяти 3 основной части метки занимает существенно меньше времени благодаря меньшему объему данных, которые нужно передать, что позволяет провести экспресс-опрос большого количества экспонатов за короткий промежуток времени. Если при проведении экспресс-опроса были выявлены нарушения условий хранения и транспортировки отдельных экспонатов, по каждому из них можно получить полную информацию индивидуально.

    Предложенное изобретение позволило создать гибкое решение для учета условий хранения и транспортировки музейных предметов, предоставляющее все преимущества мультисенсорных меток в сочетании с экономической эффективностью пассивных RFID-систем.

    1. Метка для радиочастотной идентификации объектов, содержащая идентификационную микросхему, соединенную с ней антенну, первую память, соединенную с идентификационной микросхемой, с которой соединен первый интерфейс, процессор и соединенные с ним второй интерфейс, вторая память, датчики параметров внешней среды и источник питания, при этом второй интерфейс выполнен с возможностью передачи данных на первый интерфейс, отличающаяся тем, что выполнена из двух частей, соединенных друг с другом с возможностью разъема, основная часть метки включает указанные идентификационную микросхему и антенну, первую память и первый интерфейс, а дополнительная часть метки включает указанные процессор, вторую память, датчики параметров внешней среды, источник питания и второй интерфейс.

    2. Метка по п. 1, отличающаяся тем, что интерфейсы выполнены бесконтактными или контактными.

    Новые сенсорные rfid-метки расширяют беспроводное считывание и запись данных

    RF >Radio Frequency IDentification , радиочастотная идентификация) — способ автоматической идентификации объектов, в котором посредством радиосигналов считываются или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах, или RFID-метках.

    Любая RFID-система состоит из считывающего устройства (считыватель, ридер или интеррогатор) и транспондера (он же RFID-метка, иногда также применяется термин RFID-тег).

    По дальности считывания RFID-системы можно подразделить на системы:

    • ближней идентификации (считывание производится на расстоянии до 20 см);
    • идентификации средней дальности (от 20 см до 5 м);
    • дальней идентификации (от 5 м до 300 м)

    Большинство RFID-меток состоит из двух частей. Первая — интегральная схема (ИС) для хранения и обработки информации, модулирования и демодулирования радиочастотного (RF) сигнала и некоторых других функций. Вторая — антенна для приёма и передачи сигнала.

    C введением RF >[1] организаций и некоторых представителей Русской Православной Церкви [2] .

    Уже известные приложения RFID (бесконтактные карты в системах контроля и управления доступом, системах дальней идентификации и в платёжных системах) получают дополнительную популярность с развитием интернет-услуг.

    Содержание

    История RFID меток

    В 1945 году советский ученый Лев Сергеевич Термен изобрёл устройство, которое позволило накладывать аудиоинформацию на случайные радиоволны. Звук вызывал колебание диффузора, которое незначительно изменяло форму резонатора, модулируя отражённую радиочастотную волну. И хотя устройство представляло лишь пассивный передатчик (т. н. «жучок»), это изобретение причисляют к первым предшественникам RF >[3]

    Технология, наиболее близкая к данной — система распознавания «свой-чужой» IFF ( >[4]

    Ещё одной вехой в использовании RF >”Communication by Means of Reflected Power” ) (доклады IRE, стр. 1196—1204, октябрь 1948) [5] . Стокман отмечает, что «…значительные работы по исследованию и разработке были сделаны до того, как были решены основные проблемы в связи посредством отражённого сигнала, а также до того, как были найдены области применения данной технологии» [6] .

    Первая демонстрация современных RF >Los Alamos Scientific Laboratory ) в 1973 году. Портативная система работала на частоте 915 МГц и использовала 12-битные метки.

    Первый патент, связанный собственно с названием RF >[7]

    Классификация RFID-меток

    Существует несколько способов систематизации RF >[8] :

    • По рабочей частоте
    • По источнику питания
    • По типу памяти
    • По исполнению [9]

    По источнику питания

    По типу источника питания RF >[8] :

    Пассивные

    По типу используемой памяти

    По типу используемой памяти RF >[8] :

    • RO (англ. Read Only ) — данные записываются только один раз, сразу при изготовлении. Такие метки пригодны только для идентификации. Никакую новую информацию в них записать нельзя, и их практически невозможно подделать.
    • WORM (англ. Write Once Read Many ) — кроме уникального идентификатора такие метки содержат блок однократно записываемой памяти, которую в дальнейшем можно многократно читать.
    • RW (англ. Read and Write ) — такие метки содержат идентификатор и блок памяти для чтения/записи информации. Данные в них могут быть перезаписаны многократно.

    По рабочей частоте

    Метки диапазона LF (125—134 кГц)

    Ридеры (Считыватели)

    Приборы, которые читают информацию с меток и записывают в них данные. Эти устройства могут быть постоянно подключенными к учётной системе или работать автономно.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector