Historický vývoj
V roce 1946 Rus Léon Théremín (původním jménem Lev S. Terme) vynalezl špionážní nástroj pro sovětskou vládu, který vysílal náhodné rádiové vlny se zvukovou informací. Zvukové vlny vibrovaly membránou, která mírně měnila tvar rezonátoru, jenž upravoval odráženou radiovou frekvenci. Přestože toto zařízení bylo pasivní tajně odposlouchávací zařízení, nikoliv identifikační čip, je uváděno jako první předchůdce RFID technologií. Technologie použitá v RFID byla objevena počátkemh 20. století v souvislosti s vynálezem radaru.

První zařízení bylo předvedeno v roce 1671 v New Yorku, sloužit mělo pro výběr mýtného. Původní obchodní plán představený investorům počítal s použitím v přepravě (identifikace automobilů, automatický výběr mýtného, elektronické seznamy pasažérů), v bankovnictví (elektronické kontrolní knihy, elektronické kreditní karty), v bezpečnosti (osobní identifikace, automatické brány, dozor) a v medicíně (identifikace, historie pacienta).

Princip RFID technologie
RFID je anglická zkratka Rádio Frequency Identification. Označuje nosiče informací, které jsou založeny na identifikaci pomocí radiové frekvence. Jde o systém identifikace, který navazuje na systém čárových kódů. Identifikační systémy RFID využívají bezkontaktní (rádiové) identifikace prostřednictvím paměťových čipů. Tag RFID, označovaný také jako nosič dat nebo transpondér, se skládá z čipu, antény, popř. i baterie.

Paměťové čipy obsahují jedinečnou informaci určenou výrobním číslem čipu. Čipy jsou k dispozici v provedení pro čtení nebo pro čtení a zápis. Čipy využívají převážně nosnou frekvenci 125 kHz, 135 kHz a 13,56 MHz - tyto frekvence jsou prakticky celosvětově platné. V některých oblastech se dají používat i další frekvence. Nejrozšířenější jsou čipy na frekvenci 13,56 MHz.

RFID čipy jsou následovníci dnes běžně používaných čárových kódů. Zatímco však u čárového kódu má každý výrobek stejného druhu stejný čárový kód, v případě RFID má každý jednotlivý kus svůj až 96bitový identifikátor. Pro dnešní použití se v převážně používají čipy s maximálně 64bitovým identifikátor, který zároveň snižuje jeho cenu.

Pokud jde o jedinečnost identifikačního čísla, tu může zaručit pouze výrobce čipů v rámci své produkce. Paměť typického RFID čipu má velikost paměti cca 2  kB a je možné do ní uložit údaje dle požadavků zákazníka.

 

Podle způsobu komunikace se dělí tyto čipy na pasivní a aktivní.

Pasivní čipy
Vysílač (snímač) periodicky vysílá pulsy do svého okolí. Objeví-li se poblíž pasivní RFID čip, vysílač přijímaný signál využije pro nabití svého napájecího kondenzátoru a odešle odpověď. Většinou dokáží vysílat pouze jedno číslo, které je určeno při jeho výrobě. Maximální dosah vysílačů pasivních prvků je přibližně 10 metrů. Pasivní RFID čipy jsou využívány především k identifikaci objektů.

Velikost čipu je omezena potřebnou velikostí a typem antény, která je u pasivního RFID čipu mnohem větší než samotný čip. Rozměr antény se zmenšuje při využití vyšší frekvence. S rostoucí frekvencí však narůstá i elektromagnetické rušení a vzniká problém se snímáním z kovových materiálů a tekutin.

Aktivní čipy
Co se týče komunikace, aktivní čip sám vysílá do okolí signál. Aktivní čipy se používají mnohem méně než pasivní čipy. Důvodem je jejich náročnější výroba, a proto i vyšší cena. Aktivní čipy oproti pasivním čipům obsahují navíc i zdroj napájení, proto jsou schopny vysílat informace do okolí. Používají se především pro aktivní lokalizaci např. drahých předmětů, osob. zvířat apod.). Čtecí dosah těchto čipů je až stovky metrů. V případě aktivních čipů nejde v první radě o samotnou identifikaci objektů, ale o jejich lokalizaci.

 

Čtečky pro RFID čipy:

Možnosti využití RFID technologie

RFID technologie použitelná všude tam kde je potřeba rychlá a jednoznačná identifikace (poštovní, letecké zásilky) nebo například identifikace klíče jako imobilizér pro automobil, který je ověřen počítačem automobilu, atd.

Docházkové systémy
Docházkové systémy umožňují bezkontaktně evidovat pohyby zaměstnanců, je to obdoba tzv. píchaček. Ovšem v tomto případě zaměstnanec pouze přiloží čip ke čtečce. Je zde možnost zvolení důvodu odchodu z pracoviště. Vše je následně uloženo do databáze a existuje detailní přehled o docházce zaměstnanců. Obdobný princip je možné využít v systémech stravování a předplatních systémech.

Přístupové systémy
Pomocí RFID čipů se dá vymezit pohyb osoby po budově apod. Pokud se implementují zámky dveří v závislosti na RFID snímačích, není potom potřeba klíčů. Svoje využití si najde ve státní správě, hotely, turnikety na stadionech, turnikety při lyžování, závory v garážích apod. Nabízí se možnost protokolování událostí a posléze vyhodnocení statistik.

Využití ve výrobě
Může být evidován materiál či nářadí, které je vydáváno pracovníkům. Dále vyráběný výrobek může být označen RFID čipem. v tomto čipu se může evidovat stav, ve kterém se výrobek právě nachází.

Logistika, v obchodech
V obchodech mohou existovat regály, které by samy byly schopny hlídat množství zboží v něm obsaženém. Regál by byl vybaven čtečkou a ve spojení s počítačem. Pokud přidáme i LCD cenovky zboží, může počítač řídit ceny zboží v závislosti na skladových zásobách.

Plně elektronické pokladny v obchodech
Při placení nákupu nemusí docházet k vyložení všeho zboží na pás. Stačí košík přiložit ke čtečce a okamžitě máme obsah nákupního košíku spočítán.

Inteligentní lednička
Pokud bychom vybavili ledničku RFID čtečkou. lednička by sama byla schopná zjistit, co obsahuje, které potraviny mají prošlou minimální dobou trvanlivosti nebo co můžeme z obsahu ledničky uvařit.

Letištní kontrola zavazadel
Jednou z možností využití čipů RFID je sledování zavazadel na letištích. Údaje o zavazadlech snímá čtecí zařízení na několik metrů s přesností 99,9 %, což je mnohem více než u běžné používaných čárových kódů. Ty se často poškodí nebo jsou zakryté takže je zařízení na dopravních pásech nepřečtou správně a zavazadlo pošlou na špatné místo. Technika RFID podobné chyby eliminuje.

Pomoc nevidomým
Ve švédském Orebru dopravní úřad úspěšně využil RFID technologii pro pomoc nevidomým, když nechal pod chodníky zabudovat čipy, které umožňují zjistit směr cesty a pomáhají tak v orientaci. Systém funguje na jednoduchém principu, kdy je na slepeckou hůl umístěna čtečka. Čipy zvukovým signálem vedou chodce nebo upozorňují na změnu směru, na schod či odbočku. Signály se v zařízení připevněném na hůlce převádějí na mluvené pokyny.

Identifikace zvířat a osob
Zvířata označená RFID čipem jsou jednoznačně identifikovatelná (obdoba dnes používaných psích známek). U domácích zvířat se již zavádějí čipy pod kůži, které umožňují jejich identifikaci při ztrátě nebo cestování.
Aplikací v humánní medicíně by se lékaři okamžitě dozvěděli o všech pacientových prodělaných nemocech, o plánovaných vyšetřeních, alergiích či užívaných lécích, což by mohlo mj. pomoci předcházet komplikacím a chybám v léčbě. Vyvstává však otázka ochrany osobních údajů a další možnosti zneužití.

 

Následující abulka je přejata z http://www.eprin.cz/ a ukazuje základní vlastnosti RFID s ohledem na komunikační frekvenci.

Frekvenční pásmo

Anténa

Rychlost a množství dat

Čtecí vzdálenost

Využití

+ Výhody / - Nevýhody

Nízkofrekvenční (LF)

125 a 135 KHz

Indukční cívka na feritovém jádře

- malá rychlost čtení

- malé množství dat

Krátká až střední

 

do 0,5 m

- kontrola přístupu

- identifikace a sledování zvířat

- imobilizéry automobilů

- inventura

- identifikace kovových produktů (např. pivních kegů)

+ větší odolnost proti rušení

+ možnost upevnění v blízkosti vody (tekutiny), vlhkých prostředích

+ možnost upevnění na kovové podložce (např. na sudu)

- malý čtecí dosah

- malá komunikační rychlost

- velká anténa (solenoid) = velké a drahé provedení RFID tagu

- žádná Anti-kolize

Vysokofrekvenční (HF)

13.56 MHz

Indukční cívka rovná (3-5 návinů)

- střední rychlost čtení

- malé až střední množství dat

Krátká:

 

do 1 m

 

- chytré karty (Smart Cards)

- bezkontaktní placení

-chytré etikety (Smart Labels)

- označování zavazadel při přepravě

- záznam a přenos naměřených dat

- protokoly: ISO 14443, ISO 15693, Tag-IT, I-Code

 

+ menší rozměry antény

+ větší komunikační rychlost než LF

+ větší čtecí dosah než LF

+ nízká cena RFID tagu - nejvíce rozšířené

+ celosvětově standardizovaná frekvence

+ Anti-kolize 10-40 tagů/sekundu

- kovové podložky a voda již významně snižují čtecí dosah a ruší komunikaci

 

Ultrafrekvenční (UHF )

860 až 960 MHz

(Evropa 868 MHz, USA a Canada 915 MHz)

Samostatná nebo duální dipólová anténa

- vysoká rychlost čtení

- malé až střední množství dat

Střední:

 

do cca 3 m

- sledování palet při přepravě a ve skladech

- současná identifikace více zabalených produktů

- elektronické mýtné

- parkovací karty

- sledování toku vratných obalů

- protokoly: ISO 18000-6A/B, EPC Class 0/

+ možnost i vzdáleného čtení = indentifikace průjezdem brány

+ velká přenosová rychlost = možná větší kapacita paměti RFID tagu

+ dipólová anténa

+ levná výroba

+ Anti-kolize 1500 tagů/sekundu

- nečitelnost přes kapaliny

- obtížné čtení na kovových podložkách

- celosvětově nejednotná frekvence

 

Mikrovlná

2.45 a 5.8 GHz

Single dipólová anténa

- vysoká rychlost čtení

- střední množství dat

Střední:

 

do 2 m

- elektronické mýtné

- identifikace zavazadel při letecké přepravě

- bezdrátový záznam a přenos dat v reálném čase

 

+ vysoká přenosová rychlost až 2 Mb/s

+ malé rozměry dipólové antény = malé tagy

+ Anti-kolize 50tagů/sekundu

- drahá a složitá konstrukce

- menší dosah než UHF RFID

- velký vliv rušení (kovu, kapalin apod.)

Naposledy změněno: neděle, 24. listopadu 2019, 01.40