Сегодня человека сложно удивить системами автоматической идентификации. Они используются повсеместно: ритейл, склад, логистика, управление активами, конвейерные сборки, валидация личности, чипирование животных, распознавание автомобильных номеров и множество других сфер применения. На сегодняшний день самые распространенные системы автоматической идентификации основаны на использовании технологии штрихового кодирования. Физический объект маркируется одно- или двумерным штрих кодом, который может быть считан оптическим устройством. Не смотря на низкую себестоимость подобных систем, они имеют явные недостатки: необходимость прямой видимости метки, физическая деформация материала со штрих кодом или загрязнение маркировки ухудшает распознавание, малый объем хранимых данных и другие.

Одним из решений указанных проблем является использование систем радиочастотной идентификации (RFID – Radio Frequency Identification).

В RFID-системах носителем информации является электронное устройство, называемое транспондером. Это специальный чип, с припаянной к нему антенной. Физически транспондер может быть представлен в разных форм-факторах: от самоклеющихся меток и карт доступа до силиконовых браслетов и вулканизируемых меток. Основная задача транспондера – передать уникальный идентификатор (UID), который «зашит» в память чипа. В более сложных системах помимо UID в метку может быть занесена пользовательская информация.

Подача питания для транспондера, а также обмен данными производится без какого-либо физического контакта (отсюда еще одно распространенное название систем – contactless), а с помощью электромагнитного поля, излучаемого считывающим устройством (RFID ридер).

В зависимости от рабочей частоты RFID системы делятся на несколько типов. Системы с дальностью действия до 1 метра как правило используют индуктивное (магнитное) взаимодействие и работают в низком (LF – Low Frequency) или высоком (HF – High Frequency) частотном диапазоне. Для таких систем разработаны регламентирующие стандарты. Наиболее популярными являются Proximity (ISO 11443) для низкочастотных систем (125 кГц) и Mifare (ISO 14443), Vicinity (ISO 15693), NFC для высокочастотных систем (13,56 МГц).

Устройства с повышенной дальностью действия (класс систем Long-Range) основаны на физическом принципе обратного рассеяния (backscatter) и работают в СВЧ диапазоне электромагнитных волн (860-960 МГц). Часто используют сокращенное название «UHF системы».

На какие критерии опираться при выборе RFID систем

Рабочая частота
Как было сказано выше, системы в низких и высоких частотных диапазонах (приблизительно от 30 кГц до 30 МГц) используют индуктивную связь для передачи данных. В то время как СВЧ и микроволновые устройства основаны на принципе обратного электромагнитного рассеивания. Этим определяются особенности применения RFID систем.

Например, коэффициент поглощения сигнала водой на рабочей частоте 100 кГц (что рядом со стандартом Proximity, работающего на частоте 125 кГц) примерно в 100 000 раз ниже, чем для сигнала на частоте 1 ГГц (UHF устройства работают на частоте 0.86-0.96 ГГц). Поэтому чтобы заблокировать сигнал UHF метки, достаточно прижать ее к телу. И наоборот, транспондером Proximity можно маркировать животных не боясь за потерю сигнала.

Системы, работающие на высоких частотах, более устойчивы к электромагнитным помехам. Поэтому на промышленных объектах, производственных линиях, рядом с ЛЭП или электродвигателями предпочтительнее выбирать UHF системы.

Дальность действия
Данный критерий является результирующим выбором исходя из оценки следующих факторов, предъявляемых каждой системы: 

В качестве примеров рассмотрим проходную в бизнес центре и конвейер с крупногабаритными изделиями.
В первом случае скорость перемещения транспондера невелика, точность позиционирования не имеет принципиального значения. Расстояние между метками определяется расстоянием между двумя посетителями бизнес центра, следовательно, коллизии избегаются простым ограничением зоны действия считывателя. Таким образом, оптимальной дальностью действия является величина 5-20 см. Для этих целей идеально подойдут Proximity или Mifare стандарты.

В случае конвейера, бывает трудно определить точное расстояние между двумя крупногабаритными изделиями. Скорость перемещения метки может варьироваться от статичной (не перемещается), до высокой (высокая скорость работы конвейерной ленты). В зоне дейсвтия считывателя по требованию должен находится только один транспондер. Для подобной задачи наиболее подходящим решением является использование стандарта UHF, т.к. во-первых, он обеспечит лучшее качество работы на высоких скоростях перемещения меток, во-вторых, направленная диаграмма излучения гораздо больше подходит для позиционирования на конвейере, в отличии от изотропной диаграммы низкочастотных систем (см. рисунок).