RFID (radiofrekvensidentifiering) är en form av trådlös kommunikation som innehåller användning av elektromagnetisk eller elektrostatisk koppling i radiofrekvensdelen av det elektromagnetiska spektrumet för att unikt identifiera ett objekt, djur eller person.

RFID-system

Ett RFID-system består av tre komponenter: en skanningsantenn och transceiver (ofta kombinerad till en läsare, även känd som en förhörare) och en transponder, RFID-taggen. En RFID-tagg består av en mikrochip, minne och antenn.

RFID-lasaren är en nätverksansluten enhet som permanent kan fästas eller portabel. Den använder radiofrekvensvågor för att överföra signaler som aktiverar taggen. När den är aktiverad skickar taggen en våg tillbaka till antennen, där den översätts till data.

Typer av RFID-taggar

Det finns två huvudtyper av RFID-taggar: aktiv RFID och passiv RFID. En aktiv RFID-tagg har en egen strömkälla, ofta ett batteri. En passiv RFID-tagg, å andra sidan, kräver inte batterier; snarare får den sin kraft från läsantennen, vars elektromagnetiska våg inducerar en ström i RFID-taggens antenn. Det finns också halvpassiva RFID-taggar, vilket innebär att ett batteri kör kretsen medan kommunikation drivs av RFID-läsaren.

RFID-taggar har vanligtvis mindre än 2000 KB data, inklusive en unik identifierare / serienummer. Taggar kan endast läsas eller läsas, där data kan läggas till av läsaren eller befintliga data skrivna.

Det läsintervall för RFID-taggar varierar beroende på faktorer inklusive typ av tag, typ av läsare, RFID-frekvens och störningar i den omgivande miljön eller från andra RFID-taggar och läsare. Generellt sett har aktiva RFID-taggar ett längre läsintervall än passiva RFID-taggar på grund av den starkare strömkällan.

RFID-frekvenser: Typer av RFID-system

Det finns tre huvudtyper av RFID-system: låg frekvens (LF), hög frekvens (HF) och ultrahög frekvens (UHF). Microwave RFID finns också. Frekvenser varierar mycket efter land och region.

Lågfrekventa RFID-system sträcker sig från 30 KHz till 500 KHz, men den typiska frekvensen är 125 KHz. LF RFID har korta överföringsintervall, i allmänhet någonstans från några tum till mindre än sex fot.

Högfrekventa RFID-system sträcker sig från 3 MHz till 30 MHz, med den typiska HF-frekvensen är 13,56 MHz. Standardintervallet är var som helst från några tum till flera fot.

UHF RFID-system sträcker sig från 300 MHz till 960 MHz, med den typiska frekvensen av 433 MHz och kan i allmänhet läsas från 25-plus fot bort.

Microwave RFID-system körs på 2,45 GHz och kan läsas från mer än 30-plus fot bort.

Den frekvens som används beror på RFID-applikationen, med faktiska erhållna avstånd varierar ibland avsevärt från vad som kan förväntas. Till exempel, när den amerikanska utrikesdepartementet meddelade att det var att utfärda elektroniska pass som aktiverats med ett RFID-chip, sa det att chipsen bara skulle kunna läsas från cirka fyra tum bort. Men utrikesdepartementet konfronterades snart med bevis på att RFID-läsare kunde skumma informationen från RFID-taggarna från mycket längre än 4 tum, vissa hävdar uppåt 33 meter bort, vilket visar skillnaden mellan annonserat och faktiskt intervall kan variera oerhört.

Om läs längre räckvidd behövs, kan användning av särskilda taggar med extra effekt öka läsområdena till 300-plus fötter.

RFID-applikationer och användningsfall

RFID går tillbaka till 1940-talet; den användes oftare på 1970-talet. Den höga kostnaden för taggar och läsare har dock förbjudit omfattande kommersiell användning. Eftersom hårdvarukostnaderna har minskat har RFID-antagandet ökat.

Den vanligaste RFID-applikationen är för spårning och hantering. Detta inkluderar djur- och boskapsspårning, lagerhantering och tillgångsspårning, last- och leveranskedjans logistik och fordonsspårning. RFID kan också användas i detaljhandel för reklam kundservice och förlustkontroll; i leveranskedjan för förbättrad synlighet och distribution; och i säkerhetssituationer för åtkomstkontroll.

Flera branscher använder RFID-applikationer, inklusive sjukvård, tillverkning, detaljhandel, företag och hemanvändning.

RFID vs. streckkoder

Använda RFID som ett alternativ för streckkoder ökar i användning. Bland dess fördelar kan RFID identifiera enskilda objekt, djur eller människor utan direkt synvinkel, kan identifiera många objekt - ofta tusen eller mer - samtidigt och kan skanna objekt var som helst från tum till fötter beroende på typen av tag och RFID-läsare. Läs tid för RFID-taggar är vanligtvis mindre än 100 millisekunder.

Streckkoder å andra sidan kräver direkt synvinkel och närmare närhet än en RFID-tagg. De tar också längre tid att läsa, i allmänhet 1⁄2 sekund eller mer per tag. Eftersom streckkoder representerar en produkttyp kontra ett enskilt objekt som representeras av en RFID-tagg kan ytterligare information inte hämtas från dem. Dessutom är streckkoder inte lässkrivna, och eftersom de är tryckta på utsidan av objektet är begränsade när det gäller återanvändning tack vare slitage. RFID-taggar är mer robusta och bättre skyddade, ofta i ett plastskydd. RFID-taggar kostar dock mer än en tryckt streckkod.

RFID utmaningar

RFID är utsatt för två huvudfrågor: läsarkollision och tag kollision. Reader kollision, när en signal från en RFID-läsare stör en andra läsare, kan förhindras genom att använda ett anti-kollisionsprotokoll för att göra RFID-taggar vänder överföring till sin lämpliga läsare.

Tag kollision uppstår när alltför många taggar förvirrar en RFID-läsare genom att överföra data samtidigt. Välja en läsare som samlar tag info en i taget kommer att förhindra detta problem.

RFID säkerhet och integritet

En vanlig RFID-säkerhet eller integritetsproblem är att RFID-taggendata kan läsas av alla med en kompatibel läsare. Dessutom kan taggar ofta läsas efter att objektet lämnar butiken eller leveranskedjan. Taggar kan också läsas utan användarens kunskap, och om taggen har ett unikt serienummer kan den kopplas till en konsument. Medan ett integritetsproblem för individer, i militära eller medicinska miljöer kan detta vara ett nationellt säkerhetsproblem eller livs-eller dödsfrågor.

Eftersom RFID-taggar强度har mycket berakningskraft, kan de inte rymma kryptering, till exempel kan användas i ett system för autentisering av utmaningar. Ett undantag till detta är dock specifikt för de RFID-taggar som används i pass, grundläggande åtkomstkontroll (BAC). Här har chipen tillräcklig beräkningskraft för att avkoda en krypterad token från läsaren, vilket bevisar läsarens giltighet. Vid läsaren är i sin tur information som trycks på passet maskinskannad och används för att härleda en nyckel för passet. Det finns tre bitar av information som används - passnummer, födelsedatum för passinnehavaren och passets utgångsdatum - tillsammans med en checksum-siffra för var och en av de tre. Forskare har påpekat att detta innebär att pass skyddas av ett lösenord med betydligt mindre entropi än normalt används i e-handel, och vidare att nyckeln är statisk för passets livslängd, så att när ett företag har haft engångsåtkomst till den tryckta nyckelinformationen är passet läsbart med eller utan passbärarens samtycke tills passet löper ut. Det amerikanska utrikesdepartementet, som antog BAC-systemet 2007, har också lagt till ett anti-skimming-material till elektroniska pass för att mildra hotet om oupptäckta försök att stjäla användarnas personuppgifter.

RFID-standarder

Det finns ett antal riktlinjer och specifikationer för RFID-teknik, med de viktigaste är International Organization for Standardization (ISO), Electronics Product Code Global Incorporated (EPCglobal) och International Electrotechnical Commission (IEC).

Varje radiofrekvens har tillhörande standarder, inklusive ISO 14223 och ISO/IEC 18000-2 för LF RFID, ISO 15693 och ISO/IEC 14443 för HF RFID och ISO 18000-6C för UHF RFID.

Nästa generation RFID-användning

RFID-system används alltmer för att stödja internet av saker. Genom att kombinera tekniken med smarta sensorer och/eller GPS-teknik kan sensordata inklusive temperatur, rörelse och plats överföras trådlöst.