Τα συστήματα RFID αποτελούν ένα υποσύνολο των Συστημάτων Αυτόματου Προσδιορισμού (Automatic Identification System - Auto-ID systems).
Ο όρος RFID προέρχεται από το ακρωνύμιο Radio Frequency Identification,η απόδοση του στα ελληνικά ορίζεται ως η «ταυτοποίηση μέσω ραδιοσυχνοτήτων». Ειδικότερα λειτουργεί ως γενικός όρος των τεχνολογιών που χρησιμοποιούν ραδιοκύματα για να προσδιορίσουν αυτόματα ανθρώπους ή αντικείμενα και αποτελεί την τεχνολογική εξέλιξη των γραμμικών κωδίκων (barcodes).
Η τεχνολογία RFID είναι γνωστή εδώ και 50 χρόνια. Χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από την πολεμική αεροπορία της Αγγλίας κατά τη διάρκεια του Β’ Παγκοσμίου, για την αναγνώριση και τη διάκριση των εχθρικών από τα φιλικά αεροπλάνα. Κατά τη διάρκεια των επόμενων δεκαετιών, άρχισε να εδραιώνεται η χρήση και εκμετάλλευσή της. Αρχικά, σε πειραματικό στάδιο και σε εργαστηριακό επίπεδο, για να φτάσουμε στο σήμερα, όπου γίνεται λόγος για εφαρμογή της τεχνολογίας RFID στην καθημερινή ζωή των ανθρώπων, κυρίως μέσω του εμπορίου. Παράλληλα αναπτύσσεται το ενδεχόμενο της ευρείας εφαρμογής του, με την καθιέρωση προτύπων και την λειτουργία της σε παγκόσμιο επίπεδο.
Τα συστήματα RFID απαρτίζονται από δύο κύρια μέρη. Το πρώτο είναι οι πομποδέκτες (transponders) που συχνά αναφέρονται και ως ετικέτες RFID (RFID tags). Οι ετικέτες RFID είναι μικρά chips που αποτελούνται από ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα, το οποίο περιλαμβάνει μνήμη ώστε να αποθηκεύει δεδομένα- πληροφορίες, και μία κεραία. Το μέγεθός τους μπορεί να είναι τόσο μικρό όσο το μισό ενός κόκκου άμμου (1/3 του χιλιοστού), ανάλογα με το τύπο τις ετικέτας. Το δεύτερο μέρος είναι οι αναγνώστες ή αισθητήρες (readers), οι οποίοι ανακτούν τα δεδομένα από τις ετικέτες RFID. Οι αναγνώστες RFΙD έχουν ενσωματωμένα μια κεραία και μια μονάδα ελέγχου.
Η λειτουργία των συστημάτων RFID είναι απλή και βασίζεται στη δυναμική και αμφίδρομη επικοινωνία των ετικετών και των αναγνωστών. Όταν οι ετικέτες RFID βρεθούν στην εμβέλεια της κεραίας του αναγνώστη, η μονάδα ελέγχου επικοινωνεί με ραδιοκύματα με την κεραία των ετικετών RFID. Οι ετικέτες RFID ενεργοποιούνται με τη σειρά τους και επιστρέφουν τα αναζητούμενα δεδομένα στους αναγνώστες. Στη συνέχεια παρεμβαίνει ένα ενδιάμεσο λογισμικό, το οποίο κατανοεί τις πληροφορίες, οι οποίες αποστέλλονται από τη μονάδα ελέγχου του αναγνώστη. Ο αναγνώστης τις μεταφέρει στο εκάστοτε πληροφοριακό σύστημα.
Μπορούμε να κατηγοριοποιήσουμε τις ετικέτες RFID σε τρεις τύπους ανάλογα με τον τρόπο επικοινωνίας μεταξύ των ετικετών και των αναγνωστών:
·Οι ενεργές ετικέτες
·Οι παθητικές ετικέτες
·Οι ημι-παθητικές ετικέτες
Οι ενεργές ετικέτες διαθέτουν έναν πομπό και τη δική τους πηγή ενέργειας (συνήθως μια μπαταρία). Η πηγή ενέργειας θέτει σε λειτουργία το ολοκληρωμένο κύκλωμα, καθώς επίσης, και τη μετάδοση του σήματος στον αναγνώστη. Οι ετικέτες αυτές καθιστούν εφικτή, συνήθως τη δυνατότητα ταυτοποίησης των προϊόντων, που απαιτούν μεγάλες αποστάσεις (π.χ. φορτία με εμπορεύματα, αυτοκίνητα που μεταφέρονται από φορτηγά κ.ά.). Οι συχνότητες των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, οι οποίες χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια της επικοινωνίας μεταξύ ετικετών RFID και των αναγνωστών, μπορούν να βρίσκονται στις ζώνες των 455 MHz, 2.45 GHz, ή 5.8 GHz. Η ακτίνα επικοινωνίας μεταξύ τους είναι από 20 έως 100 μέτρα.
Οι παθητικές ετικέτες δεν περιέχουν πομπό και δεν διαθέτουν δική τους πηγή ενέργειας. Τροφοδοτούνται από τον αναγνώστη, ο οποίος εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά κύματα που με τη βοήθεια της κεραίας του ολοκληρωμένου κυκλώματος μετατρέπονται σε ηλεκτρισμό και το ενεργοποιούν. Οι συχνότητες των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων κατά τη διάρκεια της επικοινωνίας μεταξύ ετικετών RFID και των αναγνωστών στις παθητικές ετικέτες, μπορούν να βρίσκονται στις ζώνες της χαμηλής συχνότητας (low frequency) 124 kΗz, 155 kΗz ή 135 kΗz, στις ζώνες της υψηλής συχνότητας (high frequency) 13,56 MHz και στις πολύ υψηλής συχνότητας (ultra-high frequency) από 860 MHz έως 960 MHz και 2.45 GHz. Η ακτίνα επικοινωνίας μεταξύ τους είναι: για τις χαμηλές συχνότητες 30 εκατοστά, για τις υψηλές συχνότητες 1 μέτρο και για τις πολύ υψηλές συχνότητες 3 έως 5 μέτρα.
Οι ημι-παθητικές ετικέτες διαθέτουν και αυτές τη δική τους πηγή ενέργειας (συνήθως μια μπαταρία). Ωστόσο η διαφορά τους παρουσιάζεται στο ότι η πηγή ενέργειας θέτει σε λειτουργία το ολοκληρωμένο κύκλωμα και όχι τη μετάδοση του σήματος στον αναγνώστη, από όπου και απορροφούν ενέργεια.
Οι ενεργές και ημι-παθητικές ετικέτες χρησιμοποιούνται κυρίως για την ταυτοποίηση και την ανίχνευση αγαθών υψηλής αξίας και δεδομένου των επιπρόσθετων λειτουργιών που αναφέρθηκαν παραπάνω, επιτυγχάνουν μεγαλύτερη ακρίβεια από τις παθητικές, οι οποίες είναι πιο συνηθισμένες και χρησιμοποιούνται σε προϊόντα χαμηλής αξίας. Μια άλλη διαφοροποίηση των ενεργών και ημι-παθητικών ετικετών σε σχέση με τις παθητικές ετικέτες είναι ο χρόνος ζωής τους. Οι ενεργές και ημι-παθητικές ετικέτες έχουν περιορισμένο χρόνο ζωής, δεδομένου της πρόσθετης πηγής ενέργειας (μπαταρίας). Σε αντίθεση οι παθητικές ετικέτες έχουν χρόνο ζωής, απεριόριστο.
Το ολοκληρωμένο κύκλωμα στις ετικέτες RFID μπορεί να περιέχει:
·Μνήμη μόνο για ανάγνωση (read only memory - ROM),
·Επανεγγράψιμη μνήμη (Read – Write)
·Μνήμη μιας εγγραφής και πολλών αναγνώσεων (Write Once and Read Many memory - WORM).
Στο ολοκληρωμένο κύκλωμα με μνήμη ROM, η αναγνώριση της ταυτότητας κωδικοποιείται κατά τη διάρκεια της παραγωγής της και δεν επανεγγράφεται. Συμβάλει στην αποθήκευση των δεδομένων ασφαλείας, με ένα μοναδικό σειριακό αριθμό. Αντίθετα, τα ολοκληρωμένα κύκλωμα με επανεγγράψιμη μνήμη χρησιμοποιούνται για να αποθηκεύουν δεδομένα – πληροφορίες, όταν η ετικέτα βρίσκεται στην ακτίνα του αναγνώστη και παρουσιάζουν μεγαλύτερη ευελιξία, καθώς έχουν τη δυνατότητα τροποποίησης και προσθήκης πληροφοριών. Τέλος, τα ολοκληρωμένα κυκλώματα με μνήμη “WORM” προγραμματίζονται από τον οργανισμό που τα χρησιμοποιεί, χωρίς όμως να έχουν τη δυνατότητα της επανεγγράφης.
Τα δεδομένα που αποθηκεύονται στις ετικέτες αποτελούνται από ένα μοναδικό αναγνωριστικό και μπορούν, επίσης, να περιλαμβάνούν:
·Ένα λειτουργικό σύστημα
·Μία αποθήκη δεδομένων (πτητική ή όχι)
·Έναν ηλεκτρονικό κώδικα προϊόντων (Electronic Product Code - EPC )
Το μέγεθος των δεδομένων, που μια ετικέτα RFID έχει την δυνατότητα να υποθηκεύσει, καθορίζεται από τον εκάστοτε προμηθευτή αλλά και την ίδια την εφαρμογή, με ανώτερο όριο αποθήκευσης τα 2KB. Χωρητικότητα αρκετή για να αποθηκευτούν τα απαραίτητα δεδομένα του κάθε αντικειμένου.
Μια άλλη σημαντική κατηγοριοποίηση που μπορούμε να διακρίνουμε στις ετικέτες RFID σχετίζεται με την κατασκευή και την εφαρμογή τους. Δεδομένου ότι τα συστήματα RFID έχουν εφαρμογή σε διάφορούς τομείς στην καθημερινή ζωή του σύγχρονου ανθρώπου, η κατασκευή των ετικετών RFID αλλάζει ανάλογα με τις εφαρμογές και τις ανάγκες που χρειάζεται κάθε φορά, να καλύψει. Ενδεικτικά χρησιμοποιούνται:
·Έξυπνες ετικέτες (Smart Labels). Πρόκειται για το ευρύτερα διαδεδομένο είδος ετικέτας. Οι έξυπνες ετικέτες είναι χάρτινες ή πλαστικές και εκτυπώνονται από ειδικούς εκτυπωτές, οι οποίοι αναλαμβάνουν την εκτύπωσή του γραμμωτού κώδικα, του ολοκληρωμένου κυκλώματος και της κεραίας με μεταξοτυπία, καθώς επίσης τον προγραμματισμό τους.
·Δίσκος (Disk). Πρόκειται για μια στρογγυλή θερμοπλαστικά ετικέτα η οποία είναι ανθεκτική στις διάφορες θερμοκρασίες (ενδεικτικά -40 έως 100ο C), αλλά σε διάφορες αντίξοες συνθήκες (π.χ. χτυπήματα σε παλέτες). Συνήθως, έχουν οπές στο κέντρο τους και στερεώνονται με βίδες πάνω στις παλέτες. Οι μικρότερες εκ αυτών ράβονται ως κουμπιά σε πουκάμισα και ρούχα.
·Γυάλινοι σωλήνες (gluss tubes). Πρόκειται για συσκευές πολύ μικρές σε μέγεθος (ενδεικτικά 30mm) οι οποίες τοποθετούνται σε ανθρώπους ή ζώα για εντοπισμό ή ταυτοποίηση. κ.ά.
Οι αναγνώστες RFID, όπως έχει ήδη αναφερθεί παραπάνω, αποτελούνται από μία κεραία, η οποία αναλαμβάνει την επικοινωνία, μέσω ραδιοσυχνοτήτων, με τις ετικέτες. Καθώς και μία μονάδα ελέγχου, που εκτελεί δύο συγκεκριμένα έργα. Πρωτίστως τον καθορισμό των διάφορων ενεργειών (αποστολή/ λήψη σημάτων, ανάγνωση/ εγγραφή ετικετών κ.ά.). Ενέργεια που πραγματοποιείται μέσω του ενδιάμεσου λογισμικού. Και δευτερευόντως την επικοινωνία με το πληροφοριακό σύστημα.
Οι αναγνώστες RFID μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε σχέση με τις φυσικές τους διαστάσεις, την εφαρμογή τους και τις τεχνικές ιδιότητες σε:
·Σταθερούς Αναγνώστες
·Ολοκληρωμένους Αναγνώστες
·Αναγνώστες Χειρός
·Ενσωματωμένους Αναγνώστες
Ενδεικτική Βιβλιογραφία
Auto-id Center. What is Automatic Identification?
Apurva Jain and Theodore Klastorin. RFID: Management’s latest headache or miracle cure?” E-business Review. E-business Review, (Fall 2004) σελ. 3 επ.
Brito Jerry. Relax don’ t do it: why RFID privacy concerns are exaggerated and legislation is premature.
Floerkemeier Christian and Lampe Matthias. RFID middleware design - addressing application requirements and RFID constraint.
IBM Global Services. RFID tags – an intelligent bar code replacement.
Landt J. (2001). Shrouds of Time, The history of RFID. Aimglobal Publication
Mousavidin Elham. RFID Technology: An Update. ISRC Technology Briefing Series
RFID Journal
RFID Gazette
Roberts C.M. (2006). Radio Frequency identification (RFID). Computers and security 25, p. 18-26
Shahid Syed Md. Use of technology in libraries: a new approach to circulation, tracking, inventory, and security of library materials. Library Philosophy and practice Vol.8, No.1.
Zebra Technology. RFID: the next generation of AIDC: application white paper.
Γιάγλης Γεώργιος (2006). Επισκόπηση τεχνολογίας ραδιοσυχνικής αναγνώρισης (RFID)
Πρόγραμμα Δικτυωθείτε. 13 απαντήσεις αποκωδικοποιούν τον όρο RFID
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου