Логин
 
 
 
 

Статьи и обзоры

Follow idexpert_ru on Twitter

Конгресс NEFT 4.0: лидеры нефтегазовой индустрии в поиске новейших цифровых решений
8-я Всероссийская конференция «Информационные технологии в производстве»
23-й Форум «Информационные технологии в финсекторе»
29-ая  Конференция «Информационные технологии в страховании»

 
 

Об истории RFID

27.12.2023
Сергей Ильин и Ангелина Горская, компания InterID

От идентификации «свой-чужой» - до современных систем прослеживания

Об истории RFID Зачем немецкие самолеты, возвращаясь на авиабазы во время второй мировой войны, делали двойную «бочку»?

Все очень просто — так пилоты показывали наземным службам, что летят свои. Не самый лучший способ, но что им оставалось, когда голосовой связи с диспетчерами еще не было, да и радары были еще несовершенны?

На самом деле, с аналогичной проблемой сталкивались все страны по обе стороны фронта. Первыми выход нашли британцы. Под руководством Роберта Александра Уотсона-Уотта (одного из изобретателей радара), они разработали активные передатчики. Такое устройство устанавливалось в самолет, реагировало на входящий радиосигнал и отсылало назад импульсы, подтверждающие, что приближается свой. Принцип тот же, что и у современных RFID-меток. Только сегодня метки, как правило, пассивные и собственного источника питания не имеют. Расшифровывается английская аббревиатура RFID как Radio Frequency Identification, по-русски — радиочастотная идентификация.

RFID, «жучки» и музыка

Полностью пассивный передатчик — эндовибратор — изобрел русский ученый Лев Термен в 1943 году. Это был шпионский «жучок» или, как его называют в Штатах - «The Thing»: то есть, «штука», «штуковина». Внутри, «штуковина» не имела никаких источников питания и состояла из проволочной антенны, металлической полости и резонирующей мембраны. При подаче сильного стороннего сигнала, устройство приходило в действие: мембрана начинала модулировать отраженную волну и передавать все, что «слышала», на активный приемник.

В 1945 году советские пионеры преподнесли в подарок американскому послу копию с герба большой печати США. Изделие было выполнено из ценных пород дерева, так что посол был очень польщен таким знаком внимания и повесил подарок в своем кабинете. Однако он не учел, что в нем спрятан тот самый эндовибратор конструкции Льва Термена. Обнаружили «прослушку» американцы лишь через шесть лет, а заявили об этом еще позже — в 1960-х, когда надо было ответить на инцидент со шпионским самолетом США. Сегодня «штуковина» выставлена в музее ЦРУ.



Герб большой печати США и эндовибратор внутри герба


Кстати, Лев Термен ещё в двадцатых годах прошлого века создал свое самое знаменитое изобретение — музыкальный инструмент терменвокс. Этот прибор тоже работал с отраженными радиочастотами, но подключался к электросети, имел два высокочастотных генератора и пару антенн. При включении, вокруг терменвокса создавалось магнитное поле, а играть на нем надо было поднося руки то ближе к антеннам, то дальше от них.

Терменвокс быстро снискал популярность, и даже стал первым электромузыкальным инструментом, который вошел в состав симфонического оркестра. Полюбили терменвокс и киношники: уникальный инструмент звучит в «Человеке-амфибии», в фильме «Иван Васильевич меняет профессию» его магические звуки создают иллюзию работающей машины времени. А вот дебютом терменвокса в кино считается триллер «Завороженный» Альфреда Хичкока. Было это в 1945 году.



Лев Термен демонстрирует игру на терменвоксе

RFID на страже магазинов

Но вернемся со съемочной площадки в лаборатории. В 1960-х в Японии, США и Европе велись активные исследования радиопередатчиков, радаров и другой радиолокационной техники. Среди достижений оказалась антикражная система для магазинов, которая была построена по технологии RFID: на товары крепилась магнитная метка, а на выходе устанавливали ворота со считывателем. Если сигнал с метки передавал единицу (в системе применялись однобитные транспондеры), ридер на воротах срабатывал и сообщал о попытке вынести из магазина неоплаченную вещь. Если же покупатель заплатил за товар, метка на товаре отключалась продавцом либо охранником и при «прохождения» через ворота никак не реагировала на сигнал считывателя.

Такая система безопасности быстро прижилась в магазинах, которые теперь несли меньше издержек. Это, в свою очередь, дало стимул к развитию радиочастотных технологий для массмаркета. Так, 23 февраля 1973 года американский изобретатель Марио Кардулло (Mario Cardullo) запатентовал пассивный радиотранспондер с собственным блоком памяти на 128 Кб. В другом патенте Кардулло заявлял о возможности использования радиочастот, света и звука в качестве носителей информации. И наконец, еще в 1969 году, Кардулло перечислил способы применения системы радиоидентификации:
  • На транспорте — для распознавания машин, отслеживания передвижений автомобиля, мониторинга производительности;
  • В банковской сфере, где кредитки и кассовые чеки можно было бы перевести в электронный формат;
  • В медицине — для идентификации пациентов, быстрого получения истории болезни;
  • В охранной деятельности — для установления личности, наблюдения, автоматических пропускных пунктов и так далее.
Фактически, Кардулло предсказал многие варианты использования RFID, не предугадав, разве что, складского хранения, логистических цепей и сферу культуры.





Заявка Марио Кардулло на патент пассивного транспондера для систем автоматической оплаты проезда. Источник - www.npr.org

Отметим, что одновременно с изобретением Кардулло был зарегистрирован патент на открытие дверных замков с помощью пластиковой карточки. Здесь, опять-таки, использовалась радиочастотная идентификация: в карточку была «зашита» пассивная RFID-метка, а замок обладал активным приемопередатчиком. Как только приемник засекал карту, код допуска с нее считывался, и при совпадении кода с запрограммированным значением происходило открытие замка.

Коровы и ядерные материалы

Разумеется, правительства также участвовали в развитии RFID. Например, в начале 70-х государственная лаборатория в Лос-Аламосе получила задание сделать систему, следящую за перемещением материалов для атомных станций. В ответ ученые предложили комплекс из пассивных меток на автомобилях и активных считывателей на въезде в места хранения ядерных материалов. По сути, это был такой вариант радиопропуска, который сообщал не только идентификационный номер машины, но и имя водителя, и номер на его правах.

Еще одним проектом лаборатории Лос-Аламоса стала система идентификации коров по просьбе Департамента сельского хозяйства. Тут опять применялись пассивные метки, которые в специальной капсуле вшивались под кожу животным. Считывались метки ридерами, отражая модулированный сигнал по принципу обратного рассеивания. Любопытно, что подобная RFID-система используется для идентификации скота и по сей день, а вместо капсул под кожей теперь можно выбрать ушные метки, гибкие бирки и просто брелоки на ошейник.



Корова с ушной RFID-меткой. Источник - britishmeatindustry.org

Это интересно: несмотря на то, что в XX веке технологии радиочастотной идентификаций развивались довольно бурно, первый патент, в котором присутствовала аббревиатура RFID, был выдан только в 1983 году. Его обладателем стал Чарльз Уолтон, разработавший портативный RFID-считыватель. На самом деле, Уолтон создал ридер десятилетием раньше, и многие компании, частично усовершенствовав, уже успели им воспользоваться. Уолтон получил около десяти патентов на RFID-оборудование и RFID-системы.

Новая частота и бюрократия

Все RFID-системы, о которых мы говори выше, функционировали на низкой частоте — 125 кГц. Со временем, компании-производители радиочастотной техники перешли на более высокий диапазон частот, бывший тогда не занятым. В результате, RFID-метки и считыватели стали работать на частоте в 13,56 мГц. Сегодня эта частота используется для передачи сигналов в системах допуска, на бесконтактных банковских картах, в автосигнализациях.

Новый прорыв произошел в 90-х: ученые из IBM представили RFID систему, работающую на ультравысоких частотах — UHF. Новая частота сразу увеличила дальность действия транспондеров и считывателей. При этом, возросли скорость и точность передачи данных.

Распространение UHF-меток останавливало отсутствие единых стандартов. Кроме того, для многих RFID-система оставалась очень дорогим решением. Понадобились годы упорного труда по доработке и унификации меток, прежде чем получился готовый продукт. В связи с этим, в 1999 году создали специализированный Auto-ID центр при Массачусетском Технологическом Институте и, надо сказать, что продукт был буквально вывернут наизнанку.

Теперь, на каждую метку записывался уникальный электронный продуктовый код (Electronic Product Code, EPC), а вся информация о ней и промаркированным ею товаре находилась в онлайн-базе данных и «подтягивалась» при считывании транспондера. Наоборот, метки прежних эпох содержали большой блок памяти, который сообщал всю информацию о промаркированном объекте, но удорожал производство. Таким образом, после введения EPC, метки стали дешевле и позволить их могли уже многие компании.

Auto ID центр также предложил стандарты RFID Class 1 и Class 2, а после утверждения их Советом по универсальному штрих-коду (Uniform Code Council, UCC), закрылся. Тогда же была создана организация для продвижения EPC-меток — EPCglobal. В 2004 году ей удалось вывести стандарт транспондеров Class 1. Gen 2 на общемировое применение: такие транспондеры считываются на расстоянии более 10-м, по сотни штук за одно сканирование, причем, метки будут распознаны даже на скорости 250 км/ч.



Устройство современной RFID-метки

Сегодня, большинство RFID-меток относятся к Class 1. Gen 2. v2. Они широко применяются в логистике, в магазинах, на производстве. С их помощью выполняется учет товаров, основных средств, номенклатуры и даже целых зданий. Видов меток очень много: есть транспондеры с мощным корпусом, которые лучше всего работают на металлических поверхностях, есть рулонные метки на пластиковой и бумажной подложке, есть вшивные метки, которые не портятся при погружении в воду и при высоком давлении, а потому, находят применение в прачечных. Наконец, существуют транспондеры с защитой от попадания влаги и пыли, а также физического воздействия. Их используют для маркировки вагонов и грузовиков, малых архитектурных форм, на нефтяных и газовых производствах. Ну, и про метки для животных тоже забывать не стоит.

Для подробной консультации и заказа RFID-меток пишите в компанию InterID на info@interid.ru.

Подписывайтесь на наши новости в Telegram: https://t.me/idexpert

Читайте нас на VK: https://vk.com/idexpert_ru





Рейтинг статьи

Возврат к списку



Материалы по теме:

Статьи и обзоры
Новости рынка и технологий

Продукты автоматической идентификации

Seaory S22
Seaory S22
Настольный двусторонний карточный принтер
Seaory S22K
Seaory S22K
Карточный двусторонний киоск-принтер
Postek iQ200
Postek iQ200
Компактный настольный принтер этикеток Postek iQ200
Postek серия Ge
Postek серия Ge
Легкий промышленный принтер этикеток с UHF RFID кодированием
Union EAM
Union EAM
Программная платформа для автоматизированного учета имущества по штрихкодам, NFC- и RFID-меткам
RST-SPEEDWARE
RST-SPEEDWARE
ПО для сбора информации со считывателей и сохранения ее в базе данных
Postek серия TXr
Postek серия TXr
Высокопроизводительные промышленные RFID принтеры
Chainway C66
Chainway C66
Мобильный компьютер на базе OC Android
Chainway C71 UHF RFID
Chainway C71 UHF RFID
Ручной мобильный UHF RFID считыватель под Android

Все продукты >>>

 

Проекты и решения

ITECH x RU – новая экспозиция информационных технологий и решений для цифровой трансформации на выставке ExpoElectronicaITECH x RU – новая экспозиция информационных технологий и решений для цифровой трансформации на выставке ExpoElectronica

События

Международная промышленная выставка «EXPO EURASIA KAZAKHSTAN 2024»
Вторая международная промышленная выставка «EXPO-RUSSIA IRAN 2024»

Опрос





Комментарии