Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / РЕФЕРАТ, РАЗНОЕ

Системы радиочастотной идентификации.

cool_lady 220 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 22 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 10.04.2021
Первая демонстрация современных RFID-чипов (на эффекте обратного рассеивания), как пассивных, так и активных, была проведена в Исследовательской Лаборатории Лос Аламоса в 1973 году. Портативная система работала на частоте 915 МГц и применяла 12 битные метки. Первый патент, связанный с наименованием RFID, был выдан Чарльзу Уолтону (Charles Walton) в 1983 году (патент США за № 4,384,288).
Введение

C внедрением RFID-меток в бытовую жизнь связан ряд проблем. Например, потребители, не обладающие считывателями, не всегда могут обнаружить метки, прикреплённые к товару на этапе производства и упаковки, и избавиться от них. При продаже, такие метки уничтожаются, сам факт их наличия вызывает опасения у правозащитных и религиозных организаций. Уже известные приложения RFID (бесконтактные смарт-карты в системах контроля управления доступом и в платёжных системах) получили популярность с развитием интернет-услуг. В 1945 году Лев Сергеевич Термен изобрёл для СССР устройство, которое помогло накладывать аудиоинформацию на случайные радиоволны. Звук вызывал колебание диффузора, которое незначительно искривляла форму резонатора, модулируя отражённую радиочастотную волну. И хотя устройство представляло лишь пассивный передатчик (т. н. «жучок»), это изобретение причисляют к первым предшественникам RFID-технологии. Близкая технология к данной — система распознавания «свой-чужой» IFF (Identification Friend or Foe), изобретена Исследовательской лабораторией ВМС США в 1937 году. Достаточно активно применялась союзниками во время Второй мировой войны, чтобы определить объекта в небе. Подобные системы до сих пор используются авиацией. Ещё одной вехой в использовании RFID-технологии является работа Гарри Стокмана (Harry Stockman) под названием «Коммуникации посредством отражённого сигнала» (доклады IRE, стр. 1196—1204, октябрь 1948). Стокман отмечает, что «…значительные работы по исследованию и разработке были сделаны до того, как были решены основные проблемы в связи посредством отражённого сигнала, а также до того, как были найдены области применения данной технологии».
Содержание

Введение 1 Классификация систем радиочастотной идентификации (РЧИ) и области применения 2 Состав системы РЧИ, физические принципы работы 3 Преимущества и недостатки радиочастотной идентификации 4 Характеристики систем РЧИ и её элементов. Международные стандарты Список литературы
Список литературы

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/RFID; Википедия. 2. http://www.indel.by/ru/book/print/117 Indel.by - официальный сайт ЗАО «ИнделКо». 3. http://rfidforyou.com/index/o_tekhnologi_rfid/0-4; RFID4YOU О технологии Радиочастотной Идентификации по-русски и доступно – 2010.
Отрывок из работы

1 Основные понятия. Классификация RFID и области применения 1.1 Основные понятия RFID (англ. Radio Frequency IDentification, радиочастотная идентификация)— метод автоматической идентификации объектов, в котором посредством радиосигналов считываются или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах, или RFID-метках. Любая RFID-система состоит из считывающего устройства ( интеррогатор, считыватель) и транспондера (он же RFID-метка). В основной своей массе RFID-меток состоит из двух частей. Первая — интегральная схема (ИС) для хранения и обработки информации, модулирования и демодулирования радиочастотного (RF) сигнала и т.д. Вторая — антенна для приёма и передачи сигнала. Схематичное устройство RFID-метки 1.2 Классификация RFID-систем Существует несколько способов систематизации RFID-меток и систем: 1) По типу источника питания; 2) По диапазону частот; 3) По исполнению; 4) По типу памяти. Диапазон частот Частоты электромагнитного излучения считывателя и обратного сигнала, передаваемого меткой значительно влияют на характеристики работы радиочастотной системы в целом. Чем выше диапазон рабочих частот системы RFID, тем выше дальность, на которой считывается информация с радиочастотных меток. RFID-системы используют следующие частоты: 125-150 кГц, 13,56 МГц, 862-950 МГц и 2,4-5 ГГц. Это частоты, разрешенные для ведения коммерческих исследований и разработок. Для примера приведем частоты 2,4-5 ГГц – эти частоты, используются для работы беспроводных устройств Bluetooth и Wi-Fi. Для каждых частот действуют свои стандарты, со своей степенью проработки. Наиболее общие характеристики приведены в таблице. Диапазон частот Характеристики системы Примеры применения Низкие 100-500 кГц Малая дальность считывания, низкая стоимость меток. Контроль доступа. Идентификация животных. Системы инвентаризации. Средние 10-15 МГц Средняя дальность считывания. Контроль доступа. Смарт карты. Высокие 850-950 МГц 2,4-5,0 ГГц Большая дальность и скорость считывания, требуется точное нацеливания считывателя, высокая стоимость меток. Наблюдение за перевозкой грузов железной дорогой, Системы взымания платы за пользование дорогой с водителей автомобилей. Низкочастотные метки имеют встроенные антенны в виде многоконтурных (несколько сотен) обмоток. Пассивные системы данного диапазона имеют низкие цены, и в связи с физическими характеристиками, используются для подкожных меток при чипировании животных, людей и рыб. Однако, в связи с длиной волны, существуют проблемы со считыванием на большие расстояния, а также проблемы, связанные с появлением коллизий при считывании. Системы средних частот (13МГц) дешевле, не имеют экологических и лицензионных проблем, хорошо стандартизованы, имеют широкую линейку решений. Применяются в логистике, платежных системах, идентификации личности. Для частоты 13,56 МГц разработан стандарт ISO 14443 (виды A/B). В данном стандарте обеспечена система диверсификации ключей, что позволяет создавать открытые системы. Используются стандартизованные алгоритмы шифрования. На основе стандарта 14443 В разработано несколько десятков систем, например, оплата проезда общественного транспорта Парижского региона. Для имеющихся в данном диапазоне частот стандартов были найдены крупные проблемы в безопасности: абсолютно отсутствовала криптография у дешёвых чипов карты (Mifare Ultralight), внедрённая в Нидерландах для системы оплаты проезда городского общественного транспорта (OV-chipkaart), после была взломана карта (Mifare Classic) считавшаяся более надёжной. Как и для диапазона низких частот, для средних частот, существуют те же проблемы со считыванием на большие расстояния, считывание в условиях высокой влажности, наличия металла, а также проблемы, связанные с появлением коллизий при считывании. Метки этого диапазона имеют наибольшую дальность регистрации, в большинстве стандартах этого диапазона имеются антиколлизионные механизмы. Их предназначение было изначально для нужд производственной логистики, метки диапазона UHF не имели уникального идентификатора. Полагали, что идентификатором метки станет EPC-номер (Electronic Product Code) товара, который производители должны заносить в метку при производстве. Оказалось, что помимо функции носителя EPC-номера товара, необходимо в метке реализовать функцию контроля подлинности. Возникло требование, противоречащее самому себе: одновременно обеспечить уникальность метки и позволить производителю записывать произвольный EPC-номер. В высокочастотных RFID-системах по сравнению со среднечастотными и низкочастотными ниже стоимость меток, при этом выше стоимость прочего оборудования. В настоящее время частотный диапазон УВЧ открыт для свободного использования в Российской Федерации в так называемом «европейском» диапазоне — 863—868 МГЦ. Высокочастотные метки имеют одноконтурные обмотки (диполь-антенна). Метки ближнего поля (англ. UHF Near-Field), не являясь непосредственно радиометками, а используя магнитное поле антенны, позволяют решить проблему считывания в условиях высокой влажности, присутствия воды и металла. С помощью данной технологии ожидается начало массового применения RFID-меток в розничной торговле фармацевтическими товарами (нуждающимися в контроле подлинности, учёте, но при этом зачастую содержащими воду и металлические детали в упаковке). Наименьшими размерами и стоимостью обладают пассивные метки класса Read Only (только чтение) и малой дальности (расстояние до считывателя не более 2 метров). По типу источника питания RFID-метки делятся на активные, пассивные, полупассивные. Активные и пассивные метки. Радиочастотная метка включает в себя приемник, передатчик, антенну и блок памяти для хранения информации. Приемник, передатчик и память конструктивно выполняются в виде отдельной микросхемы (чипа), поэтому внешне кажется, что радиочастотная метка состоит всего из двух частей: многовитковой антенны и чипа. Иногда в состав конструкции метки включается источник питания (например, литиевая батарейка). Метки с источниками питания называются активными (Active). Дальность считывания активных меток не зависит от энергии считывателя. Они имеют большие размеры и могут быть оснащены дополнительной электроникой. Однако, такие метки наиболее дороги, а у батарей ограничено время работы. Активные метки в большинстве случаев более надёжны и обеспечивают самую высокую точность считывания на максимальном расстоянии. Активные метки, обладая собственным источником питания, также могут генерировать выходной сигнал большего уровня, чем пассивные, позволяя применять их в более агрессивных для радиочастотного сигнала средах: воде (включая людей и животных, которые в основном состоят из воды), металлах (корабельные контейнеры, автомобили), для больших расстояний на воздухе. Большинство активных меток позволяет передать сигнал на расстояния в сотни метров при жизни батареи питания до 10 лет. Некоторые RFID-метки имеют встроенные сенсоры, например, для мониторинга температуры скоропортящихся товаров. Другие типы сенсоров в совокупности с активными метками могут применяться для измерения влажности, регистрации толчков/вибрации, света, радиации, температуры и газов в атмосфере (например, этилена). Пассивные метки (Passive) не имеют собственного источника питания, а необходимую для работы энергию получают из поступающего от считывателя электромагнитного сигнала. Дальность чтения пассивных меток зависит от энергии считывателя. Электрический ток, индуцированный в антенне электромагнитным сигналом от считывателя, обеспечивает достаточную мощность для функционирования кремниевого CMOS-чипа, размещённого в метке, и передачи ответного сигнала. Коммерческие реализации низкочастотных RFID-меток могут быть встроены в стикер (наклейку) или имплантированы под кожу (см. VeriChip). В 2006 Hitachi изготовила пассивное устройство, названное µ-Chip (мю-чип), размерами 0.15х0.15 мм (не включая антенну) и тоньше бумажного листа (7.5 мкм). Такого уровня интеграции позволяет достичь технология «кремний-на-изоляторе» (SOI). µ-Chip может передавать 128-битный уникальный идентификационный номер, записанный в микросхему на этапе производства. Данный номер не может быть изменён в дальнейшем, что гарантирует высокий уровень достоверности и означает, что этот номер будет жёстко привязан (ассоциирован) с тем объектом, к которому присоединяется или в который встраивается этот чип. µ-Chip от Hitachi имеет типичный радиус считывания 30 см (1 фут). В феврале 2007 года Hitachi представила RFID-устройство, обладающее размерами 0,05 х 0,05 мм, и толщиной, достаточной для встраивания в лист бумаги. Компактность RFID-меток зависит от размеров внешних антенн, которые по размерам превосходят чип во много раз и, как правило, определяют габариты меток. Наименьшая стоимость RFID-меток, которые стали стандартом для таких компаний, как Wal-Mart, Target, Tesco в Великобритании, Metro AG в Германии и Министерства обороны США, составляет примерно 5 центов за метку фирмы SmartCode (при покупке от 100 млн штук). К тому же, из-за разброса размеров антенн, и метки имеют различные размеры — от почтовой марки до открытки. На практике максимальная дистанция считывания пассивных меток варьируется от 10 см (4 дюймов) (согласно стандарту ISO 14443) до нескольких метров (стандарты EPC и ISO 18000-6), в зависимости от выбранной частоты и размеров антенны. В некоторых случаях антенна может быть изготовлена печатным способом. Производственные процессы от Alien Technology под названием Fluidic Self Assembly, от SmartCode — Flexible Area Synchronized Transfer (FAST) и от Symbol Technologies — PICA направлены на дальнейшее уменьшение стоимости меток за счёт применения массового параллельного производства. Alien Technology в настоящее время использует процессы FSA и HiSam для изготовления меток, в то время как PICA — процесс от Symbol Technologies — находится ещё на стадии разработки. Процесс FSA позволяет производить свыше 2 миллионов ИС пластин в час, а PICA процесс — более 70 миллиардов меток в год (если его доработают). В этих технических процессах ИС присоединяются к пластинам меток, которые в свою очередь присоединяются к антеннам, образуя законченный чип. Присоединение ИС к пластинам и в дальнейшем пластин к антеннам — самые пространственно чувствительные элементы процесса производства. Это значит, что при уменьшении размеров ИС монтаж (англ. Pick and place) станет самой дорогой операцией. Альтернативные методы производства, такие как FSA и HiSam, могут значительно уменьшить себестоимость меток. Стандартизация производства (англ. Industry benchmarks) в конечном счёте приведёт к дальнейшему падению цен на метки при их широкомасштабном внедрении. Некремниевые метки могут изготавливаться из полимерных полупроводников. В настоящее время их разработкой занимаются несколько компаний по всему миру. Метки, изготавливаемые в лабораторных условиях и работающие на частотах 13.56 МГц, были продемонстрированы в 2005 году компаниями PolyIC (Германия) и Philips (Голландия). В промышленных условиях полимерные метки будут изготавливаться методом прокатной печати (технология напоминает печать журналов и газет), в результате чего они будут дешевле, чем метки на основе ИС. В конечном счёте это может закончиться тем, что для большинства сфер применения метки станут печатать так же просто, как и штрих-коды, и они станут такими же дешёвыми.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Реферат, Разное, 16 страниц
200 руб.
Реферат, Разное, 16 страниц
50 руб.
Реферат, Разное, 12 страниц
200 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg