Сравнение RFID меток и штрих кодов RFID метки

Сравнение RFID меток и штрих кодов

RFID метки

 

• RFID (англ. Radio Frequency IDentification, радиочастотная идентификация) — способ 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 (считыватель, ридер или интеррогатор) и транспондера (он же RFID-метка, иногда также применяется термин RFID-тег).

RFID метки

 

По дальности считывания RFID-системы можно подразделить на системы:

• ближней идентификации (считывание производится на расстоянии до 20 см);
• идентификации средней дальности (от 20 см до 5 м);
• дальней идентификации (от 5 м до 100 м)

RFID метки

 

• Большинство RFID-меток состоит из двух частей. Первая — интегральная схема (ИС) для хранения и обработки информации, модулирования и демодулирования радиочастотного (RF) сигнала и некоторых других функций. Вторая — антенна для приёма и передачи сигнала.

 

 

• C введением RFID-меток в повседневную 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. Хотя при продаже, как правило, такие метки уничтожаются, сам факт их наличия вызывает опасения у правозащитных[1] организаций и некоторых представителей Русской Православной Церкви[2].

История создания RFID меток

 

• В 1945 году Лев Сергеевич Термен изобрёл для Советского Союза устройство, которое позволило накладывать аудиоинформацию на случайные радиоволны. Звук вызывал колебание диффузора, которое незначительно изменяло форму резонатора, модулируя отражённую радиочастотную волну. И хотя устройство представляло лишь пассивный передатчик (т. н. «жучок»), это изобретение причисляют к первым предшественникам RFID-технологии.[3]
• Технология, наиболее близкая к данной — система распознавания «свой-чужой» IFF (Identification Friend or Foe), изобретённая Исследовательской лабораторией ВМС США в 1937 году. Она активно применялась союзниками во время Второй мировой войны, чтобы определить, своим или чужим является объект в небе. Подобные системы до сих пор используются как в военной, так и в гражданской авиации.[4]

История создания RFID меток

 

• Ещё одной вехой в использовании RFID-технологии является работа Гарри Стокмана (Harry Stockman) под названием «Коммуникации посредством отражённого сигнала» (англ. "Communication by Means of Reflected Power") (доклады IRE, стр. 1196—1204, октябрь 1948)[5]. 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»[6].
• Первая демонстрация современных RFID-чипов (на эффекте обратного рассеяния), как пассивных, так и активных, была проведена в Исследовательской Лаборатории Лос Аламоса (англ. Los Alamos Scientific Laboratory) в 1973 году. Портативная система работала на частоте 915 МГц и использовала 12-битные метки.
• Первый патент, связанный собственно с названием RFID, был выдан Чарльзу Уолтону (Charles Walton) в 1983 году

Выгода использования  RFID меток

 

• Бесконтактная работа - RFID-метка может быть прочитана без какого-либо физического контакта между меткой и ридером.
• Перезапись данных - данные RFID-метки с перезаписью (RW-метки) могут быть перезаписаны большое число раз.
• Работа вне прямой видимости - чтобы RFID-метка была прочитана RFID-ридером, в общем случае не требуется ее нахождения в зоне прямой видимости ридера.
• Разнообразие диапазонов чтения - диапазон чтения RFID-метки может со­ставлять от нескольких сантиметров до 30 метров и более.
• Широкие возможности хранения данных - RFID-метка может хранить ин­формацию объемом от нескольких байтов до практически неограниченного количества данных.\

Выгода использование  RFID меток

 

• Поддержка чтения нескольких меток - RFID-ридер может автоматически читать несколько RFID-меток в своей зоне чтения за очень короткий период времени.
• Прочность - RFID-метки могут в значительной мере противостоять жестким условиям окружающей среды.
• Выполнение интеллектуальных задач - кроме хранения и передачи данных, RFID-метка может предназначаться для выполнения других задач (например, для измерения таких условий окружающей среды, как температура и давле­ние).
• Высокая точность чтения - RFID является точной на 100%.

 

Штрих коды

 

• Штрихово́й код — графическая информация, наносимая на поверхность, маркировку или упаковку изделий, представляющая возможность считывания её техническими средствами — последовательность чёрных и белых полос либо других геометрических фигур.

История изобретения

 

• В 1948 году Бернард Сильвер (Bernard Silver) (1924—1962), аспирант Института Технологии Университета Дрекселя (Drexel University) в Филадельфии (штат Пенсильвания, США), услышал, как президент местной продовольственной сети просил одного из деканов разработать систему, автоматически считывающую информацию о продукте при его контроле. Сильвер рассказал об этом друзьям — Норману Джозефу Вудланду (Norman Joseph Woodland) (1921—2012) и Джордину Джохэнсону (Jordin Johanson). Втроём они начали исследовать различные системы маркировки. Их первая работающая система использовала ультрафиолетовые чернила, но они были довольно дороги, а кроме того, со временем выцветали.

 

История изобретения

 

• Убеждённый в том, что система реализуема, Вудланд покинул Филадельфию и перебрался во Флориду в квартиру своего отца для продолжения работы. Его следующее вдохновение неожиданно дала азбука Морзе — он сформировал свой первый штриховой код из песка на берегу. Как он сам сказал: «Я только расширил точки и тире вниз и сделал из них узкие и широкие линии». Чтобы прочитать штрихи, он приспособил технологию саундтрек (звуковой дорожки), а именно оптический саундтрек, используемую для записи звука в кинофильмах. 20 октября 1949 года Вудланд и Сильвер подали заявку на изобретение, которая была удовлетворена 7 октября 1952 года.[4]
• В 1951 году Вудланд и Сильвер попытались заинтересовать компанию IBM в развитии их системы. Компания, признав реализуемость и привлекательность идеи, отказалась от её реализации. IBM посчитала, что обработка получающейся информации потребует сложного оборудования, и что его разработку она сможет провести при наличии свободного времени в будущем.

Способы кодирования

 

• Линейными (обычными) называются штрихкоды, читаемые в одном направлении (по горизонтали). Наиболее распространённые линейные символики: EAN (EAN-8 состоит из 8 цифр, EAN-13 — используются 13 цифр
• Линейные символики позволяют кодировать небольшой объём информации (до 20—30 символов, обычно цифр).

Способы кодирования

 

• Двухмерные символики были разработаны для кодирования большого объёма информации. Расшифровка такого кода проводится в двух измерениях (по горизонтали и по вертикали).
• Двухмерные коды подразделяются на многоуровневые (stacked) и матричные (matrix). Многоуровневые штрихкоды появились исторически ранее, и представляют собой поставленные друг на друга несколько обычных линейных кодов. Матричные же коды более плотно упаковывают информационные элементы по вертикали.
• В настоящее время разработано множество двумерных штрихкодов, применяемых с той или иной широтой распространения.

Сравнение RFID и Штрих кодов

Характеристики технологии	RFID	Штрих-Код
Необходимость в прямой видимости  метки	Чтение даже скрытых меток	Чтение без прямой видимости  невозможно
Возможность перезаписи данных и многократного использования  метки	Есть	Нет
Дальность регистрации	До 100 м	До 4 м
Одновременная идентификация  нескольких объектов	До 200 меток в секунду	Невозможна

Характеристики технологии	RFID	Штрих-код
Устойчивость  к воздействиям окружающей среды: механическому, температурному химическому, влаге	Повышенная  прочность и сопротивляемость	Зависит от материала, на который наносится
Срок  жизни метки	Более 10 лет	Зависит от способа  печати и материала, из которого состоит  отмечаемый объект
Безопасность  и защита от подделки	Подделка практически  невозможна	Подделать легко
Работа  при повреждении метки	Невозможна	Затруднена
Идентификация движущихся объектов	Да	Затруднена
Подверженность  помехам в виде электромагнитных полей	Есть	Нет

Преимуществами RFID перед  штрихкодами являются:

 

• Поддержка нестатических данных. Данные RFID-метки могут перезаписываться много раз (полагая, конечно, что RFID-метка является RW-меткой). Данные на штрихкоде являются статическими и не могут быть изменены.
• Нет необходимости в прямой видимости. В общем случае RFID-ридеру не требуется прямая видимость RFID-метки, чтобы считать ее данные. Устройству считывания штрихкода всегда необходима прямая видимость штрихкода для его чтения.
• Большее расстояние чтения. RFID-метка может считываться на значительно большем расстоянии, чем штрихкод. В зависимости от ряда факторов радиус счи­тывания RFID может составлять от нескольких сантиметров до сотен метров.
• Больший объем хранения данных. RFID-метка может хранить значительно больше информации, чем штрихкод.
• Поддержка чтения нескольких меток. Соответствующий ридер может авто­матически считывать несколько RFID-меток за очень короткий период времени, используя так называемую антиколлизионную функцию. Устройство считы­вания штрихкода может одновременно сканировать только один штрихкод.

Преимуществами RFID перед  штрихкодами являются:

 

• Устойчивость к воздействию окружающей среды. RFID-метка обычно обладает повышенной прочностью и сопротивляемостью жестким условиям рабочей среды (до определенной степени). Штрихкод легко повреждается (например, влагой или загрязнением).
• Интеллектуальное поведение. RFID-метка может применяться для выполнения других задач помимо хранения и переноса данных. Штрихкод не обладает никаким интеллектом и является лишь средством хранения данных.
• Точность считывания. RFID гораздо более точна, чем штрихкоды.
• Отметка на уровне отдельного предмета. Штрихкоды не поддерживают отметку отдельных предметов.

Преимущества штрихкодов перед RFID

 

• Более низкая стоимость. Стоимость внедрения решения со штрихкодами обычно ниже, чем у сравнимого RFID-решения.
• Сравнимые степени точности. В нескольких случаях точность решения со штрихкодами примерно одинакова, если не выше, по сравнению с эквивалент­ным RFID-решением.
• Отсутствие влияния типа материала. Система со штрихкодами может успеш­но использоваться для отметки почти каждого вида материала.
• Отсутствие международных ограничений. Системы со штрихкодами исполь­зуются по всему миру без каких-либо правовых ограничений на применение данной технологии.
• Отсутствие проблем социального характера. Сегодня вы можете обнаружить штрихкоды почти на каждом товаре по всей планете, но ни одна группа защиты прав на неприкосновенность частной жизни не возражает против их ис­пользования.
• Более высокая степень зрелости технологии и широкая база установленных систем. Технология со штрихкодами, возможно, является самой широко рас­пространенной технологией во всем мире.