RFID теги, мітки, транспондери (LF 125 кГц, HF 13,56 МГц, UHF 860-960 МГц, активні 2,45 ГГц)
Теги RFID (або теги) є носіями інформації, що призначена для зчитування спеціальними пристроями (RFID-зчитувачами).
Радіомітки можуть бути представлені у вигляді самоклеючих етикеток, пластикових карток, брелків, дисків, браслетів, годинників і т.д.
Як правило, мітка RFID складається з двох частин:
інтегральної схеми (ІВ) для зберігання та обробки інформації, модулювання (демодулювання) радіочастотного сигналу та деяких інших функцій;
антени для прийому та передачі радіочастотного сигналу.
Класифікація RFID-міток
RFID-мітки класифікують за декількома показниками:
За робочою частотою
За джерелом живлення
За типом пам'яті
По виконанню
За типом джерела живлення RFID-мітки ділять на:
Пасивні
Активні
Напівпасивні
Пасивні RFID-мітки не мають вбудованого джерела енергії. Електричний струм, індукований в антені електромагнітним сигналом від зчитувача, забезпечує достатню потужність для функціонування кремнієвого CMOS-чіпа, розміщеного в мітці, і передачі сигналу у відповідь.
Комерційні реалізації низькочастотних RFID-міток зазвичай вбудовуються в наклейку.
Пасивні мітки УВЧ та НВЧ діапазонів (860-960 МГц та 2,4-2,5 ГГц) передають сигнал методом модуляції відбитого сигналу несучої частоти (англ. Backscattering Modulation - модуляція зворотного розсіювання). Антена зчитувача випромінює сигнал несучої частоти і приймає відбитий від мітки модульований сигнал. Пасивні мітки ВЧ діапазону передають сигнал методом модуляції навантаження сигналу несучої частоти (англ. Load Modulation - модуляція навантаження). Кожна позначка має ідентифікаційний номер. Пасивні мітки можуть містити енергонезалежну пам'ять EEPROM-типу, що перезаписується. Дальність дії міток становить 1-200 см (ВЧ-мітки) та 1-10 метрів (УВЧ та НВЧ-мітки).
Активні
Активні RFID-мітки мають власне джерело живлення і не залежать від енергії зчитувача, внаслідок чого вони читаються на дальній відстані, мають великі розміри і можуть бути оснащені додатковою електронікою. Однак, такі позначки коштують дорожче і мають обмежений час роботи батарей.
Активні мітки в більшості випадків більш надійні, ніж пасивні, і, володіючи власним джерелом живлення, генерують вихідний сигнал більшого рівня, ніж пасивні, дозволяючи застосовувати їх у середовищах, в яких радіочастотний сигнал поширюється важче: у воді (включаючи людей і тварин, які в здебільшого складаються з води), металах (корабельні контейнери, автомобілі) – і на великих відстанях на відкритому просторі. Більшість активних міток дозволяє передати сигнал на відстані сотні метрів. При цьому тривалість роботи батарей може досягати 10 років. Деякі RFID-мітки мають вбудовані сенсори, наприклад, для моніторингу температури швидкопсувних товарів. Інші типи сенсорів спільно з активними мітками можуть застосовуватися для вимірювання вологості, реєстрації поштовхів/вібрації, світла, радіації, температури та газів в атмосфері.
Активні мітки зазвичай мають набагато більший радіус зчитування (до 300 м) та обсяг пам'яті, ніж пасивні, і здатні зберігати та передавати більше інформації.
Напівпасивні RFID-мітки, також звані напівактивними, дуже схожі на пасивні мітки, але оснащені батареями, які забезпечують чіп енергоживленням. При цьому дальність дії цих міток залежить тільки від чутливості приймача зчитувача і вони можуть функціонувати на більшій відстані і з кращими характеристиками.
За типом пам'яті RFID-мітки, що використовується, діляться на:
RO (Read Only) - дані записуються лише один раз, відразу при виготовленні. Такі позначки придатні лише для ідентифікації. Жодну нову інформацію в них записати не можна, і їх практично неможливо підробити.
WORM (Write Once Read Many) — крім унікального ідентифікатора, такі мітки містять блок пам'яті, що одноразово записується, яку надалі можна багаторазово читати.
RW (Read and Write) – такі мітки містять ідентифікатор та блок пам'яті для читання/запису інформації. Дані в них можуть бути багаторазово перезаписані.
По робочій частоті виділяють мітки наступних діапазонів:
LF (125-134 кГц)
Пасивні системи даного діапазону за своїми фізичними показниками використовуються для підшкірних міток при чіпуванні тварин, людей та риб. Однак довжина хвилі не дозволяє здійснювати зчитування на великих відстанях і викликає проблеми, пов'язані з появою колізій при зчитуванні.
HF (13,56 МГц)
Системи 13МГц дешеві, не мають екологічних та ліцензійних проблем, добре стандартизовані, мають широку лінійку рішень. Застосовуються у платіжних системах, логістиці у системах ідентифікації особистості. Для частоти 13,56 МГц розроблено стандарт ISO 14443 (види A/B). На відміну від Mifare 1К у цьому стандарті забезпечено систему диверсифікації ключів, що дозволяє створювати відкриті системи. Використовуються стандартизовані алгоритми шифрування.
Як і для діапазону LF, у системах, побудованих у HF-діапазоні, існують проблеми зі зчитуванням на великі відстані, зчитування в умовах високої вологості, наявності металу, а також проблеми, пов'язані з появою колізій при зчитуванні.
UHF (860-960 МГц)
Мітки даного діапазону мають найбільшу дальність реєстрації, у багатьох стандартах даного діапазону присутні антиколізійні механізми. Орієнтовані спочатку на використання у складській та виробничій логістиці, мітки діапазону UHF не мали унікального ідентифікатора. Передбачалося, що ідентифікатором для мітки буде EPC-номер (Electronic Product Code) товару, який кожен виробник заноситиме у мітку самостійно при виробництві. Однак незабаром стало ясно, що крім функції носія EPC-номера товару добре б покласти на мітку ще й функцію контролю автентичності. Тобто виникла вимога, що суперечить самому собі: одночасно забезпечити унікальність мітки та дозволити виробнику записувати довільний номер EPC.
Тривалий час немає чіпів, які б задовольняли цим вимогам повністю. Випущений компанією Philips чіп Gen 1.19 мав незмінний ідентифікатор, але не мав ніяких вбудованих функцій з паролювання банків пам'яті мітки, і дані з мітки можна було легко вважати будь-кому за наявності відповідного обладнання. Розроблені згодом чіпи стандарту Gen 2.0 мали функції паролювання банків пам'яті (пароль на читання, на запис), але мали унікального ідентифікатора мітки, що дозволяло за бажання створювати ідентичні клони міток.
Нарешті, зовсім недавно компанія NXP випустила два нові чіпи, які на сьогоднішній день відповідають усім вище перерахованим вимогам. Чіпи SL3S1202 і SL3FCS1002 виконані в стандарті EPC Gen 2.0, але відрізняються від усіх своїх попередників тим, що поле пам'яті TID (Tag ID), в яке при виробництві зазвичай пишеться код типу мітки (і він в рамках одного артикула не відрізняється від мітки до мітки ), розбито на дві частини. Перші 32 біти відведені під код виробника мітки та її марку, а другі 32 біти - під унікальний номер самого чіпа. Поле TID є незмінним, і, таким чином, кожна мітка є унікальною. Нові чіпи мають усі переваги міток стандарту Gen 2.0. Кожен банк пам'яті може бути захищений від читання або запису паролем, номер EPC може бути записаний виробником товару в момент маркування.
У UHF RFID-системах порівняно з LF та HF вартість міток нижча, але самі системи дорожчі за рахунок більш високої вартості іншого обладнання.
В даний час частотний діапазон НВЧ відкритий для вільного використання в Російській Федерації в так званому "європейському" діапазоні - 863-868 МГЦ.
UHF-мітки ближнього поля
Мітки ближнього поля (UHF Near-Field) не є безпосередньо радіомітками, а використовують магнітне поле антени. Ця технологія дозволяє вирішити проблему зчитування за умов високої вологості та близькості металу. З розвитком цієї технології прогнозують масове застосування RFID-міток у роздрібній торгівлі фармацевтичними товарами (для контролю справжності та обліку), які часто містять воду та металеві деталі в упаковці).