RFID

Чөлөөт нэвтэрхий толь — Википедиагаас
Харайх: Удирдах, Хайлт

Radio Frequency Identification (RFID) Радио давтамжийн илрүүлэлт нь хаягууд болон уншигчдын хоорондох харилцаа холбооны хэрэгсэл. Радио давтамжийн тодорхойлолт: RFID нь обьектуудад хавсаргасан хаягуудын тусламжтайгаар автоматаар дугаар тогтоох, хянах зорилгоор ашигладаг. Цахилгаан соронзон утасгүй хэрэглээ юм. Хаягууд нь цахим мэдээллийг хадгалж агуулж байдаг. RFID уншигч нь тодорхой хүрээнд радио долгион буюу цахилгаан соронзон дохио цацдаг. Энэ хүрээнд орсон хаяг нь цахилгаан соронзон индукцлэлийн нөлөөгөөр өөрөөсөө радио долгионыг ялгаруулж байдаг. Идэвхгүй RFID нь өөр дээрээ тэжээлийн үүсвэр байхгүй радио давтамжийн нөлөөллөөр тэжээгддэж ажилладаг.
RFID систем нь тэгш хэмгүй бүтээгдсэн уншигч нь үнэтэй мөн эрчим хүч их хэрэглэдэг байх, харин хаяг нь хямд үнэтэй эрчим хүчний харьцангуй бага түвшинд ажилладаг. Үүнээс гадна, RFID системд дараах гурван үндсэн элемэнт байдаг эрчим хүчний эх үүсвэр (Хаягийн идэвхтэй болон идэвхгүй байдлаас хамаарна) давтамж болон санах ой буюу чиг үүрэг.

RFID-Зураг.jpg
                                                 RFID чипийг унших үйл явц

RFID хаягууд нь (Микрочид болон антен) гэсэн хоёр бүрэлдэхүүн хэсэгтэй. Микрочип нь мэдээллийг хадгалах мөн боловсруулах үүрэгтэй. Харин антен нь дохиог дамжуулах бас хүлээж авах үүрэгтэй. Хаяг нь тухайн нэг обьектын тодорхой нэг сериал дугаарыг агуулна. Хаяг дээрх кодлогдсон мэдээллийг уншихын тулд уншигч нь хоёр талын байцаагч гэж нэрлэгддэг радио дамжуулагч буюу хүлээн авагч, эсвэл антен ашиглан хаягийн дохиог ялгадаг байна. Tag буюу хаяг нь санах ойн бааз руу бичгэн мэдээллээр хариу өгдөг. Үүний дараа байцаагч нь уншсан үр дүнг компьютерийн програм руу дамжуулах болно. RFID tag нь идэвхгүй болон цэнэг хураагуур тэжээгддэг гэсэн хоёр төрөл байдаг. Идэвхгүй RFID Tag нь байцаагч ашиглаж өөрт хадгалагдсан мэдээллээ радио энергээр байцаагч руу буцааж илгээдэг. Цэнэг хураагуур тэжээгдсэн RFID Tag нь мэдээллээ буцааж илгээх хүч нь жижиг баттарей суурилагдсан байна.
RFID үүссэн түүх нь 1920-оод онд радарын системийг анх үүссэн цагаас эхэлсэн гэж ойлгож болно. Радар гэдэг нь radio detection and ranging гэсэн үгний товчлол юм. Давтамж тодорхойлох RFID технологи нь радио долгион ашиглан хамгийн хялбар түвшинд сериал дугаар дамжуулдаг өвөрмөц утасгүй сүлжээ юм. Энэ технологиийн систем нь хоёр гол хэсгээс бүрдэнэ. Үүнд: “хаяг” болон “уншигч” орно. RFID хаяг нь RFID уншигчтайгаа физик орчинд холбогдсон үед радио давтамжийн холбоо ашиглах замаар уншигчдаад өөрийгөө таниулдаг.

Tag буюу шошго[засварлах | edit source]

Хаяг нь RFID системээр тодорхойлох бүх обьектуудад хавсаргасан байдаг. Хаяг нь ихэвчлэн антен болон элементийг угсарсан нэгтгэсэн хэлхээнээс тогтоно. RFID хаяганд одоогоор хоёр гол бүрэлдэхүүн хэсэг байна. Нэгдүгээрт жижиг цахиурын чип эсвэл цорын ганц таних дугаар агуулж байдаг нэгтгэлэсэн хэлхээ багтана. Харин хоёрдугаарт радио долгион хүлээж авах болон илгээх чадвартай антен багтана. Дээрх хоёр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь маш жижиг хэмжээтэ байж болно. Антен нь хавтгай, металл дамжуулагч ороомгоос бүрддэг. Харин чип нь хагас миллиметрээс бага байдаг. Эдгээр хоёр зүйлийг хавтгай хуванцар хаяг эсвэл картанд суурилуулах боломжтой. Мөн хаягийг ажиллах зарчмаар нь хоёр ангилж болно. Үүнд. Идэвхтэй болон идэвхгүй гэж хуваана. Идэвхгүй хаягийг хямд үйлдвэрлэдэг учир хамгийн өргөн хэрэглэдэг.

RFID шошго.jpg
                                                                                                                  Картны Tag

RFID уншигч[засварлах | edit source]

RFID уншигч нь радио давтамжийн дохио ашиглан өөрийн хүрээнд байх хаягийн олж таних дугаарыг тодорхойлж илрүүлдэг зөөврийн төхөөрөмж юм. Идэвхгүй хаяг нь уншигчийн хүрээнд орохдоо хаягийн антен уншигчаас ялгардаг эрчим хүчийг шингээж хаягийн нэгтгэсэн хэлхээ нь шингээсэн эрчим хүчээрэй цэнэглэгдэж өөртөө хадгалагдсан мэдээлэл буюу таних дугаарыг уншигч руу буцааж явуулдаг. RFID уншигчууд нь үндсэн хоёр ангилалд багтана. Зөвхөн-унших энэ нь уншигчид идэвхгүй ЕРС-ийн нэгдүгээр зэрэглэлийн хаягууд орно, харин унших-бичих ангилалд хаяг руу буцааж шинэ мэдээллийг бичиж чадах унших/бичих санах ойтой RFID уншигчид орно. Одоогоор уншигчид улам боловсронгуй болсоор байгаа. TCP/IP харилцаа холбооны протоколууд мөн DHCP, UDP/IP сүлжээий технологиу болон Ethernet эсвэл 802,11х дэмжих замаар орчин үеийн АА нэгж харилцаа холбооны төвлөрсөн сүлжээтэй систем рүү гарц маягаар ажиллаж байгаа. Уншигч төхөөрөмжийн загвар нь авсаархан бөгөөд хүний нүднээс далд тааз болон хананд суурьлуулж болдгоороо давуу талтай.

Уншигч.jpg
                                                 Карт уншигч

Эрчим хүчний эх үүсвэр[засварлах | edit source]

Хаягийн эрчим хүчний эх үүсвэрээр нь дараах гурван ангилалд хуваана. Идэвхтэй хагас идэвхгүй болон идэвхгүй. Идэвхтэй хаягийн эрчим хүчний эх үүсвэр нь баттерей дээр суурилсан байдаг ба өөрийн хүсэлтээр уншигч эсвэл бусад идэвхтэй хаягуудтай холбогдож чаддаг. Эрчим хүчний эх үүсвэрээ өөр дээрээ агуулдаг тул идэвхтэй хаягуудын үйл ажиллагааны хүрээ нь ихэвчлэн идэвхгүй хаягийнхаас урт байдаг. Том хэмжээтэй эд хөрөнгө мал амьтныг хянах зориулалтаар идэвхтэй хаягийг ашиглаж болно.
Идэвхтэй хаягуудын гол онцлог нь уншигчтай харилцах холбоогоо өөрөө санаачлах чадвартай байдаг. Нарийвчилсан идэвхтэй шошго, эсвэл “Smart dust”, ч гэсэн өөр хоорондоо түр зуурын ижил сүлжээг бий болгож болох юм. Идэвхтэй хаягуудын нэг ашигтай хэрэглээ нь усан онгоцоор тээвэрлэж байгаа чингэлгүүд нь давалгаанд цохигдон усанд унах тохиолдол гардаг. Эдгээр алга болсон чингэлэг нь дараагийн усан онгоцны тавцангаас унасан чингэлгийг илрүүлэх болон урь өмнө нь далайд сүйрэлд орсон талаарх тэмдэглэл болон мэдээллийг цацах болно. Мөн идэвхгүй хаягуудыг аюулгүй байдал болон хамгаалалтын дохиолллоо болгон ашиглаж болно.
Хагас идэвхгүй харин эсрэгээр нь хагас идэвхтэй ч гэж нэрлэж болно. Энэ хаяг нь дотоод батерейгаар тэжээгддэг, харин харилцан холбогдох үедээ өөрөө санаачлах боломжгүй байдаг. Энэ хагас идэвхгүй хаяг нь зөвхөн уншигчийн радио давтамжийн долгионы хүрээнд орсон үедээ л идэвхтэй байдаг. Хагас идэвхгүй хаягууд нь дотоод эрчим хүчний эх үүсвэртэй байдаг. Учир нь тэдний уншигдах хүрээ нь идэвхгүй халдлагыг бодвол илүү хол зайтай байдаг. Харин өндөр үнэтэй байдаг.
Хагас идэвхгүй хаягуудыг ихэвчлэн ашигладаг хэрэглээний нэг жишээ нь авто зам болон гүүр ашигласны хураамж авах цэг. Хагас идэвхгүй хагуудыг ихэвчлэн автомашины салхины шилний дотор талд наасан байдаг. Автомашин авто зам болон гүүр ашигласны хураамж авах цэгээр дайран өнгөрөхөд идэвхгүй хаяг нь санал асуулга эхлүүлж хаягийн бүртгэгдсэн таних дугаарыг унших болно. Гэсэн хэдий ч хаяг нь зөвхөн асуугдах үедээ л хариу радио дохио цацдаг, харин бусад үедээ зогсонги горимд байдаг ба эрчим хүчээ хадгалж байдаг. Хагас идэвхгүй хаягуудыг голдуу машинуудын эд ангиудыг үйлдвэрлэхэд бүрэлдэхүүн хэсгийг хянах болон тавцангуудын түвшнийг хянах зорилгоор ашиглаж байна.
Идэвхгүй хаягуудад өөр дээрээ эрчим хүчний эх үүсвэр мөн харилцаа холбоог санаачлах чадварын аль аль нь байхгүй. Идэвхгүй хаягууд нь орж ирж байгаа RF-ийн харилцаа холбооны дохионы эрчим хүчийг хурааж авна. Нам давтамжтай үед энэ эрчим хүчийг цахилгаан дамжуулахгүй нэвтрэх чанар ашиглан хурааж авдаг харин өндөр давтамжтай үед конденсаторт цэнэгийг хураадаг. Идэвхгүй хаягууд нь бүх гурван төрлийн хамгийн богино хүрээнд уншигддаг боловч, эдгээр нь бүтээгдэхүүнээ нэгтгэн үйлдвэрлэхэд хамгийн хямд, хамгийн хялбар байна. Баттерей нь харьцангуй үнэтэй байдаг ба хялбар цаасан сав баглаа боодолд суурьлуулах боломжгүй юм. Энэ шалтгааны улмаас, идэвхгүй хаягууд нь хамгийн түгээмэл хаягууд юм. ЕРС хаяг нь идэвхгүй байдаг.
Дотоод эрчим хүчний эх үүсвэр дутагдалтай идэвхгүй хаягууд нь олон шинж чанаруудыг тодорхойлсон байдаг. Нэгдүгээрт энэ нь уншигчийн дэргэд ямар ч үйл ажиллагаа явуулж чадахгүй байгаа боловч идэвхгүй хаяг нь зарим зарим эрчим хүчийг түр хугацаанд конденсаторт хадгалж болно. Учир нь тэдний илгээх хариу дохио нь зайлшгүй сул байдаг. Идэвхгүй хаягууд нь байгаль орчны дуу чимээ, мөн хөндлөнгийн шуугианд илүү мэдрэмтгий байдаг. Доорх хүснэгтэнд идэвхгүй, хагас идэвхгүй болон идэвхтэй хаягуудын янз бүрийн шинж чанаруудыг харьцуулан харууллаа.

Хаягийн төрлүүд Идэвхгүй Хагас идэвхгүй Идэвхтэй
Эрчим хүчний эх үүсвэр RF-ийн эрчим хүч хураах арга Баттарей Баттарей
Харилцаа холбооны Зөвхөн RF-ийн хүрээнд орж байж хариу өгнө Зөвхөн RF-ийн хүрээнд орж байж хариу өгнө Хүссэн үедээ хариу өгнө
Хамгийн их хязгаар 10М >100M >100
Харьцангуй зардал Хамгийн бага үнэтэй Илүү үнэтэй Хамгийн үнэтэй
Хэрэглээ ЕРС ойр зайд уншигдах картууд Цахим төлбөр түгээлтийг хянах Том эд хөрөнгийг хянах МАА-г ашиглах
Радио давтамжийн илрүүлэлт.jpg

Ажиллах давтамжууд[засварлах | edit source]

RFID системийн цахилгаан сорозон долгионы ялгарал болон үүсэл зэргийг олон улсын радио системийн стандартаар тодорхойлсон юм. Эдгээр нь үндэсний радиогийн системийн стандарт ч мөн адил дүрмэнд тусгагдсан. Эдгээр бага оврын төхөөрөмжийн хэрэгслүүд нь тодорхой нэг давтамжаар ажиллах ёстой бөгөөд телевиз, радио, харилцах утаснууд болон түргэн тусламжийн үйлчилгээнүүдэд хэрэглэдэг радиог тасалдуулан унагаахгүй байх ёстой.
Доорх стандарад заасан уншигчийг ашиглахын тулд ямар давтамж сонгохоос хамааран ямар нэг систем байрлаж буй орчныг авч үзэх ёстой бөгөөд хаягуудыг уншиж байна уу үгүй юу гэдгийг заах ба радио долгионы дохио тухайн хүрээлэн буй замаар явах ёстой гэж үзэн хязгааргүй тархалтыг хангаж байх ёстой байна. Давтамж бүрээс хамааран өөрийн давуу тал болон сул талууд байна.

Давтамж Унших зай Tag төрөл Tag дундаж өртөг Програм
125KHz-134KHz(нам давтамж) 0,5m-1.5ft Идэвхгүй L0,50 Машины түлхүүрүүд, мал тодохойлох
13,56MHz (өндөр давтамж) 1m-3ft Идэвхгүй L0,25 Ухаалаг карт, номын сан системүүд
915MHz АНУ 868MHz Европ 3m-9ft Идэвхтэй болон идэвхгүй L0,25 Арилжааны бараа Tracking
2.45GHz(бичил долгионы) 1m-3ft Идэвхтэй болон идэвхгүй L0,12 Мотоциклын tolling систем

Нам давтамжийн хаяг нь харьцангуй бага хүчтэй мөн хүрээлэн буй орчин дахь металл биет дээр сайн нөлөөлөх ба унших төхөөрөмж нь 1 тохойгоос бага хэмжээтэй байна. Өндөр давтамжтай хаяг нь 3 тохой бүхий маш сайн унших төхөөрөмжтэй бөгөөд металл обьект дээр сайн ажилладаг. Хагас өндөр давтамжтай хаягны унших төхөөрөмж нь илүү том хэмжээтэй мөн дээрх хоёр төхөөрөмжийг бодвол мэдээллийг тодорхой түвшинд шилжүүлдэг ч гэсэн тэнд хүч ашиглалт нь ихээхэн өсгөлт шаардах материаллууд дээр буурсан байна. UHF хаягийн давтамж их тул адил цагт уншигдах мэдээлэл арвин байх боловч хаягнууд ихэнхдээ уншигчаас уншихдаа алдаагүй зөв унших шаардлагатай.
RFID хаяг нь бичил долгионы давтамжийг ашигласнаар унших төхөөрөмж нь UHF-с илүү хурдан бас илүү үнэтэй юм. Бичил долгионы материал нь маш сайн бөгөөд усны хамгаалалттай юм. Бичил долгион нь хаягийг ихэвчлэн тодорхой зүгээс уншиж дохио өгнө. Чиг үүрэг RFID-ийн үндсэн ажиллагаа нь тодорхойлолт юм. Уншигч нь хаягийг таних үед хаягууд нь бусад мэдлээллийн бүртгэлийг хүлээн авахад хэрэглэж болох зарим дугаар буцааж уншигч руу явуулдаг. Гэсэн хэдий ч хаягууд нь өөр өөр хэрэглээнд чухал ач холбогдолтой бусад янз бүрийн үйл ажиллагааг гүйцэтгэхэд хэрэглэж болно. Эдгээр олон төрлийн үндсэн зарчим мөн технологи нь хаягууд болон RFID хаягуудтай маш нягт хатуу чанд холбоотой байдаг. Тэднийг хамтад нь RFID гэж нэрлэдэг.
RFID загварын хаягууд нь таван хүрээтэй ангилалд хуваагддаг. EAS, зөвхөн унших ЕРС, ЕРС, мэдрэх хаягууд мөн motes гэсэн таван ангилалд хуваагддаг.

Ангилал EAS Санах ой Эрчим хүчний Онцлог
A EAS Байхгүй Идэвхгүй Хяналтын дугаар
B Зөвхөн унших ЕРС Зөвхөн уншина Идэвхгүй Зөвхөн тодорхойлно
C ЕРС Уншина/Бичнэ Идэвхгүй Өгөгдөл бүртгэн.
D Example Уншина/Бичнэ Хагас идэвхгүй Хүрээлэн буй орчны мэдрэгч
E Example Уншина/Бичнэ Идэвхитэй Түр сүлжээний

Стандартууд[засварлах | edit source]

RFID-ийн стандартууд нь систем хоорондын харилцан үйлдлийг даган хяналтын шугамд тушаал өгөх үүрэгтэй. Эдгээр стандартууд нь агаарын холбоосын протокол, RFID системийн програмууд болон мэдээллийг форматад оруулах зэрэг юм. ISO болон Auto-ID Center гэсэн үндсэн хоёр байгуулллага RFID системийн стандартыг үүсгэсэн.

Стандарт Товч мэдээлэл Тайлбар
ISO 11784 ХАА-н зориулалтаар Код бүтэц
ISO 11785 ХАА-н зориулалтаар Техникийн үзүүлэлт
ISO 14223 ХАА-н зориулалтаар Агаарын интерфэйс
ISO/IEC 14443 Ойрхон ID карт 1.Физик шинж чанар 2.Цахилгаан, Сигнал интерфэйсүүд 3.Anti-мөргөлдөөн цэнэглэлтийн
ISO/IEC 15961 Менежментийн RFID Програмын интерфэйс
ISO/IEC 15962 Менежментийн RFID Өгөгдлийн кодчилох журам, логик санах ойн үйл ажиллагаа
ISO/IEC 15693 Орчимд ID карт 1.Фикик шинж чанар 2.Агаарын интерфэйс цэнэглэлтийн 3.Мөргөлдөөн ба дамжуулал
ISO/IEC 18000 Менежментийн RFID 1.ISO/IEC 18000-д бүх агаарын интерфэйс тодорхойлолтуудад зориулагдсан сан 2.135khz доор агаарын интерфэйс, харилцаа холбоо 3.13,56MHz үед агаарын интерфэйс, харилцаа холбоо 4.2,45GHz агаарын интерфэйс харилцаа холбоо 5.Татан 6. 960MHz-860MHz нь агаарын интерфэйс харилцаа холбоо 7.433MHz агаарын интефэй, харилцаа холбоо
ISO IEC TR 18046 RFID төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийн туршилтын арга N/A

Ашигласан материал[засварлах | edit source]