ÁttÉrÉs a vonalkÓd rendszerekrŐl az rfid-ra

ÁTTÉRÉS A VONALKÓD RENDSZEREKRŐL AZ RFID-RARadványi Tibor, Biró Csaba, Takács Péter, Szigetváry Péter

Eszterházy Károly Főiskola

Matematikai és Informatikai Intézet

2MAFIOK 2013 Miskolc

Miről lesz szó?

A vonalkód rendszerek napjainkban 1D és 2D

Az RFID rendszerek, és fejlődési irányuk

Pár összehasonlító gondolat

2013.08.27.


A vonalkód rendszerek Az 1D-s vonalkódok

optikailag érzékelhető

2013.08.27.

Hátránya, hogy • Kis információ tároló kapacitás• Érzékeny a koszolódásra, sérülésre• Közvetlen rálátás szükséges az

olvasáshoz• Olvasási sebessége 1-3 sec.

Előnye, hogy• Olcsó előállítani, olcsó eszközök • Elterjedt, • Jól bevezetett szabványokkal

rendelkezik (EAN, CODE, UPC …)


A 2D-s vonalkódok Két dimenzióban hordoznak információt

Nagyságrendekkel nagyobb információ kapacitás

Többszörös hibadetektálás és hibajavítás

Titkosítási szabványok: RSA, DES

Datamatrix, QR-kód, PDF417

2013.08.27.


A kétdimenziós vonalkód működése A kívánt információ benne van a 2D kódban

Nincs szükség az adatbázis azonnali elérésére

2013.08.27.

6MAFIOK 2013 Miskolc 2013.08.27.


Data Matrix

Négyzetes elrendezésű nagy sűrűségű kódrendszer. A 144x144 ECC-200 DataMatrix kód maximum 3116

numerikus, 2335 alfanumerikus vagy 1556 bináris karaktert tárolhat.

2-3 négyzetmilliméteres méretben is kb. 50 karakter tárolása.

Többfokozatú hibavédettséggel rendelkezik.

2013.08.27.


Elsődleges felhasználási területe az elektronikus alkatrészek azonosítása pl. a lézergravírozás.

A nagysebességű rögzített leolvasás és a kompatibilitás direkt jelölő technikákkal.

Hibafelismerő és javító algoritmussal is el van látva 20%-ban hiányos kódig.

2013.08.27.


A QR-kód

Nagy kapacitású, mátrix struktúrájú.

Helyzetét a négyzetes struktúra három sarkában található ábrák segítenek meghatározni a kamera olvasók számára.

Csak számokból: Max. 7089 karakter

Alfanumerikus értékekből: Max. 4296 karakter

Hibajavítás a Reed-Solomon kódoláson alapul.

2013.08.27.


AZ RFID Rádiófrekvenciás azonosítás

Nem igényel közvetlen rálátást a leolvasáshoz

Nagy olvasási sebesség érhető el

Esetenként nagy távolságú olvasás

Adattárolási kapacitás a tag-be integrált chip kapacitásától függ

2013.08.27.


RFID rendszerek elemeiOlvasókTagek

Köztes réteg

Vállalati integráció

2013.08.27.


RFID rendszerek elemei Transzponderek (bélyegek, tagek)

Aktív

Passzív

Félaktív

Olvasók (antennák) Kézi olvasók

Telepített olvasók (kapuk)

Middleware Szofverrendszer, mely kapcsolatot biztosít az ERP felé

2013.08.27.


Aktív tag-ek Aktív tag-ek

Saját adó

Többnyire saját energiaforrás

Mikrocsipjükben tárolt információt sugározzák rádióhullámok útján

A használt frekvencia általában 455 MHz, 2,45 GHz vagy 5,8 GHz

olvasási távolsága 100 méter körüli

Felhasználása: nagy értékű konténerek, vasúti kocsik, stb

Ára függhet:

mekkora a memóriája

milyen az elem élettartama

milyen egyéb (pl. hőmérséklet) érzékelővel van felszerelve

milyen a tokozása (az ipari kivitelű drágább)

2013.08.27.


Passzív tag-ek Passzív tag-ek

nem rendelkeznek adóval

csak az olvasóból kisugárzott energia segítségével verik vissza a (modulált) rádióhullámokat

egy mikrocsipet tartalmaz, ami egy antennával van egybeépítve

speciális tokozások általában emelik a költségeket

Léteznek LF (125 kHz), HF (13,56 MHz), és UHF (860-960 MHz) tartományban

némely rendszer a 2,45 GHz-es sávot illetve egyéb sávot is használhat

2013.08.27.


RFID olvasók I. Kialakítás szerinti csoportosítás

Kézi olvasó

Vezetékes

Vezeték nélküli

Asztali olvasó

Mobil eszközbe szerelt olvasó -> NFC robbanásszerű fejlődése

Ipari olvasók

Targoncára szerelt olvasó

Olvasó antennával felszerelt kapuk

2013.08.27.


Frekvencia Előnyök Hátrányok Általános alkalmazás

Alacsony(9-135 KHz)

• világviszonylatban elfogadott • <1,5m olvasási távolság • élôállat azonosítás

• fémes anyagok mellett is mûködik • nem praktikus raktári használatra • söröshordók (keg)

• széles körben elterjedt • nem szabványosított az ePC használatánál • Auto Key and Lock

• Könyvtári könyvek

Magas(13,56 MHz)

• Világviszonylatban elfogadott • <1,5m olvasási távolság • raklapazonosítás, csomagazonosítás

• Nedves környezetben is mûködik • fémes környezetben nem mûködik • Légipoggyász

• Széles körben elterjedt • Beléptetô rendszerek

Ultra magas(300-1200

MHz)

• Nagyobb olvasási távolság >1,5m • Jelenleg még nem használható Japánban • konténer, szállító jármû

• Növekvô kereskedelmi alkalmazás • elnyelôdhet • jármû nyomonkövetése

• Nedves környezetben is mûködik

Mikrohullám(2,45 vagy 5,8

GHz)

• nagyobb olvasási távolság>1,5m• nincs kereskedelmi használatra szóló megegyezés az EU bizonyos részein

• jármûbeléptetô rendszerek

• bonyolult rendszer kiépítése szükséges hozzá

RFID frekvenciák jellemzői

2013.08.27.


Az RFID működési elve LF és HF rendszerek általában induktív csatolást alkalmaznak

Egy tekercs van az olvasó antennájában és a tag antennájában is, amelyek együtt egy elektromágneses mezőt alkotnak.

A tag ebből az elektromágneses mezőből nyeri az energiáját. Ezért viszonylag közel kell lenniük egymáshoz. Az LF és HF rendszerek jobban működnek fém- és folyadékfelületek

közelében, mint az UHF rendszerek.

A passzív UHF rendszerek úgynevezett "propagation" csatolást alkalmaznak Ebben az esetben az olvasó és a tag nem alkot elektromágneses

mezőt, hanem az olvasó által kibocsátott energiát a tag arra használja, hogy az antennáján megváltoztatja a terhelést és egy módosított jelet sugároz vissza.

2013.08.27.

18MAFIOK 2013 Miskolc 2013.08.27.

Felhasználási területek

Biztonsági beléptető rendszerek

Személyek, állatok azonosítása

Vagyontárgyak nyomkövetése (termékek, járművek)

Gyártás optimalizálás

Díjfizető rendszerek (pl: mobiltelefonos fizetés)

Kiskereskedelemben

Könyvtári alkalmazás

„E-passport” – Elektronikus útlevél

Sportrendezvényeken időmérés


A technológia jövője„An Internet of Things” – A tárgyak Internete

„Biztonságos étel” – Élelmiszerek nyomon követése a gyártási fázisokban, minőség-ellenőrzés egy magasabb szintje.

Vásárolt termékek cseréje, levásárlás könnyebbé válik ha el vannak látva azonosítóval.

Okos háztartási termékek: mosógépek amik azonosítják a ruhát és kiválasztják a megfelelő mosási programot.

Ruhavásárlásnál a megfelelő méretű ruhákon LED-ek jeleznek vissza a vásárlónak.

Fizetni a bolt elhagyásával is lehet; a zsebed lévő chip segítségével egyenlíted ki a számlát.

A legkisebb chip a haj vastagságánál is kisebb már…

2013.08.27.


Összevetés

Szempont Barcode RFID

1D 2D passzív aktív

1közvetlen rálátás szükségessége

Igen Igen Nem Nem

2 egyenkénti olvasás Igen Igen Nem Nem

3a címkében tárolt adatmennyiség

~100 kar ~5000 kar ~kB ~10 kB

4passzív, csak olvasható adat

Igen Igen Nem Nem

5adatváltoztatás lehetősége

Nem Nem Igen Igen

6adatgyűjtés a környezetből

Nem Nem Nem Igen

7 a címke ára Pici Pici közepes magas

8 író/olvasó eszköz ára ~10eFt ~10eFt ~100eFt ~100eFt

9

külső fizikai hatás tűrése kicsit kicsit akár nagyon is akár nagyon is

10újrafelhasználhatóság

Nem Nem Igen Igen

11energiaforrás szükségessége

Nem Nem Nem Igen

12kapcsolás ERP rendszerekhez

Igen Igen Igen Igen

13 sérülékenység Igen Igen változó változó

14

a használat során szükséges emberi munkaidő sok sok kicsi kicsi

2013.08.27.


Összegzés Arra a kérdésre, hogy egy létező és már működő vonalkód azonosításon

alapuló rendszert érdemes-e, megéri-e RFID rendszerrel helyettesíteni,

NINCS recept szerű válasz

Amennyiben a felhasznált tag-ek nagy része visszanyerhető, újra felhasználható, akkor nagy eséllyel lehet időben, megbízhatóságban és gazdaságilag optimálisabb rendszert alkotni az RFID eszközökkel.

2013.08.27.


Köszönöm a megtisztelő figyelmüket

Radványi [email protected]

2013.08.27.

ÁttÉrÉs a vonalkÓd rendszerekrŐl az rfid-ra

Documents