Unique 125 kHz - πρότυπο τεχνολογίας RFID

Η συνεχώς αναπτυσσόμενη τεχνολογία RFID (Radio-frequency identification – ταυτοποίηση μέσω ραδιοσυχνοτήτων) έχει τις ρίζες της από τα χρόνια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου. Τότε δημιουργήθηκε το σύστημα IFF (Identification Friend or Foe – αναγνώριση φίλου ή εχθρού), του οποίου στόχος ήταν η ταυτοποίηση αν ένα αεροπλάνο ήταν φιλικό ή εχθρικό.

Για εμπορικούς σκοπούς η τεχνολογία RFID χρησιμοποιήθηκε αρχικά την δεκαετία του ΄50 και του '60 σε αντικλεπτικά συστήματα καταστημάτων. Αυτή την λειτουργία την εκτελεί με επιτυχία μέχρι και σήμερα, αποτελώντας ασφάλεια των προϊόντων με τη μορφή αυτοκόλλητων ετικετών, τα λεγόμενα sticker, με μαγνητισμένο μέταλλο, το οποίο ενεργοποιεί τις πύλες που βρίσκονται στην έξοδο ενός καταστήματος.

Η RFID βασίζεται στην ανάγνωση δεδομένων που είναι αποθηκευμένα στην μνήμη της ετικέτας, γνωστή επίσης και ως tag/αναγνωριστικό. Το tag μπορεί να έχει τη μορφή ενός μπρελόκ για κλειδιά ή μιας κάρτας μεγέθους κλασσικής πιστωτικής κάρτας (εικ. 1.), όπου το ηλεκτρονικό κύκλωμα είναι κρυμμένο σε ένα πλαστικό, εύκαμπτο περίβλημα που το προστατεύει από υγρά και μηχανικές βλάβες.

Εικ. 1. Παραδείγματα μορφών αναγνωριστικών Unique 125 kHz

Το Unique 125 kHz είναι ένα πρότυπο τεχνολογίας RFID που επιτρέπει την ανάγνωση και εγγραφή δεδομένων μέσω ραδιοκυμάτων με φέρουσα συχνότητα 125 kHz. Η ανταλλαγή δεδομένων δεν απαιτεί την οπτική ορατότητα της κάρτας με τον αναγνώστη προσέγγισης, κάτι που είναι απαραίτητο σε συστήματα γραμμωτού κώδικα.

Σε σχέση με την ασύρματη μεταφορά δεδομένων, η κάρτα Unique θα πρέπει να περιέχει στην δομή της (εικ. 2):

1. ολοκληρωμένο κύκλωμα μνήμη ROM, το οποίο θα αποθηκεύει δεδομένα όπως ένα μοναδικό αναγνωριστικό,
2. κεραία – που θα εξασφαλίζει ασύρματη σύνδεση.

Στην διαδικασία μετάδοσης δεδομένων στην τεχνολογία RFID μπορούν να αναφερθούν έξι στοιχεία (εικ. 3):

1. Αναγνώστης προσέγγισης – τροφοδοτούμενος με τάση 9–15 V DC (τυπικό 12 V DC) ή από θύρα USB.

2. Κεραία εκπομπής-λήψης – η οποία δημιουργεί ηλεκτρομαγνητικό πεδίο (πεδίο ΗΜ)· συνήθως είναι μια κεραία ενσωματωμένη στον αναγνώστη.

3. Πεδίο ΗΜ – που παράγεται από την κεραία του αναγνώστη, επηρεάζει απευθείας το εύρος ανάγνωσης των καρτών - μέγιστο 15 cm.

4. Κάρτα προσέγγισης – παθητική ετικέτα που λειτουργεί το πρότυπο Unique 125 kHz· όταν ο αναγνώστης βρίσκεται εντός περιοχής ανάγνωσης των καρτών αναγνώστη, επάγεται η ηλεκτρεγερτική δύναμη που τροφοδοτεί την ετικέτα.

5. Μετάδοση δεδομένων – π.χ. του μοναδικού αριθμού, από την κάρτα στην κεραία λήψης του αναγνώστη.

6. Λήψη δεδομένων και περαιτέρω επεξεργασία αυτών από πρωτεύοντα συστήματα – π.χ. για την καταγραφή ώρας εισόδου/εξόδου του εργαζομένου, το άνοιγμα της πύλης/πόρτας, την σύνοψη των ωρών εργασίας σε μια ημέρα/εβδομάδα.

Η συχνότητα του πρότυπου Unique έχει άμεση επιρροή στην απόσταση ανάγνωσης δεδομένων – στην περίπτωση των 125 kHz το μέγιστο εύρος ανάγνωσης δεδομένων είναι 15 cm. Υπολογίζοντας το εύρος λειτουργίας ολόκληρου του συστήματος, πρέπει να ληφθεί επίσης υπόψη το μέγιστο εύρος ανάγνωσης των καρτών του αναγνώστη.

Το πρότυπο Unique 125 kHz χαρακτηρίζεται από 64-bit μνήμη ROM (Read-Only Memory – μνήμη μόνο για ανάγνωση). Οι κάρτες αυτές προγραμματίζονται κατά τη διαδικασία παραγωγής. Τα 64 bit επιτρέπουν την εγγραφή 2⁶⁴ = 18 446 744 073 709 600 000 μοναδικών αριθμών (θεωρητικά).

Επιλεγμένες εφαρμογές των καρτών Unique 125 kHz:

– οργάνωση εργασίας (έλεγχος πρόσβασης, παρακολούθηση χρόνου εργασίας, αναγνώριση υπαλλήλων, προστασία χώρων),

– logistics (επιτάχυνση διεργασιών όπως: ταυτοποίηση συσκευών, παρακολούθηση διαδικασιών εφοδιασμού, αποθήκευση, απογραφή),

– αυτοματοποίηση βιομηχανίας (αναγνώριση υποσυγκροτημάτων, ημικατεργασμένων προϊόντων),

– προστασία από κλοπή,

– γεωργία (ταυτοποίηση ζώων, χώρος αναπαραγωγής και χώρος ιδιοκτήτη).

Πλεονεκτήματα

– Το σύστημα είναι πολύ απλό στη χρήση και ταυτόχρονα αποτελεσματικό.

– Οι κάρτες και τα μπρελόκ προσέγγισης διαθέτουν ένα περίβλημα που εξασφαλίζει προστασία στα εσωτερικά ηλεκτρονικά κυκλώματα από υγρά και μηχανικές βλάβες.

– Τα πλεονέκτημα της τεχνολογίας RFID σε σχέση με τα συστήματα γραμμωτού κώδικα είναι – η οπτική επαφή της κάρτας και του αναγνώστη δεν είναι απαραίτητη, με αποτέλεσμα την δυνατότητα μεταφοράς δεδομένων χωρίς την ανάγκη αφαίρεσης του αναγνωριστικού από το σακίδιο/τσάντα.

– Διαθέτουμε προγραμματιζόμενες ετικέτες που βρίσκονται στην διάθεσή σας.

– Οι επιλεγμένοι αναγνώστες προσέγγισης επιτρέπουν την επεξεργασία των δεδομένων, συμπεριλαμβανομένου για τον υπολογισμό του χρόνου που περνά ένας εργαζόμενος στο χώρο εργασίας.

Μειονεκτήματα

– Λαμβάνοντας υπόψη τον αριθμό των καρτών που κατασκευάζονται στον κόσμο, υπάρχει πιθανότητα αντιγραφής μεμονωμένων αριθμών των καρτών.

– Η απουσία προστασίας/κρυπτογράφησης δεδομένων που αποθηκεύονται στην μνήμη των ετικετών μπορεί να επιτρέπει τη μη εξουσιοδοτημένη αντιγραφή της κάρτας από μη εξουσιοδοτημένα άτομα – γι' αυτό το σκοπό αρκεί μόνο η αντιγραφή του αναγνωριστικού αριθμού.

– Σε περίπτωση προσέγγισης δυο καρτών Unique στον αναγνώστη, καμία από αυτές δεν θα αναγνωσθεί, επειδή θα υπάρξει μεταξύ τους παρεμβολή (υπάρχουν πρότυπα, π.χ. HITAG, με αλγόριθμο αποφυγής σύγκρουσης, που επιτρέπει την ανάγνωση δεδομένων από μερικές κάρτες ταυτόχρονα).