Коротко говоря, радиочастотная идентификация заключается в обнаружении и идентификации помеченного объекта по данным, которые пересылает[11] этот объект. Для RFID требуется метка (транспондер), считыватель (ридер) и антенны (устройства связи), размещенные на каждом конце системы. Счи­тыватель обычно подключен к хост-компьютеру или другому устройству, обладающему достаточным «интеллектом» для дальнейшей обработки дан­ных, поступающих с метки, и выработки ответной реакции. Хост-компьютер нередко является частью большой сети предприятия и d ряде случаев име­ет подключение к Интернету. Такая базовая архитектурная единица может найти применение во всем спектре решений с использованием RFID, как сложных, так и простых. К примеру, в магазине одежды, где на продаваемые товары крепят радиометки, при обнаружении метки считывателем просто

звучит тревожный сигнал. На другом конце «шкалы сложности» находится развитое приложение для поддержки цепочки поставок, в котором обнару­жение паллеты с коробками кукурузы, выгружаемой на товарный склад су­пермаркета, приводит к обновлению сведений о запасах и целому ряду дру­гих действий. Производится также обновление данных в финансовой системе организации с целью возможной оплаты выставленных счетов, а сотрудникам склада уходит уведомление о пополнении запасов на полках, производите­лю — возможно, по Интернету или посредством подключения по EDI-прото - колу обмена данными (Electronic Data Interchange) — подтверждение того, что отгруженный им товар был получен.

Один из ключевых элементов функционирования RFID — передача дан­ных в системе. Она осуществляется посредством соединения метки и счи­тывателя с помощью антенн на каждой стороне (т. е. радиосвязи), как пока­зано на рис. 3.1.

Связь радиометка — считыватель в большинстве RFID-систем может быть как электромагнитной (backscatter), так и магнитной (индуктивной). Метод, используемый в конкретной системе, зависит от таких требований, как сто­имость, размеры, скорость, дальность считывания и точность. К примеру, дальность считывания в RFID-системах с индуктивной связью обычно неве­лика и измеряется в дюймах. Системы такого типа используются главным образом в приложениях, где нужен именно малый диапазон, скажем, в кон­троле доступа. В этом случае метка отключит блокировку дверного замка с RFID, только если ее поднести непосредственно к считывателю; если же ми­мо этого считывателя у двери по коридору пройдет человек, у которого мет­ка может оказаться в бумажнике или сумке, система это проигнорирует.

Элементом, обеспечивающим связь метки и устройства считывания сиг­нала, служит антенна. И метка, и считыватель имеют свои антенны.

Другим важным атрибутом системы RFID является рабочая частота свя­зи считывателя и метки. Выбор конкретной частоты зависит от таких тре-

буемых параметров приложения, как скорость, точность, условия среды, а также стандарты и нормативы, которые регламентируют работу данного при­ложения. Скажем, RFID-приложения для отслеживания животных работают в частотном диапазоне 134.2 кГц, выбранном согласно принятым стандартам и нормативам.

Что такое модуляция с обратным отражением?

В основе одного из распространенных вариантов коммуникации метки и устройства считывания сигнала лежит физический принцип, извест­ный как модуляция с обратным отражением. Во время сеанса связи считыватель посылает сигнал (порцию энергии) метке, которая отве­чает, отражая часть этой энергии обратно на считыватель. Добиться такого отражения позволяет находящийся в метке конденсатор или иное устройство — накопитель заряда. Конденсатор заряжается, сохра­няя в себе энергию, которую передал считыватель. При отклике метки эта энергия используется для обратной передачи сигнала, конденсатор в процессе этого разряжается.

Хотя идентификация и сбор данных возложены на аппаратные компо­ненты, за управление и манипулирование данными, пересылаемыми по ка­налам «метка — считыватель» и «считыватель — компьютер», отвечает про­граммное обеспечение приложения RFID.

Различные компоненты RFID-системы и их взаимосвязь в процессе ра­боты показаны на рис. 3.2.

АППАРАТНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

В следующих разделах мы опишем три общие аппаратные составляющие, которые присутствуют во всех системах RFID, — метки, считыватели и ан­тенны.