При выборе RFID-меток многие инженеры и специалисты по закупкам обращают внимание на модель чипа, рабочую частоту, расстояние считывания и протокол связи. Однако в некоторых технических документах также представлена концепция класса RFID-меток. Для тех, кто плохо знаком с технологией RFID, различие между классом 0, классом 1, классом 2 и классом 3 может легко сбить с толку.
Ранее система EPC (электронный код продукта) вводила различные категории от класса 0 до класса 5, чтобы различать RFID-метки с различными функциями. По мере развития стандартов технологии RFID наиболее распространенными метками в промышленном применении сегодня являются метки UHF RFID, основанные на EPC Class 1 Gen 2 (EPC C1G2) и стандарте ISO/IEC 18000-6C. Более ранние классификации классов 0 и 1 больше используются для понимания истории развития и функциональной эволюции RFID-меток.
Что такое класс RFID-тегов?
Класс метки RFID можно понимать как метод классификации функциональных уровней меток RFID. В основном он классифицируется в зависимости от емкости хранилища данных метки, метода чтения/записи, типа источника питания и функции. Самая простая метка RFID обычно представляет собой пассивную метку RFID. Он не имеет внутренней батареи и использует радиочастотную энергию, излучаемую RFID-считывателем, для активации чипа, а затем возвращает данные посредством обратного рассеяния. Эти теги недороги-затраты и долговечны-и широко используются в управлении товарными запасами в розничной торговле, отслеживании логистики, управлении активами и интеллектуальном производстве.
По мере роста требований приложений к RFID-меткам постепенно добавляются новые возможности, такие как:
большее пространство для хранения пользовательских данных;
перезаписываемые области данных;
встроенные-датчики температуры, давления, вибрации и т. д.;
активные коммуникативные возможности.
Таким образом, класс меток RFID по существу описывает эволюцию меток от простой идентификации до интеллектуальных сенсорных узлов.
Классификация классов RFID-меток. Введение.
RFID-метка класса 0:Класс 0 – это одна из первых категорий RFID-меток УВЧ, типичная пассивная RFID-метка,-только для чтения. Данные в эти теги обычно записываются на этапе производства, и пользователи не могут изменять информацию. Тег в основном используется для обеспечения уникальной идентификации, например EPC (электронный код продукта).
Теги класса 0 имеют простую структуру и низкую стоимость, но их гибкость в управлении цепочкой поставок ограничена, поскольку в них нельзя записать-на месте. С развитием стандарта EPC Gen2 метки класса 0 постепенно были заменены более совершенными типами меток.
RFID-метка класса 1:Класс 1 — это широко используемый тип метки при разработке RFID. Его основная особенность — Write Once Read Multiple (WORM). В отличие от класса 0, теги класса 1 позволяют пользователям один раз записывать данные на этапе производства или развертывания, например номера продуктов, информацию о партиях или идентификаторы активов, но эти данные невозможно изменить впоследствии.
В ранних проектах RFID в розничной цепочке поставок широко использовались метки класса 1, поскольку они могли удовлетворить требования уникальной идентификации продукта, сохраняя при этом низкую стоимость. Кроме того, стандарт EPC Class 1 Gen 2 дополнительно оптимизировал эффективность связи, механизмы предотвращения-коллизий и глобальную совместимость, став основным стандартом в текущих приложениях UHF RFID.
RFID-метка класса 2:По сравнению с двумя предыдущими типами RFID-метки класса 2 обладают более мощными возможностями обработки данных и являются пассивными RFID-метками для чтения-записи. Пользователи могут читать и записывать данные в область хранения тега несколько раз в зависимости от потребностей приложения. Например, при управлении промышленными активами такая информация, как записи о техническом обслуживании оборудования, время проверок и статус производства, может быть записана вRFID-метки.
Теги класса 2 обычно имеют больший объем памяти, что делает их подходящими для приложений, требующих динамического обновления данных. Однако в современных RFID-проектах многие подобные функции уже реализованы через область пользовательской памяти тегов EPC Gen2. Таким образом, концепция класса 2 не так часто используется в реальных закупках, как модели чипов EPC Gen2.
RFID-метки класса 3:RFID-метки класса 3 представляют собой развитие RFID от простой идентификации до сбора данных. Эти метки обычно имеют сенсорные функции, такие как контроль температуры, обнаружение давления и запись вибрации, и могут быть объединены с батареями для формирования полу-пассивных RFID-меток. Например, при транспортировке в холодовой цепиRFID-метки класса 3может фиксировать изменения температуры во время транспортировки. Когда товары прибывают в пункт назначения, сотрудники могут использовать считыватель RFID для получения исторических данных о температуре, тем самым определяя, подвергался ли продукт воздействию аномальных условий.
По сравнению с обычными пассивными RFID-метками, метки класса 3 предоставляют больше информации об окружающей среде, что делает их пригодными для таких сценариев, как холодовая цепь пищевых продуктов, транспортировка фармацевтических препаратов и мониторинг дорогостоящего оборудования.
RFID-метки класса 4:RFID-метки класса 4активные RFID-метки. В отличие от пассивных RFID-меток, метки класса 4 имеют внутреннюю батарею и могут активно передавать беспроводные сигналы, не ожидая активации RFID-считывателя. Благодаря своим активным возможностям связи метки класса 4 обычно имеют больший радиус действия связи и могут использоваться в сценариях, требующих мониторинга в реальном времени,-например, для определения местоположения персонала, управления транспортными средствами и отслеживания промышленных активов.
Например, на крупных производственных предприятиях установка активных RFID-меток с-питанием от аккумулятора позволяет непрерывно передавать данные о местоположении оборудования, позволяя в режиме-мониторить состояние производственных ресурсов в режиме реального времени. Однако активные RFID-метки стоят дороже, и необходимо учитывать вопросы срока службы батареи и обслуживания; поэтому они не полностью заменяют пассивные RFID-метки.
RFID-метки класса 5:Класс 5 – это класс RFID-меток высшего-уровня, обладающий не только возможностями активной связи, но и способностью взаимодействовать с другими RFID-метками или внешними устройствами. С точки зрения дизайна метки класса 5 ближе к интеллектуальным устройствам с возможностями сетевого узла, чем традиционные метки RFID.
Эта технология поддерживает обмен данными между тегами и более сложными приложениями IoT. Однако из-за более высокой сложности системы и стоимости ее практическое коммерческое применение в настоящее время относительно ограничено.
Как современные RFID-приложения должны выбирать типы меток?
В реальном проекте RFID не рекомендуется выбирать RFID-метки исключительно на основе класса метки. Вместо этого следует проводить оценку на основе среды приложения и требований к данным. Если основными требованиями проекта являются быстрая идентификация и управление запасами, например подсчет складских запасов, управление розничной торговлей одеждой, отслеживание поддонов и управление логистическими перевозками,
Обычно достаточно RFID-меток EPC Class 1 Gen2 UHF. Эти метки обеспечивают большее расстояние считывания, более низкие затраты и развитую экосистему цепочки поставок.
Если проект требует регистрации данных об окружающей среде, таких как мониторинг температуры холодовой цепи, транспортировка предметов медицинского назначения и мониторинг состояния промышленного оборудования, то следует рассмотреть возможность использования сенсорных RFID-меток с сенсорными возможностями.
Если приложению требуется позиционирование в реальном времени-, например отслеживание транспортных средств AGV или определение местоположения ценного оборудования, более подходящими могут оказаться активные RFID-метки или гибридное решение BLE RFID.
Таким образом, класс RFID-метки является скорее методом технической классификации, чем единственным критерием выбора при закупках. Инженерные проекты обычно требуют комплексной оценки с учетом протокола, частоты, производительности чипа, метода установки и среды применения.
