1. Kaj je avtomatska identifikacija?

Avtomatska identifikacija (auto ID) označuje skupino tehnologij, s pomočjo katerih naprave identificirajo objekte. Pogosto se povezuje z avtomatskim zajemom podatkov. To pomeni identifikacijo objekta, zajem določenih podatkov o objektu, ter vnos teh podatkov v računalnik. Pri avtomatski identifikaciji torej odpade potreba po ročnem vnašanju podatkov. Cilj sistemov, ki uporabljajo avtomatsko identifikacijo je povečanje učinkovitosti, znižati možnost napak pri vnosih in razbremeniti delavce. Najbolj razširjene auto ID tehnologije so poleg RFID tudi črtne kode, pametne kartice, prepoznava govora in prstnih odtisov, skaniranje mrežnice ter optična razpoznava znakov.

2. Kaj je RFID?

Radio frekvenčna identifikacija (RFID) je splošen izraz za tehnologijo, ki uporablja radijske valove za avtomatsko identifikacijo objektov ali ljudi. Najpogosteje se podatki nahajajo na čipu, ki je pritrjen na anteno, kar skupaj sestavlja RFID oddajnik ali tag. Oddajnik prek antene komunicira z čitalcem ali readerjem. Čitalec informacijo, ki je v obliki radijskih valov pretvori v digitalno obliko, ki je primerna za prenos na računalnik, ki jo ustrezno obdela.

3. Ali je RFID nova tehnologija?

Tehnologija RFID obstaja že vsaj 40 let. Njeno množično uporabo preprečuje visoka cena čitalcev in predvsem oddajnikov. Podjetja se zavedajo, da imajo RFID čipi številne prednosti pred črtnimi kodami, vendar niso pripravljena sprejeti velikih vlaganj v RFID, dokler cene opreme ne padejo na sprejemljiv nivo.

4. Ali je RFID tehnologija boljša od črtnih kod?

RFID in črtnih kod ne moremo neposredno primerjati, saj gre za dve različni tehnologiji z različnimi področji uporabnosti. Ta področja pa se ponekod prekrivajo in identifikacija predmetov je eno izmed njih. Prednosti RFID pred črtnimi kodami so številne. Ker RFID uporablja radijske valove, za komunikacijo med oddajnikom in čitalcem ni potrebna vidna linija. RFID čipi so fizično bolj trpežni od nalepk s črtnimi kodami, ki se zlahka spraskajo ali umažejo, s čimer postanejo neuporabne. Standard črtnih kod zapoveduje označevanje izdelkov enakega tipa z enako številko, dočim RFID čip nosi unikatno informacijo o vsakem posameznem izdelku. Velika prednost črtnih kod pred RFID pa je neprimerljivo nižja cena nalepk.

5. Ali bo RFID nadomestil črtne kode?

Malo verjetno. Uporabnost črtnih kod je dokazana, cena je nizka, vložki v tehnologijo so majhni. Bolj verjetno je, da bosta tehnologiji nekako sobivali. Zaenkrat se napoveduje, da bo RFID prevzel vodilno vlogo v aplikacijah, kjer je potrebno unikatno označevati izdelke in je cena oddajnika v primerjavi z izdelkom zanemarljiva (mehanične delavnice, nadzor nad inventarjem, skladiščenje, avtomobilska industrija), medtem ko bodo črtne kode še kar nekaj časa obdržale vodilno vlogo v prehrambeni industriji.

6. Zakaj podjetja še ne uporabljajo RFID tehnologije?

Številna podjetja RFID že uporabljajo. Večinoma gre za t.i. zaprte zanke, torej za sisteme znotraj podjetja, ki ima svoje produkte vselej pod nadzorom. Problem zaprtih zank je, da podjetja razvijajo svoje lastne tehnologije in protokole, ki niso združljivi z ostalimi. Da bo tehnologija RFID lahko prešla iz zaprtih sistemov v masovno uporabo, pa bo potrebno drastično znižati ceno opreme ter uvesti enotno standardizacijo.

7. Zakaj šele danes slišim za RFID, če ta obstaja že 40 let?

Prva težava, zaradi katere RFID tehnologija še ni zaživela, je standardizacija. V zadnjih letih so se razvili dobro definirani standardi za nizke in visoke frekvence, podjetja pa zaradi večje bralne razdalje želijo uporabljati ultra visoke frekvence. Standardi ultra visokih frekvenc pa so se dodelali šele pred kratkim. Druga težava je cena. Cene RFID čitalcev so tipično 1000 EUR ali več. Cene najcenejših RFID oddajnikov se gibljejo med 0.15 in 0.20 EUR. Nameščanje oddajnikov na izdelke, ki stanejo le nekaj EUR je zato ekonomsko neupravičeno.

8. Kakšne prednosti lahko podjetja pričakujejo od tehnologije RFID?

Odvisno od načina uporabe. Cilj je v vsakem primeru zmanjšati stroške poslovanja. RFID omogoča označevanje predmetov z unikatnimi kodami, sledenje objektov pri prenosu med različnimi prostori, branje tudi brez vidne linije med čitalcem in oddajnikom (znotraj palet), razbremenitev delavcev (branje oddajnika se izvede avtomatično, ko se le-ta znajde v polju čitalca), ki lahko medtem opravljajo druge naloge. Poleg tega RFID odlikuje tudi hitrost, saj so moderni čitalci sposobni prebrati tudi več deset ali sto oddajnikov naenkrat, kar izjemno skrajša čas identifikacije izdelkov. Podjetjem, ki se ubadajo s takimi ali podobnimi težavami svetujemo, da se spoznajo s tehnologijo RFID, saj bodo le tako lahko uvidela njeno uporabnost v svojem poslovnem okolju. Poudariti je potrebno tudi veliko prilagodljivost RFID. Medtem, ko je črtna koda neka vnaprej določena številka, lahko na RFID čip načeloma zapišemo kakršnekoli podatke. Črtna koda zahteva, da izdelek ročno približamo čitalcu, RFID antene pa lahko namestimo na kateremkoli mestu, branje pa poteka avtomatično, ko se izdelek prenese mimo čitalca.

9. Kako v osnovi deluje RFID sistem?

RFID sistem sestavljata oddajnik (tag) z mikročipom in anteno ter čitalec (reader) z anteno. Čitalec oddaja elektromagnetne valove pri določeni frekvenci. Antena oddajnika je uglašena na to frekvenco, torej lahko sprejema valove čitalca. Pasiven RFID oddajnik dobi energijo za napajanje mikročipa neposredno iz valov, ki jih ustvari polje čitalca. Mikročip nato na podlagi informacije, ki jo nosi modulira valove, ki se odbijejo nazaj do čitalca, ta pa jih pretvori v digitalno obliko.

10. Kaj so pasivni in kaj aktivni oddajniki?

Aktivni oddajniki imajo lasten izvor energije (baterija), prek katerega se napaja mikročip. Pasivni oddajniki nimajo baterije. Energijo, ki jo prejmejo prek elektromagnetnega polja čitalca ustrezno pretvorijo v enosmerno napetost, s katero se napaja mikročip. Obstajajo tudi polpasivni oddajniki, ki sicer imajo baterijo za napajanje mikročipa, za samo komunikacijo pa še vedno dobivajo energijo iz polja čitalca. Aktivni in polpasivni oddajniki se uporabljajo v aplikacijah, ki zahtevajo dolg domet, vendar so ustrezno dražji od pasivnih.

11. Kakšne so tipične bralne razdalje RFID oddajnikov?

Razdalja, na kateri lahko čitalec še prebere oddajnik je odvisna od številnih faktorjev: uporabljena frekvenca, moč oddajnika, interferenca ostalih naprav, itd. V splošnem so dometi nizko frekvenčnih čitalcev okrog 30 cm ali manj, visoko frekvenčnih okrog 1 m in ultra visoko frekvenčnih nekaj metrov. Z uporabo aktivnih oddajnikov velikih moči je možno doseči domet prek 100 m.

12. Koliko informacije je možno shraniti na RFID oddajnik?

Odvisno od proizvajalca in aplikacije. Teoretično je možno na oddajnik shraniti tudi več Mb podatkov, vendar tipični oddajniki ponavadi ne nosijo več kot nekaj kb informacije. Domneva se, da bodo še najpogosteje v uporabi pasivni oddajniki, na katere bo možno shraniti le 96-bitno serijsko številko, kajti izdelava takih oddajnikov je cenejša, branje pa hitrejše in bolj zanesljivo.

13. Kako veliki so RFID oddajniki?

Velikosti RFID oddajnikov segajo od velikosti bucikine glavice do velikosti zidarske opeke. Velikost je v prvi meri odvisna od tega, ali oddajnik vsebuje baterijo. Drug faktor je velikost antene, ki je pritrjena na oddajnik. Z manjšanjem dimenzij antene se zmanjšuje bralni domet. Najmanjši RFID oddajniki imajo anteno vgravirano kar na čip, zato je bralni domet pri takem oddajniku le nekaj centimetrov.

14. Kakšna informacija se hrani na RFID oddajnikih?

Oddajniki, ki jih večina podjetij namerava uporabljati v proizvodni in prodajni verigi, bodo vsebovali le EPC kodo. Ta koda se bo uporabila kot ključ v podatkovno bazo, kjer se bodo dejansko nahajali vsi podatki o proizvodu. Nekateri bodo lahko dostopni komurkoli (lastnosti, ki so zanimive za kupce), nekateri pa le proizvajalcu (dobavitelj, datum dobave, itd.). Podatek, ki ga bo oddajnik vseboval torej ne bo dosti drugačen od črtne kode, drugačna bo le uporaba tega podatka, saj bo definiral vsak posamezen proizvod in ne le vseh proizvodov določenega tipa.

15. Kaj je read-only in kaj read-write oddajnik?

Mikročipi v oddajnikih so lahko tipa read-write (bralno-pisalni), read-only (bralni) ali WORM - write once, read many (piši enkrat, beri večkrat). Na read-write oddajnike je možno dodajati podatke ali pa prepisati obstoječe. Taki oddajniki običajno vsebujejo unikatno številko, ki je ni možno prepisati, ter nekaj dodatnih polj za podatke, ki jih lahko poljubno spreminjamo. Na read-only oddajnike proizvajalec med izdelavo zapiše neko informacijo, ki je ni več možno izbrisati ali prepisati. Na WORM oddajnike lahko pišemo le enkrat ter nikoli več.

16. Kakšna je razlika med nizkimi, visokimi in ultra visokimi frekvencami?

Da lahko RFID oddajniki in čitalci komunicirajo, morajo biti uglašeni na isto frekvenco. Večinoma so v uporabi nizke frekvence (LF – Low Frequeny) okrog 125 kHz, visoke frekvence (HF – High Frequency) 13.56 MHz ter ultra visoke frekvence (UHF – Ultra High Frequency) med 860 in 960 MHz. V nekaterih aplikacijah se uporabljajo tudi frekvence v mikrovalovnem področju (2.45 GHz). Radijski valovi se pri različnih frekvencah različno obnašajo, zato je potrebno frekvenco pazljivo izbrati.

17. Kako izbrati frekvenco, ki bo prava za mojo aplikacijo?

Izbiro si lahko precej olajšamo s poznavanjem nekaj preprostih fizikalnih lastnosti elektromagnetnih valov pri različnih frekvencah. Nizke frekvence imajo načeloma najkrajši domet (do 30 cm), vendar laže predrejo skozi tekočino in viskozne snovi. Visoke frekvence se najbolje obnesejo pri delovanju v bližini kovine, ki sicer absorbira elektromagnetne valove, imajo pa tudi zadovoljivo prodornost skozi tekočino. Domet visokih frekvenc je do 1 metra. Ultra visoke frekvence imajo najdaljši domet (več 10 metrov), vendar zahtevajo oddajnike večjih moči in imajo slabšo prodornost skozi različne materiale. Ker komunikacija poteka na velikih razdaljah, je ponavadi potrebno poskrbeti za usmerjene antene ter čisto pot med oddajnikom in čitalcem.

18. Ali vse države uporabljajo ista frekvenčna področja?

Večina držav je za nizke frekvence določila področji okrog 125 kHz in 134 kHz, ter 13.56 MHz za visoke frekvence. Ultra visoke frekvence pa se v povezavi z RFID pojavljajo šele v zadnjem času, zato še ni prišlo do standardiziranih frekvenčnih področij. Evropa za UHF (Ultra High Frequeny) uporablja 868 MHz, ZDA 915 MHz, Japonska pa za UHF RFID aplikacije odpira področje okrog 960 MHz. Nestrinjanje držav niti glede enega samega UHF področja povzroča obilico težav proizvajalcem RFID opreme, saj morajo, če želijo svoje produkte prodajati po vsem svetu, zagotavljati delovanje na več frekvencah, kar podraži izdelavo. Tarča nadzora so tudi oddajne moči čitalcev, ki so ponovno različne po različnih državah.

19. Ali moj RFID sistem ne bo deloval v bližini vode ali kovine?

Kovina odbija elektromagnetne valove, tekočina pa jih vpija, kar močno otežuje branje RFID oddajnikov v takem okolju. Vendar lahko s pametnim načrtovanjem sistema obidemo tudi te težave. Prva je izbira frekvence (nizke in visoke frekvence bolje delujejo v bližini kovine in tekočine), obstajajo pa tudi posebne podložke za RFID oddajnike, ki skoraj popolnoma izločijo vpliv kovine. V vsakem primeru pa se pri namestitvi sistema poskušamo izogibati kovini in tekočim ali viskoznim snovem.

20. Kakšne so trenutne cene oddajnikov in čitalcev?

Proizvajalci navadno ne navajajo cen za posamezne oddajnike, saj so te večinoma odvisne od količine (več oddajnikov, nižja cena na oddajnik). Splošno gledano 96-bitni EPC oddajniki stanejo med 0.15 in 0.30 EUR. Cene aktivnih oddajnikov so za velikostni razred višje (1.5 do 3 EUR). Obstaja pa še cela kopica oddajnikov za posebne namene, katerih cene dosegajo tudi 5 EUR in več.

Večina UHF čitalcev stane med 1000 in 3000 EUR, odvisno od funkcionalnosti, ki jih naprava podpira. Ponavadi moramo dokupiti tudi ločene antene s kabli, kar pomeni najmanj 200 EUR na anteno. Cene ročnih HF čitalcev so za približno polovico manjše, pri čemer imajo anteno ponavadi že vgrajeno. Večina podjetij ponuja tudi ločene RFID module, katerih cene se gibljejo med 250 in 500 EUR. Taka možnost je privlačna za podjetja, ki lahko sama izdelajo ali kupijo antene.

21. Koliko me bo torej stal celoten RFID sistem?

Cena je zelo odvisna od aplikacije, velikosti instalacije in številnih drugih faktorjev, zato ni mogoče podati niti približne ocene. S pomočjo podatkov na teh straneh si lahko sami izračunate okvirno ceno, pri čemer je potrebno upoštevati še vsaj ceno namestitve sistema ter programske opreme (middleware), ki bo filtrirala podatke. Morda bo potrebno nadgraditi tudi obstoječo programsko opremo. RFID čitalci potrebujejo napajanje iz električnega omrežja, kar ima ponovno svojo ceno. Celoten strošek je zato zelo težko določljiv in vsebuje še vse kaj drugega, kot le nakup čitalcev in oddajnikov.

22. Ali v zvezi z RFID obstaja kakšna standardizacija?

Da. Mednarodni standardi so bili razviti za nekaj določenih aplikacij, kos sta vstavljanje čipov v živali in pametne kartice, ki zahtevajo enkripcijo podatkov. V izdelavi je tudi veliko drugih standardov. Organizacija ISO (International Standardization Organization) dela na standardu za sledenje proizvodov v prodajni verigi z uporabo HF (ISO 18000-3) in UHF (ISO 18000-6) oddajnikov. EPCglobal, skupina, ki želi komercializirati EPC (Electronic Product Code) tehnologije, piše svoje lastne standarde. Ta skupina je definirala tudi standarde za črtne kode. Želja EPCglobal je, da bi bili EPC protokoli združljivi z ISO standardi.

23. Kaj je EPC Gen 2?

Gen 2 je okrajšava za drugo generacijo EPCglobal protokolov. Izdelani so bili z namenom delovanja povsod po svetu, vsebujejo pa tudi druge izboljšave, kot je preprečevanje interference med čitalci, ki so si fizično blizu. Oddajniki druge generacije bodo imeli več spomina, zmožnost enkripcije, uporabe baterije ter komunikacije s temperaturnimi, toplotnimi in ostalimi senzorji.

24. Kakšna je razlika med ISO in EPC?

EPC (Electronic Product Code) je standard, ki ga je razvil EPCglobal. Kljub temu, da je to globalen standard, ki ga uporabljajo številne industrije, ga ni nikoli odobril ISO (International Standardization Organization), ki je mednarodno standardizacijsko telo. EPCglobal global razvija EPC Gen 2 standard, ki naj bi ga priznal tudi ISO. Ta standard določa tako zračni vmesnik (air-interface), kot RFID aplikacije. EPCglobal želi v svojih standardih določiti tudi prenos EPC podatkov med podjetji in organizacijami.

25. Ali EM valovi, ki jih oddajajo RFID naprave škodujejo zdravju?

RFID naprave so naprave kratkega dosega, kar pomeni, da oddajajo pri zelo majhni moči in imajo zanemarljiv doprinos k sevanju, ki ga ljudje prejmemo od ostalih virov, npr. mobilnih telefonov.