Jak jest zbudowany czytnik?

EPC GEN 2, ISO/IEC 14443, ISO 15693

Ponadto przewidziano trzy tryby pracy czytników: pojedynczy, wieloczytnikowy, gęstoczytnikowy. Ostatni wprowadzono, aby zapobiegać interferencjom między czytnikami, które mogą występować, kiedy duża liczba tych urządzeń jest używana jednocześnie w ograniczonej przestrzeni, na przykład w magazynie.

W EPC Gen 2 zaproponowano również rozwiązania, dzięki którym odczyt większej liczby tagów równocześnie można zrealizować sprawniej (m.in. mechanizm sesji, który pozwala znacznikowi na komunikację z wieloma czytnikami jednocześnie), różnego typu zabezpieczenia, w tym dłuższe hasła dostępu do danych zapisanych w znaczniku i zatwierdzające dezaktywację i szyfrowanie danych oraz rozwiązania, które ułatwiają zarządzenie pamięcią i kontrolę dostępu do niej.

Te ostatnie to: podział pamięci na sektory w zależności od ich zastosowania (do przechowywania numeru identyfikującego obiekt znakowania, hasła, unikalnego numeru znacznika) oraz możliwość ich jednokrotnego zapisu, wielokrotnego zapisu albo wyłącznie odczytu.

Ponieważ ważnym zastosowaniem znaczników RFID są różnego typu karty, warto wymienić jeszcze dwa dokumenty: ISO/IEC 14443 i ISO 15693. Zdefiniowano w nich karty zbliżeniowe i protokoły transmisji używane w komunikacji z nimi, w obu przypadkach na częstotliwości 13,56 MHz.

Te, których dotyczą wytyczne ISO/IEC 14443, mają krótszy zasięg (około 10 centymetrów), dlatego używane są do identyfikacji użytkownika na przykład w systemach kontroli dostępu oraz systemach płatności. Zasięg kart zbliżeniowych opisanych w ISO 15693 wynosi z kolei około 1 m.

Jak jest zbudowany czytnik?

Jak wspomniano wcześniej, czytniki odpowiadają za dwukierunkową komunikację ze znacznikami oraz zasilanie tagów pasywnych i półaktywnych. W zależności od ich funkcjonalności wyróżnia się te, które przetwarzają i analizują informacje przesłane przez znacznik oraz czytniki, które jedynie przesyłają odebrane dane dalej, do systemu nadrzędnego, gdzie są przetwarzane i interpretowane. Obecnie większość stanowią te pierwsze.

Najważniejsze elementy czytników to: układ nadawczy (wzmacniacz, modulator), układ odbiorczy (wzmacniacz, demodulator), procesor i, w przypadku tych obsługiwanych ręcznie, wyświetlacz i klawiatura. Za pośrednictwem klawiatury, w oparciu o informację zwrotną prezentowaną na ekranie, operator urządzenia dokonuje odczytu albo zapisu danych w znaczniku i zmienia ustawienia czytnika.

Skonfigurować można sposób komunikacji z tagami, m.in.: określając liczbę prób, jaka będzie podejmowana za każdym razem, kiedy szukane będą nowe znaczniki w zasięgu czytnika, wybierając konkretną grupę znaczników, z którą będzie nawiązywana łączność z wykluczeniem pozostałych i określając sposób skanowania (ciągłe, okresowe, na żądanie).

Operator poza tym może zmieniać ustawiania urządzenia (parametry pracy anteny, parametry połączenia sieciowego). Konfiguracja oraz diagnostyka czytników bywa też możliwa za pośrednictwem przeglądarki internetowej.

Ważną częścią czytnika jest również antena. Dostępne są urządzenia ze zintegrowanymi antenami - jedną, która pełni w zależności od potrzeb funkcję nadawczej albo odbiorczej lub dwoma, które na stałe pełnią jedną funkcję, oraz czytniki, do których można dołączyć wiele anten.

Case study 3: RFID w kontroli obrotu krwią

W australijskim szpitalu obowiązywał papierowy rejestr, w którym ręcznie odnotowywano każde wyjęcie ze specjalnej lodówki opakowania z krwią albo preparatem krwiopochodnym. Mimo starań personelu zapiski te nie zawsze były dokładne, głównie z powodu stresu i pośpiechu. Przez to błędnie oceniano stan zapasów - na przykład raz zdarzyło się, że nie zarejestrowano zużycia ponad połowy materiału zgromadzonego w lodówce.

Z powodu nieprecyzyjnych notatek nie zawsze było też wiadomo, czy można wykorzystać resztę krwi z rozpoczętego opakowania, ponieważ jest to bezpieczne tylko pod warunkiem, że została włożona z powrotem do lodówki przed upływem pół godziny od wyjęcia. Obawiano się ponadto, że krew może zostać przetoczona niewłaściwej osobie. W końcu, w trosce o zdrowie pacjentów, zdecydowano się papierowy rejestr zastąpić systemem w technologii RFID.

Tagi RFID, w których zapisywane są informacje identyfikacyjne, umieszcza się na pojemnikach z krwią w laboratorium. Kiedy je opuszczają są skanowane w celu rejestracji faktu ich wydania na zewnątrz. Na docelowym oddziale osoba, która odbiera dostawę za pomocą elektronicznej karty identyfikacyjnej, otwiera lodówkę. Po jej zapełnieniu i zamknięciu wewnętrzny czytnik skanuje zapasy, sprawdzając, czy je uzupełniono.

Jeżeli tak, spis zawartości wyświetlany na ekranie dotykowym wbudowanym w obudowę lodówki jest uaktualniany. Aby wyjąć krew, pracownik najpierw wpisuje dane potrzebującego pacjenta. Potem, używając elektronicznego identyfikatora, otwiera lodówkę i wyciąga pojemnik.

Jeśli wyjmie niewłaściwy, wykryje to skanowanie zapasów po zamknięciu drzwi. Błąd jest sygnalizowany dźwiękowo. Choć pracownicy musieli się nauczyć obsługi systemu, dodatkowy wysiłek zrekompensowało im zdjęcie z nich odpowiedzialności za błędy, które mogą kosztować ludzkie życie.