Rambler's Top100
Статьи ИКС № 1 2009
Валерий ШЕРМАН  29 января 2009

Нам метка строить и жить помогает

На «проживание» в лакомых участках спектра претендуют многие новые технологии. Одна из них – RFID , активно используемая в мире для идентификации и отслеживания товаров, грузов и других объектов. В нашей стране ее применение, несмотря на высокую экономическую эффективность, сдерживается строгой национальной спектральной диетой.

Валерий Шерман, MotorolaЧто такое RFID

Понятие RFID (Radio Frequency Identification – радиочастотная идентификация) связано с системами, использующими специализированные метки, на которых записана определенная информация об объекте идентификации (товаре, грузе и т.п.) для передачи на считывающее устройство (RFID-ридер). Помечаться и идентифицироваться таким образом могут товары в магазине, на складе и при перевозке, подвижные средства, имущество, документы, животные, люди и пр.

Технологии RFID подразделяются на пассивные и активные. В пассивных радиометка не имеет собственного источника электропитания, ее электронная часть получает энергию при облучении считывателем и передает записанную на ней информацию. Пассивные метки RFID могут использовать разные частотные диапазоны (см. таблицу). Наиболее распространены низкочастотные (LF) – для частот 125 и 134 кГц, высокочастотные (HF) – 13,56 МГц и ультравысокочастотные (UHF) – 850–950 МГц. Дальность чтения пассивных меток обычно не превышает 12 м (для диапазона UHF). Активные обладают собственным источником питания и способны передавать информацию на десятки метров. Чаще всего они работают в диапазоне 2,4 ГГц. Наиболее популярны в мире пассивные метки.

Существует несколько стандартов, определяющих формат данных и способы обмена информацией между метками и считывателями. Пассивные метки диапазона UHF чаще всего разрабатываются на базе стандарта EPC Gen2.

Диапазоны частот, характеристики излучений и другие аспекты радиоинтерфейса систем RFID зависят от региона или даже страны использования. В Европе работу систем RFID диапазона UHF регулирует стандарт EN 302-208, налагающий ограничения на максимальную мощность и протокол общения метки со считывателем, в частности, требуется обязательно использовать технологию Listen-Before-Talk (LBT). Эти ограничения сильно помешали широкому внедрению систем UHF RFID в Старом Свете, в отличие от США, где они очень популярны. В 2008 г. в стандарт внесены изменения, призванные значительно улучшить состояние дел.

По используемым в RFID частотам и мощности излучения в диапазоне UHF мир разделен на три региона. С учетом местных требований картина получается следующей:

- обе Америки: диапазон – 902–928 МГц, эффективная изотропно излучаемая мощность (EIRP) – до 4 Вт;

- Европа и Африка: 863–869 МГц, EIRP – до 2 Вт в Европе и до 3,8 Вт в Африке;

- азиатский регион: 900–950 МГц, конкретная полоса и мощность зависят от страны применения.

Согласно этой классификации Россия относится к европейскому региону, что предполагает использование полосы 863–869 МГц.

Сети для меток

Образовать определенную «сетевую» структуру позволяет технология NFC (Near Field Communication), которая создавалась специально для обмена информацией на малых (до 10 см) расстояниях (диапазон 13,56 МГц). По сути, это развитие стандарта ISO 14443 для бесконтактных карт. В силу компактности меток и считывателей модули NFC можно встраивать практически в любое оборудование, причем модули могут обмениваться информацией не только с меткой, но и друг с другом.

Но настоящие сети идентификации – это сети завтрашнего дня, которые представляют собой соединенные в сеть устройства радиочастотной идентификации (Networked RFID – NRFID), где RFID-метки используются в качестве узла связи распределенной системы, состоящей из открытых сетей типа Интернет. В этом главное отличие NRFID от традиционных RFID, которые общаются в основном с автономной системой «чтение/запись». Применение NRFID может быть самым разным. Например, оперативный контроль продуктов питания и лекарств или предоставление услуг по определению местонахождения.

Так, NRFID-система позволяет отслеживать, что происходит с продуктами на каждом этапе их производства, транспортировки, хранения, переработки и продажи. Если зафиксирован несчастный случай из-за употребления тех или иных продуктов питания, эту систему используют для выяснения причины и определения степени бедствия. В 2003 г. в Японии был начат эксперимент по «слежению» за овощами, поставляемыми в супермаркеты. Вся информация доступна для покупателей через сеть считывателей. В 2005 г. область эксперимента была расширена и охватила 150 продуктов – фрукты, мясо, молоко и пр.

А что у нас?

В России для использования RFID (как, впрочем, и для ряда других радиочастотных технологий) существуют определенные ограничения.

Начнем с активных меток, работающих в диапазоне 2,4 ГГц. В нем разрешено безлицензионное применение Wi-Fi во внутриофисных сетях (т.е. внутри помещений), но при условии, что оборудование внесено в специальные списки ГКРЧ. К сожалению, процедура внесения нового оборудования (в том числе и RFID-меток) в эти списки может затянуться на неопределенное время, так как списки утверждаются на заседаниях ГКРЧ, которые проходят крайне нерегулярно.

 На российском рынке

в основном присутствуют стационарные, мобильные (портативные) и ручные RFID-считыватели, использующие пассивные метки и работающие на частотах и протоколах, определяемых стандартом EPC Gen2 (ISO-18000-6c) в «европейском» диапазоне UHF. Список производителей включает около 30 компаний, в числе которых Alien Technology, Asia Smart Tag (ASTag), AWID, CAEN RFID, Escort Memory Systems, М/А-COM (часть Tyco Electronics), Motorola (ранее продукты выпускались под маркой Symbol), Omni-ID, Sirit и др. Компаний, которые выпускают RFID для диапазона HF (13,56 МГц), примерно столько же, и среди них ASTag, SkyeTek, Tarsys и др.
Использование этого диапазона на открытых пространствах требует выделения частот, разрешений на использование и прочих «прелестей» получения ресурса, хорошо знакомых специалистам нашей родины, работающим в этой области. В большинстве стран мира этот диапазон безлицензионный и доступен для всех.

Диапазон 800–900 МГц, используемый пассивными метками, вроде бы имеет некоторые перспективы. С 2007 г. в российской таблице распределения частот появился раздел «устройства малого радиуса действия», для которых выделения частот не требуется. Отдельной строкой (но не в этом разделе) прописаны устройства радиочастотной идентификации в диапазоне 863–868 МГц. Однако диапазон для них не был открыт. В апреле 2008 г. ГКРЧ уточнила список возможных устройств малого радиуса действия и прописала характеристики RFID-устройств уже в рамках этого списка. В частности, теперь не требуется присвоения (назначения) частот для диапазона 866,6–867,4 МГц, если используется стандарт EN 302-208 с технологией LBT при разносе каналов 200 кГц и максимальной мощности излучения 100 мВт. В других полосах этого диапазона можно использовать без «присвоения частот и выделения каналов в установленном порядке» устройства мощностью до 25 мВт.

Безусловно, по сравнению с полным отсутствием условий применения это большой шаг вперед, тем не менее развитию RFID в нашей стране он никак не помогает. Ведь для достижения приемлемых характеристик и дальности чтения требуется существенно большая мощность считывателей – от 500 мВт для ручных устройств и до 2 Вт (как в Европе) для стационарных.

Метки, использующие диапазоны HF и LF, широко распространены в системах контроля доступа. И здесь в плане использования частот проблем нет. Самый близкий пример – билеты Московского метрополитена (частота 13,56 ГГц). Кроме того, предполагается применять RFID в новых электронных паспортах.

. . .


На пути внедрения технологии RFID немало трудностей. Глобальный тормозящий фактор – стоимость самих меток (хотя экономический эффект от их внедрения есть и сейчас), но при массовом производстве цена существенно снизится. А вот без доступных частот радиотехнологии не обойтись. Так что без безлицензионных частот не будет и экономии.  
Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!