Обзор RFID оборудования для идентификации, инвентаризации на предприятиях

Технология радиочастотной идентификации (RFID — Radio Frequency Identification) позволяет создать систему, которая существенно упростит и ускорит следующие процессы:

• инвентаризацию имущества, инструментов и основных средств,
• техническое обслуживание и ремонт оборудования,
• контроль за перемещением объектов на предприятии.

В свою очередь, RFID-система состоит из таких компонентов, как: радиочастотные метки, считыватели (ридеры), антенны, программное обеспечение.

Мы уже писали о том, какие бывают RFID-метки, о способе их кодирования на принтере, а также о предлагаемом «Интер АйДи» программном комплексе Union EAM. В этой статье мы остановимся на стационарных считывателях и антеннах, которые наша компания использует для внедрения RFID-систем.

Компактный и стильный стационарный RFID-считыватель, который способен за секунду распознавать более 1200 меток стандарта EPC Class1 Gen2. Для этого ридер оснащается передатчиком с выходной мощностью от 10 до +31,5 дБм и максимальной чувствительностью -82 дБм.

Модель предлагается в конфигурациях с двумя и четырьмя моностатическими антенными разъемами. На фотографиях ниже представлена четырехпортовая версия, ее полное наименование — Zebra FX7500-42325A50-WR.

Для подключения к ПК или коммутационному устройству ридер Zebra оборудован Ethernet-разъемом с поддержкой технологии PoE/PoE+ (Power over Ethernet). Эта технология обеспечивает передачу по сетевому кабелю не только данных, но и питания, что позволяет использовать FX7500 вдали от электророзеток.

После подключения RFID-считыватель автоматически обнаруживается в сети и для начала работы достаточно лишь выполнить диагностику, запустив встроенные инструменты самотестирования. Считыватель поддерживает протокол IPv6, так что сгенерированный IP-адрес будет доступен и в современных сетях.

Интерфейсы USB у ридера представлены разъемами Type B и Type A. Последний является хостом и может служить, например, для подключения адаптеров Bluetooth и Wi-Fi. Также на FX7500 имеется интерфейс ввода/вывода общего назначения (GPIO), который позволит расширить функционал считывателя без дополнительных расходов.

Корпус ридера выполнен из литого алюминия и качественного пластика. Несмотря на небольшие размеры, устройство получилось довольно тяжелым (около 860 граммов) и очень прочным. Встроенной в FX7500 системы охлаждения хватает, чтобы сделать возможной установку в закрытом пространстве без вентиляции. Для удобного крепления на стену или потолок считыватель совместим с кронштейнами стандарта VESA 75x75.

Работает Zebra FX7500 под управлением операционной системы на базе Linux, которая размещена во внутренней памяти объемом 512 Мбайт. Во внутреннюю память допускается установка сторонних приложений, а обновить прошивку можно через веб-интерфейс. Объем RAM у считывателя — 256 Мбайт. Этого вполне достаточно для быстрой и корректной работы самого RFID-устройства и приложений. Обо всех изменениях в состоянии FX7500 информируют светодиодные индикаторы на верхней панели.

Мощный RFID-считыватель c восемью моностатическими разъемами и чувствительностью — 86 дБм, который работает с радиочастотными метками по протоколу EPC Class 1 Gen2 V2 сразу в двух диапазонах: 902–928 МГц и 865–868 МГц. Ридер оснащается быстрым процессором Texas Instruments AM3505 с тактовой частотой 600 МГц, флеш-памятью на 512 Мбайт и ОЗУ в два раза меньшей емкости. В качестве ОС выступает Linux-платформа с возможностью установки сторонних приложений и обновления через веб-интерфейс.

Выпускается Zebra FX9600 в корпусе из литого алюминия и имеет внушительные размеры и вес: 27,3х18,4х5 см и 2,13 кг соответственно. Корпус пропускает внутрь только очень небольшое (некритичное для работы устройства) количество пыли и надежно защищает ридер от дождя. В результате, RFID-считыватель может быть установлен в запыленных производственных и складских помещениях или даже на улице. Температура воздуха, при этом, должна быть не ниже -20°, но и не выше +55°C. Подготовка под крепления VESA 100x100 у ридера имеется, а благодаря поддержке PoE/PoE+ (питание по кабелю Ethernet) проблем с размещением розеток вдали от основной электросети можно избежать.

Считыватель Zebra также поддерживает протокол DHCP для автоматического присвоения IP-адреса, работу с сетевым стеком IPv6, набор протоколов и расширений для безопасной передачи трафика. Панель интерфейсов представлена разъемами USB Type B и Type A (хост), сетевым портом, девятипиновым RS 232 и клеммной колодкой GPIO, что упрощает подключение датчиков и сигнализирующих устройств. Светодиодные индикаторы состояния на верхней панели есть.

Компактный RFID-считыватель с четырьмя моностатическими разъемами, высокой чувствительностью (-84 дБм) и набором программных средств Autopilot, который включает следующие решения:

• Autoset — производит мониторинг радиочастотных помех и автоматически подстраивает конфигурацию ридера;
• Режим малой мощности (Low duty cycle) — уменьшает радиопомехи и снижает энергопотребление, осуществляя передачу данных только тогда, когда RFID-метки находятся в зоне действия;
• Динамическое переключение антенн (Dynamic antenna switching) — отдает приоритет тем антеннам, в зоне покрытия которых находится наибольшее число меток.

Revolution R420 также поддерживает программную среду ItemSense для работы с технологией интернета вещей. Упростить конфигурацию ридера через веб-интерфейс поможет приложение Speedway Connect, которое можно установить прямо в память устройства.

Корпус RFID-считывателя Impinj изготовлен полностью из металла. На переднюю панель выведены разъемы Ethernet с поддержкой PoE, USB тип B, USB-хост, RJ-45 для доступа к консоли RShell и разъем DE15 с портами GPIO. Светодиодные индикаторы маленькие и размещены на задней панели, что в некоторых случаях может стать неудобством.

Устанавливать ридер можно на крепления VESA в запыленных, холодных или наоборот слишком жарких помещениях, однако следует обратить внимание на возможность попадания влаги. Дело в том, что Revolution R420 защищен только от капель воды, падающих под углом не более 15°. Размеры устройства составляют 19x17,5x3 см, а вес чуть менее 700 граммов.

RFID-считыватель Impinj выдает мощность сигнала в диапазоне от 10 до 32,5 дБм, а при использовании аксессуара Speedway Antenna Hub позволяет подключить до 32 антенн одновременно.

Этот считыватель относится к категории настольных RFID-считывателей и потому несколько отличается от перечисленных моделей. Во-первых, он очень легкий и гораздо тоньше остальных ридеров: его размеры 20x26x2,5 см, вес - всего 530 граммов. Во-вторых, несмотря на три моностатических разъема, здесь имеется интегрированная антенна для считывания и записи RFID-меток.

Интегрированная в считыватель Nordic ID антенна обладает круговой поляризацией. В нормальном режиме работы ее мощность составляет 30 дБм, а в режиме малого усиления (low gain) — лишь 1-2 дБм. Дальность действия, при этом, равняется 5 и 1,5 метрам соответственно, ширина луча - 80°. Отмечается, что переключение между режимами контролируется программными средствами.

Для внешних антенн Sampo S2.0 генерирует проходную мощность в 27 дБм и, в результате, может считать до 200 меток в секунду. Избежать интерференции сигнала между тремя каналами позволяет надежная изоляция (35 дБм).

Среди других особенностей RFID-считывателя — наличие сенсорной кнопки для активации сканирования и возможность опционально подключить не только Wi-Fi/Bluetooth-модуль, но и SIM-карту для передачи данных по сотовой сети стандарта 3G.

Ридер функционирует на базе четырехъядерного процессора с тактовой частой 1,2 ГГц. Под операционную систему (модификация Debian) и внешние приложения предусмотрены сразу четыре гигабайта внутренней памяти, а объем ОЗУ равняется одному гигабайту.

Подключение Sampo S2.0 к ПК осуществляется по интерфейсам Ethernet и micro USB. Также у RFID-считывателя имеется хост-разъем USB и интерфейсы GPIO. Установка ридера допускается только в помещениях с относительно комфортными условиями, так как корпус защищает устройство от твердых предметов диаметром не менее 12,5 мм и совсем не выдерживает воздействия влаги. Подача электроэнергии может быть организована по кабелю LAN.

При выборе антенны для работы с RFID-метками нужно принять во внимание следующие особенности:

• Диапазон чтения
• Дальность действия (дальнопольные, ближнепольные)
• Область действия (направленность, поляризация, ширина луча)
• Размеры, способ крепления, защита от окружающей среды

RFID-антенны MTI MT-242014 и Times-7 A7030C относятся к устройствам дальнего поля и имеют довольно схожие рабочие характеристики:

Между тем, антенна MTI не только мощнее, но полностью пыле- и влагонепроницаемая (класс защиты IP67) и может быть использована в самых неблагоприятных условиях, в том числе и на улице — например, для автоматического контроля транспорта. Среди ее особенностей производитель указывает температурный диапазон от -55° до 71° C, способность выдерживать порывы ветра до 220 км/ч и вибрацию в 1 grms от автомобильного двигателя в течение шести часов.

Times-7 A7030C почти не пропускает внутрь пыль, но выдерживает только брызги воды. Это - так называемая "полочная" антенна. Основными сферами ее применения будут RFID-системы в супермаркетах, ювелирных магазинах, теплых складах и офисах.