prezentáció - Eszterházy Károly Főiskola
Download
Report
Transcript prezentáció - Eszterházy Károly Főiskola
ÁTTÉRÉS A VONALKÓD
RENDSZEREKRŐL AZ RFID-RA
Radványi Tibor, Biró Csaba, Takács Péter, Szigetváry Péter
Eszterházy Károly Főiskola
Matematikai és Informatikai Intézet
Miről lesz szó?
A vonalkód rendszerek napjainkban 1D és 2D
Az RFID rendszerek, és fejlődési irányuk
Pár összehasonlító gondolat
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
2
A vonalkód rendszerek
Az 1D-s vonalkódok
optikailag érzékelhető
Hátránya, hogy
• Kis információ tároló kapacitás
• Érzékeny a koszolódásra, sérülésre
• Közvetlen rálátás szükséges az
olvasáshoz
• Olvasási sebessége 1-3 sec.
Előnye, hogy
• Olcsó előállítani, olcsó eszközök
• Elterjedt,
• Jól bevezetett szabványokkal
rendelkezik (EAN, CODE, UPC …)
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
3
A 2D-s vonalkódok
Két dimenzióban hordoznak információt
Nagyságrendekkel nagyobb információ kapacitás
Többszörös hibadetektálás és hibajavítás
Titkosítási szabványok: RSA, DES
Datamatrix, QR-kód, PDF417
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
4
A kétdimenziós vonalkód működése
A kívánt információ benne van a 2D kódban
Nincs szükség az adatbázis azonnali elérésére
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
5
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
6
Data Matrix
Négyzetes elrendezésű nagy sűrűségű kódrendszer.
A 144x144 ECC-200 DataMatrix kód maximum 3116
numerikus, 2335 alfanumerikus vagy 1556 bináris
karaktert tárolhat.
2-3 négyzetmilliméteres méretben is kb. 50 karakter
tárolása.
Többfokozatú hibavédettséggel rendelkezik.
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
7
Elsődleges felhasználási területe az elektronikus
alkatrészek azonosítása pl. a lézergravírozás.
A nagysebességű rögzített leolvasás és a
kompatibilitás direkt jelölő technikákkal.
Hibafelismerő és javító algoritmussal is el van látva
20%-ban hiányos kódig.
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
8
A QR-kód
Nagy kapacitású, mátrix struktúrájú.
Helyzetét a négyzetes struktúra három sarkában található ábrák segítenek
meghatározni a kamera olvasók számára.
Csak számokból: Max. 7089 karakter
Alfanumerikus értékekből: Max. 4296 karakter
Hibajavítás a Reed-Solomon kódoláson alapul.
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
9
AZ RFID
Rádiófrekvenciás azonosítás
Nem igényel közvetlen rálátást a leolvasáshoz
Nagy olvasási sebesség érhető el
Esetenként nagy távolságú olvasás
Adattárolási kapacitás a tag-be integrált chip kapacitásától függ
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
10
RFID rendszerek elemei
Tagek
Olvasók
Köztes
réteg
Vállalati
integráció
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
11
RFID rendszerek elemei
Transzponderek (bélyegek, tagek)
Aktív
Passzív
Félaktív
Olvasók (antennák)
Kézi olvasók
Telepített olvasók (kapuk)
Middleware
Szofverrendszer, mely kapcsolatot biztosít az ERP felé
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
12
Aktív tag-ek
Aktív tag-ek
Saját adó
Többnyire saját energiaforrás
Mikrocsipjükben tárolt információt sugározzák rádióhullámok útján
A használt frekvencia általában 455 MHz, 2,45 GHz vagy 5,8 GHz
olvasási távolsága 100 méter körüli
Felhasználása: nagy értékű konténerek, vasúti kocsik, stb
Ára függhet:
mekkora a memóriája
milyen az elem élettartama
milyen egyéb (pl. hőmérséklet) érzékelővel van felszerelve
milyen a tokozása (az ipari kivitelű drágább)
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
13
Passzív tag-ek
Passzív tag-ek
nem rendelkeznek adóval
csak az olvasóból kisugárzott energia segítségével verik vissza a (modulált) rádióhullámokat
egy mikrocsipet tartalmaz, ami egy antennával van egybeépítve
speciális tokozások általában emelik a költségeket
Léteznek LF (125 kHz), HF (13,56 MHz), és UHF (860-960 MHz) tartományban
némely rendszer a 2,45 GHz-es sávot illetve egyéb sávot is használhat
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
14
RFID olvasók I.
Kialakítás szerinti csoportosítás
Kézi olvasó
Vezetékes
Vezeték nélküli
Asztali olvasó
Mobil eszközbe szerelt olvasó -> NFC robbanásszerű fejlődése
Ipari olvasók
Targoncára szerelt olvasó
Olvasó antennával felszerelt kapuk
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
15
RFID frekvenciák jellemzői
Frekvencia
Előnyök
• világviszonylatban elfogadott
Hátrányok
• <1,5m olvasási távolság
Általános alkalmazás
• élôállat azonosítás
• fémes anyagok mellett is mûködik • nem praktikus raktári használatra • söröshordók (keg)
Alacsony
• nem szabványosított az ePC
(9-135 KHz) • széles körben elterjedt
• Auto Key and Lock
használatánál
• Könyvtári könyvek
• raklapazonosítás,
• Világviszonylatban elfogadott
• <1,5m olvasási távolság
csomagazonosítás
Magas
• fémes környezetben nem
• Légipoggyász
(13,56 MHz) • Nedves környezetben is mûködik mûködik
• Széles körben elterjedt
• Beléptetô rendszerek
• Jelenleg még nem használható
• Nagyobb olvasási távolság >1,5m
• konténer, szállító jármû
Ultra magas
Japánban
(300-1200 • Növekvô kereskedelmi alkalmazás • elnyelôdhet
• jármû nyomonkövetése
MHz)
• Nedves környezetben is mûködik
• nincs kereskedelmi használatra
• jármûbeléptetô
Mikrohullám • nagyobb olvasási távolság>1,5m szóló megegyezés az EU bizonyos
rendszerek
részein
(2,45 vagy 5,8
GHz)
• bonyolult rendszer kiépítése
szükséges hozzá
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
16
Az RFID működési elve
LF és HF rendszerek általában induktív csatolást alkalmaznak
Egy tekercs van az olvasó antennájában és a tag antennájában is,
amelyek együtt egy elektromágneses mezőt alkotnak.
A tag ebből az elektromágneses mezőből nyeri az energiáját.
Ezért viszonylag közel kell lenniük egymáshoz.
Az LF és HF rendszerek jobban működnek fém- és folyadékfelületek
közelében, mint az UHF rendszerek.
A passzív UHF rendszerek úgynevezett "propagation" csatolást
alkalmaznak
Ebben az esetben az olvasó és a tag nem alkot elektromágneses
mezőt, hanem az olvasó által kibocsátott energiát a tag arra használja,
hogy az antennáján megváltoztatja a terhelést és egy módosított jelet
sugároz vissza.
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
17
Felhasználási területek
Biztonsági beléptető rendszerek
Személyek, állatok azonosítása
Vagyontárgyak nyomkövetése (termékek, járművek)
Gyártás optimalizálás
Díjfizető rendszerek (pl: mobiltelefonos fizetés)
Kiskereskedelemben
Könyvtári alkalmazás
„E-passport” – Elektronikus útlevél
Sportrendezvényeken időmérés
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
18
A technológia jövője
„An Internet of Things” – A tárgyak Internete
„Biztonságos étel” – Élelmiszerek nyomon követése a gyártási fázisokban,
minőség-ellenőrzés egy magasabb szintje.
Vásárolt termékek cseréje, levásárlás könnyebbé válik ha el vannak látva
azonosítóval.
Okos háztartási termékek: mosógépek amik azonosítják a ruhát és
kiválasztják a megfelelő mosási programot.
Ruhavásárlásnál a megfelelő méretű ruhákon LED-ek jeleznek vissza a
vásárlónak.
Fizetni a bolt elhagyásával is lehet; a zsebed lévő chip segítségével
egyenlíted ki a számlát.
A legkisebb chip a haj vastagságánál is kisebb már…
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
19
Barcode
Szempont
RFID
1D
2D
passzív
aktív
Igen
Igen
Nem
Nem
Igen
Igen
Nem
Nem
~100 kar
~5000 kar
~kB
~10 kB
Igen
Igen
Nem
Nem
Nem
Nem
Igen
Igen
Nem
Nem
Nem
Igen
Pici
Pici
közepes
magas
~10eFt
~10eFt
~100eFt
~100eFt
kicsit
kicsit
akár nagyon is
akár nagyon is
Nem
Nem
Igen
Igen
Nem
Nem
Nem
Igen
Igen
Igen
Igen
Igen
sérülékenység
Igen
Igen
változó
változó
a használat során szükséges emberi
munkaidő
sok
sok
kicsi
kicsi
közvetlen rálátás szükségessége
1
2
egyenkénti olvasás
a címkében tárolt adatmennyiség
3
passzív, csak olvasható adat
4
adatváltoztatás lehetősége
5
adatgyűjtés a környezetből
6
7
a címke ára
8
író/olvasó eszköz ára
külső fizikai hatás tűrése
9
újrafelhasználhatóság
10
energiaforrás szükségessége
11
kapcsolás ERP rendszerekhez
12
13
14
MAFIOK 2013 Miskolc
Ö
s
s
z
e
v
e
t
é
s
2013.08.27.
20
Összegzés
Arra a kérdésre, hogy egy létező és már működő vonalkód azonosításon
alapuló rendszert érdemes-e, megéri-e RFID rendszerrel helyettesíteni,
NINCS recept szerű válasz
Amennyiben a felhasznált tag-ek nagy része visszanyerhető, újra
felhasználható, akkor nagy eséllyel lehet időben, megbízhatóságban és
gazdaságilag optimálisabb rendszert alkotni az RFID eszközökkel.
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
21
Köszönöm a megtisztelő figyelmüket
Radványi Tibor
[email protected]
MAFIOK 2013 Miskolc
2013.08.27.
22