Технология RFID сегодня

В августе в Берлине начал свою работу первый Информационный форум по радиочастотной идентификации товаров RFID e.V. i.Gr. Цель этого форума — привлечь специалистов из различных отраслей промышленности к диалогу о технологии RFID, проинформировать производителей о потенциале новой технологии и о технологических инновациях с использованием RFID.

Форум RFID

Информационный форум RFID e.V. как постоянно действующая организация основан предприятиями, работающими в сфере торговли, производства потребительских товаров, а также в области информационных технологий и услуг. Его членами стали такие компании, как DHL Express, Gillette, GS1 Germany, Henkel, Hewlett­Packard, IBM, Intermec, Metro Group, Oracle, Philips, Procter & Gamble, SAP, Siemens, T­Systems и Volkswagen. Информационный форум тесно кооперируется с Фраунхоферским институтом логистики. Председателем объединения является профессор и директор­распорядитель Фраунхоферского института доктор Майкл тен Хемпель, а председателем совета форума — Зигмунд Мирдорф, член совета Metro Group. Помимо них в руководящий состав форума вошли еще несколько известных ученых и менеджеров.

Профессор тен Хомпель говорит:  «Информационный форум RFID является независимой платформой для диалога между представителями политики, экономики, науки, медиасредств и потребителями». Нашей целью является информирование общественности о возможностях этой технологии и тем самым ускорение ее развития».

Что такое RFID

Аббревиатура RFID означает Radiofrequenz­Identifikation — радиочастотная идентификация. Эта технология обеспечивает возможность автоматической бесконтактной и однозначной идентификации объектов посредством радиосредств. Технология RFID способна принести пользу в самых разных областях человеческой деятельности, включая промышленность, торговлю, образование и медицину.

История RFID

Истоки технологии RFID восходят к периоду Второй мировой войны, когда вооруженные силы США использовали для идентификации самолетов систему Identification Friend or Foe (определение: друг или враг). В 50­е годы эта технология была внедрена и в гражданскую авиацию.

Изобретение интегральной микросхемы в 1958 году создало предпосылки для начала коммерческого применения RFID. Например, эта технология использовалась в системах идентификации подлинности предметов одежды EAS (Elektronische Artikelsicherung). В то время транспондеры еще не имели встроенных батарей, однако они были достаточно малы, так что их можно было укреплять на текстильных товарах.

В 70­е и 80­е годы были определены другие области применения RFID, например для маркировки животных, в логистике контейнеров и в автоматическом производстве. Таможенные службы стали использовать возможности RFID в 90­е годы. На северо­востоке США были разработаны региональные стандарты идентификации автомобилей с помощью RFID.

На рубеже тысячелетий технология RFID начала развиваться особенно быстрыми темпами. Такие крупные международные торговые предприятия, как Wal­Mart, Tesco и Metro Group, внедрили эту технологию во всей своей производственной цепочке. Однако даже они все еще не используют ее потенциал в полной мере.

Транспондеры и считывающие устройства

Ключевым элементом RFID является так называемый транспондер — крошечный компьютерный чип с приемопередатчиком и антенной. Транспондер может быть интегрирован в переносимый объект, например в этикетку с клеевым слоем или в пластиковую карту. На чипе, как правило, записывается числовой код, обеспечивающий однозначную идентификацию объекта. Так, на него может быть записан электронный код продукта EPC (Elektronische Produktcode), который используется для идентификации потребительских товаров. Код EPC содержит информацию о производителе, продукте, его версии, серийном номере и об упаковке продукта.

В зависимости от области применения используют пассивные или активные RFID­транспондеры. Пассивные транспондеры не имеют собственного источника энергии, а получают энергию из электромагнитного поля считывающего устройства. Пассивные транспондеры применяются, например, в кодовых картах, в складской логистике.

Активные транспондеры имеют собственный источник питания,  благодаря чему они могут передавать данные на довольно большие расстояния. Активные транспондеры применяются, в числе прочего, в таможенных электронных информационных системах.

Обязательным элементом системы RFID является считывающее устройство, предоставляющее доступ к записанной на транспондере информации. Считывающее устройство генерирует электромагнитное поле, которое активирует транспондер. Он, в свою очередь, передает на считывающее устройство закодированную информацию. В зависимости от диапазона рабочих частот и от вида транспондера данные могут считываться на расстояниях от нескольких сантиметров до нескольких метров.

Рабочий диапазон систем RFID

Системы RFID в основном используют области низких (125 кгц), высоких (13,56 Мгц) и ультравысоких частот (850­900 Мгц). Выбор области частот зависит от решаемых системой задач, а также от региональных стандартов. Низко­ и высокочастотные сигналы менее подвержены влиянию помех от воды и металлов, чем сигналы в области ультравысоких частот (UHF). Тем не менее для промышленности и логистики наибольший интерес представляют системы UHF, поскольку работающие в этой области транспондеры передают информацию на большие расстояния и с высокой скоростью. Рабочая область частот определяет форму антенны и мощности передатчика транспордера.

Области применения RFID

По оценке экспертов, радиочастотная идентификация относится к ключевым технологиям будущего. Приведем несколько примеров применения RFID в различных областях человеческой деятельности.

Промышленность и сельское хозяйство

Многие изготовители потребительских товаров используют транспондеры для оптимизации логистики. Технология RFID обеспечивает улучшенное управление складскими запасами и позволяет значительно повысить эффективность логистических процессов.

Чтобы защитить свою продукцию от подделок, фармацевтические предприятия США помещают транспондеры на упаковках медикаментов. Благодаря этому удается отслеживать путь препаратов от изготовителя до аптеки.

В Канаде с сентября этого года фермеры стали маркировать крупный рогатый скот посредством помещения транспондеров на ухо животного. Таким образом, при внезапной вспышке болезни или эпидемии стадо становится возможным быстро изолировать.

Государственные и общественные учреждения

Некоторые библиотеки внедрили RFID в свои системы книгообмена. При этом в книгах, на пленках и на компакт­дисках размещаются транспондеры. В результате посетители могут самостоятельно оперативно получать выбранные ими носители информации, причем благодаря транспондерам эти носители надежно защищены от кражи.

Больницы в США и в Германии также используют радиочастотную идентификацию для того, чтобы облегчить идентификацию пациентов и оптимизировать их размещение в палатах. Пациенты снабжаются ручными браслетами с интегрированными в них транспондерами, в которых закодированы имя пациента и номер истории его болезни, хранящейся в электронной базе данных. Посредством мобильного компьютера со считывающим устройством лечащий врач получает оперативный доступ к историям болезни своих пациентов.

В музеях посетители могут при помощи персонального цифрового помощника PDA (Personal Digital Assistant) запрашивать информацию о выставочных экспонатах, для чего экспонаты снабжаются транспондерами RFID. При этом сотрудники музеев получают информацию о том, какими экспонатами интересуются особенно часто.

Наука

В Германии исследователи прослеживали с помощью технологии RFID жизнень пчел. Крошечные чипы приклеивались на спинки насекомых. Полученная при этом информация о деятельности пчел, помимо прочего, помогает эффективнее бороться с болезнями.

Ученые США с помощью технологии RFID наблюдали рост генетически измененных деревьев. Эта система заметно превосходила все прежние методы маркировки, поскольку транспондер, помещенный внутрь дерева, защищен от воздействия окружающей среды.

Досуг и развлечения

билеты на игры мирового первенства по футболу 2006 года в Германии будут снабжены транспондерами RFID. С помощью персонализированных билетов Международная федерация футбольных ассоциаций (ФИФА) планирует бороться со спекулянтами и рассчитывает повысить безопасность на стадионах.

В некоторых парках отдыха  США посетители могут с помощью RFID поддерживать связь друг с другом. Считывающие приборы регистрируют браслет с интегрированным транспондером и указывают местоположение пользователя на стационарно расположенных экранах. Посредством этих сенсорных экранов посетители могут посылать и принимать сообщения.

Стандартизация RFID

В 2003 году был основан Всемирный совет по экономической политике (EPCglobal) — международная организация, одной из целей которой является разработка единых стандартов для систем RFID. В конце 2004 года EPCglobal принял новый стандарт для транспондеров, работающих в области ультравысоких частот. Этот стандарт второго поколения, именуемый EPC Generation 2, регламентирует способы создания и считывания электронного кода продукта, а также системы кодирования для однозначного распознавания продукта.

Диапазон используемых для RFID частот в Европе регламентирует Европейский институт телекоммуникационных стандартов (ETSI — European Telecommunications Standards Institute). В настоящее время, в соответствии с европейским стандартом EN 302208, допустимая полоса частот в ультравысокой области составляет 856­865 Мгц.

Признание общества — ключ к успеху

В будущем люди смогут извлекать выгоду от использования RFID во многих сферах жизни. Эта технология открывает возможности для эффективной защиты интересов потребителя. Так, например, в области пищевых товаров она способствует повышению безопасности потребления продуктов питания, поскольку, товары пониженного качества могут быть возвращены производителю.

Однако максимальную пользу эта технология может принести только в случае ее широкого признания населением. Чтобы начать доверять новой технике, потребители должны прежде всего знать, как она функционирует и какие преимущества она способна обеспечить. Поэтому одной из важнейших задач на современном этапе развития этой технологии является предоставление обществу максимально полной информации о ней.

RFID и тайна личности

Потребители уже сегодня практически ежедневно сталкиваются с системами RFID. Например, во многих странах транспондеры интегрируются в заграничные паспорта, а в некоторых клубах — в членские карточки. При этом код транспондера хранит персональные данные. Однако при сборе данных следует принимать во внимание законодательные акты о защите информации. Подобный закон, основанный на директиве Европейского сообщества (95/46/EG), был принят в Германии. Федеральный закон ФРГ о защите информации BDSG (Bundesdatenschutzgesetz), в частности, включает следующие положения:

•  информацию можно собирать, обрабатывать и хранить только в том случае, если потребитель дает свое письменное согласие или на то имеется законное полномочие (если сбор или обработка данных необходимы для операций по исполнению договора или существуют обоснованные интересы предприятия, преобладающие над интересами клиентов);

•  сбор информации должен вестись открыто, а потребитель должен быть информирован о том, какие сведения и для каких целей собираются и как они будут использоваться;

•  потребитель может отозвать свое согласие в любой момент и потребовать, чтобы информация о нем была удалена из базы данных.

Члены упомянутой выше международной организации EPCglobal обязываются добровольно соблюдать определенные принципы использования технологии RFID. К ним относится, например, обязанность информировать потребителя об использовании RFID. Эти правила являются основой для открытого диалога с потребителями и для прозрачного использования RFID.

Использование RFID для учебных заведений

Каждое утро дети идут в школу, а родители – на работу. А что если ребенок решит прогулять занятия? 

Пришел или ушел ребенок из школы во время, опоздал или ушел раньше? 

Как родителям узнать о поведение ребенка в школе, его оценки, отношения и достижения?

Это было очень продолжительной головной болью во многих начальных и средних школах по всему миру. Все ли школьники своевременно прибывают до начала занятий в школе?

Кроме того, как построить каналы связи между школой и родителями, чтобы коммуникации между ними стали проще и более эффективными?

Как позволить родителям получить шанс знать больше о своих детях в школе?
Как позволить учителям знать о поведении учеников дома?

Все эти вопросы актуально стояли достаточно давно и выработано множество путей решения этих проблем под разными углами, но как решить их в комплексе?   

---

Программа "Электронная школа" предполагает обеспечить контроль за результатами учебного процесса со стороны родителей, ведение учета посещаемости детей, ограничение доступа в учебные заведения посторонних лиц в рамках реализации мероприятий по охране школы. Кроме того, будет разработана система обучения через Интернет и работа в форме дистанционного обучения на случай возможных эпидемиологических карантинов.

На сегодня основная задача информационно-образовательной среды школы – предоставление администрации, сотрудникам, учителям, учащимся и их родителям удобного инструмента для хранения и накопления информации, оперативного взаимодействия, обсуждения и коллективной работы над задачами автоматизации учебного процесса. Повышение квалификации учителей-предметников в сфере информационных технологий становится жизненно необходимым условием для повышения качества школьного образования. Так уж сложилось, что современные школьники с малых лет получают навыки работы на компьютере. Однако их учителя зачастую слабо знакомы с современными информационными технологиями, и, как правило, ведут подготовку к урокам, используя только стандартный набор методических материалов (книги, учебники, журналы), что существенно снижает их потенциал.

Информационные же технологии позволяют учителю значительно разнообразить набор используемых на уроке средств обучения: мультимедийные презентации, тесты, интерактивные задания и т.д. В итоге каждый урок становится интереснее, познавательнее и увлекательнее. Педагоги смогут поддерживать учебный процесс и коммуникации с учащимися, коллегами, администрацией и родителями. А также для них будет обеспечен доступ к различным методическим, информационным и консультационным ресурсам.

Модульная динамичная учебная среда позволит проводить традиционные уроки, уроки в системе развивающего, проектного и дистанционного обучения. Учащиеся смогут в электронном виде получать информацию о расписании занятий, знакомиться с учебным материалом, совместно в режиме он-лайн работать над проектами и задачами, публиковать результаты работы и обсуждать ее, а также создавать личные блоги, календари, хранилища файлов и сервисы обмена мгновенными сообщениями. Администрация школы сможет автоматизировать ежедневную работу и сократить бумажный документооборот. В режиме он-лайн могут доводиться приказы и новости учреждения, инструкции, положения, справочники, списки учащихся, бланки и формы документов.

Родители в силу разных причин не всегда регулярно контролируют учебу своих детей и зачастую спохватываются, когда ситуацию, к примеру, с оценками поправить уже сложно. Программа дает возможность родителям на сайте школы просматривать электронные дневники своих детей в любое время суток, в т.ч. даже через мобильные телефоны, общаться по насущным вопросам на школьном форуме. Безусловно, электронная связь не заменит обычный дневник и живое общение с педагогом, но проект имеет большое будущее. Эта программа особенно поможет тем родителям, которые из-за занятости не успевают в достаточной мере контролировать учебу своих детей, а также тем, чьи дети сознательно скрывают свои прогулы или плохие оценки.

Современная школа должна использовать информационно-коммуникационные технологии во всех сферах образовательного процесса, чтобы у выпускников современной школы была сформирована способность творчески мыслить, находить нестандартные решения, проявлять инициативу, то есть выпускники украинских школ должны быть конкурентоспособными.

---

Городская школьная информационная программа "Электронная школа" – это комплекс средств интерактивного взаимодействия администрации школы и учителей, с одной стороны, и родителей и учеников, с другой стороны. Она представляет собой программно-аппаратный комплекс на базе персонального компьютера, современных информационных технологий и новейшей системы бесконтактной радиочастотной идентификации, с возможностью интеграции в локальную компьютерную сеть учебного заведения, а также с возможностью предоставления доступа к данным через Интернет. Функционал программы может быть представлен различными сервисами в зависимости от потребностей каждого отдельного учебного заведения. При этом сервисы: "Успеваемость", "Расписание занятий", "Контроль посещаемости" и "Объявления" являются стандартными.

---

Сервис "Успеваемость" оперативно предоставляет родителям информацию об оценках ребенка по всем предметам (в том числе по тематическим и контрольным работам) и статистику посещения занятий, а также возможность получения родителями информации в виде таблиц и графиков по динамике изучения каждого отдельного предмета обучения. С помощью сервиса "Расписание занятий" реализовано подробное расписание школьных занятий, а также информация о факультативных занятиях в школе. При необходимости на данном сервисе может быть размещена информация о заданиях на дом с возможностью добавления комментария учителя. Сервис "Контроль посещаемости" позволяет получать данные о присутствии либо отсутствии ученика в школе, точном времени прихода и ухода полностью в автоматическом режиме с предоставлением этих данных в табличном и графическом видах для быстрого и удобного анализа. Сервис "Объявления" позволяет размещать общую информацию о жизни учебного заведения, а также напоминания о необходимости решения организационных вопросов, связанных с учебным процессом.

Программа "Электронная школа" обладает двумя основополагающими свойствами ПРОСТОТА И ДОСТУПНОСТЬ, т.к. имеет простой интерфейс и интуитивно понятна пользователям любого уровня, при этом она доступна через сеть "Интернет" в любое время и с любого компьютера 24 часа в сутки 365 дней в году.

Особенность программы "Электронная школа" состоит в том, что информирование родителей о посещаемости школы ребенком, а при необходимости и об успеваемости, возможно в виде коротких текстовых SMS-сообщений или электронных сообщений полностью в автоматическом режиме, без участия человека.