В конце прошлого года компания Wal-Mart объявила об обязательном переходе своих магазинов на систему радиочастотной идентификации (RFID). С тех пор цена на бирки RFID уже снизилась вдвое, говорит Линда Диллман, исполнительный вице-президент, директор IT-подразделения компании Wal-Mart. "Грядет революция в мире розничной торговли, - утверждает Марк Роберти, основатель журнала RFID. - Цепочки поставок теперь полностью изменятся".

"В течение многих лет корпорация Intel продвигала технологии RFID и сенсорных систем и создавала соответствующую инфраструктуру, - рассказывает Рой Уонт, ведущий специалист корпорации Intel по технологии RFID и автор недавно опубликованной в журнале Scientific American статьи, описывающей эту технологию. - Intel разрабатывает устройства считывания идентификаторов RFID, детекторы перемещения бирок RFID и новые модели использования, например, домашние медицинские системы, а также работает над повышением эффективности работы цепочки поставок". Хорошим примером роли корпорации Intel в развитии технологии может быть деятельность сотрудников исследовательского центра Intel в Сиэттле, разработавших карманное устройство считывания бирок RFID и специальную перчатку для считывания.

Микросхема RFID - это что-то вроде говорящего штрих-кода, передающего информацию на устройство считывания или сканер. Печатные штрих-коды обычно считываются лазерным сканером, которому для определения и извлечения информации требуется прямая видимость. При использовании технологии RFID сканер может считать закодированную информацию, даже когда бирка скрыта - например, встроена в корпус изделия или вшита в одежду. Крошечная бирка RFID может содержать намного больше информации, чем штрих-код. Более того, в отличие от штрих-кодов, бирки RFID могут передавать данные из различных упаковок в тележку покупателя или из коробок в закрытом контейнере с товарами.

Батарейки не нужны

Бирки RFID представляют собой пассивные устройства, состоящие из антенны, конденсатора и небольшой полупроводниковой микросхемы. Новейшие производственные технологии позволяют объединять эти компоненты на акриловой подложке, уменьшая стоимость устройств RFID и позволяя производителям прикреплять к товарам бирки так же, как обычные этикетки. Для работы бирок RFID не требуются батарейки и, соответственно, не требуется техническое обслуживание. Они получают питание от сканера, используя технологии индуктивной связи или электромагнитного захвата.

Революция в области розничной торговли может быть новостью, но сама по себе технология RFID отнюдь не нова. Она существует и используется с 1940-х годов. Во время второй мировой войны ВВС США использовали радиопередатчики для идентификации самолетов. Сегодня такие передатчики используются на всех летательных аппаратах, от вертолетов до воздушных шаров. Обеспокоенные распространением коровьего бешенства, государственные органы стали требовать использования средств точной идентификации скота с 1980-х годов. Сегодня десятки миллионов коров носят бирки RFID в ушах. Микросхемы RFID встроены также в идентификационные жетоны систем безопасности, устанавливаются на ветровых стеклах автомобилей для автоматической оплаты дорожных пошлин, надеваются на животных для их идентификации и прикрепляются к упаковкам для упрощения логистики.

RFID - из мечты в реальность

Чтобы представить себе возможности и преимущества технологий беспроводных коммуникаций, давайте вспомним об обыкновенном радиоприемнике или мобильном телефоне. Распространим теперь эти преимущества на процесс передачи и сбора данных с помощью небольших переносных устройств, и мы совсем близко подойдем к пониманию природы и оценке потенциала радиочастотной идентификации. RFID в качестве области автоматической идентификации, сейчас рассматривается как радикальное средство совершенствования процесса управления данными, который имеет ряд существенных преимуществ по сравнению со штрих-кодом. Спектр устройств и систем RFID позволяет удовлетворять нужды потребителей гораздо в более широком диапазоне. При этом возникают совершенно фантастические возможности для интеграции бизнес-процессов в различных областях, о которых раньше можно было только мечтать. В тоже время пользование RFID технологиями является более простым и понятным процессом, чем пользование мобильным телефоном, и не требует от нас обязательного знания технических деталей. Это, например, можно сказать об использовании противоугонных систем, которые есть сейчас на каждом автомобиле. Они управляются с помощью RFID.

Как работает RFID-система

Задача RFID-системы - обеспечение хранения информации в удобном носителе-метке и передача ее с помощью специальных устройств в удобное время и место для выполнения определенных процессов. Данные в метке могут обеспечить идентификацию объекта на производстве, товаров в магазине, на складе и при перевозке, месторасположение и идентификацию подвижных средств, идентификацию животных, людей, имущества, документов и др.

Антенна излучает электромагнитные волны, активизирующие RFID-метку и позволяющие производить запись и считывание данных с этой метки. Антенна является своеобразным каналом между меткой и приемопередатчиком, она контролирует весь процесс получения и передачи данных. Антенны отличаются по размерам и форме. Они могут быть встроены в специальные сканеры, а также в ворота, турникеты, дверные косяки и т.п. для получения информации от предметов или людей, проходящих через зону действия антенны. В случае непрерывного считывания большого количества меток электромагнитное поле излучается антенной постоянно. Если постоянный опрос не требуется, то поле может активироваться по команде оператора. Конструктивно антенна и приемопередатчик с декодером могут находиться в одном корпусе. Функции приемопередатчика и декодера похожи на функции аналогичных блоков в радиоприемнике и сканере. Сигнал, поступающий с антенны, демодулируется, расшифровывается и передается через стандартный интерфейс в компьютер для дальнейшей обработки.

Радиочастотная метка или транспондер. Само название транспондер, т.е. сокращение от TRANSmitter/resPONDER (передатчик-приемник), объясняет функции этого устройства. RFID-метка обычно включает в себя приемник, передатчик, антенну и блок памяти для хранения информации. Получая энергию от радиосигнала, испускаемого стационарно закрепленным считывателем либо ручным сканером, транспондер отвечает собственным сигналом, содержащим полезную информацию. RFID-метки по праву называют "умными этикетками" (smart labels).

Приемник, передатчик и память транспондера конструктивно выполняются в виде отдельной микросхемы (чипа), поэтому внешне кажется, что радиочастотная метка состоит из двух частей: многовитковой антенны и чипа (см. фото). Иногда в их конструкцию включается источник питания (например, литиевая батарейка). Метки с источником питания называются активными, без питания - пассивными. По способу записи информации RFID-метки делятся на R/W-метки (Read/Write, многократные чтение/запись), WORM-метки (Write Once Read Many, однократная запись и многократное считывание) и Read-only метки (только чтение).

Активные метки имеют свой источник питания и обычно тип R/W, т.е. данные метки могут быть многократно считаны и записаны с модернизацией информации. Объем памяти активной метки определятся требованиями применения. Некоторые системы оперируют памятью до 1 MB. В случае R/W RFID метка может выдать устройству полную инструкцию по функционированию, а затем принять полный отчет о выполнении. Зашифрованные данные становятся частью истории метки. Активные метки имеют большую дальность считывания, которая не зависит от энергии считывателя. Большинство меток работают в температурном диапазоне от -50 до +70 С. К сожалению, активные транспондеры отличаются большим размером и большей стоимостью, а также ограниченным сроком службы (максимум 10 лет, в зависимости от температурных условий функционирования, а также типа источника питания).

Пассивные метки не имеют собственного источника питания, а необходимую для работы энергию получают из поступающего от считывателя электромагнитного сигнала. Дальность чтения пассивных меток зависит от энергии считывателя и, как правило, не превышает 2 метров. Пассивные метки намного легче активных, дешевле, а также имеют практически неограниченный срок службы. Например, пассивные метки Tag-it производства Texas Instruments имеют тип FVW, позволяющий пользователю многократно осуществлять перепрограммирование личных страничек памяти. Сверхтонкий транспондер может быть легко расположен между листами бумаги, либо пластика с целью интеграции с существующими системами маркировки, включая стандартные принтеры печати штрих-кода и сканеры.

Недостаток меток заключается в меньшей дальности чтения, которая зависит от энергии считывателя, а также в необходимости использования более мощных устройств считывания.

Радиочастотные метки производятся разных форм и размеров. Метки, используемые для идентификации животных, которые помещаются под шкуру животного, могут быть не более грифеля карандаша в диаметре и полдюйма в длине. Радиочастотная метка может иметь форму шурупа для идентификации деревьев или лесоматериалов, форму кредитной карты в системах доступа и оплаты, форму брелка в противоугонных системах. Противокражные тяжелые пластиковые бирки и легкие бумажные этикетки, которые прикрепляются к товарам в магазинах, а также багажные этикетки тоже являются RFID-метками. В контейнерных перевозках и тяжелом машиностроении используются прямоугольные транспондеры величиной с несколько спичечных коробок.

Будущее RFID

Хотя технология RFID существует уже давно, начало ее массового использования в сетях поставщиков приведет к значительным изменениям. По мере распространения технологии RFID в этой области, из-за объективных факторов экономики массового производства стоимость бирок и сканеров будет постоянно снижаться. Более того, коммерческие предприятия, вкладывающие средства в установку инфраструктуры управления товарами, смогут использовать ее с другими приложениями без дополнительных расходов. Революция в области управления сетями поставщиков предприятий розничной торговли выльется в новые решения для конечных потребителей.

Например, посмотрим на недавнее объявление компании Nokia. Компания-производитель мобильных телефонов представляет набор, позволяющий превратить обычный телефон в сканер RFID. Уже через несколько лет мобильные телефоны и карманные ПК, способные сканировать бирки RFID на товарах, дадут потребителям возможность автоматического доступа к содержащейся в компьютерных сетях информации без необходимости набирать URL или адрес в Интернете. Человек сможет просто просканировать бирку RFID любого физического объекта, чтобы сразу же получить доступ к текстовой и аудио-визуальной информации об этом объекте, например, к описанию продукции, подробным указаниям, музейным экскурсиям, образцам видеоматериалов и музыки и многому другому.

Хотя системы RFID уже сегодня облегчают жизнь многим людям, не все спешат принять эти крошечные приспособления. В США и Европе защитники прав потребителей обеспокоены использованием бирок RFID на товарах розничной торговли, опасаясь, что с их помощью компании смогут отслеживать все пристрастия потребителей, от их любимого сорта колбасы до размера, стиля и цвета одежды. Большинство же аналитиков, работающих в отрасли, считает, что преимущества от использования технологии RFID, связанные с повышением качества обслуживания, перевесят любые беспокойства о конфиденциальности. Они убеждены, что преимущества технологии RFID намного перевешивают ее недостатки. К тому же центр Auto-ID (исследовательский консорциум RFID, размещающийся в Массачусетском техногологическом институте) предложил дать предприятиям розничной торговли возможность отключать бирки RFID на выходе из магазинов. Хотя единого стандарта RFID пока не существует, некоторые производители уже начали выпускать бирки с такой возможностью.