Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

RFID в системах транспортной идентификации

В рубрику "Системы контроля и управления доступом (СКУД)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

RFID в системах транспортной идентификации

В настоящее время наряду с другими системами автоматизации процессов на транспорте все шире и шире применяется технология радиочастотной идентификации (RFID - Radio Frequency Identification). Область ее применения простирается от идентификации автомобилей до систем оплаты транспортных услуг, и эти направления будут оставаться актуальными и в обозримом будущем


Л.A. Стасенко

Генеральный директор компании "Релвест"

В отличие от классических систем доступа для персонала, использующих в качестве идентификаторов низкочастотные Proximity-карты и довольно компактные настенные считыватели, в задачах транспортной идентификации есть несколько нюансов, которые выделяют такие системы в отдельную категорию.

Особенности транспортной идентификации

Во-первых, при идентификации транспорта требуется, как правило, значительно большая дальность чтения идентификатора, доходящая до единиц и даже десятков метров (автору известна такая система, установленная на горнодобывающем предприятии и регистрирующая карьерные самосвалы, размер которых доходит до размеров небольшого дачного домика). Во-вторых, часто не только к считывателям, но и к идентификаторам предъявляются жесткие требования по устойчивости к климатическим воздействиям: это и температуры до -40...-50 °С, и работа под проливным дождем и градом.

В-третьих, существует особенность, характерная для части транспортных приложений, – высокая скорость регистрации транспорта, движущегося со скоростью до 200 км/ч. Из систем данного класса в России известно оборудование компаний NEDAP (Голландия), TagMaster (Швеция), Balogh (Франция), "Релвест" (Россия).

Посмотрим, какие из существующих решений наиболее применимы для транспортной идентификации.

Рабочие частоты
Существует пять основных частотных диапазонов, закрепленных за различными стандартами технологии RFID. Сразу заметим, что некоторые из частот (такие, как 13,56 МГц и 2,45 ГГц) едины для всех стран. В то же время в низкочастотном диапазоне в некоторых странах вместо 125 кГц используется частота 135 кГц. В СВЧ-ди-апазоне стандарты также различны: для Европы и России (860–870 МГц), Америки (902–908 МГц) и Японии (950–956 МГц).

Различны также и максимально разрешенные мощности излучения считывателей, что определяет максимальную дальность чтения меток, в первую очередь максимально дешевых пассивных.

Наименее распространенный частотный диапазон – 433 МГц. Для него производятся системы активной идентификации всего несколькими компаниями в мире. Возможно, это связано с тем, что 400-мегагерцевый диапазон (имеющий также разные стандарты в интервале от 430 до 460 МГц в разных странах) настолько сильно "замусорен" беспроводными системами охранной сигнализации, переносными радиостанциями и автомобильной сигнализацией, что гарантировать нормальную работу систем RFID сложно. В России системы дальней идентификации в СКУД и на транспорте в основном используют нелицензируемый диапазон 2,45 ГГц.

Дальность идентификации
Дальность идентификации для пассивных систем зависит от нескольких основных факторов: частотного диапазона, мощности излучения считывателя и размеров антенн считывателя и метки. Для активных систем зависимости несколько отличаются и приобретают дополнительные факторы, например метод модуляции сигнала и ширина спектра.

Максимально достижимая дальность идентификации для различных размеров антенн считывателей и меток (для меток это примерно размер стандартной кредитной карты) приведены в таблице.

Для систем активной идентификации, особенно в СВЧ-диапазоне, понятие размера антенны становится достаточно условным и указано для оценки габаритов считывателя.

Активная или пассивная?
Как видно из таблицы, системы активной идентификации имеют на два порядка большие дальности чтения меток. Это и понятно – в пассивной системе считыватель должен "донести" до метки достаточное для работы ее микросхемы количество энергии, в то время как в активной системе метка имеет собственный источник питания, а дальность при этом определятся уже другими факторами.

Из принципов и конструкции активных и пассивных меток вытекает другое их различие, касающееся стоимости, – также на один-два порядка. Как говорится, за все надо платить...

При использовании активных систем следует обращать внимание на конструкцию меток: ведь если не через год-два, то уже лет через пять батарейка в метке прикажет долго жить – и что тогда? Многие популярные в России системы активной идентификации зарубежного производства имеют неразборные конструкции, и при "погибшей" батарейке придется менять все метки на новые. Производителей таких меток понять можно – они готовят себе рынок на перспективу, потому что обещанные пять лет многим при покупке системы кажутся вечностью. Но, к сожалению, это время пролетает слишком быстро, и вы все равно оказываетесь перед необходимостью платить за новые метки...

Особенности оборудования
При выборе специализированных автотранспортных считывателей СКУД следует обращать внимание на несколько факторов:

  • Наличие типовых интерфейсов для подключения к контроллерам СКУД. Это особенно актуально при интеграции автотранспортной и классической СКУД.
  • Выбранные идентификаторы должны быть эффективны и удобны, а также должны соответствовать вашим требованиям по дистанции чтения, размерам, прочности, климатическим условиям, дизайну и т.д.
  • При интеграции транспортной и классической СКУД иногда можно оптимизировать затраты и решать попутные задачи, если использовать двухстандартные метки, содержащие сразу низко- и высокочастотный идентификаторы от разных производителей. При этом предпочтительно, чтобы код метки в обоих рабочих диапазонах был одним и тем же.
  • Желательно, чтобы выбранные считыватели были удобны для монтажа и эксплуатации. Вряд ли будет удобно лезть на столб с компьютером в руках, чтобы перепрограммировать считыватель. Кроме того, будет очень грустно, если он выйдет из строя из-за климатических особенностей места, где эксплуатируется.
  • Поскольку речь идет об идентификации автотранспорта, следует учитывать, на какой скорости будет осуществляться регистрация автомобильной метки, поскольку данный параметр может отличаться у разных производителей в несколько раз.

Новые направления

Решения в области активной идентификации
Из замеченных в последнее время тенденций можно отметить рост количества новых продуктов в области дальней активной идентификации в диапазоне 2,45 ГГц. Объясняется это довольно просто: развитие элементной базы для целей внутриофисных и домашних беспроводных коммуникаций привело к появлению в больших количествах новых элементных баз, причем с разумными ценами. Ряд компаний быстро выпустили на рынок считыватели и метки на базе приемопередатчиков (трансиверов), разработанных для беспроводных (Wireless) технологий связи, однако эти решения не всегда применимы в реальной жизни. Дальняя идентификация всегда привносила свои проблемы в СКУД, поскольку с ростом дальности размывается граница зоны чтения и еще большая проблема возникает при попытке определить направление прохода или проезда. Вместе с тем адекватные решения в данной области уже появились на российском рынке, и считыватели СКУД с дальностью до 30–50 м – это уже серийный продукт.


Еще одно решение, привнесенное из других областей применения RFID, – использование для построения считывателей большой дальности стандартов и элементной базы, разработанных для систем глобальной логистики (стандарт EPC и разработанные для него метки самого разнообразного конструктивного исполнения, а также считыватели и антенные системы). Ввиду большой массовости решений для данного стандарта следует ожидать снижения цен на системы дальней идентификации для транспорта, построенные на основе данной технологии.

Системы позиционирования
Необходимость повышения уровня автоматизации во всех сферах привела к появлению новых решений в области активной дальней идентификации. Как для офисных приложений (СКУД, системы управления персоналом), так и для многих других задач (мониторинг контейнеров на площадках хранения, автомобилей на стоянках) возникает потребность в определении местоположения маркированных объектов в реальном времени. И эта задача уже имеет несколько решений. Базируются подобные решения на оборудовании для наиболее популярного сейчас частотного диапазона – 2,45 ГГц.

Точность позиционирования составляет около 1 м на открытых пространствах и примерно 3 м в помещениях – результат, который для многих реальных задач вполне приемлем. Подобные системы могут выполнять и функции позиционирования и идентификации: например, на автостоянке такая система разрешает автомобилю въезд на стоянку, а во время нахождения автомобиля на стоянке постоянно следит за наличием транспортного средства все время его парковки.

Карточные технологии на транспорте

В данной прикладной области (примером может служить Московский метрополитен) применяются карты диапазона 13,56 МГц стандарта ISO-14443A. Известно также другое название этих карт – Mifare®. Во всем мире используются уже сотни миллионов таких карт, при этом больше всего их в Юго-Восточной Азии (в основном в Китае), а меньше всего – в США. Сегодня уже все привыкли, что даже одноразовые проездные билеты представляют собой Proximity-карты, правда, в бумажном исполнении (Mifare UltraLight).


Но даже более защищенные по сравнению с ранее использовавшимися магнитными билетами карты Mifare UltraLight сегодня уже тоже не удовлетворяют требованиям по защищенности от подделок и мошенничества. В связи с этим основные мировые производители кристаллов для этих карт (NXP – бывший Philips, а также Infinion) предложили новые версии недорогих массовых продуктов для оплаты на транспорте. У NXP это одноразовые билеты Mifare UltraLight С, карты стандарта Mifare Plus для многоразовых билетов, а у Infinion – одноразовые билеты на основе кристаллов my-d move. Новые решения имеют улучшенную криптографическую защиту и наряду с применением более защищенных каналов связи со считывателями позволяют практически полностью исключить мошенничество в области оплаты транспортных услуг.

Мы рассмотрели только общие принципы применения технологии радиочастотной идентификации в транспортных приложениях. На самом деле, по каждому из представленных на рынке решений можно написать как минимум целую статью, однако это задача других авторов.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #3, 2010
Посещений: 9962

  Автор

Стасенко Л. А.

Стасенко Л. А.

Генеральный директор компании "Релвест"

Всего статей:  13

В рубрику "Системы контроля и управления доступом (СКУД)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций