RFID – Radio Frequency Identification

Identificeren
Herkennen van objecten doen we de hele dag, zonder hier verder al te veel over na te denken. We gebruiken hiervoor onze zintuigen, we voelen kijken ruiken, proeven, wegen door op te rillen of  luisteren tot we een beeld hebben en we plakken er een soort van label op. Zo werken onze hersenen nu eenmaal. Dit hele proces van herkennen of labelen is natuurlijk een hoop werk voor ons brein, en soms ook fysiek voor ons lichaam. Door herkenning en herhaling gaan we dingen sneller herkennen natuurlijk, we leren.

Maar wat als we deze informatie nu eens in een database zetten en deze per object direct beschikbaar kunnen maken? Dan hoeven we niet meer te herkennen maar kan dit door een computer worden gedaan, een aantal goede voorbeelden hiervan zijn de streepjescode, of barcode(1), ponskaarten(2), QR-codes(3) en Near Field Communication NFC(4).

  1. Norman Woodland was samen met Bernard Silver uitvinder van de streepjescode. Zij zagen het belang in van eenvoudige coderingen voor het slagen van de poging gegevens automatisch te verwerken. De streepjescode kan als een opvolger van de ponskaart worden gezien.
  2. De ponskaart was een van de eerste geautomatiseerde door machines leesbare codering. Ponskaarten zijn kaarten die een centrale functie vervulden in het systeem dat in de 2e helft van de 20e eeuw de aanzet vormde voor geautomatiseerde informatieverwerking. Zij werden tot in de jaren 80 gebruikt om informatie op te slaan in een vorm die machinaal gelezen kon worden.
  3. En iedereen kent tegenwoordig de QR-code, ook een vorm van codering door computers (vaak smartphones) gelezen worden.
  4. Near field communication (NFC) is een vorm van RFID. Waar het bij RFID primair om opslag en verzenden van informatie in één richting gaat, communiceert NFC in twee richtingen en kan het ontvangen signalen ook zelf verwerken. Philips ontwikkelde de NFC-techniek samen met Sony. NFC wordt, onder andere, toegepast in mobiele telefoons als betaalmiddel en in ticketsystemen. De samenwerking met Nokia was van belang voor de uiteindelijke toepassingsmogelijkheden in telefoons. Betalingsmaatschappij VISA onderzocht het betalingsverkeer.

De geschiedenis
Het principe van identificatie door middel van radiosignalen gaat terug tot de Tweede Wereldoorlog. Toen werden vliegtuigen voor het eerst voorzien van radiobakens, zodat vliegtuigen als vriend of vijand konden worden geïdentificeerd. RFID, zoals het in zijn huidige vorm wordt toegepast, stamt uit de jaren zestig.
Twee medewerkers van Philips ontdekten toen hoe chips op afstand konden worden uitgelezen. Het bedrijf ID Engineering ontwikkelde daaruit toepassingen op het gebied van diefstalpreventie. C&A was het eerste bedrijf in Europa dat de nu overal bekende detectiepoortjes inzette en aan de winkelwaren een RF-etiket bevestigde.
De toevoeging van een unieke Electronic Product Code (EPC) en een beheerssysteem leidde tot de structuur die nu RFID heet. Hierna volgden legio toepassingen zoals diefstalpreventie, voorraadbeheer en toegangsdetectie. De retailstandaard bevindt zich in een eindeloze ontwikkelingsfase.

Frequenties
RFID-tags onderscheiden zich ook door de gebruikte frequentie. In het algemeen geldt; hoe lager de frequentie, des te verder het leesbereik, maar hoe groter de antenne moet zijn. Hogere frequenties hebben echter meer moeite met metaal en vocht. Veel gebruikte frequenties en hun gebruikte namen zijn:

  • 125 kHz (Low Frequency, LF),
  • 134.2 kHz (Low Frequency, LF) “Voor huisdieren gebruikte chips”
  • 13,56 MHz (High Frequency, HF),
  • 860 tot 950 MHz (Ultra High Frequency, UHF),
  • 2,45 GHz (Microwave, MW).

Soorten
Er bestaan RFID-tags in de meest uiteenlopende vormen en afmetingen. Ze kunnen alleen-lezen of lezen/schrijven zijn.

Ze kunnen actief, semiactief/semipassief of passief zijn. Actieve RFID-tags hebben een batterij en kunnen worden gelezen en geschreven met een “remote transceiver” ook wel “reader” of lezer genoemd die met een antenne radiogolven zendt en ontvangt. Ze kunnen een signaal over een grotere afstand (van zo’n 100 meter tot zelfs een paar kilometer) uitzenden; ze zenden meestal met een interval hun ID uit. Semi-actieve tags hebben ook een batterij maar zenden alleen als antwoord op een ontvangen signaal. Passieve tags hebben geen eigen energiebron: ze benutten het elektromagnetische veld van een lezer om een stroom te induceren in een spoel, waarmee de chip wordt gevoed. Hierdoor gaat het antwoordsignaal niet over een grote afstand (van enkele centimeters tot ongeveer vijf meter). Tevens zijn er de zogenaamde ‘chiploze tags’, die gebruikt worden voor eenvoudige identificatie zoals diefstalpreventie. Dit zijn strikt genomen geen RFID-tags omdat ze geen uniek identificatienummer (ID) bevatten. Ze bestaan namelijk uit een afgestemde resonantiekring die op een specifieke frequentie energie absorbeert.

Ook de hoeveelheid data kan verschillen van enkele bits tot meer dan 1 megabit. Al deze mogelijkheden vertalen zich uiteraard ook in de prijs: een eenvoudige passieve tag kost niet meer dan dertig eurocent. Gecompliceerde RFID-tags, die bijvoorbeeld gekoppeld zijn aan sensoren die ook nog de temperatuur of vochtigheid meten, zijn aanzienlijk duurder (soms wel 100 euro per stuk).

De laatste trend binnen de RFID-branche is UHF EPC Class 1 Gen 2 tag afgekort Gen 2, waarin gen staat voor Generation. Deze tags leveren betere prestaties dan de voorgaande UHF-standaarden. Hierdoor wordt er steeds meer mogelijk met RFID. RFID-tags zullen nooit de streepjescode geheel gaan vervangen aangezien de kostprijs altijd hoger zal zijn dan het printen van een streepjescode. Kostprijzen voor gen 2 tags liggen tussen de 5 en 20 cent (afhankelijk van het aantal).

Een nieuwe ontwikkeling is de printbare RFID-tag. Deze wordt gemaakt met een vrij nieuwe techniek die het mogelijk maakt om metaal te printen. Hiervoor kan een normale inkjetprinter aangepast worden om metaalzout-oplossingen, van koper of zilver, te kunnen printen. De geprinte tags moeten daarna alleen onder een warme pers gedroogd worden. Met deze ontwikkeling wordt het gebruik van RFID nog goedkoper.

Voordelen van RFID

  • Er is geen fysiek contact nodig;
  • Er is geen zichtlijn nodig (zoals bij de streepjescode);
  • Vele (honderden) codes kunnen in een of enkele seconden worden gelezen;
  • Veel grotere afstanden zijn mogelijk dan bij de streepjescode (hoewel de techniek ook hier grote vooruitgang boekt);
  • Vervalsen van RFID-tags is veel complexer dan de streepjescode;
  • Door de unieke codering wordt productvervalsing bemoeilijkt en/of snel opgespoord;
  • Door weersinvloeden, vuil, enzovoorts kunnen streepjescodes (in tegenstelling tot RFID-tags) onleesbaar worden.

Nadelen van RFID

  • De privacy kan in het geding komen;
  • Als het unieke identificatienummer van een RFID-tag wordt gekopiëerd, kan men duplicaat RFID-TAGS maken waardoor indentificatie valselijk kan zijn;
  • Als identificatiedocumenten zoals een paspoort een RFID-tag hebben, kunnen regeringen en inlichtingendiensten hier misbruik van maken en mensen volgen;
  • Als het identificatienummer van een RFID-tag verbonden kan worden met een individu, kan dit individu gevolgd worden (door marketeers, overheidsfunctionarissen, stalkers, dieven of andere criminelen);
  • Lees/schrijfmogelijkheden van de RFID-tag kunnen het mogelijk maken dat er ongemerkt fraude wordt gepleegd;
  • Een ander probleem is tag-collision: als RFID-chips tegelijk worden geactiveerd door een zender en ze tegelijk hun code versturen, kan de ontvanger de verschillende codes niet onderscheiden. Dit wordt voorkomen door middel van selectieve activatie met behulp van binary tree search-methode totdat slechts één tag reageert.
  • Omdat een RFID-reader veel informatie genereert is inzet van een speciaal soort software (middleware/edgeware) noodzakelijk, hoewel er steeds meer readers op de markt verschijnen die dit zelf kunnen;
  • Door het weggooien van verpakkingsmateriaal, tickets enzovoorts met een RFID-chip komt het afval zo vol metalen, dat het alleen nog maar als chemisch afval kan worden opgehaald. Het is in ieder geval niet te hergebruiken.
  • RFID kan medische apparatuur op afstand verstoren.
  • RFID-tags kunnen (geringe) elektromagnetische straling veroorzaken.
RFID tags zijn gevoelig voor klonen, maar dit is enkel op zeer korte afstand mogelijk.
RFID tags zijn gevoelig voor klonen, maar dit is enkel op zeer korte afstand mogelijk.


One Response to RFID – Radio Frequency Identification

  1. Avatar kleurenadvies
    kleurenadvies says:

    Hallo! Ik was op zoek naar informatie over dit onderwerp. Bedankt voor dit zeer nuttig artikel u!