RFID / RFID Teknolojileri

RFID (Radio Frequency Identification) Radyo Frekanslı Tanıma; radyo dalgaları kullanarak, cisimler tanıma yöndemidir. RFID’yi bir sistem olarak ele alacak olursak temelde iki kısıma ayrılır; yafta ve okuyucu. Okuyucu, sahip olduğu antenler sayesinde yaftaya RF verileri gönderir ve toplar. Bir okuyucunun aynı işlevi gören birden fazla anteni olabilir. Yaftalar ise bir anten, veriyi üzerinde taşıyan bir microçip ve bunların bağlantısını sağlayan taşıyıcıdan oluşur.

Yaftalar üzerilerinde taşıdıkları antenin ve çipin trüne göre ikiye ayrılırlar;

Endüktif Bağlantılı RFID Yaftalar

Söz konusu yaftalar tüm dünyada hayvanlardan, arabalara, insanlara kadar bir çok şeyi takip edebilmek için kullanılmış yaftalardır ve 3 parçadan oluşur.

• Silikon Mikroprosesörler; ebatlarına ve kullanım ereklerine göre çeşitlilik gösterirler.
• Metal Bobin; bakır yahut aliminyumdan dairesel sarmallar oluşturarak yaftaya yerleştirilmiş bu bobinler yaftanın antenlerini oluşturur. Yafta bu sayede okuyucuya bilgi göderir ve alır. Okuma mesafesi ile sarmalın uzunluğu arasında  pozitif bir korelasyon bulunkaktadır. Bu bobin antenler 13,56 MHz’lik frekansta işlevlerini yerine geitirirler.
• Kaplayıcı Malzeme; çip ile bobinin üstünü kaplayan cam ve ya polimer malzeme.

Indüktif Yaftalar; okuyucunun meydana getirdiği manyetik alanın tetiklemesi ile aktif hale geçerler. Yaftanın anteni enerjiyi alır ve böylece yafta okuyucu ile konuşmaya başlar. Bu aşamadan sonra yafta manyetik alanın ganımı değiştirir ve kendisindeki bilgiyi okuyucuya göndermek için okuyucuya yeniden erişir ve veriyi aktarır. Okuyucuya gönderilen bilgi, yine okuyucu aracılığı ile bilgisayara aktarılır.    

Kapasitif Bağlantılı RFID Yaftalar

Yafta bazında yüksek maliyetten kaçınmak amacı ile üretilmiş, aynı mantıkla çalışmasına rağmen farklı biçimde üretilen yaftalardır. Metal bobin yerine farklı bir malzeme kullanılır ve aynı işi görebilecek daha az silikon malzeme kullanılır. Bu tip yaftalarda 3 paçadan oluşur.

• Silikon Mikroprosesör; 3 mm2 gibi küçük bir ebada sahip olmasına rağmen, 96 bit’lik bir bilgiyi saklayabilme kapasitesi vardır. Bu sayede trilyonlarca özel numarayı bu çipe atayabilme olanağına sahip olursunuz.
• Iletken Karbon Mürekkep; yaftanın anteni görevini gören çok özel bir mürekkeptir. Kağıt substrana geleneksek basım tekniği ile uygulanır.
• Kağıt; silikon çip üzerinde karbon mürekkep-elektrotların basılı olduğu kağıdın arkasına iliştirilir, böylece geleneksel kağıt etiketlerle entegre edilerek üretilmiş, düşük maliyetli yaftalar oluşturulmuş olur. 

Bu etiketlerin bir özelliği de endüktif etiketlere nazaran daha esnek olmalarıdır. Katlandığı, yırtıldığu, buruşturulduğu halde içinde ki bilgiyi aktarmaya devam edebilirler. Manyetik alanla çalışmaya başlayan endüktif yaftaların tersine, okuyucunun meydana getirdiği elektiriksel alanlar sayesinde çalışmaya başlarlar. Fakat bir se dezavantajları vardır, bu yaftaların değişik ebatta üretilme kapasiteleri azdır, bu da taşıdıkları bilgi açısından daha sınırlı olmalarına sebep olmaktadır.

RFID Tipleri

Pek çok uygulamaya uygun pek çok yafta çeşidi vardır. Söz konusu yaftalar, iletişim kurdukları frekans, konuştukları protokol, nasıl aktif hale geldikleri ve bigiyi nasıl depoladıları gibi farklı kriterler doğrulsununda çeşitlilik gösterirler.

Kullanılan en temel frekans bantları

Düşük frekans (125/134KHz) – LF: Kartlı geçiş ve varlık takibi konusunda en yaygın olarak kullanılan frekanstır.

Yüksek Frekans (13,56 MHz) – HF: Veri aktarımında orta derecede hız ve okuma alanı gerektiği yerlerde kullanılır.

Ultra Yüksek Frekans (850 MHz to 950 MHz ve 2.4 GHz’den 2.5 GHz’e kadar) – UHF : En uzun alan ve en yüksek okuma hızını sağlamaktadır.

Yafta Protokolleri

Her RFID yaftası belirli bir protokole göre üretilir ve bu protokol yaftanın dış dünya ile nasıl iletişim kuracağını belirler. Okuyucu ile yafta ayrı protokollere sahip olacak olursa iletişim kurmaları imkansız olacaktır. Her protokol inşaası esnasında bir takım özelliklerle donatılır lbunlardan bazıları; veri şifreleme, kitleme özelliği gibi güvenlik konularını ve anti-çarpışma konularını içerir.

RFID teknolojisini üreten  firmalar bir yandan çoklu sistem protolleri ile ve farklı frekanları ile entegre çalışabilecek sistemler üzerinde araştırma yapmaya devam ediyorlar. Bu sayede firmalar kendi Pazar ve ürün türlerine en uygun sistemini seçme olanağı bulacaklar.

Aktif ve Pasif Yaftalar

Aktif yaftalar pille çalışmakta olup 30 metre gibi uzak bir mesafeden okuyucuya yayın yapabilen ve veri aktarımı gerçekleştirebilen yaftalardır. Araçlar gibi yüksek maliyetli ürünleri etiketlemek için kullanılırlar. Gemi taşımacılığında kullanılan konteynırlar üzerinde bulunan etiketler buna örnek teşkil ederler.

Pasif yaftalar katiflerin tersine pille değil okuyucudan aldığı enerji ile aktif hale gelirler. Okuyucu antenleri sayesinde düşük güçte radyo sinyali oluşturup bunu yaftaya aktarır ve yine antenleri sayesinde yaftaya monte edilmiş çipi harekete geçirmek için yaftadan gelen veriyi çeker. Yafta okuyucuyla zıt yönde hareket ederek veri tanımlamasını ve veri değişimini gerçekleştirir. Fakat bu süreci gerçekleştirebilmesi için yafta okuyucuya yakın bir mesafede olması icap eder bu yüzden okuma mesafesi çok kısadır pasif etiketler. Hafıza kapasiteleri aktif yaftalara nazaran daha kısıtlı olmasına karışın daha hesaplıdırlar.

Veri Depolama:

Yaftaların üzerine bilgi yüklenebilmesini sağlayan çiplerdir ve temelde iki çeşit olarak karşımıza çıkarlar “yalnızca okunabilen” ve “okunup yazılabilen. Yalnızca okunabilen çiplerin üzerine belirli bir bilgi üretim esnasında yazılır ve bir daha değştirilemez.

Okunup yazılabilen etkitelerin özelliği ise kullanıcı tarafından mevcut bilgiye ek bilgi girilebildiği gibi aynı zamanda mevcut bilgi tamamen değiştirilebilir. Diğer lerine nazaran daha maliyetli olan bu yaftalara alternatif olara üretilmiş bir başka tip yafta vardır. Bir Kere Yazılan Sürekli Okunabilir (WORM); bu etiketlerin özelliği üzerine kullanıcı tarafından bir kereye mahsus bilgi yazılabilmesi ve daha sonra yalnızca okunur yafta haline dönüşmektedir.