Анализ RFID-домофона

В 1945 году в Лос-Аламосе состоялась первая демонстрация RFID технологии. RFID-система состоит из двух основных компонентов: RFID-считыватель – прибор, который посылает радиоволны различной допустимой частоты к метке, с помощью чего и считывает с нее информацию и RFID-метка – миниатюрное запоминающее устройство, состоящее из антенны и чипа [1].

Свое первое применение данная технология нашла в военной индустрии: все военные самолеты снабжались RFID-метками и считывателями. Это позволяло в небе, в условиях недостаточной видимости, безошибочно определять союзников.

RFID на производстве в основном применяется в системах контроля и учета перемещения материальных средств, а также в автоматизированных системах контроля и управления доступом (АСКУД). В ЖКХ RFID также применяется в автоматизированных системах контроля доступа, например, на стоянках автомобилей [2]. Распространенные в ЖКХ решения на основе стандартных домофонных систем имеют значительный недостаток – необходимость приложения метки (карты или брелока) к считывателю. Этот недостаток вызывает неудобства для пожилых лиц, лиц с ОВЗ и родителей с колясками.

Проанализировав данные о внедрении RFID в ЖКХ, было выявлено, что разработки в этой области проводятся в малом количестве. Одной из наиболее перспективных разработок является модернизация привычного и известного всем дверного домофона, путем установки RFID-модуля для бесконтактного считывания. Этот модуль позволяет считывать наличие метки (карты или брелока) на расстоянии до 1 м. При этом метка может находиться как в сумке, так и в кармане. Внедрение данного решения не требует значительных затрат, но повысит комфорт для отдельных категорий населения [3].

Принцип работы данной системы прост: к стандартному домофону присоединяется разрабатываемый RFID-модуль и рядом устанавливается антенна считывателя, жильцам выдаются RFID- метки. Для того, чтобы замок двери в подъезд открылся, достаточно просто подойти к двери. Считыватель за доли секунд считает информацию с метки и разблокирует замок двери.

RFID-метка, в основном, состоит из двух частей: антенна и чип. Такая метка называется пассивной, она не имеет собственного источника питания, и для ее работы необходимо чтобы считыватель запитал ее своими радиоволнами.

Так же, существуют активные RFID-метки. Такие метки оснащены собственным источником питания. Процесс считывания информации с активных меток происходит аналогично, но чип такой метки активировать уже не нужно, т.е. чип метки постоянно посылает свои электромагнитные волны, и когда метка попадает в зону считывания, волны просто попадают в считыватель и происходит идентификация.

Материал, из которой изготовлена антенна для RFID-метки, оказывает прямое влияние на радиус и качество считывания. Обычно антенны изготавливают из меди, алюминия и стали. Опытным путем было установлено, что медь лучше всего подходит для изготовления антенн, т.к. лучше остальных материалов проводит электрический ток и имеет малое сопротивление, что в свою очередь, в разы увеличивает радиус считывания [4]. Не менее важными факторами качества считывания является форма антенны и материал корпуса RFID-метки. Форма антенны может быть самой разнообразной: круглой, квадратной, треугольной, овальной, прямоугольной. Оптимальная форма – круглая. Это объясняется равномерностью отправляемых сигналов.

В заключении стоит отметить, что преимуществами разработанной системы являются повышение комфорта при сравнительно невысоких расходах и большое распространение домофонных систем. Не нужно постоянно доставать брелок от домофона или совершать звонки для того, чтобы открыть дверь. Достаточно того, что RFID-метка находится поблизости (в кармане, сумке, кошельке) и она автоматически считается. Скорость срабатывания данной системы не превышает 1.5 секунд. Одним из главных преимуществ RFID-системы является невысокая цена изготовления и замены сломанных или потерянных меток.

Несмотря на преимущества этой системы, у нее есть несколько минусов. Главным из них является то, что RFID-домофон напрямую зависит от погодных условий. Если в окружающей среде будет повышена влажность, то система может работать некорректно. Так же система пагубно реагирует на резкое снижение / повышение температур [5]. Наличие поблизости работающего сварочного аппарата, который генерирует сильные электромагнитные поля, может вовсе на время вывести из строя RFID-домофон.

Несмотря на ряд недостатков RFID – быстроразвивающаяся технология, все больше проникающая в нашу жизнь. С течением времени находятся новые решения на ее основе (NFC в смартфоне и смарт-часах, «Свободные руки» в автомобиле и др.). В ЖКХ применение RFID при условии не высокой цены устройств будет также расширяться и одним из подобных решений может стать разрабатываемый модуль для бесконтактного считывания.

1. Клаус Финкецеллер RFID – технологии / Клаус Финкецеллер – Санкт – Петербург: Изд - во Додэка 21, 2018. – С. 330-332.
2. Клаус Финкецеллер Справочник по RFID / Клаус Финкецеллер – Санкт-Петербург: Изд – во Додэка 21, 2018. – С. 420-426.
3. Пшеничников В. С. RFID. 1 технология – 1000 решений. Практические примеры применения RFID в различных областях / Пшеничников В.С. – Москва: Изд – во Альпина Паблишер, 2016. – С. 55 – 58.
4. Сандип Лахири RFID. Руководство по внедрению / Сандип Лахири – Москва: Изд – во КУДИЦ – ПРЕСС, 2017. – С. 180 – 184.
5. Hunt Daniel V. A Guide to Radio Frequency Identification / V. Hunt Daniel, Albert Puglia, Mike Puglia – Seattle: Изд – во WILEY, 2016. – С. 129-135.