Radio Frequency Identification (RFID) is een slimme oplossing voor de identificatie en tracering van producten in verschillende sectoren. In deze post wil ik het hebben over Radio Frequency IDentification ofwel RFID. Radiofrequentie-identificatie, in het kort RFID, is een algemene term voor technologieën die radiogolven gebruiken om automatisch objecten of personen te identificeren. De RFID techniek maakt het mogelijk om via radiosignalen een object te identificeren.

Eigenlijk is RFID de opvolger van de streepjescode. Tegenwoordig zijn de meeste producten voorzien van een gegraveerde dan wel geprinte streepjescode of van een RFID-chip (radio-frequency identification) die gegevens via radiogolven doorstuurt. Deze codes zijn gestandaardiseerd waardoor informatie, zoals de productkenmerken de producent, de traceerbaarheid, de logistieke data en de specifieke eigenschappen, kunnen worden geïdentificeerd.

RFID stamt al uit de jaren 60 en is uitgevonden door Philips. Deze techniek is daarna ontzettend doorontwikkeld.

Hoe werkt RFID?

Om RFID-herkenning mogelijk te maken, hebben de artikelen die u wilt identificeren een zogenaamde RFID-transponder of RFID-tag nodig, die vervolgens kan reageren op het verzoek van een reader. Het is een vorm van automatische identificatie en gegevensverzameling. Het RFID-label of tag is een klein chipje dat informatie bevat en op of aan objecten kan worden bevestigd. De RFID-reader communiceert met een RFID-label of tag via radiogolven en leest informatie uit of schrijft informatie weg. De readers fungeren als een interface tussen de RFID-transponder en computersystemen en databases.

Bij RFID vindt de communicatie plaatst tussen de RFID Tag en de transceiver (lezer / ondervrager). De transceiver leest de chip uit welke verbonden is met een antenne. Zo’n chip noemen we ook wel een transponder ofwel “het integrated circuit”. Voor een goede werking is het zaak dat zowel de transceiver als de RFID tag op dezelfde frequentie opereren. De CEPT heeft voor deze “short range devices” bepaalde frequenties toegekend.

De tranceiver zend een radiosignaal via een bepaalde frequentie uit welke door de antenne in de RFID tag ontvangen wordt. Het elektromagnetische veld zorgt ervoor dat de chip geactiveerd wordt en via zijn kleine antenne data retour stuurt naar de tranceiver. De chip in de RFID tag wordt voorzien van stroom via de antenne. De antenne verzameld energie en stuurt deze door naar de chip. Hoe groter de antenne des te verder het leesbereik is.

Dit komt omdat een grotere antenne gebruik kan maken van een lagere frequentie. En over het algemeen geldt de regel “hoe lager de frequentie des te verder het leesbereik”. De Electronic Product Code in de chip is meestal een 96-bits datastring.

De eerste 8 bits van deze string vormen de header. In de header staat omschreven welk protocol er gebruikt wordt. De volgende 28-bits identificeren de organisatie welke de data op de tag beheerd. De organisatie is gekoppeld aan een ID nummer uitgegeven door de GS1. Dit nummer staat in deze 28-bits. De volgende 24-bits vormen de “object-class”. De “object-class” identificeert het type product. De laatste 38-bits vormen dan het unieke nummer voor tag.

Componenten van een RFID-systeem

  1. RFID-label of tag: Alle items zijn uitgerust met een label of een tag. Op deze labels of tags staat unieke informatie over het specifieke unieke item. Hierdoor is ten alle tijden specifieke informatie over een item beschikbaar, en weet jij altijd wat het is.
  2. RFID-readers: Er zijn verschillende manieren om RFID-labels of tags uit te lezen. Ze kunnen gescand worden met een handheld, vaste of mobiele reader. Ook kunnen readers zich bevinden in de vloer of aan het plafond.
  3. Databeheer: Als alles is gescand, worden alle gegevens overzichtelijk weergegeven via onze zelf ontwikkelde software. Maar kan ook ontsloten worden naar anders achter liggende systemen zoals Odoo, SAP of Dynamics 365 Business Central.

Soorten RFID-tags

Zoals al gezegd zijn er een aantal soorten RFID. Er zijn twee hoofdsoorten: passieve en actieve systemen.

  • Passieve RFID-tags: Een passieve RFID tag werkt zoals eerder omschreven. Hierbij wordt de chip voorzien van stroom door het opgewekte elektromagnetische veld van de antenne. Deze RFID tags zijn het goedkoopste en vaak statisch (dus niet te herschrijven met een andere code). Er bestaan overigens wel herschrijfbare passieve RFID tags. Statische tags kosten gemiddeld 30 cent en herschrijfbare tags tussen de 1 en 5 euro. De passieve RFID tag kan slechts uitgelezen worden op een korte afstand. Onze RFID-tags zijn passief, wat betekent dat ze geen eigen stroombron hebben en afhankelijk zijn van de radiosignalen van een lezer om hun informatie te activeren en te verzenden. Deze tags hebben over het algemeen een kort bereik, dat kan variëren van 1 cm tot 9 meter, afhankelijk van de frequentie van de tag (lage, hoge of ultrahoge frequentie). Ze worden voornamelijk gebruikt voor taken zoals inventarisbeheer, het volgen van goederen en toegangscontrole, waarbij de nadruk ligt op het identificeren van items in de buurt van een lezer.
  • Actieve RFID-tags: Een actieve RFID tag is voorzien van een batterijtje welke de microchip van stroom voorziet. De actieve tag zend zelf zijn signaal uit. Dit signaal wordt meestal met periodiek verzonden. Het signaal van een actieve RFID tag kan kilometers ver reiken waardoor producten b.v. op grote afstand gevolgd kunnen worden. Actieve RFID tags zijn dus bruikbaar tot de batterij op is. Dit duur gemiddeld 2 tot 5 jaar. Actieve tags kunnen gekoppeld worden met andere sensoren zoals temperatuur en druk sensoren. Ook zijn dit type tags vrijwel altijd herschrijfbaar. Actieve RFID-tags, daarentegen, hebben een ingebouwde batterij waardoor ze over grotere afstanden gegevens kunnen verzenden. Actieve tags worden vaak gebruikt voor toepassingen waarbij tracking over lange afstanden nodig is, zoals het volgen van voertuigen of grote objecten in een magazijn.
  • Semi-passieve RFID tag: Dit is dan de PRAT (Passive Reader Active Tag) variant. De semi-passieve RFID tag heeft net zoals een actieve RFID tag een batterijtje maar stuurt zijn signaal alleen als antwoord op het leesverzoek van een tranceiver retour. Deze tags verbruiken dus minder vermogen waardoor ze vaak langer meegaan dan actieve tags (uiteraard, net zoals bij actieve tags afhankelijk van de omgevingsfactoren zoals temperatuur en luchtvochtigheid).

Toepassingen van RFID

RFID-tracking wordt in veel industrieën gebruikt. De voordelen en toepassingen van RFID zijn legio. Over de gehele wereld wordt RFID voor miljoenen toepassingen gebruikt. RFID kan voor ontzettend veel toepassingen worden gebruikt.Hier zijn enkele voorbeelden:

  • Toegangscontrole (b.v. digitale sleutels in de vorm van badges, druppels, pasjes, chips etc. maken gebruik van RFID)
  • Fraude preventie (medicijnen, bankbiljetten, paspoorten e.d.)
  • Industrie 4.0 toepassingen
  • Ondersteunen van toepassingen in industrie 4.0: de mogelijkheden van een intelligente fabriek zijn bijna onbeperkt.

Een goed voorbeeld is het traceren van producten voor onderhoudsbeheer, waar RFID-systemen de identificatie en het beheer van waardevolle gereedschappen of uitrusting aanzienlijk vereenvoudigen. Een ander voorbeeld van RFID-tracking is bij een offshore windpark. Om de voorraad te beheren en/of bijv. de locatie van het gereedschap vast te stellen kan het worden uitgerust met een RFID-bundelband. Met behulp van NFC-technologie (near-field communicatie) kan de technicus communiceren met de RFID-band via een app op een tablet-pc. Zo is het bijv. mogelijk om de uitrusting te controleren voor het gebruik en weer in te checken na het werk.

Een voorbeeld hierbij is een hydraulische dienst die slangen repareert. Hierbij komen verschillende extreme omstandigheden samen. Een mengsel van hydraulische olie, schroefmiddel en vuil vervaagden het conventionele productlabel tot het onleesbaar was. Dit was zeer problematisch voor het servicepersoneel. Ze konden niet langer zien met welk soort slang ze te maken hadden. Wat was de maximale druk voor de slang? Wanneer werd de slang gemaakt en geïnstalleerd?

Er zijn talloze andere toepassingsgebieden voor RFID-tracking, zoals kraanbouw. Een voorbeeld: Eerdere productlabels waren moeilijk toegankelijk en waren niet meer leesbaar omdat meerdere lagen verf waren aangebracht op verzoek van de klant. De banden kunnen gebruikt worden voor het bevestigen, ordenen, traceren en identificeren van producten bijv.

Daarnaast kan de straling van RFID apparatuur verstoren dus hoe zit het eigenlijk met de gezondheid als je dit de hele dag dicht bij je draagt.

Voordelen van RFID-technologie

RFID biedt tal van voordelen, vooral op het gebied van snelheid, gemak en efficiëntie. Hier zijn enkele van de belangrijkste voordelen op een rijtje:

  1. Snelle data-overdracht: RFID-tags kunnen gegevens vrijwel direct doorgeven, zonder handmatige scanning of invoer. Dit maakt processen zoals inventarisbeheer of toegangscontrole sneller en efficiënter.
  2. Meerdere tags tegelijk lezen: In tegenstelling tot barcodes kunnen RFID-readers meerdere tags tegelijk scannen. Ideaal voor omgevingen waar veel producten of items in één keer geïdentificeerd moeten worden, zoals in magazijnen.
  3. Betere beveiliging en controle: Omdat RFID-tags unieke gegevens kunnen bevatten, is het makkelijker om vervalsingen te herkennen of verlies te voorkomen. Denk bijvoorbeeld aan toegangscontrole in gebouwen, waarbij alleen personen met een geautoriseerde tag toegang krijgen.
  4. Geen fysieke zichtlijn nodig: RFID-tags kunnen worden gelezen zonder dat de reader de tag hoeft te ‘zien’. Dit betekent dat je de tag in een tas, doos of achter een object kunt plaatsen en alsnog de gegevens kunt uitlezen.

Processen worden ook vereenvoudigd en geoptimaliseerd bij traceerbaarheid van componenten. Hier fungeert de RFID-bundelband ook als een veiligheidsmaatregel die betrouwbaarder is en minder werk met zich meebrengt dan conventionele labeloplossingen. De authenticiteit van de informatie op de RFID-bundelband als productlabel is daarom gegarandeerd.

Het feit dat elke component traceerbaar is, is ook van nut in de goederenontvangst. Kosten worden transparanter, processen langs de waardestroom kunnen worden geoptimaliseerd. Namaakproducten kunnen makkelijker worden opgespoord. Het gebruik van RFID-kabels maakt ze volledig onmogelijk: als een kabelverbinder is afgesneden, kan deze niet meer worden gebruikt, omdat elke RFID-chip een uniek ID heeft.

RFID versus Barcodes

Barcodes en RFID (Radio Frequency Identification) zijn beide technologieën die worden gebruikt voor het identificeren en traceren van items, maar ze verschillen in hun onderliggende toepassingen. Barcodes zijn visuele weergaven van gegevens in een reeks parallelle lijnen, meestal afgedrukt op labels of etiketten. Ze worden gelezen door optische scanners die deze patronen interpreteren en omzetten in een leesbaar formaat, zoals cijfers of alfanumerieke tekens. Barcodes zijn kosteneffectief, eenvoudig te implementeren en worden al op grote schaal gebruikt. RFID gebruikt radiofrequentiesignalen om objecten te identificeren en te volgen.

RFID-tags kunnen zelfs worden gelezen als ze niet direct zichtbaar zijn voor de lezer. Ze kunnen ook meer informatie opslaan dan barcodes en omdat meerdere tags tegelijkertijd kunnen worden gelezen, is RFID efficiënter voor het traceren van grote hoeveelheden.

Barcodes zijn nog steeds wijdverbreid, maar RFID biedt een aantal belangrijke voordelen. Zo kan een RFID-reader meerdere tags tegelijk scannen zonder fysieke zichtlijn, terwijl een barcode individueel en op zichtafstand gescand moet worden. RFID kan ook meer informatie bevatten dan een barcode en biedt betere beveiliging, omdat gegevens in de tag kunnen worden versleuteld. Dit maakt RFID-technologie een duurzamer en efficiënter alternatief voor barcodes, vooral in complexe bedrijfsprocessen.

RFID versus NFC

Het kan zijn dat je weleens gehoord hebt van NFC-technologie. NFC is voortgekomen uit RFID en heeft veel overeenkomsten. Hoewel RFID en NFC allebei werken met radiogolven, zijn er verschillen. NFC (Near Field Communication) is eigenlijk een subcategorie van RFID, maar werkt op kortere afstanden en heeft vaak interactie in beide richtingen. NFC wordt vaak gebruikt in toepassingen waar meer directe interactie nodig is, zoals contactloos betalen en digitale visitekaartjes.

NFC wordt b.v. gebruikt als betaalmiddel in mobiele telefoons en in ticketsystemen. Het grote verschil is dat NFC tweerichtingsverkeer is (zenden en ontvangen) in plaats van eenrichtingsverkeer zoals (alleen zenden) bij RFID.

Risico's en beveiliging

Toch gek dat de beveiliging van RFID te wensen overlaat. Zelfs pasjes die momenteel versleuteld worden middels een encryptiemethode zijn vaak nog relatief gemakkelijk te hacken. Een andere gegronde vraag is “hoe staat het met mijn privacy”. Wanneer je “iets” bijhebt met RFID erin zoals een bankpas of een identiteitsbewijs, wie kan mij daarmee dan allemaal volgen? Wordt het signaal onderweg niet onderschept door iemand anders en hoe gemakkelijk is het om mijn RFID tag te kopiëren?

RFID-technologie (Radio Frequency Identification) kan mogelijk gehackt worden, net als elke andere technologie. Niet alle RFID-systemen zijn echter even kwetsbaar. De haalbaarheid en complexiteit van het hacken van RFID-systemen hangt af van verschillende factoren, zoals het specifieke type RFID-technologie dat wordt gebruikt, de getroffen beveiligingsmaatregelen en het vaardigheidsniveau van de aanvaller.

Hergebruik en recycling

RFID-tags kunnen worden hergebruikt en gerecycled. Het belangrijkste is dat de op de tags opgeslagen inhoud kan worden overschreven en de RFID-tags dus herhaaldelijk kunnen worden gebruikt.

Dat was RFID in een nutshell! Ik hoop dat deze post de techniek en globale verschillen van RFID inzichtelijk gemaakt heeft. Want met deze kennis in het achterhoofd kunnen we echt gaan stoeien met RFID.

labels:

Zie ook: