DigExp - PRINT/02 - RFID & NFC

Sinds wanneer bestaat

RFID

Voor Tweede Wereldoorlog

1935

Robert Watson-Watt, een Schotse natuurkundige was op zoek naar een betrouwbare methode om piloten te helpen naderende onweersbuien te lokaliseren en te vermijden

Hij ontwikkelde RADAR (RAdio Detection And Ranging)

Watson-Watt realiseerde zich, terwijl hij
zijn apparaat perfectioneerde, dat
radiogolven gebruikt konden worden om
meer dan stormen te detecteren.

Radartechnologie in 1935

Vliegtuigen JIT (just in time) detecteren

Op kilometers afstand detecteren, maar eigen vliegtuig of vijand?
Duitsers vonden een manier om signaal te manipuleren

≈ passief RFID

Britten ontwerpen IFF

= Identification friend or foe
Ze plaatsten een zender op elk
Brits vliegtuig. Toen het signalen ontving van radarstations op de grond, begon het een signaal terug uit te zenden dat het vliegtuig als "vriend" identificeerde.

Terug naar RFID

RFID werkt op hetzelfde basisconcept.
Er wordt een signaal naar een transponder gestuurd, die "wakker" wordt en een signaal terugkaatst (= passief systeem) of een signaal uitzendt (= actief systeem).
De vooruitgang op het gebied van radar- en RF-communicatiesystemen zette zich voort in de jaren vijftig en zestig...

Harry Stockman (1948)

Text

Patent op actieve RFID in 1973

Transponder apparatus and system

door Mario W. Cardullo

A novel transponder apparatus and system is disclosed, the system being of the general type wherein a base station transmits an ''''interrogation'''' signal to a remote transponder, the transponder responding with an ''''answerback'''' transmission

https://patents.google.com/patent/US3713148A/en

Patent op actieve RFID in 1973

Transponder apparatus and system

Patent op actieve RFID in 1973

Transponder apparatus and system

Patent op passieve RFID, ook in 1973

Portable radio frequency emitting identifier

door Charles Walton

An automatic identification system wherein a portable identifier, preferably shaped like a credit card, incorporates an oscillator and encoder so as to generate a programmable pulse position-modulated signal in the radio frequency range for identification of the user.

https://patents.google.com/patent/US4384288A/en

Patent op passieve RFID, ook in 1973

Portable radio frequency emitting identifier

hotelsleutelkaart kan een
passieve responder zijn

RF technology

Historische alternatieven

Er werden gelijktijdig andere systemen ontwikkeld door o.a. de Amerikaanse overheid.
Het Energiedepartement moest nucleair materiaal traceren en daarom gaf de opdracht een oplossing te ontwikkelen.Deze oplossing, die in de jaren tachtig op de markt werd gebracht, bestond uit het plaatsen van transponders in vrachtwagens die nucleaire stoffen vervoerden, die onmiddellijk van buiten de poorten van nucleaire faciliteiten konden worden gelezen, waardoor de identificatie van de bestuurder en gegevens met betrekking tot zijn lading konden worden verkregen.
Uiteindelijk alle systemen aangepast als passieve RFID-tags

Ook voor vee

Van LF naar HF naar UHF in RFID

De bandbreedte wordt verhoogd van 125 kHz naar 13,56Mhz (High Frequency)
Waarom?
- Een groter bereik
- Snellere gegevensoverdrachtsnelheden
- Die frequentie is niet gereguleerd en ongebruikt
  (in de meeste delen van de wereld)

Passieve laagfrequente (LF) en hoogfrequente (HF) tags kunnen worden gelezen vanaf een afstand van maximaal 0,9 meter, terwijl passieve ultrahoge frequentie (UHF) RFID-transponders doorgaans kunnen worden gelezen vanaf een afstand van 10 tot 20 voet (3 tot 6 meter) afstand. U kunt het leesbereik vergroten door een grotere antenne op de transponder te gebruiken om meer energie uit de lezer te halen en een sterker signaal terug te sturen. Er bestaan er zelfs vanaf 24,4 meter afstand met behulp van een gewone vaste RFID-lezer.

Van RFID naar UHF RFID

Geen regularisatie

Deze foto is AI-generated

Normen stellen

In 1999 werd het Auto-ID-centrum opgericht door wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) om het formaat van RFID-gecodeerde informatie te standaardiseren.
Hadden eerder al EPC (elektronische productcode) voor RFID gemaakt.
- versienummer
- fabrikantnummer
- productnummer
- serienummer

EPC code

EPC code, het doel was

Het RFID-gelabelde item aan een database te koppelen, met behulp van een Object Name System (ONS) vergelijkbaar met dat van het Domain Name System (DNS).

De eerste test is uitgevoerd op een magnetron, waarin een RFID-lezer was geïnstalleerd die RFID-tags kon lezen die op magnetronmaaltijden waren bevestigd. De oven las de etiketten, identificeerde de database via de ONS en downloadde kookinstructies waarmee de magnetron het voedsel kon bereiden.

RFID vandaag

Nu op grote schaal gebruikt om items in bijna elke sector te volgen, van biomedische laboratoria tot lucht- en ruimtevaart, techniek en logistiek.
Het heeft veel voordelen ten opzichte van conventionele barcodes
- het opslaan van veel meer informatie
- het tegelijkertijd lezen van meerdere tags (die niet direct zichtbaar zijn) om zo vb items niet uit de opslag te hoeven halen.

Toekomst

Goedkoper
In nieuwe gebruikssituaties
- bijhouden van temperatuur, locatie, ... voor gevoelige grondstoffen of componenten
- kennis vóór de uiteindelijke productie, assemblage of verkoop.
In 2022 kondigde Walmart aan dat het het gebruik van RFID-technologie uitbreidde tot buiten "kledij" en ook andere kritische detailhandel zou omvatten.
Dit omvatte de thuis-, entertainment- en hardline-afdelingen, gericht op een breed scala aan producten.

Toekomst

Het proces van het lezen meer geautomatiseerd worden en zal niet altijd door de gebruiker worden geïnitieerd, omdat het lezen op andere manieren wordt geactiveerd
Aan elk bezit digitale identiteit
Meer connectiviteit
...