Systemy RFID o częstotliwości 125 kHz działają na zasadzie indukcji elektromagnetycznej, umożliwiając komunikację między urządzeniami czytającymi a pasywnymi znacznikami, które widzimy wszędzie wokół. Działają one w paśmie niskiej częstotliwości, konkretnie w zakresie około 30 do 300 kHz. Opierają się na tzw. sprzężeniu indukcyjnym. Gdy antena czytnika generuje pole magnetyczne, zasila ono mikroukład umieszczony w znaczniku. Większość tych znaczników nie posiada baterii i czerpie energię bezpośrednio z pola magnetycznego generowanego przez czytnik. Zasięg odczytu wynosi zazwyczaj od 5 do 10 centymetrów, co odpowiada mniej więcej połowie stopy. Ze względu na krótki zasięg, technologia 125 kHz najlepiej sprawdza się w sytuacjach, gdzie wymagana jest niezawodna identyfikacja na bliską odległość. Co czyni te systemy tak niezawodnymi? Ich prostota konstrukcyjna obejmuje jedynie trzy elementy: jednostkę czytającą, antenę oraz sam znacznik. Ta prostota pomaga utrzymać wysokie szybkości przesyłania danych nawet w obecności trudnych warunków środowiskowych, takich jak woda, substancje organiczne czy metal, które mogłyby zakłócać inne rodzaje sygnałów.
Ze względu na dłuższą falę, sygnały 125 kHz potrafią przenikać przez takie materiały jak woda, drewno, tektura czy nawet tkanki żywe, które zazwyczaj uniemożliwiają poprawne działanie RFID o wyższych częstotliwościach. Zasięg również nie jest zły – według badań przeprowadzonych w zeszłym roku przez Surgere wynosi około 10 centymetrów. Dzięki temu są one szczególnie przydatne do zastosowań takich jak śledzenie zwierząt na farmach czy monitorowanie urządzeń medycznych wewnątrz ciała ludzkiego, gdzie występuje duża wilgotność. Większość innych systemów RFID ma problemy z odbijaniem się sygnałów lub ich pochłanianiem przez otaczające je materiały, ale RFID o niskiej częstotliwości nadal działa niezawodnie, nawet gdy znajduje się wewnątrz lub jest przykryte różnorodnymi materiałami organicznymi.
RFID o częstotliwości 125 kHz działa bardzo dobrze w środowiskach zawierających dużo metalu, gdzie bardziej zaawansowane systemy UHF często całkowicie zawodzą. Wiele fabryk umieszcza tagi o niskiej częstotliwości na narzędziach przechowywanych w stojakach ze stali nierdzewnej, ponieważ nie zakłócają one sygnałów tak jak inne technologie. Producentów samochodów od lat wbudowują te tagi LF bezpośrednio w metalowe pojemniki z komponentami, bez żadnych problemów. Oczywiście przesył danych nie jest bardzo szybki – zazwyczaj około 1 do 2 kilobitów na sekundę – ale właśnie ta niższa prędkość pomaga zmniejszyć liczbę błędów w warunkach silnych zakłóceń elektromagnetycznych powstających w pobliżu dużych maszyn na hali produkcyjnej. To sprawia, że RFID 125 kHz szczególnie dobrze sprawdza się w trudnych warunkach produkcyjnych, gdzie najważniejsza jest niezawodność.
Pasywne tagi 125 kHz nie wymagają wcale wewnętrznego źródła zasilania, co oznacza, że nie trzeba wymieniać ani konserwować baterii przez cały czas ich użytkowania. Urządzenia te potrafią również wytrzymać dość surowe warunki, działając niezawodnie nawet przy temperaturach spadających poniżej zera aż do -25 stopni Celsjusza lub wzrastających powyżej 70 stopni Celsjusza. Taka trwałość czyni je idealnym rozwiązaniem do długoterminowego użytku na zewnątrz, na przykład w systemach kontroli dostępu do parkingu. Firmy instalujące ogromne ilości takich tagów odnotowują rzeczywiste oszczędności. Weźmy na przykład flotę liczącą ponad sto tysięcy jednostek. Zgodnie z raportem Ponemona z 2023 roku, przedsiębiorstwa oszczędzają około siedmiuset czterdziestu tysięcy dolarów rocznie, przechodząc z aktywnych rozwiązań RFID na pasywne. Mimo przetwarzania milionów transakcji przez wiele lat, pasywne tagi nadal zapewniają niemal doskonałą skuteczność odczytu na poziomie dokładności 99,8% przez cały okres eksploatacji.
RFID 125 kHz stał się podstawowym elementem współczesnej infrastruktury bezpieczeństwa dzięki krótkozasięgowemu, odpornemu na manipulacje uwierzytelnieniu. Odporność na zakłócenia ze strony metali i cieczy zapewnia niezawodne działanie w rzeczywistych systemach kontroli dostępu.
Te karty zbliżeniowe i breloki o częstotliwości 125 kHz działają najlepiej w odległości około 10 centymetrów, co w rzeczywistości czyni je dość odpornymi na nieuprawnione skanowanie czy ataki przekaźnikowe, których obecnie się tak obawiają. Ciekawą cechą jest możliwość przenikania sygnału przez materiały takie jak plastik, tkanina, a nawet skóra. Użytkownicy mogą zatem trzymać swoje urządzenia dostępowe bezpośrednio w portfelu lub przyczepione do legitymacji, nie martwiąc się o błędne odczyty. Dodatkowo wbudowane szyfrowanie danych zapobiega kopiowaniu informacji z karty. Ponieważ nie wymagają one baterii, większość obiektów rzadko musi je wymieniać podczas normalnej eksploatacji. Mowa tu o okresie rzędu pięciu lat przed koniecznością wymiany, a czasem nawet dłuższym, w zależności od warunków użytkowania. Taka niezawodność sprawiła, że stały się popularnym wyborem w wielu różnych typach środowisk chronionych.
Jeśli chodzi o istniejące urządzenia dostępowe, technologia RFID 125 kHz działa bardzo dobrze, co znacznie ułatwia podłączanie do już istniejących terminali płatniczych i systemów rejestrujących czas pracy pracowników. Weźmy na przykład sklepy detaliczne – wiele z nich faktycznie używa jednego identyfikatora RFID, który pozwala pracownikom na uwierzytelnienie się, niezależnie od tego, czy wchodzą do magazynu, czy pracują przy kasie. Na hali produkcyjnej i w podobnych środowiskach przemysłowych, niskoczęstotliwościowe tagi RFID łączą się bezproblemowo z oprogramowaniem do rejestracji obecności. Systemy te mogą rejestrować momenty rozpoczęcia i zakończenia zmian roboczych z dokładnością do około pół sekundy, według badań Instytutu Zarządzania Zasobami Ludzkimi z zeszłego roku. To zastępuje wszystkie te tradycyjne papierowe metody zapisywania obecności, które i tak często były źle wypełniane.
System RFID 125 kHz stanowi podstawę do śledzenia zwierząt na całym świecie, wspierany przez międzynarodowe standardy ISO 11784 i 11785, które określają zasady numerowania tagów i przesyłania danych w ponad 85 krajach. Te maleńkie mikroczipy, wielkości niewielkiego ziarenka ryżu, są umieszczane tuż pod skórą, gdzie pozostają na stałe, nie powodując żadnych szkód dla dobrostanu zwierzęcia. Rolnicy i weterynarze polegają na tych implantach, by śledzić ważne informacje, takie jak data szczepień, właściciel zwierzęcia czy jego rodzaj pochodzenia hodowlanego. Co czyni tę technologię szczególnie przydatną, to jej zdolność działania nawet przez warstwy sierści, tkanki mięśniowej i tłuszczu, co czyni ją wiarygodną bez względu na gatunek zwierzęcia.
Na całym obszarze kraju rolnicy zaczęli zakładanie małych transponderów RFID o częstotliwości 125 kHz w uszach swoich krów, gdy rząd uruchomił dużą inicjatywę. Ponad 12 milionów sztuk bydła na około 8000 różnych farmach zostało oznakowanych, a co się stało? Problemy z chorobami gwałtownie spadły, a kradzieże zwierząt stworzyły znacznie mniej problemów. Pamiętacie ten przypadek zeszłego roku, gdy wystąpiło poważne zanieczyszczenie w jednym z zakładów mięsnych? Dzięki tym mikroukładom RFID urzędnicy byli w stanie dokładnie określić, która grupa bydła została narażona, w czasie nieco ponad godziny. Liczby same za siebie mówią – ogólnie odnotowano około 40-procentowy spadek zachorowań, a straty pieniężne związane z kradzieżami zmniejszyły się o około 18 procent, ponieważ te tagi nie można łatwo usunąć ani sfałszować. I bądźmy szczerzy – zwykłe kody kreskowe po prostu nie nadają się do warunków rzeczywistego rolnictwa, gdzie są niszczone przez działanie światła słonecznego lub wymagają bezpośredniej widoczności podczas skanowania. Te systemy RFID świetnie działają nawet wtedy, gdy zwierzęta pasą się przez cały dzień na pastwiskach.
EN