referaty.sk – Všetko čo študent potrebuje
Sergej
Utorok, 22. októbra 2019
Čiarové kódy
Dátum pridania: 06.08.2007 Oznámkuj: 12345
Autor referátu: cigan
 
Jazyk: Slovenčina Počet slov: 6 677
Referát vhodný pre: Stredná odborná škola Počet A4: 19.2
Priemerná známka: 2.96 Rýchle čítanie: 32m 0s
Pomalé čítanie: 48m 0s
 

História čiarových kódov
Prvým, dnes už všeobecné rozšíreným a takmer samozrejmým spôsobom identifikácie produktov všetkého druhu sa stali čiarové kódy. Patent na ne bol udelený pred viac ako päťdesiatimi rokmi - v roku 1952. Systém označovania čiarovými kódmi následne prechádzal štandardizáciou a jeho prvé využitie prišlo až v roku 1966. To však bol celý systém ešte len v plienkach a ako rok, v ktorom možno hovoriť o jeho reálnom využití, sa uvádza až rok 1984. Vtedy však čiarový kód na označovania používalo iba 15-tisíc firiem. Prelomové bolí nasledujúce roky. Už o tri roky neskôr čiarový kód využívalo 75-tisíc spoločností a dnes budete iba ťažko hľadať tovar, na ktorom by toto označenie chýbalo.

Čiarové kódy spadajú do oblasti tzv. automatickej identifikácie (registrácie bez použitia kláves).

Do rovnakej oblasti patria i magnetické kó- dy používané napr. na kreditných kartách, strojovo čitateľné pís- mo OCR (Optical Character Recognition), atď. Čiarové kódy sú však zatiaľ najrozšírenejšie (hlavne pri označovaní výrobkov, tovarov, obalov a pod. z dôvodov:
- Nositeľom informácie je najlacnejšie médium - papier, akýkoľvek obal výrobku, štítok a pod.
- Kódovanie je jednoduché pomocou svetlých a tmavých čiar, dnes ľahko vytlačiteľné na lacných tlačiarenských zariadeniach (napr. termotransferom).
- Čitateľné sú dnes už pomerne jednoduchými a lacnými snímačmi (plus dekódermi) schopnými čítať kód bezkontaktne (i na väčšie vzdialenosti).
- Rýchlosť čítania kódu snímačom je v porovnaní s písaním údajov i tou najlepšou pisárkou najmenej 3x rýchlejšia.
- Presnosť čítania kódu snímačom je v porovnaní s písaním údajov i tou najlepšou pisárkou ďaleko lepšia. Pri ručnom zadávaní dát sa stane chyba v priemere pri každom 300 zadaní. Pri použití čiarového kódu sa počet chýb znižuje až na 1 milióntinu. I tieto chyby sa dajú eliminovať, nakoľko väčšina čiarových kódov je detekčných alebo dokonca korekčných kódov.
- Kódy môžu niesť rôzne informácie (číselné, znakové, najnovšie dokonca akékoľvek data). Je veľa druhov kódov vhodných pre ur- čité využitie. Medzinárodnej spolupráci napomáha i rozvinutá normalizácia.
- Kód môže niesť všetky potrebné data, alebo môže niesť len kódové označenie - ostatné údaje sa získajú v spolupráci s databázovým systémom (napr. registračnou pokladnicou), kde je názov, cena, počet kusov na sklade a pod.
- Kód môže byť SPOJITÝ (informáciu nesú čiary - tmavšie i medzery - svetlejšie, ich kombinácia a hrúbka) alebo NESPOJITÝ (infor- máciu nesú len čiary a ich hrúbka, medzery sú len oddelením čiar).
- Pod kódom býva väčšinou informácia napísaná i v znakovej (čita- teľnej) podobe, pre prípad zlyhania snímacieho systému.

Snímače čiarových kódov:
1. Kontaktné tužkové snímače - pre správne načítanie treba tento ručný snímač priložiť na symbol čiarového kódu a pohybovať ním cez celú dĺžku symbolu. Je to najlacnejší snímač. Tužkový snímač obsahuje v sebe zdroj svetla i fotocitlivý detektor.
2. Aktívne bezkontaktné snímače - môžu byť ručné alebo pevne za- budobané priamo v "stole", na ktorý sa objekt s kódom položí (často vidieť v samoobsluhách). Zdrojom svetla je laserová LED dióda (s koherentným žiarením), čo umožňuje snímať i kód zo zakrivených plôch. Snímače pracujú s kmitajúcim lúčom (je vychyľovaný mechanickým systémom rýchlosťou 40 až 800 kmitov za sekundu), teda nemusíme obalom s čiarovým kódom pohybovať. V pevne zabudovaných snímačoch je dráha lúča v tvare číslice 8 alebo hviezdice, čím je zaistené, že aspoň jedno snímanie prebehne cez všetky čiary a medzery symbolu i pri neznámej orientácii kódu (navyše i kód musí mať určitý pomer dĺžky a výšky).
3. Pasívne bezkontaktné snímače - používajú väčšinou snímací člen CCD (ako v scaneroch, kamerách alebo dig. fotoaparátoch) s vlastným zdrojom svetla len na celkové osvetlenie kódu.

Druhy čiarových kódov:

1. UPC - UPC-A, UPC-B, UPC-C, UPC-D
- UPC-E0
- UPC-E1
2. EAN - EAN-13, (=JAN)
- EAN-8
- CODE-128, CODE-128-B, CODE-128-C (=UCC/EAN 128)
- ITF-6, ITF-14 (EAN/ITF 14), ITF-16
3. CODE 39
CODE 39 MOD 43
4. CODE 93
5.Interleaved 2/5 (ITF)
Interleaved 2/5 MOD 10 (ITF)
6. Industrial 2/5
7. Codabar
8. MSI, MSI+10, MSI+10+10, MSI+11+10
9. PDF 417
atď. ............
Industrial 2/5
Je jednoduchý príklad čiarového kódu. Je to čisto numerický kód (kóduje číslice 0-9), diskrétny s premennou dĺžkou (zakóduje ľubovolný počet číslic). Je tvorený znakom START, príslušným počtom čislic a znakom STOP. Kód každého znaku je tvorený 5. čiarami, z ktorých sú 3 úzke a 2 široké. Pomer šírky širokej a úzkej čiary je 3:1. Medzery nenesú žiadnu informáciu, slúžia len na oddelenie čiar.

Prevod znakov do čiarových kódov sa robí podľa nasledujúcej tabuľky (hodnota 1 znamená širokú čiaru - 3 moduly, hodnota 0 znamená úzku čiaru - 1 modul):
Kód PDF-417
Je príkladom dvojrozmerného (2D) kódu - v zvyslom smere je viace- ro riadkov informácie. Je to dnes jeden z najefektívnejších kódov s vysokou informačnou kapacitou i schopnosťou detekcie a opravy chýb (pri až 50 % porušení kódu). Zabezpečený je Red-Solomonovým korekčným kódom. Označenie PDF-417 (Portable Data File) vychádza zo štruktúry kódu:
- Každé kódové slovo sa skladá zo 4 čiar a 4 medzier o šírke min. 1 a max. 6 modulov.
- Celkovo je však presne 17 modulov v každom kódovom slove.

Na rozdiel od tradičných čiarových kódov, ktoré obvykle slúžia ako kľúč k vyhľadávaniu údajov v nejakej databázi externého systému si PDF-417 nesie všetky údaje so sebou a stáva sa tak nezávislým na vonkajšom systéme.
Do PDF-417 možno zakódovať nielen bežný text, ale i grafiku, alebo špeciálne programovacie inštrukcie.
CODE 39 a CODE 39 MOD 43
Code 39 bol vyvinutý ako prvá plne alfanumerická symbolika v roku 1974. Jedná sa o najčastejšie používanú symboliku čiarových kó- dov, lebo umožňuje zakódovať číslice, písmená a niektoré inter- punkčné znaky (celkovo 43 znakov). Je to spojitý kód s premen- nou dĺžkou. Každý znak obsahuje 5 čiar a 4 medzery. Z týchto 9 prvkov sú vždy 3 široké a 6 úzkych. Malé písmená niesú podporova- né, na vstupe sa automaticky konvertujú na veľké. Znak * je vyh- radený pre znaky štart a stop.
Code 39 Mod 43 obsahuje naviac kontrolný znak. Tento sa vypočíta zo súčtu hodnôt všetkých znakov reťazca celočíselne vydeleným modulo 43.
Je prispôsobený ako norma v automobilovom priemysle, v zdravot- níckej službe, v obrane a v mnohých ďalších odvetviach priemyslu a obchodu.
CODE 93
Code 93 je alfanumerická symbolika premennej dĺžky, spojitá. Kóduje všetkých 128 znakov ASCII. Z nich 43 odpovedá znakovej sade CODE-39, ďalšie 4 znaky sa používajú ako riadiace znaky pri kódovaní úplnej znakovej sady ASCII do rozšíreného módu Code-93. Každý znak je zakódovaný pomocou 9 modulov, zložených do 3 čiar a 3 medzier. Šírka každej čiary a medzery môže byť 1, 2, 3, alebo 4 moduly.
INTERLEAVED 2/5 - ITF, INTERLEAVED 2/5 MOD 10 - ITF
Je to samoopravný numerický kód, používaný predovšetkým v prie- myslových a maloobchodných aplikáciách k značeniu prepravných obalov distribučných jednotiek. Táto symbolika páruje dohromady vždy 2 znaky, prvný kóduje do 5 čiar a druhý znak z páru do 5 medzier mezi čiarami prvého znaku. Inak povedané, všetky znaky na nepárnych pozíciách sú kódované do čiar a všetky znaky na párnych pozíciách sú kódované do medzier. Dve z 5 čiar sú široké a práve tak sú široké 2 z 5 medzier. Odtiaľ tiež pochádza meno kódu.
Celý symbol čiarového kódu Interleaved 2/5 sa skladá zo znaku štart (dve úzke čiary a dve úzke medzery), datových znakov a zna- ku stop (široká čiara, úzka medzera a úzka čiara). Pre zakódova- nie informácie je potrebný párny počet znakov. V prípade nepárne- ho počtu znakov sa volné miesto obsadí kontrolným znakom, alebo se použije úvodná nula.
Štruktúra symbolu Interleaved 2/5 Mod 10 je rovnaká, obsahuje ale naviac kontrolný znak. Tento se vypočíta zo súčtu hodnôt všetkých datových znakov symbolu celočíselným delením modulo 10.
CODABAR
Je diskrétny samoopravný kód premennej dĺžky. Každý znak je rep- rezentovaný samostatnou skupinou 4 čiar a 3 medziľahlých medzier. Znaková sada Codabar zahŕňa 16 znakov (číslice 0..9 a špeciálne znaky: $:/.+ - ). Používajú sa 4 rôzne znaky štart/stop (a,b,c,d) zložené z 1 čiary a 2 medzier.
MSI
MSI je iba numerická symbolika premennej dĺžky, ktorej obvyklé použitie je na cenových etiketách regálového tovaru v maloobcho- de. Tento čiarový kód má vždy na konci kontrolný súčet modulo 10. Pred ním je možné vložiť ďalší kontrolný znak modulo 10 alebo modulo 11. Podľa toho sa kód označuje ako MSI+10, MSI+10+10, MSI+11+10.
CODE-128
Tento kód patrí do systému EAN. Je to alfanumerická symbolika, súvislá, premennej dĺžky. Umožňuje zakódovať mnoho užitočných in- formácií o danom výrobku, ako napr. číslo dodávky, dátum výroby, dátum balenia, minimálna trvanlivosť, hmotnosť, dĺžka, šírka, plocha, objem, komu má byť tovar zaslaný a pod. Každá z informá- cií má svoj vlastný číselný prefix, ktorý jednoznačne určuje, o aký typ údaja sa jedná. Tento kód je schopný kódovať celkovo 102 znakov, pričom je každý reprezentovaný 3 čiarami a 3 medzera- mi tak, že celková šírka znaku je 11 modulov. Čiary a medzery môžu mať šírku 1, 2, 3, alebo 4 moduly.
Code 128-B je tiež alfanumerický kód, ktorý podporuje veľké i ma- lé písmená. Naviac má 4 riadiace kódy FNC1 až FNC4.
Code 128-C je iba numerický čiarový kód s dĺžkou 19 znakov, začína znakom FNC1 a obsahuje kontrolnú číslicu modulo 10.
UPC-A, UPC-E0, UPC-E1, ...
Universal Product Code - univerzálny kód výrobkov - (U.P.C.) bol úspešne zavedený v supermarketoch v USA od roku 1973. Je navrhnu- tý z hľadiska jednoznačnej identifikácie výrobku a jeho výrobcu. Kódy prideľujú organizácie UCC. Je určitou "podmnožinou" kódov EAN (snímače EAN dokážu dekódovať UPC, naopak to nemusí byť mož- né).
Jeho symbolika je pevnej dĺžky, numerická, spojitá. Každý znak má 4 prvky. UPC verzie A sa používa k zakódovaniu 12-miestneho čís- la. Prvá číslica je znak systému číslovania, ďalších 5 je identi- fikačné číslo výrobcu, ďalších 5 je číslo výrobku a posledná čís- lica je kontrolný znak (vypočíta sa rovnako, ako v EAN). Kód sa skladá z dvoch častí - ľavej a pravej, medzi nimi je stredný deliaci znak.



Vidíme, že každá číslica sa skladá z 2 čiar a 2 medzier hrúbky 1, 2, 3, alebo 4 moduly, spolu 7 modulov (čiara je log.1, medzera log.0). Vpravo a vľavo je kódovanie rôzne (vzhľadom na čiary a medzery opačné).

Štruktúra kódu: - ľavá hraničná značka = 101
- prvá číslica je znak systému číslovania (kód., ako ľavé čísli- ce) s nepárnou paritou
- ďalších 5 číslic identifikuje výrobcu (kód., ako ľavé číslice)
- centrálny hraničný vzor = 01010
- ďalších 5 číslic identifikuje výrobok (kód., ako pravé číslice) s párnou paritou
- kontrolný znak (zakódovaný, ako pravé číslice)
- pravá hraničná značka = 101


U.P.C E-0 je variantou kódu UPC A s potlačením núl. Prvý znak tejto symboliky - znak systému číslovania - je vždy 0 (nu- la). Ostatné znaky majú rovnaký význam, ako u UPC A. Používa sa pre malé obaly. Pre správne číslo výrobku platia nasledujúce šty- ri pravidlá:
1. Ak sú posledné 3 číslice v čísle výrobcu 000, 100 lebo 200, sú platné čísla výrobku 00000 až 00999.
2. Ak sú posledné 3 číslice v čísle výrobcu 300, 400, 500, 600, 700, 800 lebo 900, sú platné čísla výrobku 00000 až 00099.
3. Ak sú posledné 2 číslice v čísle výrobcu 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 lebo 90, sú platné čísla výrobku 00000 až 00009.
4. Ak číslo výrobcu nekončí nulou, sú platné čísla výrobku 00005 až 00009.

Štruktúra kódu:
- (kontrolná číslica) nieje v čiarovom kóde - kódovamá je podľa toho, ktorá číslica z datových je kódovaná pomocou nepárnej pa- rity (ľavá strana) alebo párnej parity (pravá strana) kódovej tabuľky, ako u UPC-A
- ľavá hraničná značka = 101
- 6 explicitných datových číslic (z ľavej alebo pravej strany kódovej tabuľky UPC-A)
- pravá hraničná značka = 010101



U.P.C. E-1 je taktiež numerický kód pevnej dĺžky a jeho typické použitie je pre tovar na regáloch v maloobchode. Dĺžka vstupného reťazca je 6 číslic.
Od predošlého sa líši v kódovaní kontrolnej číslice.



Ďalšie UPC kódy: - UPC verzie B - špec. verzia pre zdravotníctvo a lekárne. Počíta s 11 číslicami plus 1 produktový typový kód. Nemá žiadnu kontrolnú číslicu.
- UPC verzie C - zvláštny kód pre priemysel s 12 číslicami s čís- kom produktového typu a modulo kontrolnou sumou.
- UPC cerzie D - je verzia UPC s premennou dĺžkou. Symbol musí obsahovať najmenej 12 číslic (1. je produktový typový kód, nasledovaný 10-timi informačnými číslicami, 12. číslica je modulo kontrolný sú- čet). Potom nasleduje premenné množstvo číslic.
Tieto UPC verzie nemajú masové použitie.

Podobne, ako EAN môže byť použité rozšírenie kódu o ďalšiu dvoji- cu alebo päticu číslic (výškovo menší kód vpravo od "hlavného" kódu). To môže slúžiť napr. na číslo časopisu v danom roku a pod.
EAN-13, EAN-8, (JAN), ...
Ďalší záujem o UPC viedol k vzniku nového čiarového kódu so skratkou EAN (znamená European Article Number). Slúži na označo- vanie tovaru (podobne ako UPC) a je s ním kompatibilný (snímače EAN dokážu dekódovať UPC, naopak to nemusí byť možné). Používa sa takmer na celom svete - vyše 90 krajín, (v Japonsku sa volá JAN). Systém označovania koordinuje EAN International v Bruseli, na Slovensku prideľuje kódy výrobcom EAN Slovakia. Čísla výrobkom dáva výrobca (zväčša) sám.
Je zabezpečený kontrolnou číslicou, má ľavú a pravú polovicu, môže mať doplnok 2 alebo 5 číslic menšieho kódu vpravo od "hlav- ného kódu" (rovnako, ako UPC). Kódovacia tabuľka a význam číslic je však rozdielna od UPC.
Prvé 2 alebo 3 číslice zľava označujú štát, ktorý EAN vydal (nemusí to byť štát pôvodu výrobku).

príklady:
00-13 USA & Canada
20-29 reserved for local use (store/warehouse)
30 -37 France
400-440 Germany
45 Japan
46 Russian Federation
...
858 Slovakia
859 Czech
...
977 ISSN (International Standard Serial Number for periodicals)
978 ISBN (International Standard Book Number)
979 ISMN (International Standard Music Number)
980 Refund receipts
99 Coupons

Slovensko má pridelené číslo 858. Ďalšie číslice označujú výrobcu (čísla výrobcom prideľuje "národný EAN", u nás EAN Slovakia) podľa veľkosti výrobcu a výrobku prideľuje si výrobca. Posledná číslica je kontrolná (detekčný kód). U EAN-8 prideľuje číslo výrobku priamo EAN Slovakia len v prípade malého obalu (EAN-13 by nevošlo):

Pre výrobky s premenlivou hmotnosťou prideľuje číslo výrobku EAN Slovakia. Kód potom vyzará takto:
29 VVVV K-1 HHHHH K
29 je číslo výrobku s premennou hmotnosťou
K-1 je vnútorná kontrolná číslica
HHH.. je hmotnosť v gramoch
K je kontrolná číslica

Kontrolná (detekčný kód) číslica sa vypočíta (podobne ako u UPC), nasledovne:
- označíme pravé krajné číslo ako nepárne (N), smerom vľavo stri- edame párne (P), nepárne (N)
- spočítajú sa číslice na nepárnych znakových pozíciách a výsle- dok sa vynásobí tromi
- spočítajú sa číslice na párnych znakových pozíciách
- spočítajú sa obe výsledné hodnoty
- kontrolná číslica je číslo, ktoré chýba výsledku do celej desiatky

Príklad: 859123412345 máme dané data
- PNPNPNPNPNPN
- 5+1+3+1+3+5 = 18, 18*3=54
- 8+9+2+4+2+4 = 29
- 54+29=83
- 83+x=90, x=7
- kód bude teda vyzerať: 8591234123457.

Číslo sa do EAN kóduje tiež pre ľavú a pravú polovicu kódu. V ľavej polovici sa číslica kóduje buď spôsobom A (nepárna parita) alebo B (párna parita), v pravej polovici spôsobom C (párna parita). Spôsob A je totožný s ľavou stranou kódovacej tabuľky UPC-A, spôsob C je totožný s pravou stranou kódovacej tabuľky UPC-A. Každá číslica má 2 čiary a 2 medzery hrubé 1, 2, 3 alebo 4 moduly. Spolu má číslica 7 modulov. V ľavo začíname medzerou, v pravo čiarou. Spôsoby B a C sú zrkadlovo otočené a spôsoby A a C sú vzhľadom na 1 z 0 opačné (inverzné).

Štruktúra kódu EAN-8:
- ľavá hraničná značka = 101
- čísla 1..4 kódované spôsobom A
- stredná deliaca značka = 01010
- čísla 5..8 kódované spôsobom C
- pravá hraničná značka = 101

Na označovanie kníh a časopisov sa použije EAN-13 s rovnakými pravidlami, ako na iné výrobky, alebo podľa pravidiel ISBN alebo ISSN.
NA označovanie kartónov a krabíc sa použije kód EAN-13 iný, ako na výrobkoch, alebo kód ITF-14:
L 858 (ostatné čísla ako na EAN jednotlivých výrobkov)
L=logistická premenná=0 - v krabici sú rôzne výrobky
=1-8 - v krabici sú rovnaké výrobky (pre každý druh krabice iná logistická premenná)
=9 - v krabici sú výrobky s premenlivou hmotnosťou

RFID
Počiatky vývoja tejto technológie siahajú hlboko do druhej polovice minulého storočia. Aj preto sa natíska otázka, prečo si ju väčšina médií a aktivistov bojujúcich za ochranu súkromia začala intenzívnejšie všímať až v minulom roku("2003").

ČO JE RFID?

Najjednoduchšie možno vysvetliť pojem RFID ,dešifrovaním" významu skratky. Prostredníctvom neho sa dostaneme k pojmu Radio Frequency IDentification, teda identifikačným prvkom pracujúcim vo vysokofrekvenčnom pásme.
RFID sa od počiatku vyvíjal ako systém, ktorý mal byť alternatívou k použitiu čiarového kódu v aplikáciách, kde bolo jeho nasadenie principiálne nemožné alebo obťažné. V porovnaní s čiarovým kódom ponúkajú RFID vyššiu rýchlosť snímania a podstatne jednoduchšia je ich aplikácia v automatizovaných systémoch, pretože nekladú nijaké mimoriadne nároky na obsluhu.

Často sa využíva hrubé členenie na nízko a vysokofrekvenčné RFID, ktoré pokrýva najvýznamnejšie rozdiely medzi oboma systémami:

Nízkofrekvenčné RFID systémy pracujú v pásmach od 30 kHz do 500 kHz. Najčastejšie sa využívajú v bezkontaktných systémoch kontroly dochádzky, identifikačných systémoch, systémoch na sledovanie zvierat a pohybu všeobecne. Vyznačujú sa krátkou latenciou a nízkymi prevádzkovými nákladmi.

Vysokofrekvenčné RFID systémy pracujú v pásmach od 850 MHz do 950 MHz a od 2,4 GHz do 2,5 GHz. V porovnaní s nízkofrekvenčnými systémami ponúkajú vyšší dosah a flexibilitu. Negatívom sú vyššie ceny.

Ako druhé v poradí sme uviedli členenie na aktívne a pasívne systémy RFID. V prípade tohto členenia zohráva hlavnú úlohu vyhotovené a spôsob činnosti RFID značky:

Aktívny prvok RFID je prvok disponujúci zabudovaným zdrojom energie, prípadne umožňujúci meniť obsah informácií uložených v pamäti, ktorá môže mať kapacitu až 1 MB. Aktívne prvky RFID môžu realizovať zber, vyhodnocovanie a následné odoslanie údajov a ich využitie sa predpokladá v náročnejších aplikáciách. Nevýhodou aktívnych RFID je ich obmedzená životnosť, ktorá je daná životnosťou batérie.

Pasívny prvok RFID nevyžaduje na svoju činnosť zabudovaný zdroj energie. Na napájanie používa energiu získanú z magnetického poľa čítacieho zaradenia. Tieto prvky RFID bývajú vybavené pamäťou s nižšou kapacitou (32-128 bitov), pričom údaje v nej uložené nemôžu byť modifikované. Pasívne RFID sa najčastejšie využívajú na identifikáciu a majú ambíciu nahradiť čiarový kód. V porovnaní s aktívnymi RFID vyžadujú čítacie zariadenia s vyšším príkonom a sú schopné komunikácie na menšiu vzdialenosť. Na druhej strana ich veľkou výhodou sú podstatne nižšie ceny.
AKO PRACUJE RFID

I keď z uvedeného možno zjednodušene vyvodiť spôsob činnosti systémov na báze RFID, bude isto lepšie, ak ich činnosť opíšeme detailnejšie. Systémy RFID sa skladajú z dvoch základných častí čítacích zariadení a značiek RFID, ktoré sa niekedy označujú aj termínom inteligentné štítky (SmartTag).

Za základ systému RFID možno považovať čítacie zariadenia. To je v závislosti od konkrétnej aplikácie buď stacionárne, alebo mobilné. Čítacie zariadenia plna v systéme RFID dve úlohy. Prvou je vysielanie vysokofrekvenčného signálu, druhou príjem identifikátorov zo značiek RFID.

Vysielanie signálu sa realizuje z dvoch dôvodov. Prvým je zabezpečenie detegovania značiek RFID, pričom toto je úloha spoločná pre systémy s aktívnymi i pasívnymi značkami RFID. Oba typy totiž vyšlú signál až po tom, čo zachytili signál z čítacieho zariadenia. Druhý dôvod je dôležitý pri systémoch využívajúcich pasívne čipy. Tam sa magnetické pole vytvorené čítačkou na strane značky RFID využíva na získanie energie potrebnej na odoslanie identifikátora zo značky RFID.

Každá značka RFID sa skladá z nasledujúcich častí: antény, transceivera a transpondéra.

Anténa predstavuje najrozmernejšiu časť značky RFID, pričom toto tvrdenie platí bez ohľadu na frekvenčné pásmo, v ktorom konkrétny systém RFID pracuje. Samozrejme, rozmery antény sú dané frekvenčným pásmom, a teda platí, že čím vyššia frekvencia sa v danom systéme RFID používa, tým menšia môže byť anténa v čipe. Anténa RFID značky je dôležitá hneď z niekoľkých hľadísk. Umožňuje totiž príjem signálu z čítačky a zároveň slúži aj na vysielanie. V prípade príjmu signálu má anténa takisto dve funkcie. Z prijatého signálu „vyrába" energiu slúžiacu na napájanie značky RFID. Druhou funkciou antény je príjem kódu, ktorý je určený na komunikáciu čipu a čítačky.

Transceiver je blok, ktorý realizuje komunikáciu s čítačkou. Ide vlastne o prijímač a vysielač, doplnený o obvody, ktoré z prijatého signálu vytvoria elektrickú energiu potrebnú na činnosť cele] značky RFID.

Transpondér je najzložitejšia časť RFID, presnejšie môže ňou byť, jeho konfigurácia je totiž variabilná a závisí od toho, aké funkcie má daná značka RFID plniť. Najjednoduchším prípadom je kombinácia riadiacej logiky a pamäte nesúcej unikátny identifikačný kód (obyčajne 64 až 128 bitov) čipu. Pamäť je typu ROM, čo znamená, že údaje v nej nemožno meniť (sú zadané pri výrobe čipu).

VYUŽITIE RFID

Ako sme naznačili, RFID možno nasadiť takmer všade. Pozrime sa však na to, ako vidia jeho šance propagátori tejto technológie. Najčastejšie sa o nasadení RFID hovorí v týchto odvetviach:

- preprava a logistika,
- výroba a spracovanie,
- bezpečnosť,

počet konkrétnych aplikácií je však podstatne väčší a zahŕňa:

- evidenciu a sledovanie zvierat,
- evidenciu a sledovanie nebezpečných odpadov,
- sledovanie procesu výroby,
- sledovanie doručovania zásielok,
- sledovanie automobilovej dopravy.

V prípade niektorých aplikácií už dokonca jestvujú medzinárodne akceptované štandardy:

- bezpečnostné systémy,
- ochrana cenných predmetov,
- riadenie prístupu (osôb, automobilov),
- automatizovaný výber mýtnych poplatkov,
- dochádzkové systémy,
- identifikácia nástrojov na CNC strojoch a automatizovaných výrobných linkách,
- vyhodnocovanie športových výkonov,
- sledovanie delikventov.

RFID V PRAXI

K priekopníkom v oblasti RFID patrí aj spoločnosť Texas Instruments. Tá ponúka viacero produktov a kompletných balíkov na nasadenie tejto technológie. Na jej zozname sú aplikácie na kontrolu prístupu osôb do budov, áut na parkoviská, identifikáciu batožín na letiskách, sledované zvierat, sledovanie pohybu automobilov, blokovanie ukradnutých automobilov, sledovanie pohybu dokumentov, sledovanie tovaru v distribúcii a pri predaji, sledovanie zásielok počas prepravy, riešenia pri bezdrôtovom obchode zameranom na automatizáciu predaja niektorých komodít (medziiným tankovanie pohonných hmôt), predaj lístkov na rôzne podujatia, ale aj nasadenie pri športových podujatiach. Veľmi ma zaujal opis využitia RFID pri Bostonskom mestskom maratóne, kde od roku 1999 dostávajú bežci značku RFID, ktorá je pred štartom pripevnená na ich obuv. Prvoradou úlohou, ktorú organizátori nasadením RFID chceli vyriešiť, bolo zjednodušenie evidencie pretekárov, ich identifikácie a spracovania výsledkov. Akýmsi vedľajším produktom je informačný servis dostupný na internetovej stránka maratónu, prostredníctvom ktorej môžu tréneri, rodinní príslušníci či priatelia mať neustály prehľad o tom, ako si počina ich favorit. Čítačky značiek RFID sú totiž na trati maratónu rozmiestnené vo vzdialenosti približne 3 míle.

RFID A SÚKROMIE
V nejednej krajine jestvujú plány na pridanie RFID do dokladov, Európska banka nedávno prezentovala zámer implementovať značky do bankoviek, čo by malo zjednodušiť odhaľovanie ich falšovania. Ochrancovia ľudských práv jedným dychom dodávajú, že obchodník by poznal stav vašej peňaženky už pri vstupe do obchodu...

Azda najďalej v tejto oblasti zašli vo Veľkej Británii, kde je momentálne na stole návrh nového azylového zákona, ktorý pripravilo tamojšie ministerstvo vnútra. Návrh zákona predpokladá, že žiadatelia o azyl budú označení systémom GPS. Zatiaľ návrh zákona predpokladá takéto ,značkovanie" iba u neúspešných žiadateľov o azyl. Ďalšími v rade by malí byť budia prepustení na kauciu čí zločinci prepustení po amnestii. Ministerstvo vnútra jedným dychom dodáva, že v prípade schválenia zákona je schopné tento systém monitorovania zaviesť do praxe do 18 mesiacov!
Biometrické technológie
V týchto technológiách sa využívajú niektoré jedinečné a neopakovateľné fyziologické rysy človeka (napr. otlačok prsta, tvar prstov, ruky, očného pozadia, hlas, …). Citlivými senzormi (napr. citlivou CCD kamerou) sa fyziologický vzor sníma do databázy (obvykle viackrát, aby sa dosiahla maximálna presnosť a eliminovala možnosť vzniku chyby vytvorením „priemernej“ vzorky). Použitie vzorky v databáze je závislé od toho, či systém bude pracovať v režime identifikácie alebo verifikácie. Pri identifikácii pracuje systém s databázou tak, že po zosnímaní vzorky príslušnej vlastnosti hľadá v databáze vzorku osoby najviac podobnú prečítanej vzorke a tak osobu identifikuje. Pri verifikácii osoba žiadajúca napríklad o vstup do chráneného objektu sa najskôr identifikuje (napríklad zadaním PIN kódu alebo vhodným identifikačným predmetom) a potom systém verifikuje jej totožnosť. Je zrejmé, že verifikácia prebehne rýchlejšie, pretože systém porovnáva len vzorku jednej osoby, kým pri identifikácii musí kontrolovať vzoriek viac.

Dôležitými parametrami biometrických identifikačných systémov sú:

stupeň chybného prijatia (FAR = False Accept Rate)– pravdepodobnosť, že systém bude nesprávne akceptovať vzorku neoprávnenej osoby,
stupeň chybného odmietnutia (FRR = False Reject Rate) – pravdepodobnosť, že systém odmietne akceptovať vzorku oprávnenej osoby,
stupeň rovnakej chybovosti (EER = Equal Error Rate, COP = Cross-Over Point) – hodnota, pri ktorej je pravdepodobnosť chybného prijatia rovnaká ako pravdepodobnosť chybného odmietnutia,
rýchlosť prečítania príslušnej biometrickej charakteristiky,
rýchlosť identifikácie resp. verifikácie.

Otlačok prsta
Ide pravdepodobne o najznámejšiu biometrickú charakteristiku, pri ktorej sa vyhodnocujú charakteristické a neopakovateľné časti kresby pokožky na prstoch rúk. Tento spôsob identifikácie patrí k najviac rozšíreným spôsobom, pri ktorom sa otlačok prsta sníma optickým spôsobom po pritlačení prsta na okienko čítačky. Pritlačenie prsta vyžaduje určitý stupeň precíznosti a čítacie pole sa musí udržiavať v čistote. Rovnako snímaný prst by mal byť čistý. Niektoré čítacie zariadenia sú citlivé aj na prílišné zamastenie prsta. Niektorí užívatelia majú odpor k tejto technológií z dôvodov obáv o možné zneužitie vzoriek otlačkov prstov. Naviac v niektorých štátoch zákony nedovoľujú v databáze súčasne uchovávať údaje o osobách a ich identifikačné charakteristiky (otlačky prstov). Preto niektoré systémy neuchovávajú v databáze vzorku otlačku prsta ale len číselnú charakteristiku vypočítanú z prečítaného otlačku. Algoritmus výpočtu číselnej charakteristiky zaručuje rozdielnu charakteristiku pri rôznych otlačkoch, pritom však neumožňuje spätnú rekonštrukciu tvaru otlačku pri prečítaní číselnej charakteristiky. Tým eliminuje možné zneužite otlačku prsta. Problémom môže byť poškodenie vankúšika prsta pri práci (napr. porezanie, pľuzgier a pod.). Systémy tiež musia kontrolovať či ide skutočne o živý prst a nie len odliatok.
Rôzne systémy rôznych výrobcov majú rôzne základné charakteristiky. Napr. čítačky systému VRS II firmy THORN EMI majú udávané hodnoty FAR 0,01%, FRR 0,1% a čas pri verifikácii 2s.

Geometria ruky
Pri tejto metóde sa vyhodnocujú miery jednotlivých prstov. Na čítačku sa priloží ruka a čítačka opticky zosníma trojrozmerný obraz ruky. Geometria ruky vykazuje dostatočnú variabilitu u rôznych jedincov, pritom je dostatočne stála u jedného človeka.
Systém ID3D firmy Recognition Systems sníma prsty okrem palca; výrobca udáva stupeň rovnakej chybovosti 0,2% a rýchlosť verifikácie do 2s.
Systém Digi-2 firmy Biomet Partners vystačí pri identifikácii len s 2 prstami – ukazovákom a prostredníkom.

Očná sietnica
Pri tejto metóde sa sníma obraz sietnice oka. Identifikovaná osoba musí z krátkej vzdialenosti zaostriť oko na pomocný bod v čítačke a slabý záblesk svetla je potom očnou šošovkou sústredený na sietnicu. Svetlo odrazené od sietnice prechádza späť cez očnú šošovku do snímača aj s informáciou o „kresbe“ sietnice. Pri snímaní nie sú prekážkou ani kontaktné šošovky, okuliare však treba zložiť.
Ako príklad takéhoto systému možno uviesť SYSTÉM 2000 od firmy EYEDENTITY, u ktorého je čas načítania kontrolnej vzorky do pamäti kratší ako 1 minúta, samotný čas verifikácie je 1,5 s a identifikácia trvá do 5s pri 1500, resp. do 15s pri 300 000 vzorkách v databáze. Výrobca udáva stupeň chybných prijatí menší ako 0,0001%.
Očná dúhovka
Metóda snímania očnej dúhovky je založená na podobnom princípe. Vychádza z faktu, že charakteristické rysy očnej dúhovky sa stabilizujú pomerne skoro po narodení a je ich podstatne viac ako napríklad pri otlačku prsta. Pravdepodobnosť náhodného výskytu dvoch rovnakých dúhoviek je 1050 krát menšia ako pravdepodobnosť náhodného výskytu dvoch rovnakých otlačkov prstov.
Takýto princíp využíva napríklad SYSTEM 2000EAC firmy IRISCAN, u ktorého snímanie prebieha pri jednoduchom pohľade užívateľa do čítačky zo vzdialenosti približne 25 cm. Frekvencia snímania je 30 snímok za sekundu. Snímaniu nevadia kontaktné šošovky ani okuliare pokiaľ nie sú znečistené. Systém rozlíši fotografiu aj umelé oko, pretože priemer očnej dúhovky sa aj pri stálom osvetlení nepatrne mení, kým u falzifikátu nie. Stupeň rovnakej chybovosti je podľa výrobcu 0,00076%. Načítanie novej kontrolnej vzorky trvá priemerne 20s, identifikácia trvá do 2s pri 1000 vzorkách v databáze, verifikácia prebehne za čas kratší ako 1s.
Hlas
Identifikácia hlasom využíva fakt, že spôsob ako vyslovujeme dané slovo je daný geografickými a asociálnymi prvkami ale najmä anatomickými vlastnosťami. Pretože hlas sa v priebehu dňa mení a je ovplyvňovaný nádchou, prechladnutím, kašľom, zachrípnutím a ďalšími faktormi, vyhodnocovacie systémy sa sústreďujú ma charakteristiky, ktoré sú konštantné. Musia súčasne eliminovať aj použitie imitátora alebo magnetofónovej nahrávky.
Podpis
Pri identifikácii podpisom sa kontrolovaná osoba musí podpísať na „elektronickú tabuľku“. Systém vyhodnocuje nielen tvar podpisu – jeho grafické znaky, ale aj dynamické znaky podpisu ako napr. prítlačnú silu, rýchlosť a poradie jednotlivých ťahov. Pritom však musí brať do úvahy, že žiadny človek sa vždy nepodpíše úplne rovnako.
Napr. systém CHECKMATE má výrobcom udaný stupeň chybných prijatí 0,6%, stupeň chybných odmietnutí 2,1% a čas verifikácie menší ako 3s.
Tvár
Ide o verifikáciu alebo identifikáciu osôb na základe obrazu tváre. Ide o pomerne náročnú úlohu, pretože systém musí eliminovať bežné zmeny tváre spôsobené mimikou, zmenou účesu, použitím kozmetiky, neoholením alebo použitím okuliarov.
Napríklad systém ZN-FACE firmy ZENTRUM FÜR NEUROINFORMATIK GMBH pokrýva obraz tváre sieťou s asi 70 uzlami a hľadá nemenné črty tváre. Výrobca udáva stupeň chybných prijatí 0% a stupeň chybných odmietnutí menší ako 0,5%.
Krvné riečisko
Tento spôsob identifikácie sníma časť tela (napr. ruku) v infračervenej oblasti spektra a zisťuje tvar krvného riečiska. Je pritom schopný zistiť aj hlbšie uložené žily napr. na chrbte ruky. Podľa tvaru zosnímaného obrazu sa potom identifikuje alebo verifikuje príslušná osoba.
Komplexné riadenie budovy
Základné funkcie vstupných systémov sú:
-vytvorenie vstupného režimu v budove alebo komplexe budov,
-dohľad nad stráženými vstupmi,
-blokovanie opakovaného vstupu – pre zamedzenie požičiavania karty osobám mimo chráneného priestoru,
-kontrola zmeny priestoru – slúži k vymedzeniu trasy priechodu objektom pre určité osoby (napr. návštevy),
-zobrazovanie chránených priestorov na prehľadových stavových pôdorysoch.

Okrem týchto základných funkcií sa systémy pre riadenie vstupu, resp. zariadenia pre automatickú identifikáciu osôb začínajú používať v systémoch komplexného riadenia budov – napr. na ovláda¬nie výťahov, parkovísk, klimatizácie, osvetlenia, elektrickej požiarnej signalizácie, riadenie únikových ciest a podobne.
Špecifickým prípadom je použitie identifikačných zariadení v spolupráci s elektronickou zabezpečovacou signalizáciou. Toto prepojenie možno realizovať na niekoľkých kvalitatívne odlišných úrovniach. Najnižšou úrovňou je prepojenie poplachových výstupov riadiacej jednotky s okamžitou slučkou ústredne EZS. Účelom tohto prepojenia je spustenie poplachu pri ovplyvnení sabotážnych kontaktov čítacích zariadení prípadne ďalších komponentov systému a tiež pri násilnom alebo neoprávnenom vstupe do chráneného priestoru.
Vyššou úrovňou je prepojenie riadiacej jednotky s riadiacim vstupom ústredne EZS, čo umožní ovládanie základných funkcií EZS prístupovým systémom (zapínanie resp. vypínanie režimu stráženia). Spravidla je potrebné doplniť hardvérové moduly do systému EZS alebo do prístupového systému. Príkladom pomerne jednoduchého riešenia tejto úrovne prepojenia je použitie kontaktu výstupného relé riadiacej jednotky vstupného systému (prípadne priamo čítacieho terminálu) na premostenie kontaktov detektorov umiestnených v chránenom priestore, do ktorého je vstup riadený prístupovým systémom – tým je umožnený vstup do časti objektu chráneného ústredňou EZS pričom zvyšok objektu je naďalej trvale chránený.
Najvyšším stupňom je prepojenie centrálnych jednotiek oboch systémov – prepojenie riadiaceho počítača prístupového systému s ústredňou EZS. Toto prepojenie umožňuje obojsmerný prenos stavových aj riadiacich informácií medzi obidvomi systémami a umožňuje prakticky a jednoducho ovládať systém EZS použitím identifikačného prvku prístupového systému. Ide napríklad o zapnutie alebo vypnutie časti systému do/zo stráženia – napríklad zapnutie jednotlivých slučiek alebo zón.

Dochádzkové systémy
Dochádzkové systémy slúžia na zber informácií o čase a dôvode prechodu miestom kontroly a ich ďalšie spracovanie. Prvky automatickej identifikácie osôb sú spravidla kombinované s turniketmi, ktoré zabezpečujú obmedzenie vstupu do objektu bez platnej identifikácie. Čítačky snímajú informácie o osobe, čase príchodu alebo odchodu a aj dôvod prechodu okolo miesta kontroly. Tieto informácie sa ďalej počítačovo spracovávajú a výsledky spracovania slúžia pre potreby evidencie dochádzky, sledovania prítomnosti na pracovisku, efektívne využívanie fondu pracovného času, ako podklady pre výpočet miezd pracovníkov.
Snímače používané ako vstupné terminály na identifikáciu osôb sa v zásade delia na slepé – t.j. snímače, ktoré sú vybavené len čítacím zariadením príslušnej technológie. Tieto snímače slúžia len na zaznamenanie príchodu alebo odchodu. Druhý typ snímačov je okrem čítacieho zariadenia vybavený klávesnicou, ktorá umožňuje zadať dôvod prechodu okolo miesta kontroly – návšteva lekára, služobná cesta, prestávka na obed, náhradné voľno, …

Dochádzkové systémy môžu poskytovať aj doplnkové funkcie:
-dialógové funkcie – držiteľ identifikačného média môže v rozsahu svojej personálnej vety v databáze získavať prípadne editovať údaje prostredníctvom inteligentného snímača,
-vysielanie individuálnych textových správ zo servera na riadiace jednotky,
-objednávanie stravy a riadenie jej výdaja,
-riadenie informačnej tabule informujúcej o prítomnosti vybraných osôb, …

 
Copyright © 1999-2019 News and Media Holding, a.s.
Všetky práva vyhradené. Publikovanie alebo šírenie obsahu je zakázané bez predchádzajúceho súhlasu.