CC BY
308
УДК 004.087.4
ТЕХНОЛОГИИ РАДИОЧАСТОТНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЖИВОТНЫХ
UDC 004.087.4
ANIMALS RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION TECHNOLOGY
К.И. Костюков1 к.э.н А.А. Щеголев1 А.Е. Мищенко2 А.Ф. Шалин2
ТОУ ВПО "Московский государственный гуманитарный университет имени М.А.Шолохова" 2 ГНУ СНИИЖК Россельхозакадемии
art.m.93@pmail. com статье рассматриваются основные ^e article
Kostjukov K.I.1, Cand. Econ. Sci. Schegolev A.A.1 Mischenko A.E.2 Shalin A.F.2
A
'Sholokhov Moscow State University for the Humanities
SNIIZHK RAAS
В
характеристики системы
автоматической радиочастотной
идентификации по следующим критериям: способы организации записи и чтения данных, способ питания радиочастотной метки и т.д. Определена общая структура компонентов системы радиочастотной идентификации. Изучены отличия КПй-технологии от других способов идентификации, таких как штрих- и ОК-код, описаны некоторые уязвимости радиочастотной идентификации. Ключевые слова: КПй, считывание, технология, информация, идентификация
considers the main characteristics of the automatic radio frequency identification on the following criteria: the organization ways of data writing and reading, the method of RFID tag power, etc. It is determined the overall structure of the components of radio frequency identification system. There are studied differences of RFID technology from other methods of identification, such as a bar and a QR code, are described some of the vulnerabilities of radio frequency identification.
Key words: RFID, reading technology, information, identification
ВВЕДЕНИЕ
РРЮ-технология в своем современном виде была представлена в 1973 году. С тех пор она развивалась, становясь все более популярной [1-5, 12]. В разное время существовали различные подходы к стандартизации РРЮ-меток [14-16, 25], в настоящее время происходит процесс унификации технологии. Методы радиочастотной идентификации используются во всех областях автоматического получения данных: учет продукции, животных, системы доступа, платежные системы [11, 13].
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Большинство RFID-меток состоит из следующих частей. Первая — интегральная схема (ИС) для хранения и обработки информации, модулирования и демодулирования радиочастотного сигнала и некоторых других функций. Вторая — антенна приёма и передачи, включающая блок памяти для хранения кода.
Данные в микрочипах (в зависимости от типа) можно перезаписать, шифровать с помощью пароля на перезапись или считывание, а также закрыть возможность сканирования метки от других устройств, кроме публичной информации. RFID-технология не так
зависит от расположения метки, как QR- или штрих-код. Пыль и грязь не воздействуют на качество считывания. Также можно распознавать не только статичные, но и динамические объекты, что для штрих- и ОР кода затруднительно. Кража объекта, на котором установлена РРЮ-метка, является сложной задачей в сравнении с объектами с QR-или штрих-кодом. Кроме того, в отличие от этих двух способов записи информации РРЮ-технология позволяет проводить идентификационные действия с большим количеством данных.
Однако в РРЮ-метках есть уязвимости. Вероятна угроза поломки от радиоволн на определенных частотах (степень уязвимости зависит от поколения, к которому принадлежит микрочип). Кроме этого, метка не считывается сквозь металлические объекты, солёную воду и другие электропроводящие среды. В целом, РРЮ-технология — наиболее дорогой способ идентификации из тех, что существуют на данный момент.
Расстояние, с которого возможно считывание РРЮ-чипов варьируется от 0,2 до 100м. С самого далекого расстояния считывают стационарные системы, которые могут сканировать одновременно несколько микрочипов и быть установлены на большой площади, а также иметь постоянное синхронизированное подключение с ПК. В то же время мобильные сканеры имеют меньшую дальность действия, степень постоянности связи с ПК зависит от функциональности РРЮ-сканера.
База данных для хранения записей может располагаться как на самом устройстве, с возможностью экспорта записей в ПК, так и на облачном сервисе, куда данные переносятся в режиме реального времени или пакетом данных после работы со сканером.
На сегодня структура РРЮ-кода имеет следующий вид: 999 0610 00000125, где:
• 999 — код государства (может быть присвоен код страны изготовителя);
• 0610 — номер продукта или производителя метки;
• 00000003 — уникальный код животного.
Заряд метки реализован в следующих вариантах:
• пассивные - не имеют встроенного источника энергии;
• активные - обладают собственным источником питания, за счет чего дальность считывания у них дальше, чем у пассивных меток. Также они хранят большее количество информации. У активных микрочипов самая высокая точность считывания, они хорошо сканируются в воде и сквозь металлы в отличие от пассивных. Но при этом являются самыми дорогими метками, они имеют больший размер, чем другие, а срок их батареи ограничен;
• полупассивные - имеют батарею, которая обеспечивает питанием микрочип, процесс считывания может происходить на больших расстояниях в отличие от пассивных меток, с большим качеством передачи данных.
Для идентификации животных наиболее распространены метки пассивного типа.
По способам организации чтения и записи RFID-метки делятся на:
• Read only — запись информации в устройство возможна лишь единожды, в момент производства метки, что ограничивает сферу их использования лишь для идентификации. Новые данные внести в микрочип невозможно, что исключает возможность подделки чипа.
• Write Once Read Many — кроме RFID-кода в устройство один раз можно записать другие данные, считывание этой информации не ограничено.
• Read and Write — в этих метках данные можно перезаписывать неограниченное количество раз.
Для животных самые распространенные способы фиксации метки — это бирка, болюс, имплантируемый микрочип и ошейник.
Болюс имеет керамическую оболочку, вводится перорально с помощью аппликатора, остается в желудочно-кишечном тракте. Расстояние считывания от 10 до 100 см в зависимости от сканера.
Транспондер, вводимый под кожу, имеет оболочку из биосовместимого стекла. Некоторые из них могут мигрировать в теле животного, что может осложнить сканирование метки. Считывание может происходить хуже в сравнении с другими способами электронного чипирования, также возрастает риск болезни животного, если шприц или микрочип не стерилен. Использование метода идентификации сельскохозяйственных животных путем подкожного введения RFID-метки накладывает ряд ограничений на использование мяса животных в пищу человеку. Например, в странах Евросоюза такой способ идентификации животных, мясо которых употребляется в пищу, не используется. Однако в этих странах могут применяться подкожные микрочипы для идентификации домашних животных (кошки, собаки и т.д.).
Ушная бирка — самый дешевый вариант RFID-идентификации, вместе с этим он наиболее оптимальный для интеграции с автоматизированными фермами, поскольку среди всех видов конструкций радиочастотных меток эта имеет наибольшую распознаваемость для сканирующих устройств. Недостаток же бирок в более высоком уровне утерь — животные могут счесывать ухо, на котором прикреплена метка.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Астапов, В.А. Изучение жизненного цикла документов, оказывающих влияние на отраслевые бизнес-процессы / В.А. Астапов, Д.Е. Белов, А.Ф. Шалин // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 279-285.
2. Астапов, В.А. Разработка алгоритмов диагностики информационных систем, применяющихся в сельском хозяйстве / В.А. Астапов, Д.Е. Белов, А.Е. Мищенко // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2014. Т. 1. № 7 (1). С. 208-2014.
3. Белов, Д.Е. Сопоставление реляционной модели данных и принципов объектно-ориентированного программирования для разработки информационно-вычислительных систем / Д.Е. Белов, А.Ф. Шалин, В.А. Астапов // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 293-300.
4. Белов, Д.Е. Влияние лейкоза на молочную продуктивность коров / Д.Е. Белов, Л.Н. Чижова // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2006. Т. 2. № 2-2. С. 152-156.
5. Белов, Д.Е. Инновационные аспекты в кормлении сельскохозяйственных животных / Д.Е. Белов, Ю.Д. Квитко, Б.Т. Абилов, Н.Ю. Скабелкина // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2011. Т. 1. № 4-1. С. 68-70.
6. Белов, Д.Е. Обзор программного обеспечения Business Intelligence and Reporting Tools (BIRT) project / Д.Е. Белов, А.Е. Мищенко // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 348-353.
7. Белов, Д.Е. Применение систем облачных вычислений для повышения экономической эффективности сельскохозяйственного производства / Д.Е. Белов, А.Ф. Шалин // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2014. Т. 1. № 7 (1). С. 226-230.
8. Белов, Д.Е. Разработка кросс-платформенного, кросс-браузерного модулей ввода информации в базу данных / Д.Е. Белов, А.Ф. Шалин, И.Н. Воронкина // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 307-315.
9. Белов, Д.Е. Разработка модуля авторизации пользователей и разграничения прав доступа к данным / Д.Е. Белов, А.Ф. Шалин // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 325-338.
10. Белов, Д.Е. Разработка модуля генерации отчетности, позволяющего экспортировать данные в форматы pdf, xls, doc / Д.Е. Белов, А.Ф. Шалин, И.М. Кузнецов, М.В. Макеев // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 315-325.
11. Белов, Д.Е. Совершенствование биотехнологических и молекулярно-генетических методов при изучении генов, определяющих устойчивость к заболеваниям и молочную продуктивность / Д.Е. Белов // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук / Ставропольский государственный университет. Ставрополь, 2006.
12. Белов, Д.Е. Совершенствование биотехнологических и молекулярно-генетических методов при изучении генов, определяющих устойчивость к заболеваниям и молочную продуктивность / Д.Е. Белов // Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук / Ставрополь, 2006.
13. Белов, Д.Е. Технологии разработки систем управления информацией с открытым исходным кодом, проблемы внедрения в животноводстве России / Д.Е. Белов, В.В. Абонеев, А.Ф. Шалин // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2011. Т. 1. № 4-1. С. 96-100.
14. Белов, Д.Е. Экономические факторы, определяющие стоимость владения программным обеспечением / Д.Е. Белов, А.Ф. Шалин, К.И. Костюков, А.А. Щеголев, Р.У. Салпагаров // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 3. № 6. С. 346-350.
15. Букаров, Н.Г. И еще раз о маркерной селекции в скотоводстве / Н.Г. Букаров, С.Ф. Силкина, Д.Е. Белов // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2012. Т. 3. № 1-1. С. 61-62.
16. Воронкина, И.Н. Интеграция "Open Source" - продуктов с операционной системой, позволяющих достигать эффект кросс-платформенности и кросс-браузерности / И.Н. Воронкина, Д.Е. Белов, А.Ф. Шалин // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 300-307.
17. Квитко, Ю.Д. Применение математических методов для оптимизации рационов сельскохозяйственных животных // Ю.Д. Квитко, Б.Т. Абилов, Д.Е. Белов, Т.В. Ефимова, А.Ф. Шалин // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2012. Т. 2. № -1. С. 257-260.
18. Колосов, Ю.А. Какие же люди «съели овец?» / Ю.А. Колосов, Д.Е. Белов // Овцы, козы, шерстяное дело. -2013. -№2. -С. 57-60.
19. Макеев, М.В. Настройка Linux с организацией защищенного соединения по протоколу HTTPS. Экспериментальное внедрение программного обеспечения / М.В. Макеев, А.Ф. Шалин, Д.Е. Белов //
Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 338-348.
20. Силкина, С.Ф. Маркерный анализ в молочном скотоводстве с использованием групп крови / С.Ф Силкина, Н.Г. Букаров, Д.Е. Белов // Сборник научных трудов Ставропольского научно -исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 3. № 6. С. 243-245.
21. Силкина, С.Ф. Распределение аллельных вариантов гена каппа-казеина в потомстве молочного скота Ставропольского края / С.Ф. Силкина, Д.Е. Белов, А.В. Скокова, Н.Г. Муртянц // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 3. № 6. С. 246-249.
22. Чижова, Л.Н. Использование полимеразной цепной реакции в диагностике лейкоза КРС / Л.Н. Чижова, Д.Е. Белов // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2004. Т. 2. № 2-2. С. 65-69.
23. Шалин, А.Ф. Возможности интеграции веб-приложений с системой облачных вычислений Google App Engine / А.Ф. Шалин, Д.Е. Белов, К.И. Костюков, А.А. Щеголев, И.М. Кузнецов, М.В. Макеев // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 3. № 6. С. 360-362.
24. Шалин, А.Ф. Вопросы радиочастотной идентификации животных на основе «пассивных» электронных меток / А.Ф. Шалин, Д.Е. Белов, С.Ф. Силкина, А.А. Пикалов, И.М. Кузнецов, М.В. Макеев, К.И. Костюков, А.А. Щеголев // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 3. № 6. С. 362-365.
25. Шалин, А.Ф. Описание системы целевых индикаторов, характеризующих сельскохозяйственное производство и позволяющих осуществлять поддержку оперативного управления / А.Ф. Шалин, Д.Е. Белов, А.Е. Мищенко, А.А. Пикалов // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 285-293.
