Co to jest karta RFID i gdzie się ją wykorzystuje?

Przykładem na to, jakie możliwości otwiera przed nami nowoczesna technologia, jest karta RFID. To narzędzie, dzięki któremu można śledzić, identyfikować i kontrolować dostęp, ale nie tylko. To także sposób na szybkie i bezpieczne dokonywanie transakcji. Karty te są kolejną częścią całego systemu i technologii RFID i w tym artykule to właśnie je weźmiemy pod lupę. Zapraszamy do lektury!

Co to jest karta RFID?

Karty RFID to w rzeczywistości karty zbliżeniowe, które przechowują w układzie RFID bardzo wiele niezbędnych danych. Nie są to jednak zwyczajne karty. Bynajmniej — wszystkie informacje przesyłane są za pomocą fal radiowych. Ich odbiorcą jest czytnik RFID, który ma za zadanie odkodować otrzymane dane, po czym przesłać je dalej do oprogramowania. W jakim celu? Wspomniane oprogramowanie może otrzymane informacje przeanalizować, a następnie w zgrabny sposób zaprezentować. Wszystko to oczywiście w mgnieniu oka.

Co jeszcze czyni karty RFID niezwykłymi? Przede wszystkim to, co najbardziej odróżnia je od kodów kreskowych i tradycyjnych kart magnetycznych w wymiarze praktycznym. Mianowicie, aby odczytać zakodowane dane z karty RFID, w przeciwieństwie do reszty nie trzeba jej przesuwać. Wystarczy ją jedynie zbliżyć do czytnika. Ten z kolei w ułamku sekundy odbierze sygnał, po czym zakończy całą procedurę, np. transakcję.

Rodzaje kart zbliżeniowych RFID

Skoro wyjaśniliśmy już, co to jest karta RFID, przejdźmy do tego, jakie są jej rodzaje. Zanim jednak rozpoczniemy, warto wspomnieć o klasyfikacji kart. Dzieli się je bowiem ze względu na rodzaj przeprowadzanej operacji oraz siłę częstotliwości znacznika. Mając tę wiedzę, możemy przejść do ściślejszego podziału.

Podział kart RFID ze względu na rodzaj operacji można porównać do podziału znaczników RFID ze względu na rodzaj ich zasilania. Szerzej omawiamy go w artykule, gdzie wyczerpująco tłumaczymy, co to jest RFID. Zasada jest tutaj bardzo podobna i zależy głównie od źródła zasilania karty. Dzieli się je więc następująco:

• Aktywne karty RFID — takie karty posiadają znacznik, który jest zasilany za pomocą baterii. Dzięki temu może on bez przerwy wysyłać sygnały, które są wykorzystywane np. w punkcie poboru opłat. Możliwość ciągłego nadawania sygnału jest bardzo istotna, ponieważ karty te są całkowicie niezależne od obecności czytnika RFID. Sprawia to, że są one droższe od pozostałych.
• Pasywne karty RFID — w odróżnieniu od kart aktywnych, te nie posiadają wewnętrznego źródła zasilania. Opierają się więc na energii elektromagnetycznej, którą przesyła im sam czytnik. Takie karty świetnie sprawdzą się do wykorzystania jako kod dostępu czy zarządzanie łańcuchem dostaw. Pasywne karty są tańsze od aktywnych, w związku z tym znajdują zastosowanie w większej ilości branż.
• Półpasywne karty RFID — to swego rodzaju konsensus pomiędzy dwoma poprzednimi rodzajami. Nie posiadają wbudowanego nadajnika, ale za to mają układ scalony, antenę oraz baterię. Wszystko to sprawia, że ich relatywnie niewielki zasięg odczytu rekompensuje większa ilość dostępnych funkcji. Jakie? Otóż takie karty mają możliwość śledzenia zdarzeń w czasie rzeczywistym lub udzielania powiadomień dźwiękowych.

Karty RFID dzieli się też ze względu na długość fal częstotliwości. Skojarzenia ze standardami częstotliwości technologii RFID (również przez nas omawianej) są jak najbardziej na miejscu. Zasada jest bowiem ponownie taka sama. Tym samym wyróżniamy:

• Karty RFID o niskiej częstotliwości (LF) — od 30 kHz do 300 kHz. Niższy przedział częstotliwości oznacza, że tego rodzaju karty są wolniejsze. Dodatkowo odległość, z której mogą odczytywać dane, jest mniejsza. Jednak coś za coś. Dzięki niskim parametrom mogą one funkcjonować w bardziej wymagających, wilgotnych lub metalicznych warunkach.
• Karty o wysokiej częstotliwości (HF) — od 3 MHz do 30 MHz. Większa częstotliwość to oczywiście większy zasięg odczytu danych oraz bardziej pojemna pamięć, w której można je przechowywać. Wszystko to sprawia, że te karty doskonale sprawdzą się w zarządzaniu transportem lub choćby biblioteką.
• Karty o ultrawysokiej częstotliwości (UHF) — od 300 MHz do 3 GHz. Bardzo wysokie parametry częstotliwości mogą sugerować, że ten rodzaj kart jest najdroższy. Pozory mylą — to najtańsze karty RFID. Wykorzystuje się je głównie do śledzenia zasobów przedsiębiorstwa i zarządzania jego zapasami.

Z czego zbudowane są nowoczesne karty RFID?

Na pierwszy rzut oka karty RFID nie wydają się czymś szczególnym. Ot, zwykła plastikowa karta, nieróżniąca się zanadto niczym od karty płatniczej bądź dowodu osobistego. Diabeł jednak tkwi w szczegółach.

To właśnie one sprawiają, że karty RFID są w stanie komunikować się z innymi elementami bez konieczności fizycznego kontaktu. Jakie konkretnie są to komponenty?

• Chip RFID — serce całej karty, to właśnie od tego drobnego elementu najwięcej zależy. Za co jest odpowiedzialny? Chip przechowuje konkretne dane konta lub tożsamości poszczególnych osób. Nie posiada wbudowanego źródła energii, jest więc uzależniony od zasilacza. Pomimo iż jest bardzo mały, może pomieścić całe tysiące bajtów danych.
• Antena RFID — to część karty odpowiedzialna za odbieranie i wysyłanie fal radiowych. W ten sposób karta może komunikować się z czytnikiem.
• Podłoże karty — jej zadaniem jest utrzymanie anteny i chipa w jednym miejscu. Zazwyczaj wykonane są z tworzywa sztucznego, ale karty wyższej jakości wykorzystują inne materiały, takie jak: PVC, PET, ABS lub drewno. Takie bardziej wytrzymałe materiały powinno się wykorzystywać w trudniejszych warunkach pracy.

Zastosowanie kart RFID

Karty RFID wykorzystuje się przede wszystkim podczas dokonywania płatności zbliżeniowych oraz jako karty dostępu. To najzwyczajniej w świecie karta zbliżeniowa, dzięki której możemy płacić w restauracjach czy sklepach. Istnieją jednak przypadki, w których płatność zbliżeniowa dokonywana za pomocą tej karty nie działa. Co może być tego powodem?

Najczęstszym jest zwyczajny brak środków na koncie lub wyczerpanie dziennego limitu wydanych środków. Czasem jednak błąd może zostać spowodowany ze względów bezpieczeństwa. Zdarza się to wtedy, gdy system wykryje podejrzane czynności na koncie i zdecyduje się je zablokować. Może być również tak, że karta po prostu nie została aktywowana. To częsty przypadek wśród nowych użytkowników.

Gorsze jest uszkodzenie karty. Wówczas konieczne będzie skontaktowanie się z dostawcą. Kartę RFID można uszkodzić na wiele sposobów, np. poprzez wniknięcie do niej wody czy narażenie jej na nadmierne nasłonecznienie.

Karta może też nie działać z przyczyn od niej niezależnych. Nie każdy czytnik bowiem obsługuje płatności zbliżeniowe. W takiej sytuacji nie ma ratunku — trzeba skorzystać z bardziej tradycyjnych metod płatności.

Gdzie jeszcze można wykorzystywać karty RFID?

• Służba zdrowia — szpitale mogą wykorzystywać karty RFID do lepszej opieki pacjentów. Dzięki nim mogą ograniczyć popełniane błędy w stosowaniu leków. Jak? Każdy pacjent posiada unikalny identyfikator — po zeskanowaniu karty, lekarz jest w stanie sprawdzić wszystkie istotne szczegóły dotyczące przebiegu leczenia.
• Zarządzanie wydarzeniami — uczestnicy konkretnych imprez otrzymują przed wejściem karty zbliżeniowe. Dzięki nim mogą uczestniczyć w wydarzeniu i korzystać z różnych atrakcji. To komfortowe rozwiązanie dla obu stron: uczestnika i organizatora. 
• Transport — RFID może być wykorzystywane przez pasażerów transportu. Mogą oni uiszczać opłaty bezgotówkowo, co zapewnia sporą wygodę.
• ›Systemy biblioteczne — zarządzanie całym inwentarzem bibliotecznym za pomocą technologii RFID pozwala na kontrolę uczniów. Na kartach zbliżeniowych znajdują się wszelkie informacje o wypożyczonych książkach i przewidywanych terminach zwrotu.

Karty zbliżeniowe RFID — jak działają i zbierają informacje?

Omówmy sposób działania karty RFID na przykładzie kontroli dostępu. Wróćmy na moment do chipu RFID. Wspominaliśmy wcześniej, że jest on sercem całego systemu. Tak jest w istocie, co pokazuje ten przykład. W chipie RFID znajdują się dane konkretnych osób, które otrzymały uprawnienia (bądź też nie) do przebywania na danym terenie. W momencie, gdy posiadacz karty zbliżeniowej znajdzie się niedaleko czytnika (którym może być np. bramka RFID), ten wzbudzi chip znajdujący się w karcie za pomocą fal elektromagnetycznych.

Chip RFID zrewanżuje mu się tym samym, dzięki czemu czytnik otrzyma informacje o właścicielu karty zbliżeniowej. Tym samym, na podstawie tych danych, system będzie wiedział, czy użytkownik może uzyskać dostęp, czy nie.

Karty dostępu RFID dzielą się na karty zbliżeniowe i karty inteligentne. Te pierwsze są proste — wszystko, czego potrzebują, to bliskość czytnika. Gdy będą ją miały, wyślą jednokierunkowy sygnał. Inaczej wygląda to w przypadku kart inteligentnych RFID. W odróżnieniu od kart zbliżeniowych te oferują zaawansowane szyfrowanie. Dzięki temu mogą uwierzytelnić użytkownika za pomocą jednorazowego, szyfrowanego kodu, co znacznie utrudnia przestępcom fałszowanie kart.

Zalety kart zbliżeniowych RFID

• Zarządzanie zdalne — karty RFID pozwalają na uzyskanie dostępu do danych ze źródła centralnego. To bardzo przydatne w przypadku zarządzania wieloma działami.
• Komfort użytkowania — karty RFID nie są przesadnie drogim produktem, co oznacza, że firmy bez trudu mogą je pozyskać dla kolejnych pracowników. 
• Zbieranie danych — karta zbliżeniowa RFID gromadzi wiele bezcennych danych. Na ich podstawie można później podejmować ważne biznesowo decyzje.
• Sterowanie automatyczne — stosując omawiane karty, do absolutnego minimum ograniczamy efekty błędów ludzkich. 

Różnice pomiędzy kartą RFID a kartą IC

Czym różni się karta RFID od IC? Przede wszystkim IC to rodzaj karty posiadający wbudowany chip mikroprocesorowy. Wykorzystywana jest jako karta płatnicza, która posiada wszystkie dane potrzebne do szybkiej finalizacji transakcji. Mówimy tu także o bezpiecznym przekazywaniu danych do kontroli dostępu.

Pierwsze wrażenie może być więc takie, że obie karty zbytnio się od siebie nie różnią. Diabeł jednak tkwi w szczegółach. Inaczej niż w przypadku kart RFID, karty IC w większości przypadków potrzebują fizycznego kontaktu z czytnikiem. Dodatkowo zawierają w sobie sporo specjalistycznego sprzętu, co wydatnie wpływa na wysoką cenę.

W związku z tym stosowanie kart zbliżeniowych RFID jest nie dość, że tańsze, to jeszcze dużo wygodniejsze. Dodatkowo możliwość szyfrowania danych sprawia, że mogą poszczycić się większym poziomem bezpieczeństwa.