RFID

Door: Rob Melchers

02-06-2005 - Regelmatig lezen we over technieken of producten die ons leven zullen gaan veranderen. Meestal loopt het zo'n vaart niet, en kunnen we rustig doorgaan met slapen, eten, drinken en werken. Het is de opdracht van de technisch journalist om uit het grote aanbod van 'revolutionaire ontwikkelingen' een keuze te maken. Bij voorkeur valt die keus op technieken of producten die 'levensvatbaar' zijn. In het geval van RFID (Radio Frequent Identification), dat naar verluidt vanaf 2006 de wereld gaat veroveren, kon dat wel eens het geval zijn.

Denk maar eens aan wat de introductie van de barcode voor gevolgen had. Plotseling was het mogelijk om met behulp van een plaatje met streepjes vele duizenden artikelen te herkennen door ze eenvoudig voor een apparaatje te houden. Zo'n apparaatje, de 'barcode scanner', leest het plaatje met de streepjes, maakt daar een nummer van en zoekt de bij dat nummer horende omschrijving op in een database. Die omschrijving kan bijvoorbeeld prijs, eenheid en naam van een product bevatten.

De supermarkten zagen al snel het grote voordeel van de barcode. Zet honderd blikken soep in de schappen en voer dat aantal in de database in. Iedere keer dat de caissière een blik soep langs de scanner haalt, verschijnt niet alleen omschrijving, prijs en eenheid op het venster van haar kassa, maar ook wordt het product van het oorspronkelijke aantal afgetrokken. De database krijgt opdracht om bij tien overgebleven blikken alarm te slaan, het schap kan tijdig worden bijgevuld en de voorraadadministratie wordt automatisch bijgewerkt.

Ook door blinden en slechtzienden werd de techniek opgemerkt. Een blik is een blik en het zou makkelijk zijn, als je wist wat erin zat. Door een pratende barcode scanner te maken zou de VIP een handscanner op een blik kunnen richten en vervolgens horen wat daar de inhoud van was. Vooropgesteld, dat de draagbare database up-to-date is, de barcode op het product te vinden is en het lukt om er de scanner op te richten, lijkt dit een aardige vooruitgang voor winkelende VIP's. Maar ik moet de eerste blinde nog tegenkomen, die met zo'n uitrusting in z'n zak rondloopt. De paar apparaten die zijn ontwikkeld zijn niet bijzonder draagbaar, onhandig om te bedienen en ook nog vrij duur.

Radio Frequent

RFID maakt gebruik van de ether. Het principe berust op 'tags' en 'readers'. Zodra er een reader in de buurt is, zendt de tag zijn code uit, die vervolgens door de reader kan worden ontvangen, verwerkt en weergegeven of uitgesproken. Vervang het plaatje met streepjes door een tag, de scanner door een reader en je hebt een methode om objecten te herkennen zonder zoeken of richten. De afstand waarbij de tag met zenden begint is in te stellen en de hoeveelheid gegevens die de tag kan uitzenden overtreft die van de barcode.

Tags en readers

Tags zijn er in verschillende vormen en afmetingen. Sommige tags zien eruit als een uit de kluiten gewassen rijstkorrel, anderen nemen de vorm van een flinke postzegel aan. Het zijn zendertjes die soms met, soms zonder eigen voedingsspanningsbron een (digitale) code genereren die per tag uniek is.

De reader is een zend-ontvanger. Het zendersignaal activeert de tags, die bij ontvangst hun code naar de reader verzenden. Sommige tags hebben genoeg aan de in de draaggolf opgeslagen energie om er hun voedingspanning uit te halen. Andere tags hebben een eigen batterij aan boord en zijn daarom sterker, gevoeliger, maar ook groter. Een rijstkorrel is namelijk te klein om er een batterij in te stoppen.

Zodra de code door de reader is ontvangen, kan deze de ingebouwde database raadplegen en tot een actie besluiten. Dit kan het weergeven van de in de code opgeslagen informatie zijn, op een beeldscherm of als spraak. Maar ook het vergelijken van ontvangen codes hoort tot de mogelijkheden. De database kan een vast onderdeel van de reader zijn, maar ook een database op CDROM of memorystick.

Readers zijn er in de vorm van een luciferdoosje, een Cd-walkman, ingebouwd in een mobieltje of als weer- en windbestendige unit bedoeld voor buitengebruik.

Toepassingen

Naast het gebruik in de supermarkt kent de RFID techniek een aantal toepassingen, die moeilijk of niet met de barcode techniek zijn te bereiken. Iedereen heeft wel eens meegemaakt, hoe de verkoopster een product meerdere malen over de glasplaat van de barcode scanner moet halen of er mee moet manipuleren voordat een leesresultaat wordt verkregen. Naast nabijheid is positie en nauwkeurigheid vereist om tot betrouwbare leesresultaten te komen. Bij RFID is nabijheid voldoende voor een gegarandeerd resultaat.

Een medewerker van een chemisch bedrijf wil het laboratorium betreden, maar hij krijgt de deur niet open. Hij heeft namelijk vergeten de voorgeschreven veiligheidskleding aan te trekken. In die kleding zitten RFID tags verwerkt. De reader bij de deur houdt het lab op slot bij het ontbreken van de codes van deze tags en de medewerker moet zich eerst gaan omkleden.

De bouwopzichter mag zijn bedrijfswagen gratis voltanken bij de bedrijfsbenzinepomp. Als hij op vakantie gaat bedenkt hij, dat zijn baas daar best een kleine bijdrage aan mag leveren. Bij de pomp vangt hij echter bot. Zijn privé-auto mist namelijk de RFID tag die nodig is om de auto te identificeren als een bedrijfsauto.

Je pakt een flesje bier uit de groentelade van de koelkast. Daar is het altijd precies negen graden en in bier zitten ook vitamientjes. Als je de deur sluit zegt de koelkast: "Dat is wel het laatste flesje bier, het is maar dat je het weet." De koelkastreader beschikt namelijk over een door de gebruiker zelf gemaakte database, waarin de aantallen van de producten die altijd aanwezig moeten zijn wordt bijgehouden. Iedere keer dat de deur open en dicht gaat, controleert de reader deze aantallen en reageert indien nodig.

Kortom, het aantal toepassingen van RFID wordt voornamelijk bepaald door de creativiteit van de gebruiker.

Oriëntatie

RFID lijkt ook zijn nut te gaan bewijzen bij het oplossen van de problemen waar navigatie met behulp van het Global Positioning System (GPS) zich voor geplaatst ziet. De nauwkeurigheid van GPS laat nog te wensen over. In het open veld is de plaatsbepaling op vier meter nauwkeurig, maar in de bebouwde kom loopt dit al snel terug naar vijf tot twaalf meter. Tussen hoge gebouwen is de nauwkeurigheid meestal niet beter dan vijftien meter of meer en binnenshuis werkt het al helemaal niet.

Door een RFID reader in een taststok in te bouwen en op belangrijke plaatsen tags aan te brengen, zou het mogelijk moeten zijn om tot verbetering van de navigatiemogelijkheden te komen. Andersom is het ook mogelijk om op belangrijke plaatsen readers aan te brengen, die reageren op de nadering van een tag. Zo zou een reader bij een betaalautomaat zijn gebruikers kunnen herkennen aan de code, die door de tag in de armband van de gebruiker wordt meegedragen, te lezen. Staat er in die code dat de gebruiker blind is, dan schakelt de betaalautomaat automatisch over op spraak.

Studenten aan een universiteit in Florida werken op dit moment aan een project, waarmee ze de hele campus toegankelijk willen maken voor blinden en slechtzienden, zelfs zonder gebruik van andere mobiliteitshulpmiddelen.

Het project bestaat uit het aanbrengen van tags in vloerbedekking, stoeptegels, langs paden en op deuren en ramen. Een gebruiker draagt schoenen waar in de hakken readers zijn ingebouwd. Deze readers zijn via BlueTooth verbonden met het mobieltje van de gebruiker, die met een eveneens via BlueTooth aangestuurd 'oortje' precies hoort waar hij of zij zich bevindt.

Gebruikmakend van de scripttaal XML (Extended Markup Language) hebben de studenten een aangepaste versie van deze taal ontwikkeld, Compact Markup Language (CML), waarmee het mogelijk wordt grote databases op te slaan op betrekkelijk kleine opslagmedia zoals memorysticks. Als het allemaal gaat lukken beschikken de gebruikers straks over meerdere sticks voor in hun mobieltje, met daarop steeds de juiste gegevens voor de omgeving waar ze zijn. Een 'paden en lanen' database zorgt voor de navigatie over het terrein van de universiteit, de bibliotheek database helpt bij het vinden van boekenkasten en CD rekken. De lesmaterialen database laat met een druk op de knop horen welke CD je in de buurt van je schoen houdt en je wordt gewaarschuwd als je aan de kantine voorbij loopt, mits je de 'voedselstick' in je mobieltje hebt gestopt.

Bezorgdheid

Zodra er iets nieuws wordt uitgevonden, ontstaat er verzet onder het volk. Dat was zo bij de introductie van de fiets, de stoommachine, de auto, de televisie, de computer en het internet. En zo zal het met RFID ook wel gaan.
Doemdenkers brengen alweer spookverhalen in de omloop. Zo zou ieder mens een wandelend radiobaken worden met al die tags verborgen in kleding en andere producten. De straling van al die zendertjes veroorzaakt de meest vreselijke ziekten en de geheime dienst weet op elk moment precies waar je bent, wat je doet en met wie je praat.

Onderzoeksbureau Cap Gemini ondervroeg mensen in Engeland, Duitsland, Frankrijk en Nederland. Meer dan de helft van de ondervraagden gaf aan zorgen te hebben over hun privacy en gezondheid bij de introductie op grote schaal van RFID.

Ard Jan Vetham, RFID-consulent bij Cap Gemini spreekt van 'slecht geïnformeerd zijn over RFID'. "De tags zenden hun code alleen uit in de nabijheid van een reader en zijn dus het grootste deel van de tijd niet actief. Hun reikwijdte is beperkt tot ongeveer vijf meter en eenmaal actief is het zendvermogen bijzonder klein bij verordening van de regelgevers in Europa," aldus Vetham. "Ieder nieuw product kent echter een moment waarop de voordelen het gaan winnen van de bezorgdheid," zegt hij.

Kosten

Het is moeilijk om van een product, dat nog wordt ontwikkeld, de prijs vast te stellen. Toch valt er al iets over te zeggen.

Op dit moment kosten passieve tags (de rijstkorreltjes zonder batterij) in ieder geval minder dan 10 Eurocent en ze zijn er al voor 5 Eurocent. Actieve tags gaan rondom de 10 Euro kosten, maar ook daar zal de prijs nog wel gaan dalen.

Readers zijn er in verschillende prijsklassen, afhankelijk van uitvoering en toepassingsgebied. De prijzen variëren tussen de 250 Euro en 3000 Euro.

Bij RFID systemen waar gebruik wordt gemaakt van draagbare readers met BlueTooth communicatiemogelijkheden, komt daar natuurlijk nog de prijs van de externe apparatuur bij.

Toekomst

RFID is dus in staat om de barcode te vervangen door een techniek met minder leesfouten en kan bijdragen aan betere oriëntatie voor mensen met een visuele functiebeperking. Maar daar blijft het niet bij.

Al in 2004 werd de Near Field Communication (NFC) techniek in mobieltjes door Nokia geïntroduceerd. De Nokia 3320 bevat een NFC chipset, waarmee het kan communiceren met andere NFC diensten. Een voorbeeld van een NFC dienst is het aanbrengen van informatie (een tag) op bijvoorbeeld een poster. Door het mobieltje in de buurt van de poster te houden wordt het website adres en het telefoonnummer van het bedrijf dat de poster plaatste naar het toestel verzonden, zodat je ze kan bellen of de website via GPRS kan bekijken.

Dit soort commerciële toepassingen lijden op het ogenblik nog aan het 'kip en het ei' probleem, zolang er geen posters hangen met NFC tags is het met NFC uitgeruste mobieltje van weinig nut. Nokia denkt echter dat deze situatie niet lang zal duren.

Mauri Niininen, Nokia's directeur voor bedrijfsinnovatie, denkt dat bedrijven eerst een periode van 'pilots' zullen doormaken. "Daarna zullen ze vanzelf de toegevoegde waarde herkennen, zoals advertentie- en servicemogelijkheden," aldus Niininen.

In Seattle, Washington, is intussen het eerste project dat RFID gebruikt als oriëntatiehulpmiddel van start gegaan. Enkele stadsdelen, zogenaamde 'Activation Fields', zijn uitgerust met RFID readers die op hun beurt weer in verbinding staan met een databaseserver. Gebruikers zijn uitgerust met een actieve RFID tag, ongeveer de grootte van een stapeltje van vier betaalpassen. Als de gebruiker een reader op minder dan dertig meter nadert wordt de tag herkent door de reader. Deze vraagt, afhankelijk van de ontvangen code, de server om de juiste informatie en stuurt die informatie als spraak of beeld naar de tag. De readers bevinden zich op telefooncellen, boven de ingang van winkels, bij de ingang van metro- of busstations en bij Seattle's veerpont.

Er wordt gewerkt aan de toevoeging van verkeersinformatie en veiligheidsinstructies op gevaarlijke plekken voor blinden of slechtzienden.

De tags bevatten een 'meer informatieknop', waarmee de gebruiker verdere informatie over zijn omgeving kan opvragen.

Nog verder gaan ze in de discotheek Baja Beach Club, waar bezoekers een RFID chip in hun hand krijgen geinjecteerd. Op die manier hoef je alleen nog te zwaaien naar de bartender en je consumptie is afgerekend. Ook de deuren van de VIP-rooms worden met de chip geopend.

Conclusie

Nu niet meteen je hulpmiddelenleverancier gaan bellen om een RFID setje te bestellen. Voordat het zover is moet er nog heel wat werk worden verzet. Toch beweren de kenners dat we vanaf 2006 serieus rekening moeten gaan houden met deze techniek. Ik sluit me daar graag bij aan.

Zodra de spullen voorhanden zijn schaf ik me een klein, goedkoop RFID readertje aan en een half pondje tags. Iedere lantaarnpaal en bushalte in Diemen zal eraan moeten geloven. Ook tuinhekjes en voordeuren zijn niet veilig voor me. Diemen wordt 'getagged', zodat ik, als ik weer eens verdwaal, al weer vrij snel hoor bij welke lantaarnpaal ik me ophoud. Dan is het slechts een kwestie van de dorpsplattegrond uit m'n hoofd leren, GPS in m'n mobieltje inbouwen en een K-Sonar stick bemachtigen. Over dat laatste ding volgende keer meer.

Uit: BlinfoMail juni 2005
Website: BlinfoTec

Zie ook:

Mobieltjes in de supermarkt: Wordt pinnen steeds toegankelijker?, RFID techniek in opmars