Вадим Медяник: «RFID идентифицирует предмет, а видеоаналитика помогает понять, кто и что с ним делает»

2 часа назад

© Вадим Медяник

Технологии радиочастотной идентификации давно перестали быть экзотикой для музеев, библиотек и архивов. Но до сих пор вокруг RFID существует немало мифов и упрощений: одни считают ее универсальным решением для защиты фондов, другие — ненадежной из-за особенностей металла, жидкостей и исторических интерьеров. Как подобрать частотный диапазон, обеспечить скрытую маркировку, интегрировать метки с СКУД и видеонаблюдением и насколько RFID ускоряет инвентаризацию — об этом журналу RUБЕЖ рассказал Вадим Медяник, сооснователь и технический директор компании-разработчика ИИ-систем BPA Tech.

RUБЕЖ: Какие типы RFID-меток и частотные диапазоны вы считаете оптимальными для музейных экспонатов, библиотечных фондов и архивных документов, и как выбор технологии влияет на дальность считывания и устойчивость к помехам в исторических интерьерах?

Вадим Медяник: При выборе RFID-технологии важно исходить не только из требуемой дальности считывания, но и из конкретного сценария использования, типа фонда, материалов объектов и особенностей помещения.

Для библиотек и архивов в первую очередь применяется HF-диапазон. Для таких задач относительно небольшая дистанция считывания скорее преимущество: она позволяет точнее контролировать, какой именно документ или объект находится в зоне считывателя, и снижает вероятность захвата соседних меток. Для этого класса решений существует российская нормативная база, в том числе ГОСТы по применению радиочастотной идентификации в библиотеках. Они определяют не только технические параметры, но и структуру и правила кодирования данных на RFID-метках. Это важно с точки зрения совместимости оборудования и позволяет не привязывать систему полностью к одному конкретному производителю считывателей или меток.

Для музейных фондов, особенно если задача связана с массовой инвентаризацией, можно использовать UHF — Ultra High Frequency RFID. Эта технология позволяет работать на большей дистанции и одновременно считывать значительное количество меток, поэтому она хорошо подходит для учета крупных фондов, складских зон и помещений хранения. При этом необходимо учитывать российские требования к использованию радиочастотного оборудования: допустимые диапазоны, мощность и условия применения. На практике это означает, что при закупке оборудования необходимо проверять именно российский радиочастотный профиль считывателя.

Отдельный вопрос — работа RFID в исторических зданиях. Здесь фактическая дальность считывания может существенно отличаться от паспортной. На распространение сигнала влияют металлические шкафы, витрины, массивные стены, сложная геометрия помещений, отражения сигнала и образование так называемых мертвых зон. Поэтому одним из обязательных этапов внедрения должно быть предварительное радиообследование объекта.

На месте необходимо проверить распространение сигнала, протестировать несколько типов меток, оценить разные варианты расположения антенн и только после этого определять итоговую конфигурацию системы. Именно натурные испытания позволяют понять, какой диапазон и какое оборудование будут стабильно работать в конкретном музее, библиотеке или архиве.

RUБЕЖ: Как RFID-система может быть интегрирована с охранной сигнализацией и СКУД, чтобы автоматически блокировать выход при попытке несанкционированного выноса предмета, и какие протоколы обмена данными для этого используются?

Вадим Медяник: С точки зрения архитектуры такая интеграция строится достаточно последовательно. RFID-считыватель или несколько считывателей подключаются к общей информационной системе, к которой также интегрируется СКУД. СКУД позволяет определить, какой сотрудник или посетитель проходит через конкретную контрольную точку. RFID-портал в этот же момент фиксирует, какие промаркированные предметы перемещаются через эту зону. В результате информационная система может сопоставить несколько параметров одновременно: кто проходит через контрольную точку, какой предмет он перемещает, откуда и куда происходит перемещение и разрешено ли оно в соответствии с установленными правилами.

Типовая архитектура выглядит следующим образом: RFID-считыватель передает данные в промежуточный программный слой, далее информация сопоставляется с учетной системой, а уже после этого формируется событие для СКУД или охранной системы. Такой промежуточный слой позволяет отделить оборудование от бизнес-логики и избежать жесткой зависимости всей системы от конкретной модели считывателя или конкретного производителя СКУД. На уровне взаимодействия RFID-считывателя с сервером могут использоваться специализированные протоколы, например LLRP, а также программные интерфейсы и SDK производителей оборудования.

Если система обнаруживает попытку перемещения предмета без соответствующего разрешения, формируется тревожное событие. Далее можно автоматически вывести на пост охраны нужную камеру, зафиксировать инцидент, отправить уведомление ответственному сотруднику и запустить предусмотренный регламентом сценарий в СКУД.

При этом я бы не рассматривал RFID как механизм, который должен безусловно блокировать любую дверь. Для эвакуационных выходов и ряда других зон действуют отдельные требования безопасности. Поэтому корректнее говорить о заранее спроектированной логике реакции: тревожное событие, видеоподтверждение, уведомление охраны и управление исполнительными устройствами только в тех случаях, где это предусмотрено проектом и не противоречит требованиям безопасности.

RUБЕЖ: С какими сложностями вы сталкивались при маркировке предметов из металла, содержащих жидкости или имеющих неоднородную поверхность, и какие технические решения помогают избежать экранирования сигнала и ложных срабатываний?

Вадим Медяник: Работа с металлом, жидкостями и поверхностями сложной формы действительно относится к наиболее чувствительным аспектам RFID-проектов, особенно если речь идет об UHF-диапазоне. При установке обычной RFID-метки непосредственно на металлическую поверхность ее характеристики могут существенно измениться. Металл влияет на электромагнитные параметры антенны. В результате стандартная RFID-наклейка, приклеенная непосредственно к металлическому объекту, может резко потерять дальность либо вообще перестать стабильно считываться.

Для таких случаев применяются специализированные on-metal или anti-metal метки. Их конструкция предусматривает рассчитанный диэлектрический слой между антенной и металлической поверхностью, благодаря чему характеристики метки остаются предсказуемыми и стабильными. С жидкостями возникает другая проблема. В UHF-диапазоне вода достаточно хорошо поглощает электромагнитную энергию, поэтому предметы с высоким содержанием жидкости могут существенно ухудшать распространение сигнала. Аналогичный эффект в определенной степени возникает и при прохождении сигнала через тело человека. В результате метка получает меньше энергии от считывателя и начинает работать на меньшей дистанции.

На предметах со сложной или криволинейной поверхностью дополнительно необходимо учитывать геометрию самой антенны. Если метка сильно изгибается или деформируется, ее характеристики также могут измениться, иногда весьма существенно. Поэтому здесь недостаточно просто выбрать метку по каталогу. Необходимо учитывать ее конструкцию, место установки, ориентацию относительно считывателя, расстояние до металлических элементов и конфигурацию антенн. В отдельных случаях имеет смысл изменить расположение метки или предусмотреть небольшой технологический зазор.

Стоит обязательно проводить натурное тестирование нескольких вариантов непосредственно на тех предметах, которые предполагается маркировать. На практике положение и ориентация метки иногда влияют на стабильность считывания сильнее, чем переход на другой RFID-чип. Поэтому в таких проектах лабораторные характеристики всегда необходимо подтверждать испытаниями в реальных условиях эксплуатации.

RUБЕЖ: Как обеспечить скрытое размещение меток на экспонатах, не нарушая их эстетику и сохранность, и одновременно защитить метки от злоумышленников, которые могут попытаться их заэкранировать или повредить?

Вадим Медяник: Конечно, в музейной среде на первом месте всегда должна находиться сохранность самого предмета. RFID-метка не должна менять внешний вид экспоната, повреждать его поверхность или создавать дополнительные риски при хранении. Поэтому способ крепления и место установки определяются индивидуально для каждой категории объектов. Метка может размещаться с обратной стороны рамы, внутри конструктивного элемента или в другом скрытом месте, где она остается работоспособной, но при этом визуально незаметна и не мешает эксплуатации предмета.

Во многих случаях оптимальным решением является установка метки не непосредственно на историческую поверхность, а на элемент, который однозначно связан с экспонатом: раму, подвес, подставку, футляр, транспортировочный контейнер или архивную упаковку. Для особо ценных объектов такие решения, безусловно, должны согласовываться с хранителем или реставратором.

Одно из преимуществ RFID заключается в том, что для считывания не требуется прямая оптическая видимость. Это позволяет размещать метки достаточно глубоко и скрытно. Однако здесь тоже необходимо учитывать радиофизику. Например, если UHF-метку спрятать непосредственно за металлическим элементом, она может оказаться скрыта не только от человека, но и от RFID-считывателя.

Что касается защиты от преднамеренного воздействия, рассчитывать исключительно на RFID-метку было бы неправильно. Ее можно попытаться повредить, снять или экранировать. Поэтому RFID должна работать как часть комплексной системы безопасности. Для отдельных сценариев существуют метки с контролем вскрытия или разрушения, которые позволяют фиксировать попытку физического воздействия. Однако более надежный подход — объединять RFID со СКУД, видеонаблюдением, а для особо ценных предметов дополнительно использовать датчики снятия, вибрации или перемещения.

Например, видеоаналитика на базе искусственного интеллекта и компьютерного зрения может выявить попытку взять или переместить предмет, нахождение человека в закрытой зоне, длительное пребывание рядом с ценным экспонатом или другие подозрительные действия. RFID при этом показывает, какой именно объект перемещается, а видеоаналитика помогает понять, кто и что с ним делает. Тогда попытка вывести из строя один из элементов контроля не приводит к потере наблюдения за объектом в целом.

Кроме того, сама RFID-метка должна содержать только необходимый объем информации. Как правило, это идентификатор объекта, а основная информация о предмете, его статусе, разрешенных перемещениях и истории операций хранится уже в защищенной информационной системе. Такой подход одновременно упрощает управление данными и повышает общий уровень защищенности системы.

RUБЕЖ: Насколько RFID ускоряет плановую инвентаризацию по сравнению с ручным учетом, и какой экономический эффект — сокращение трудозатрат, предотвращение утрат — вы наблюдали в реальных проектах в музеях или архивах?

Вадим Медяник: Основной эффект RFID при инвентаризации связан с тем, что технология позволяет отказаться от поштучного визуального поиска инвентарного номера и индивидуального сканирования каждого объекта. Если мы говорим об UHF RFID, один считыватель может одновременно получать ответы от большого количества меток и обрабатывать сотни считываний в секунду. В зависимости от конкретного оборудования, меток и условий эксплуатации рабочая дистанция может составлять несколько метров.

Это принципиально меняет сам процесс инвентаризации. Сотрудник может проходить вдоль стеллажей с ручным считывателем, а система автоматически сопоставляет фактически обнаруженные метки с учетной базой. При этом можно контролировать не только наличие предмета, но и выявлять объекты, которые находятся не в той зоне хранения.

Для массовой инвентаризации наиболее интересны именно пассивные RFID-метки. Они не требуют собственного источника питания, имеют небольшие размеры и подходят для маркировки большого количества единиц хранения. Активные метки также применяются, но обычно уже в более специфических сценариях, например для постоянного отслеживания наиболее ценных или мобильных объектов.

Помимо самой инвентаризации RFID упрощает доступ к информации об объекте. После считывания метки сотрудник может сразу получить из информационной системы карточку экспоната, его статус, текущее место хранения, историю перемещений и другие данные. RFID также можно использовать для контроля присутствия объекта в определенной зоне и в противокражных сценариях.

При этом я бы не называл универсальную цифру ускорения, например в десять или двадцать раз. Такой показатель очень сильно зависит от плотности фонда, материалов предметов, организации хранения, качества маркировки и степени интеграции RFID с учетной системой. Гораздо корректнее еще на этапе пилота определить измеримые KPI: количество проверенных предметов в час, число человеко-часов на инвентаризацию, долю успешно считанных меток с первого прохода, количество объектов, требующих ручной проверки, и среднее время поиска предмета, отсутствующего на штатном месте.

Экономический эффект при этом складывается не только из прямого сокращения трудозатрат. Система позволяет уменьшить продолжительность инвентаризации, снизить количество ручных операций и связанных с ними ошибок, быстрее находить неправильно размещенные предметы и оперативнее обнаруживать факт отсутствия или несанкционированного перемещения объекта.

Максимальный эффект появляется тогда, когда RFID не существует отдельно от учетной системы, а становится частью единого цифрового процесса. Если промаркирована только небольшая часть фонда, а значительный объем информации остается в отдельных таблицах или бумажных документах, потенциал технологии будет использоваться лишь частично.

RUБЕЖ: Как защитить данные на RFID-метках и в информационной системе от клонирования, несанкционированного чтения или кибератак, особенно если учреждение использует облачные сервисы для обработки и хранения информации?

Вадим Медяник: Здесь важно разделять защиту самой RFID-метки и безопасность всей информационной системы. Важно, что обычный идентификатор метки сам по себе нельзя считать полноценной защитой от клонирования. Для объектов с повышенными требованиями к безопасности могут применяться более защищенные RFID-метки, поддерживающие механизмы аутентификации, ограничение доступа к отдельным областям памяти и дополнительные средства защиты.

Однако основную роль все равно играет архитектура системы. RFID-считыватели целесообразно размещать в отдельном сетевом сегменте и не предоставлять им прямой доступ из интернета. Обмен с серверной частью должен проходить по защищенным каналам, административный доступ должен быть разграничен по ролям, а критичные учетные записи — дополнительно защищены многофакторной аутентификацией. Также необходимы журналирование действий пользователей, контроль изменений, резервное копирование и мониторинг попыток несанкционированного доступа. То есть защищать необходимо не только радиоканал RFID, но и серверы, базы данных, API, учетные записи и интеграции с внешними системами.

При использовании облачной инфраструктуры дополнительно важно понимать, где физически размещаются данные, кто имеет к ним доступ, каким образом организованы управление ключами, резервное копирование и восстановление после сбоя. Если система обрабатывает персональные данные сотрудников или посетителей, необходимо учитывать и соответствующие российские требования к их хранению и обработке.

RUБЕЖ: При внедрении RFID-систем в учреждениях культуры, какие организационные и технические барьеры возникают чаще всего — от сопротивления персонала до несовместимости с существующей IT-инфраструктурой — и как их преодолеть без остановки работы музея или библиотеки?

Вадим Медяник: На практике основные сложности при внедрении RFID чаще всего связаны не с самой технологией, а с существующими процессами и информационной инфраструктурой учреждения. В музее, библиотеке или архиве могут одновременно использоваться несколько баз данных, собственные или самописные учетные системы, разные форматы инвентарных номеров. Часть информации может находиться в специализированной программе, часть в Excel, а отдельные сведения до сих пор могут существовать только в бумажном виде.

Поэтому первый серьезный этап такого проекта заключается в аудите существующего учета. Необходимо понять, где находится актуальная информация, устранить дублирование, привести к единому виду идентификаторы и определить, какая система будет основным источником данных. При этом далеко не всегда требуется полностью менять существующую музейную или библиотечную информационную систему. Во многих случаях правильнее добавить промежуточный программный слой, который связывает RFID-оборудование с действующими базами и системами. Такой подход позволяет снизить объем изменений и существенно уменьшить риски внедрения.

Второй крупный этап — физическая маркировка фонда. Если речь идет о десятках или сотнях тысяч единиц хранения, это уже самостоятельный организационный процесс. Каждый предмет необходимо промаркировать, зарегистрировать метку в информационной системе, связать ее с конкретной карточкой и проверить корректность этой связи. Именно поэтому внедрение лучше проводить поэтапно: по зонам, коллекциям или отдельным фондам. На переходном этапе RFID может работать параллельно с существующими штрихкодами и инвентарными номерами. Это позволяет переходить на новую технологию без остановки работы учреждения.

Отдельно необходимо обследовать физическую инфраструктуру объекта: расположение металлических шкафов и витрин, геометрию помещений, маршруты перемещения людей и предметов, существующие контрольные точки, а также технические возможности интеграции со СКУД, системой видеонаблюдения и учетным ПО. Я бы обязательно начинал с пилотного участка, который достаточно хорошо представляет условия всего объекта. На пилоте можно проверить качество считывания, подобрать метки, определить расположение антенн, отработать интеграцию и одновременно сформировать понятный регламент работы для персонала.

В целом наиболее устойчивый подход — не пытаться одномоментно заменить всю инфраструктуру, а постепенно встраивать RFID в существующие процессы. Некоторое время старый и новый контуры могут работать параллельно, а масштабирование проводится уже после того, как подтверждены технические параметры и организационная модель.

RUБЕЖ: Какие новые возможности открывает комбинация RFID с другими технологиями — например, BLE-маяками, UWB-позиционированием, датчиками температуры и влажности — для комплексной безопасности и мониторинга состояния культурных ценностей в режиме реального времени?

Вадим Медяник: RFID, BLE и UWB решают разные задачи, поэтому максимальный эффект достигается именно при их совместном использовании. Если упрощенно разделить их роли, RFID прежде всего отвечает на вопрос: «Что это за объект и находится ли он в конкретной зоне?». Технологии позиционирования позволяют уже ответить на следующий вопрос: «Где именно находится этот объект и как он перемещается?».

Пассивная RFID хорошо подходит для идентификации большого количества предметов, контроля их присутствия в определенных зонах и фиксации прохождения через контрольные точки. Такие метки компактны, не требуют собственного источника питания и поэтому могут применяться в очень большом количестве.

BLE используется в тех случаях, когда требуется более детально определять присутствие и местоположение объекта в помещении. BLE-маяки являются активными устройствами и могут передавать информацию стабильнее и на большее расстояние. В более сложных системах можно применять технологии определения направления сигнала, что позволяет повысить точность по сравнению с обычной оценкой расстояния по уровню сигнала.

UWB целесообразна для наиболее ценных или мобильных объектов, когда требуется с высокой точностью отслеживать местоположение и траекторию перемещения внутри помещения. Такая инфраструктура дороже, поэтому оснащать UWB-метками весь музейный фонд обычно нет необходимости. Гораздо логичнее использовать ее адресно для отдельных категорий культурных ценностей.

Еще один важный слой — датчики состояния окружающей среды. Для музеев и архивов это прежде всего температура и относительная влажность, но в зависимости от типа фонда также могут контролироваться освещенность, вибрации и другие параметры. Все эти данные можно объединить в единой информационной системе. В результате фактически формируется цифровой паспорт экспоната, который включает идентификатор, текущее местоположение, историю перемещений, параметры хранения, события СКУД и связанные с ними видеозаписи.

Например, система может определить, что конкретный предмет покинул разрешенную зону, сопоставить это событие с проходом сотрудника через СКУД, автоматически вывести соответствующую камеру, сохранить видеозапись события и одновременно проверить, соответствуют ли параметры температуры и влажности установленным требованиям.

Поэтому RFID я бы рассматривал не как самостоятельную охранную систему, а как один из сенсорных уровней комплексной цифровой инфраструктуры. RFID идентифицирует предмет, BLE или UWB позволяют точнее определить его местоположение, датчики контролируют условия хранения, СКУД определяет, кто имеет право перемещать объект, а видеонаблюдение и видеоаналитика позволяют подтвердить, что именно произошло физически.

При этом ключевую роль по-прежнему играет предварительное обследование объекта. Сама RFID-технология достаточно зрелая, а пассивные метки компактны, не требуют питания и могут использоваться в очень больших количествах. Но стабильность всей системы зависит от того, насколько корректно подобраны частотный диапазон, типы меток, расположение антенн и конфигурация инфраструктуры. И, конечно, принципиально важна полнота цифрового учета. Если промаркирована только часть фонда, а остальные данные распределены между разными базами, таблицами и бумажными документами, возможности системы будут ограничены.

Читайте также: интервью с главным инженеров и основателем бренда BasHome Антоном Басмановым о том, как умные замки обеспечивают кибербезопасность, интеграцию с платформами бронирования в апарт-отелях и посуточных средствах размещения туристов.