RFID sistēmas un frekvences
RFID sistēmas var iedalīt pēc frekvenču joslas, kurā tās darbojas: zema frekvence, augsta frekvence un īpaši augsta frekvence. Ir arī divas plašas sistēmu kategorijas — pasīvā un aktīvā RFID. Turpmākajās sadaļās mēs izpētīsim RFID sistēmu frekvences un veidus.
Kā RFID sistēmas var iedalīt kategorijās?
RFID sistēmas bieži tiek klasificētas pēc to darbības frekvenču joslas. Frekvence attiecas uz radioviļņu lielumu, ko izmanto saziņai starp sistēmas komponentiem. RFID sistēmas visā pasaulē izmanto zemas frekvences (LF), augstas frekvences (HF) un īpaši augstas frekvences (UHF) joslas. Radioviļņi katrā no šīm frekvencēm darbojas atšķirīgi, un katras frekvenču joslas izmantošanai ir priekšrocības un trūkumi.
Piemēram, ja RFID sistēma darbojas ar zemāku frekvenci, tai ir lēnāks datu lasīšanas ātrums, bet lielākas nolasīšanas iespējas metāla vai šķidruma virsmu tuvumā vai uz tām. Ja sistēma darbojas ar augstāku frekvenci, tai parasti ir ātrāks datu pārraides ātrums un garāks nolasīšanas diapazons, bet lielāka jutība pret radioviļņu traucējumiem, ko izraisa šķidrumi un metāli vidē. Tomēr pēdējo gadu tehnoloģiju inovācijas ir ļāvušas izmantot īpaši augstas frekvences RFID sistēmas ap šķidrumiem un metāliem.
Zemas frekvences (LF) RFID
LF josla aptver frekvences no 30 KHz līdz 300 KHz. Parasti LF RFID sistēmas darbojas ar 125 KHz, lai gan ir dažas, kas darbojas ar 134 KHz. Šī frekvenču josla nodrošina īsu 10 cm lasīšanas diapazonu, un tai ir lēnāks lasīšanas ātrums nekā augstākajām frekvencēm, taču tā nav īpaši jutīga pret radioviļņu traucējumiem.
LF RFID lietojumprogrammas ietver piekļuves kontroli un mājlopu izsekošanu.
Standarti LF dzīvnieku izsekošanas sistēmām ir noteikti ISO 14223 un ISO/IEC 18000-2. LF spektrs netiek uzskatīts par patiesi globālu lietojumu, jo visā pasaulē ir nelielas frekvences un jaudas līmeņa atšķirības.
Augstas frekvences (HF) RFID
HF josla svārstās no 3 līdz 30 MHz. Lielākā daļa HF RFID sistēmu darbojas 13,56 MHz ar nolasīšanas diapazonu no 10 cm līdz 1 m. HF sistēmām ir mērena jutība pret traucējumiem.
HF RFID parasti izmanto biļešu iegādei, maksājumiem un datu pārsūtīšanas lietojumprogrammām.
Ir ieviesti vairāki HF RFID standarti, piemēram, ISO 15693 standarts vienumu izsekošanai un ECMA-340 un ISO/IEC 18092 standarti tuva lauka komunikācijai (NFC), maza diapazona tehnoloģijai, ko parasti izmanto datu apmaiņai starp ierīces. Citi HF standarti ietver ISO/IEC 14443 A un ISO/IEC 14443 standartus MIFARE tehnoloģijai, ko izmanto viedkartēs un tuvuma kartēs, un JIS X 6319-4 FeliCa, kas ir viedkaršu sistēma, ko parasti izmanto elektroniskajā naudā. kartes.
Īpaši augstas frekvences (UHF) RFID
UHF frekvenču josla aptver diapazonu no 300 MHz līdz 3 GHz. RAIN RFID sistēmas atbilst UHF Gen2 standartam un izmanto diapazonu no 860 līdz 960 MHz. Lai gan dažādos reģionos pastāv zināmas atšķirības frekvencē, lielākajā daļā valstu RAIN RFID sistēmas darbojas no 900 līdz 915 MHz.
Pasīvo UHF sistēmu nolasīšanas diapazons var būt līdz 12 m, un UHF RFID datu pārraides ātrums ir lielāks nekā LF vai HF. UHF RFID ir visjutīgākais pret traucējumiem, taču daudzi UHF produktu ražotāji ir atraduši veidus, kā izveidot tagus, antenas un lasītājus, lai nodrošinātu augstu veiktspēju pat sarežģītos apstākļos. Pasīvās UHF etiķetes ir vieglāk un lētāk ražot nekā LF un HF tagus.
RAIN RFID tiek izmantots visdažādākajos lietojumos, sākot no mazumtirdzniecības krājumu pārvaldības, farmācijas pretviltošanas un bezvadu ierīču konfigurācijas. Lielākā daļa jauno RFID projektu izmanto UHF (RAIN) pretstatā LF vai HF, padarot RAIN par visstraujāk augošo RFID tirgus segmentu.
UHF frekvenču joslu regulē viens globāls standarts, ko sauc par ECPglobal Gen2 (ISO 18000-63) UHF standartu. Impinj vadīja Gen2 standarta izstrādi, lobēja valdības, lai tās piešķirtu frekvenču spektru, un līdzdibinājaRAIN RFID aliansekopā ar Google, Intel un Smartrac, lai veicinātu RAIN tehnoloģiju risinājumu universālu ieviešanu daudzos dažādos vertikālajos tirgos.
RAIN RFID izmanto UHF Gen2 standartu un ir visstraujāk augošais segments RFID tirgū
Aktīvās RFID sistēmas
Aktīvās RFID sistēmās tagiem ir savs raidītājs un barošanas avots. Parasti barošanas avots ir akumulators. Aktīvie tagi pārraida savu signālu, lai pārraidītu to mikroshēmās saglabāto informāciju.
Aktīvās RFID sistēmas parasti darbojas īpaši augstas frekvences (UHF) joslā un piedāvā diapazonu līdz 100 m. Parasti aktīvās atzīmes tiek izmantotas lieliem objektiem, piemēram, dzelzceļa vagoniem, lieliem atkārtoti lietojamiem konteineriem un citiem īpašumiem, kas ir jāizseko lielos attālumos.
Ir divi galvenie aktīvo tagu veidi: transponderi un bākas. Transponderi tiek “pamodināti”, kad tie saņem radiosignālu no lasītāja, pēc tam ieslēdzas un reaģē, nosūtot signālu atpakaļ. Tā kā transponderi aktīvi neizstaro radioviļņus, kamēr tie nesaņem lasītāja signālu, tie ietaupa akumulatora darbības laiku.
Bākas bieži izmanto reāllaika atrašanās vietas noteikšanas sistēmas (RTLS), lai nepārtraukti izsekotu precīzai aktīva atrašanās vietai. Atšķirībā no transponderiem, bākas netiek ieslēgtas ar lasītāja signālu. Tā vietā tie izstaro signālus ar iepriekš iestatītiem intervāliem. Atkarībā no nepieciešamās atrašanās vietas noteikšanas precizitātes līmeņa bākas var iestatīt, lai tās raidītu signālus ik pēc dažām sekundēm vai reizi dienā. Katras bākas signālu uztver lasītāja antenas, kas ir novietotas ap uzraugāmās zonas perimetru un paziņo tagu ID informāciju un pozīciju.
Klientu bezvadu ekosistēma ir ļoti liela un pieaug katru dienu, un ir gadījumi, kad aktīvais RFID un pasīvais RFID tiek izvietoti vienlaicīgi, lai nodrošinātu papildu pieeju līdzekļu vai sensoru pārvaldīšanai.
Pasīvās RFID sistēmas
Pasīvās RFID sistēmās lasītājs un lasītāja antena nosūta radio signālu uz tagu. Pēc tam RFID tags izmanto pārraidīto signālu, lai ieslēgtu un atspoguļotu enerģiju atpakaļ lasītājā.
Pasīvās RFID sistēmas var darboties zemfrekvences (LF), augstas frekvences (HF) vai īpaši augstas frekvences (UHF) radio joslās. Tā kā pasīvās sistēmas diapazonus ierobežo atzīmes atpakaļizkliedes jauda (radiosignāls, kas atstarojas no taga atpakaļ lasītājā), tie parasti ir mazāki par 10 m. Tā kā pasīvajiem tagiem nav nepieciešams strāvas avots vai raidītājs, un tiem ir nepieciešama tikai tagu mikroshēma un antena, tie ir lētāki, mazāki un vieglāk izgatavojami nekā aktīvie tagi.
Pasīvos tagus var iesaiņot dažādos veidos atkarībā no konkrētajām RFID lietojumprogrammas prasībām. Piemēram, tos var uzstādīt uz pamatnes vai iespiest starp līmes slāni un papīra etiķeti, lai izveidotu viedas RFID uzlīmes. Pasīvās atzīmes var arī iegult dažādās ierīcēs vai iepakojumos, lai padarītu marķējumu izturīgu pret ekstremālām temperatūrām vai skarbām ķīmiskām vielām.
Akumulatoru pasīvās (BAP) sistēmas
Battery Assisted Passive RFID tag ir pasīvās atzīmes veids, kurā ir iekļauta būtiska aktīvās atzīmes funkcija. Lai gan lielākā daļa pasīvo RFID tagu izmanto enerģiju no RFID lasītāja signāla, lai darbinātu tagu mikroshēmu un atgrieztos atpakaļ uz lasītāju, BAP tagi izmanto integrētu barošanas avotu (parasti akumulatoru), lai darbinātu mikroshēmu, tādējādi visa uztvertā enerģija no lasītāju var izmantot atpakaļizkliedei. Atšķirībā no transponderiem, BAP tagiem nav savu raidītāju.
