LF un HF un UHF

- Aug 31, 2018-

RFID sistēmai tā frekvenču joslas jēdziens attiecas uz signāla signāla frekvences diapazonu, ko lasītājs nosūta, saņem un nolasa caur antenu. No lietojuma koncepcijas radiofrekvenču birkas darbības frekvence ir arī radiofrekvenču identifikācijas sistēmas darbības frekvence, kas tieši nosaka dažādus sistēmas pielietojuma aspektus. RFID sistēmā sistēma darbojas tāpat kā mēs parasti klausāmies FM radio, un RF tagiem un lasītājiem jābūt modulētiem ar tādu pašu darba frekvenci.

Radiofrekvenču taga darba frekvence nosaka ne tikai radiofrekvenču identifikācijas sistēmas (induktīvās sakabes vai elektromagnētiskās sakabes) darba principu, bet arī nosaka radiofrekvenču birkas un lasītāja ieviešanas attālumu un grūtības. Radiofrekvenču identifikācijas (RFID) lietojamo frekvenču joslas vai frekvences ir starptautiski atzītas par tādām, kas atrodas ISM joslā. Tipiskās darbības frekvences ir: 125 kHz, 133 kHz, 13,56 MHz, 27,12 MHz, 433 MHz, 902 MHz līdz 928 MHz, 2,45 GHz, 5,8 GHz un tamlīdzīgi.

Atkarībā no darba frekvences RFID marķējumus var klasificēt zemfrekvences (LF), augstfrekvences (HF), ultra augstfrekvences (UHF) un mikroviļņu krāsnī. RFID darbības princips dažādās frekvenču joslās ir atšķirīgs. RFID marķējumi LF un HF joslās parasti pieņem elektromagnētisko sakaru principu, savukārt RFID UHF un mikroviļņu joslās parasti pieņem elektromagnētisko emisiju principu. Šobrīd plaši izplatītā pasaulē frekvence tiek izplatīta četru veidu joslās: zems frekvence (125KHz), augsta frekvence (13,54 MHz), īpaši augstas frekvences (850MHz ~ 910MFz) un mikroviļņu (2,45 GHz). Katrai frekvencei ir savas īpašības un to izmanto dažādās jomās, tāpēc, lai to pareizi izmantotu, vispirms jāizvēlas atbilstošā frekvence.

Zemas frekvences RF tagi, kurus sauc par zemfrekvences tagiem, darba frekvenču diapazonā ir no 30 kHz līdz 300 kHz. Tipiskās darbības frekvences ir 125KHz un 133KHz. Zemas frekvences birka parasti ir pasīva zīme, kuras darbības enerģija tiek iegūta ar induktīvo savienojumu no lasītāja savienojuma spoles starojuma tuvuma lauka. Pārraidot datus starp zemfrekvences tagu un lasītāju, zemas frekvences birkas jāatrod tuvā lauka apgabalā, ko izstaro lasītāja antena. Zemas frekvences birkas lasīšanas attālums parasti ir mazāks par 1 metru. Tipiski zemas frekvences tagi ir: dzīvnieku identifikācija, konteineru identifikācija, instrumentu identifikācija, elektroniska atslēga zādzība (automašīnas atslēgas ar iebūvētiem retranslatoriem).

RF vidējās augstas frekvences joslas darbības frekvence parasti ir 3MHz ~ 30MHz. Parastā darba frekvence ir 13,56 MHz. RF tags šajā joslā, jo tā darbības princips ir tieši tāds pats kā zemfrekvences tags, tas ir, tas darbojas ar induktīvo sakabi, tādēļ to vajadzētu klasificēt kā zemfrekvences tagu. No otras puses, saskaņā ar radiofrekvenču vispārīgo sadalījumu tā darbības frekvenču joslu sauc arī par augstfrekvences, tādēļ to bieži sauc par augstfrekvences tagu. Tā kā RF joslā šajā diapazonā var būt lielākais RF tags praktiskā pielietojumā, mums ir tikai jāsaprot augsta un zema izpratne kā relatīvais jēdziens, tas ir, tas neizraisīs pārpratumus. Lai atvieglotu aprakstu, mēs to saucam par IF RF tagu. IF atzīme parasti ir arī pasīvais iestatītājs. Darba enerģija ir tāda pati kā zemfrekvences birka. To iegūst arī ar induktīvo (magnētisko) savienojumu no lasītāja savienotās spoles tuvā lauka. Kad birkas tiek apmainītas ar lasītāju, atzīmei jāatrodas lasītāja antenas starojuma tuvākajā laukā. IF atzīmes lasīšanas attālums parasti ir mazāks par 1 metru. Tā kā IF tagu var viegli veidot karšu formā, to plaši izmanto elektroniskās biļetes, elektroniskās identifikācijas kartes, elektroniskās atslēgas pretzagšanas ierīces (elektroniskās tālvadības durvju bloķēšanas vadības ierīces), dzīvojamo ēku apsaimniekošana, ēku piekļuves kontroles sistēmas utt.

Radiofrekvenču birkas UHF un mikroviļņu joslās sauc par mikroviļņu radiofrekvenču birkām. Tipiskās darbības frekvences ir 433,92 MHz, 862 (902) MHz līdz 928 MHz, 2,45 GHz un 5,8 GHz. Mikroviļņu radiofrekvenču joslas var iedalīt aktīvās tags un pasīvās birkas. Darbībā RF atzīme atrodas nolasītāja antenas starojuma lauka tālu laukā, un savienojums starp atzīmi un lasītāju ir elektromagnētiska sakabe. Lasītāja antenas starojuma lauks nodrošina RF enerģiju pasīvā birā un pamodina aktīvo birku. Attiecīgās RFID sistēmas lasīšanas attālums parasti ir lielāks par 1 m, parasti no 4 m līdz 6 m, un maksimālais lielums ir lielāks par 10 m. Lasītāju antenas parasti ir virziena antenas, un lasīšanas antenas virziena staru diapazonā var nolasīt / rakstīt tikai radiofrekvences tagus. Sakarā ar lasīšanas attāluma palielināšanos lasīšanas zonā var būt vairāki RF tagi vienā un tajā pašā laikā, tādējādi palielinot vajadzību pēc vairāku tagu vienlaikus nolasīt. Mūsdienās uzlabotas RFID sistēmas uzskata, ka svarīga sistēmas iezīme ir daudzzīmolu lasīšanas problēmas. UHF tagus galvenokārt izmanto dzelzceļa transportlīdzekļu automātiskai identifikācijai, konteineru identifikācijai, un tos var izmantot arī ceļu transportlīdzekļu identifikācijai un automātiskajām nodevu iekasēšanas sistēmām.

Pašreizējā tehnikas līmenī relatīvi veiksmīgi pasīvās mikroviļņu radiofrekvenču biržas produkti ir salīdzinoši koncentrēti 902 MHz līdz 928 MHz darba frekvenču joslā. 2,45 GHz un 5,8 GHz RFID sistēmas pārsvarā ir pieejamas ar daļēji pasīviem mikroviļņu RF tagiem. Pusei pasīvos tagus parasti darbina pogas baterijas, un tiem ir tālāk lasīšanas attālums. Mikroviļņu radiofrekvenču birku raksturīgās īpašības galvenokārt koncentrējas uz pasīvo, bezvadu lasīšanas / rakstīšanas attālumu neatkarīgi no tā, vai ir jāatbalsta multi-tagu lasīšana un rakstīšana, neatkarīgi no tā, vai tā ir piemērota ātrgaitas identifikācijas lietojumprogrammām, lasītāju raidīšanas jaudas tolerance, cena radiofrekvenču birku un lasītāju utt. Rakstāmo RF tagu gadījumā rakstīšanas attālums parasti ir mazāks nekā lasīšanas attālums, jo rakstīšanai nepieciešams vairāk enerģijas. Mikroviļņu radiofrekvenču birku datu glabāšanas jauda parasti ir ierobežota līdz 2Kbitiem. Lielajai atmiņas ietilpībai nav lielas nozīmes. No tehnoloģiju un pielietojuma viedokļa mikroviļņu radiofrekvenču birkas nav piemērotas lielu datu apjomu pārvadātājiem. To galvenā funkcija ir noteikt elementu un pabeigt bezkontaktu identifikācijas procesu. Tipiski datu jaudas rādītāji ir: 1Kbits, 128Bits, 64Bits utt. Auto-IDCenter izstrādātā elektroniskā koda EPC produkcija ir 90 bitu ietilpība. Tipiski mikroviļņu radiofrekvenču biržu lietojumi ietver mobilā transportlīdzekļa identifikāciju, elektronisko aizturošo zādzību (elektronisko tālvadības durvju bloķēšanas kontrolieri), medicīnas pētniecību un citas nozares.

Etiķetēm ar atšķirīgām frekvencēm ir dažādas īpašības. Piemēram, zemas frekvences birkas ir lētākas nekā UHF tagi, taupot enerģiju, iekļūstot metāllūžņu objektos, un darba frekvence netiek pakļauta radiofrekvenču kontrolei. Tas ir vispiemērotākais objektiem ar augstu ūdens saturu. Piemēram, augļi un tamlīdzīgi produkti; ultra augstas frekvences ietekme ir visdažādāka, un datu pārraides ātrums ir ātrs, bet tas ir samērā enerģiju patērējošs, izplatīšanās ir vāja, un darba zonai nav pārāk daudz traucējumu, un tas ir piemērots elementu uzraudzībai loģistikas jomas, piemēram, ostas un noliktavas; Biežuma tags pieder vidēja un īsa attāluma identifikācijai, lasīšanas un rakstīšanas ātrums ir arī vidū, un produkta cena ir samērā lēta, piemēram, pieteikums uz elektroniskās biļešu kartes.

Šobrīd dažādās valstīs tiek izmantotas atšķirīgas frekvences vienā joslā. Eiropā izmantotais UHF ir 868MHz, bet ASV - 915MHz. Japānai pašlaik nav atļauts izmantot UHF RF tehnoloģiju.

Šobrīd praktiski lietotās frekvenču joslas ir 13,56MHz, 860MHz ~ 960MHz, 2,45 GHz. Īsfilmas RFID sistēma galvenokārt izmanto LF un HF frekvenču joslas, piemēram, 125KHz un 13.56MHz, un tehnoloģija ir visattīstītākā; tālsatiksmes RFID sistēma galvenokārt izmanto UHF frekvenču joslas, piemēram, 433MHz, 860MHz līdz 960MHz un mikroviļņu frekvenču joslas, piemēram, 2,45 GHz un 5,8 GHz, un tā joprojām testē vairāk. Starp tiem nav liela mēroga pieteikumu.

Ķīnas tehnoloģija RFID tagu čipu projektēšanā LF un HF joslās ir relatīvi nobriedusi. HF diapazona dizaina tehnoloģija ir tuvu starptautiskajam augstākajam līmenim. Tā ir neatkarīgi izstrādājusi RFID mikroshēmas, kas atbilst ISO14443Type A, TypeB un ISO15693 standartiem, un ir veiksmīgi piemērota satiksmes kartei. Un otrās paaudzes ID kartes un citi projekti.