RFID tehnoloģiju sistēmas darba režīms

- Sep 03, 2018-

RFID pamatsistēmas darba metodes tiek iedalītas Full Duplex un Half Duplex sistēmās un laika (SEQ) sistēmās. Pilnīga dupleksa nozīmē, ka informāciju var pārsūtīt uz vienu no otra un vienlaikus no RF tastes līdz lasītājam. Pusvaduplekss nozīmē, ka RF tag un lasītājs var pārsūtīt informāciju abos virzienos, bet vienlaikus to var pārsūtīt tikai vienā virzienā.

Pilnpindu un pusdupleksu sistēmās RF tagu atbilde tiek izsūtīta no elektromagnētisko vai elektromagnētisko viļņu klātbūtnes no lasītāja. Tā kā radiofrekvenču birkas signāls uzņemšanas antenas ziņā ir vājš salīdzinājumā ar lasītāja signālu, jāizmanto piemērota pārraides metode, lai atšķirtu radio frekvences birkas signālu no lasītāja signāla. Praksē datu pārraide no RF tag uz lasītāju parasti tiek ielādēta ar slodzes atstarošanas modulācijas paņēmieniem, lai ielādētu RF tag datus uz atspoguļoto atbalsi (īpaši pasīvās RF tagu sistēmām).

Pretstatā laika metodei, lasītāja izstarotais elektromagnētiskais lauks tiek īslaicīgi atvienots. Šie intervāli tiek identificēti ar radiofrekvenču birku un tiek izmantoti datu pārraidei no radio frekvences birkas lasītājam. Faktiski šis ir tipisks veids, kā strādāt ar radaru. Laika noteikšanas metodes trūkums ir tāds, ka lasītāja intermitējošās pārraides laikā tiek pārtraukta enerģijas piegāde RF tagam, kas jāaprēķina, uzlādējot pietiekami lielu palīgkontinatoru vai papildu akumulatoru.

2. Datu apjoms

RFID marķējumu datu apjoms parasti ir starp dažiem baitus un dažiem tūkstošiem baitu. Tomēr ir viens izņēmums, tā ir 1 bitu RF tag. Tam ir 1 bitu datu apjoms, kas ļauj lasītājam veikt šādus divus stāvokļus: "Elektromagnētiskajā laukā ir radiofrekvenču birka" vai "Elektromagnētiskajā laukā nav RF taga". Šī prasība ir pilnīgi pietiekama vienkāršām uzraudzības vai signalizācijas funkcijām. Tā kā 1 bitu RF tagi nav nepieciešama elektroniska mikroshēma, tad RF tagu izmaksas var būt ļoti zemas. Šī iemesla dēļ liela daļa 1-bit RF tagu tiek izmantoti Anti-Theft System (EAS) lielveikalos un veikalos. Izbraucot no universālveikala ar neapmaksātiem priekšmetiem, izejas uzstādītais lasītājs var atpazīt "radiofrekvenču indeksu elektromagnētiskajā laukā" un radīt atbilstošu reakciju. Attiecībā uz precēm, par kurām ir samaksāts, kā noteikts, 1-bitu RF tag tiek noņemta vai deaktivizēta maksājumu iestādē.

3. Programmējams

Vēl viens RFID sistēmu atšķirības faktors ir iespēja rakstīt datus RFID radio tagiem. Vienkāršai RFID sistēmai RF tag lielākoties ir vienkāršs (secības) numurs, kuru var integrēt mikroshēmā, un to vēlāk nevar mainīt. Savukārt ierakstāmie RF tagi rakstīt datus, izmantojot lasītājus vai īpašas programmēšanas ierīces.

Radiofrekvenču birku datu rakstīšana parasti ir sadalīta divos veidos: bezvadu rakstīšana un vadu rakstīšana. Pašlaik dzelzceļa lietojumprogrammās lokomotīvju un kravas automašīnu radiofrekvenču joslas izmanto vadu rakstīšanu.

4. Datu nesējs

Lai uzglabātu datus, galvenokārt izmanto trīs metodes: EEPROM, FRAM, SRAM. Attiecībā uz vispārējām RFID sistēmām primārā metode ir elektriski izdzēšamas programmējamas lasāmatmiņas (EEPROM) izmantošana. Tomēr šīs metodes izmantošanas trūkums ir tāds, ka strāvas patēriņš rakstīšanas laikā ir liels, un kopējais lietošanas ilgums parasti ir 100 000. Nesen daži ražotāji ir izmantojuši tā dēvēto ferroelektrisko brīvpiekļuves atmiņu (FRAM). Dzelzceļa elektrotīkla brīvpiekļuves atmiņā rakstīšanas jaudas patēriņš ir samazināts par 100 reizēm un rakstīšanas laiks 1000 reizes mazāks nekā elektriski izdzēšamā programmējamā lasāmatmiņa. Tomēr ferroelektriskās brīvpiekļuves atmiņas nav plaši izmantotas ražošanas problēmu dēļ. FRAM ir nemainīga atmiņa.

Mikroviļņu sistēmām tiek izmantota statiskā brīvpiekļuves atmiņa (SRAM), un atmiņa var ātri rakstīt datus. Lai nepārtraukti saglabātu datus, nepārtrauktās barošanas avotam nepieciešams papildu akumulators.

5. Valsts režīms

Programmējamām RFID marķieriem ieraksta / lasīšanas darbības tag atmiņā un rakstīšanas / lasīšanas atļaujas pieprasījums jāpārvalda ar datu nesēja "iekšējo loģiku". Visvienkāršākajā gadījumā to var izdarīt ar valsts iekārtu. Ar valsts iekārtu jūs varat veikt ļoti sarežģītus procesus. Tomēr valsts mašīnas trūkums ir tāds, ka tam trūkst elastības, lai mainītu programmēšanas funkciju, proti, jauna mikroshēmas izstrāde. Tā kā šīm izmaiņām ir nepieciešama ķēdes pārveidošana silīcija mikroshēmā, projektēšanas izmaiņu ieviešanai nepieciešams daudz laika.

Mikroprocesora izmantošana ievērojami uzlabo šo situāciju. Mikroshēmu ražošanas laikā lietojumprogrammu datu apstrādes operētājsistēma tiek integrēta mikroprocesorā ar maskas palīdzību, kas nav dārga. Turklāt programmatūru var pielāgot dažādām specializētām lietojumprogrammām.

Papildus tam ir radiofrekvenču birkas, kas saglabā datus, izmantojot dažādus fiziskus efektus, tostarp tikai lasāmas virsmas viļņu (SAW) radio frekvences birkas, un parasti tiek deaktivizētas (rakstīts uz "0") un reti tiek aktivizētas (rakstīts) "1" ) 1 bitu RF tag.

6. Enerģijas piegāde

Svarīga RFID frekvenču identificēšanas sistēmas iezīme ir radiofrekvenču birka barošana. Pasīvie RF tagi nav barošanas avoti. Tāpēc visu enerģiju, ko izmanto, lai darbinātu pasīvo RF tagu, jāsaņem no lasītāja radītā elektromagnētiskā lauka. Savukārt aktīva RF taga satur akumulatoru, kas pilnībā vai daļēji ("palīgdzinējs") nodrošina enerģiju mikročipas darbībai.

7. Frekvenču diapazons

Vēl viena svarīga RFID RFID iezīme ir sistēmas darbības frekvence un nolasīšanas attālums. Var teikt, ka darba frekvence ir cieši saistīta ar lasīšanas attālumu, ko nosaka elektromagnētisko viļņu pavairošanas raksturlielumi. RFID sistēmas darbības frekvence parasti tiek definēta kā frekvence, pēc kuras RF signāls tiek nosūtīts, kad lasītājs nolasa RF tagu. Vairumā gadījumu to sauc par lasītāja pārraides frekvenci (slodzes modulācija, atpakaļgaitas izkliedētājs). Jebkurā gadījumā RF taga "pārraidītā jauda" ir daudz zemāka nekā lasītāja raidīšanas jauda.

RFID lasītājs pārsūta frekvenci pamatā iedala trīs diapazonos: (1) zemas frekvences (30 kHz līdz 300 kHz); (2) vidēja un augsta frekvence (no 3 MHz līdz 30 MHz); (3) ļoti augstfrekvences (300 MHz līdz 3 GHz) vai mikroviļņu krāsnī. (> 3GHz).

Atkarībā no darba attāluma radiofrekvenciālās identifikācijas sistēmas papildu klasifikācija ir: tuvu sakabe (0 ~ 1 cm), tele sakabe (0 ~ 1m) un tālsatiksmes sistēma (> 1m).

8. RFID radio frekvences tags → RFID lasītāja datu pārraide

Datu pārraides metodes, ar kurām RF tagi tiek nosūtīti atpakaļ lasītājam, ir dažādi, un tos var iedalīt trīs kategorijās:

(1) atstarošanas vai backscattering metodi, izmantojot slodzes modulāciju (atspoguļotā viļņa biežums atbilst lasītāja pārraides frekvencei);

(2) pārraida tagu informāciju, izmantojot nolasītāja pārraides frekvences apakšharmoniju (atzīmes reflektīvais vilnis atšķiras no lasītāja pārraides frekvences un ir tā augstākā harmoniskā (n reizes) vai apakšharmona (1 / n reizes));

(3) Citas formas.