Sisteme și frecvențe RFID
Sistemele RFID pot fi defalcate după banda de frecvență în care funcționează: frecvență joasă, frecvență înaltă și frecvență ultra-înaltă. Există, de asemenea, două mari categorii de sisteme - RFID pasiv și activ. În secțiunile de mai jos vom explora frecvențele și tipurile de sisteme RFID.
Cum pot fi clasificate sistemele RFID?
Sistemele RFID sunt adesea clasificate în funcție de banda de frecvență de operare. Frecvența se referă la dimensiunea undelor radio utilizate pentru a comunica între componentele sistemului. Sistemele RFID din întreaga lume operează în benzi de frecvență joasă (LF), frecvență înaltă (HF) și frecvență ultra-înaltă (UHF). Undele radio se comportă diferit la fiecare dintre aceste frecvențe și există avantaje și dezavantaje asociate cu utilizarea fiecărei benzi de frecvență.
De exemplu, dacă un sistem RFID funcționează la o frecvență mai mică, are o rată de citire a datelor mai lentă, dar capabilități crescute de citire în apropierea sau pe suprafețe metalice sau lichide. Dacă un sistem funcționează la o frecvență mai mare, acesta are în general rate de transfer de date mai rapide și intervale de citire mai lungi, dar mai multă sensibilitate la interferența undelor radio cauzate de lichidele și metalele din mediu. Cu toate acestea, inovațiile tehnologice din ultimii ani au făcut posibilă utilizarea sistemelor RFID de frecvență ultra-înaltă în jurul lichidelor și metalelor.
RFID de joasă frecvență (LF).
Banda LF acoperă frecvențe de la 30 KHz la 300 KHz. De obicei, sistemele LF RFID funcționează la 125 KHz, deși există unele care funcționează la 134 KHz. Această bandă de frecvență oferă o gamă scurtă de citire de 10 cm și are o viteză de citire mai mică decât frecvențele mai mari, dar nu este foarte sensibilă la interferența undelor radio.
Aplicațiile LF RFID includ controlul accesului și urmărirea animalelor.
Standardele pentru sistemele de urmărire a animalelor LF sunt definite în ISO 14223 și ISO/IEC 18000-2. Spectrul LF nu este considerat o aplicație cu adevărat globală din cauza diferențelor ușoare de frecvență și niveluri de putere din întreaga lume.
RFID de înaltă frecvență (HF).
Banda HF variază de la 3 la 30 MHz. Majoritatea sistemelor RFID HF funcționează la 13,56 MHz cu intervale de citire cuprinse între 10 cm și 1 m. Sistemele HF au o sensibilitate moderată la interferențe.
HF RFID este utilizat în mod obișnuit pentru aplicații de bilete, plăți și transfer de date.
Există mai multe standarde HF RFID în vigoare, cum ar fi standardul ISO 15693 pentru urmărirea articolelor și standardele ECMA-340 și ISO/IEC 18092 pentru Near Field Communication (NFC), o tehnologie cu rază scurtă care este utilizată în mod obișnuit pentru schimbul de date între dispozitive. Alte standarde HF includ standardele ISO/IEC 14443 A și ISO/IEC 14443 pentru tehnologia MIFARE, care este utilizată în cardurile inteligente și cardurile de proximitate, și JIS X 6319-4 pentru FeliCa, care este un sistem de carduri inteligente utilizat în mod obișnuit în banii electronici. carduri.
RFID de ultra-înaltă frecvență (UHF).
Banda de frecvență UHF acoperă intervalul de la 300 MHz la 3 GHz. Sistemele RFID RAIN respectă standardul UHF Gen2 și utilizează banda de la 860 la 960 MHz. Deși există o oarecare variație în frecvență de la o regiune la alta, sistemele RAIN RFID din majoritatea țărilor operează între 900 și 915 MHz.
Raza de citire a sistemelor UHF pasive poate fi de până la 12 m, iar UHF RFID are o rată de transfer de date mai rapidă decât LF sau HF. RFID UHF este cel mai sensibil la interferențe, dar mulți producători de produse UHF au găsit modalități de a proiecta etichete, antene și cititoare pentru a menține performanța ridicată chiar și în medii dificile. Etichetele UHF pasive sunt mai ușor și mai ieftin de fabricat decât etichetele LF și HF.
RAIN RFID este utilizat într-o mare varietate de aplicații, variind de la gestionarea stocurilor de vânzare cu amănuntul, la anti-contrafacere farmaceutică, la configurarea dispozitivelor fără fir. Majoritatea proiectelor noi RFID folosesc UHF (RAIN) spre deosebire de LF sau HF, făcând din RAIN segmentul cu cea mai rapidă creștere de pe piața RFID.
Banda de frecvență UHF este reglementată de un singur standard global numit standardul UHF ECPglobal Gen2 (ISO 18000-63). Impinj a condus dezvoltarea standardului Gen2, a făcut lobby guvernelor să aloce spectrul de frecvență și a co-fondatAlianța RAIN RFIDîmpreună cu Google, Intel și Smartrac pentru a promova adoptarea universală a soluțiilor tehnologice RAIN pe multe piețe verticale diferite.
RAIN RFID folosește standardul UHF Gen2 și este segmentul cu cea mai rapidă creștere de pe piața RFID
Sisteme RFID active
În sistemele RFID active, etichetele au propriul transmițător și sursă de alimentare. De obicei, sursa de alimentare este o baterie. Etichetele active își transmit propriul semnal pentru a transmite informațiile stocate pe microcipurile lor.
Sistemele RFID active funcționează de obicei în banda de frecvență ultra-înaltă (UHF) și oferă o rază de acțiune de până la 100 m. În general, etichetele active sunt folosite pe obiecte mari, cum ar fi vagoane, containere mari reutilizabile și alte active care trebuie urmărite pe distanțe lungi.
Există două tipuri principale de etichete active: transpondere și balize. Transponderele sunt „trezite” atunci când primesc un semnal radio de la un cititor, apoi pornesc și răspund prin transmiterea unui semnal înapoi. Deoarece transponderele nu radiază în mod activ unde radio până când nu primesc un semnal de citire, ele păstrează durata de viață a bateriei.
Beacons sunt adesea folosite sisteme de localizare în timp real (RTLS), pentru a urmări locația precisă a unui activ în mod continuu. Spre deosebire de transpondere, balizele nu sunt pornite de semnalul cititorului. În schimb, emit semnale la intervale prestabilite. În funcție de nivelul de precizie de localizare necesar, balizele pot fi setate să emită semnale la fiecare câteva secunde sau o dată pe zi. Semnalul fiecărei balize este recepționat de antene de citire care sunt poziționate în jurul perimetrului zonei monitorizate și comunică informațiile de identificare și poziția etichetei.
Ecosistemul wireless pentru clienți este foarte mare și crește zilnic, există cazuri de utilizare în care RFID activ și RFID pasiv sunt implementate simultan pentru o abordare aditivă a managementului activelor sau senzorilor.
Sisteme RFID pasive
În sistemele pasive RFID, cititorul și antena cititorului trimit un semnal radio către etichetă. Eticheta RFID folosește apoi semnalul transmis pentru a porni și reflecta energia înapoi către cititor.
Sistemele pasive RFID pot funcționa în benzile de radio de joasă frecvență (LF), înaltă frecvență (HF) sau ultra-înaltă (UHF). Întrucât intervalele de sistem pasive sunt limitate de puterea backscatter-ului etichetei (semnalul radio reflectat de la etichetă înapoi către cititor), acestea sunt de obicei mai mici de 10 m. Deoarece etichetele pasive nu necesită o sursă de alimentare sau un transmițător și necesită doar un cip de etichetă și o antenă, acestea sunt mai ieftine, mai mici și mai ușor de fabricat decât etichetele active.
Etichetele pasive pot fi ambalate în multe moduri diferite, în funcție de cerințele specifice aplicației RFID. De exemplu, acestea pot fi montate pe un substrat sau prinse între un strat adeziv și o etichetă de hârtie pentru a crea etichete RFID inteligente. Etichetele pasive pot fi, de asemenea, încorporate într-o varietate de dispozitive sau pachete pentru a face eticheta rezistentă la temperaturi extreme sau la substanțe chimice dure.
Sisteme pasive asistate de baterii (BAP).
O etichetă RFID pasivă asistată de baterie este un tip de etichetă pasivă care încorporează o caracteristică de etichetă activă crucială. În timp ce majoritatea etichetelor RFID pasive utilizează energia de la semnalul cititorului RFID pentru a porni cip-ul etichetei și pentru a reîmprăștia cititorul, etichetele BAP folosesc o sursă de alimentare integrată (de obicei o baterie) pentru a alimenta cip, astfel încât toată energia captată de la cititorul poate fi folosit pentru backscatter. Spre deosebire de transpondere, etichetele BAP nu au propriile transmițătoare.
