سیستم ها و فرکانس های RFID
سیستم های RFID می توانند توسط باند فرکانسی که در آن کار می کنند ، خراب شوند: فرکانس پایین ، فرکانس بالا و فرکانس بسیار بالا. همچنین دو دسته گسترده از سیستم ها وجود دارد – RFID منفعل و فعال. در بخش های زیر فرکانس ها و انواع سیستم های RFID را بررسی خواهیم کرد.
چگونه می توان سیستم های RFID را دسته بندی کرد؟
سیستم های RFID اغلب بر اساس عملکرد پهنای فرکانس طبقه بندی می شوند. فرکانس به اندازه امواج رادیویی گفته می شود که برای برقراری ارتباط بین اجزای سیستم استفاده می شود. سیستم های RFID در سراسر جهان در باندهای فرکانس پایین (LF) ، فرکانس بالا (HF) و فرکانس فوق العاده بالا (UHF) کار می کنند. امواج رادیویی در هر یک از این فرکانس ها رفتار متفاوتی دارند و در استفاده از هر باند فرکانس مزایا و معایبی وجود دارد.
به عنوان مثال ، اگر یک سیستم RFID با فرکانس کمتری کار کند ، سرعت خواندن داده آن کندتر است ، اما توانایی خواندن در نزدیکی یا روی سطوح فلزی یا مایع را افزایش می دهد. اگر سیستمی با فرکانس بالاتر کار کند ، به طور کلی سرعت انتقال داده سریعتر و دامنه خواندن بیشتری دارد ، اما حساسیت بیشتری به تداخل امواج رادیویی ناشی از مایعات و فلزات در محیط دارد. با این وجود نوآوری های فناوری در سال های اخیر امکان استفاده از سیستم های RFID با فرکانس فوق العاده بالا در اطراف مایعات و فلزات را فراهم کرده است.
فرکانس پایین (LF RFID)
باند LF فرکانسهای ۳۰ KHz تا ۳۰۰ KHz را پوشش می دهد. به طور معمول سیستم های RFID با فرکانس ۱۲۵ LF کیلوهرتز کار می کنند ، اگرچه سیستم هایی با فرکانس ۱۳۴ کیلوهرتز کار می کنند. این باند فرکانس یک محدوده خواندن کوتاه ۱۰ سانتی متری را فراهم می کند و سرعت خواندن آن کمتر از فرکانس های بالاتر است ، اما به تداخل موج رادیویی حساسیت زیادی ندارد.
برنامه های LF RFID شامل کنترل دسترسی و ردیابی می باشد.
استانداردهای سیستم های ردیابی حیوانات در ISO 14223 و ISO / IEC 18000-2 تعریف شده است. طیف LF به دلیل تفاوت های جزئی در فرکانس و سطح قدرت در سراسر جهان ، یک برنامه جهانی نظر گرفته نمی شود.
RFID با فرکانس بالا (HF)
باند HF از ۳ تا ۳۰ مگاهرتز است. بیشتر سیستم های RFID HF با سرعت ۱۳٫۵۶ مگاهرتز با دامنه خواندن بین ۱۰ سانتی متر تا ۱ متر کار می کنند. سیستم های HF حساسیت متوسطی به تداخل دارند.
HF RFID معمولاً برای برنامه های تهیه بلیط ، پرداخت و انتقال داده استفاده می شود.
چندین استاندارد HF RFID مانند استاندارد ISO 15693 برای ردیابی موارد و استانداردهای ECMA-340 و ISO / IEC 18092 برای ارتباطات نزدیک (NFC) ، یک فناوری برد کوتاه که معمولاً برای تبادل داده بین دستگاه ها استفاده می شود.سایر استانداردهای HF شامل استاندارد ISO / IEC 14443 A و ISO / IEC 14443 برای فناوری MIFARE است که در کارتهای هوشمند و کارتهای مجاورت و JIS X 6319-4 برای FeliCa استفاده می شود که یک سیستم کارت هوشمند است که معمولاً در کارتهای پول الکترونیکی استفاده می شود.
فرکانس فوق العاده بالا (UHF RFID)
باند فرکانس UHF محدوده ۳۰۰ مگاهرتز تا ۳ گیگاهرتز را پوشش می دهد. سیستم های RAIN RFID با استاندارد UHF Gen2 مطابقت دارند و از باند ۸۶۰ تا ۹۶۰ مگاهرتز استفاده می کنند. در حالی که از منطقه ای به منطقه فرکانس خاصی وجود دارد ، سیستم های RAID RFID در اکثر کشورها بین ۹۰۰ تا ۹۱۵ مگاهرتز کار می کنند.
دامنه خواندن سیستم های UHF منفعل می تواند تا ۱۲ متر باشد و سرعت انتقال داده UHF RFID سریع تر از LF یا HF است. UHF RFID حساس ترین نسبت به تداخل را دارد، اما بسیاری از تولیدکنندگان محصولات UHF راه هایی برای طراحی برچسب ها ، آنتن ها و خواننده ها پیدا کرده اند تا عملکرد را حتی در محیط های دشوار نگه دارند. تولید برچسب های UHF منفعل آسان تر و ارزان تر از برچسب های LF و HF هستند.
RAIN RFID در طیف گسترده ای از برنامه ها از مدیریت موجودی خرده فروشی ، ضد جعل دارو ، تا پیکربندی دستگاه بی سیم مورد استفاده قرار می گیرد. اکثر پروژه های RFID جدید با استفاده از UHF (RAIN) در مقایسه با LF یا HF ، RAIN را به سریعترین رشد بازار RFID تبدیل می کنند.
باند فرکانس UHF توسط یک استاندارد جهانی واحد به نام استاندارد ECPglobal Gen2 (ISO 18000-63) UHF تنظیم می شود. Impinj پیشگام تولید استاندارد Gen2 بود ، دولت ها برای اختصاص طیف فرکانسی و ایجاد همکاری در RAIN RFID Alliance به همراه گوگل ، اینتل و Smartrac به منظور ترویج پذیرش جهانی راه حل های فناوری RAIN در بسیاری از بازارهای مختلف عمودی ، بنیانگذاری کردند.
سیستمهای RFID فعال
در سیستم های RFID فعال ، برچسب ها فرستنده و منبع تغذیه خاص خود را دارند. معمولاً منبع تغذیه باتری است. برچسب های فعال سیگنال خود را برای انتقال اطلاعات ذخیره شده در میکروچیپ های خود پخش می کنند.
سیستم های RFID فعال معمولاً در باند فرکانس فوق العاده بالا (UHF) کار می کنند و دامنه ای تا ۱۰۰ متر را ارائه می دهند. به طور کلی ، برچسب های فعال روی اشیا بزرگ مانند اتومبیل های ریلی ، کانتینرهای بزرگ قابل استفاده مجدد و سیستم های دیگری که باید در مسافت های طولانی ردیابی شوند ، استفاده می شود.
دو نوع اصلی برچسب فعال وجود دارد: فرستنده و چراغ راهنما. فرستنده ها وقتی سیگنال رادیویی از دریافت می کنند “از خواب بیدار می شوند” و در بازگشت با ارسال سیگنال روشن پاسخ می دهند. از آنجا که ترانسپوندرها تا زمانی که سیگنال خواننده را دریافت نمی کنند به طور فعال امواج رادیویی را تابش نمی کنند ، عمر باتری را حفظ می کنند.
سیستم های بی سیم برای مشتریان بسیار بزرگ و در حال رشد است ، مواردی وجود دارد که RFID فعال و RFID غیرفعال به طور همزمان برای رویکرد افزودنی به مدیریت دارایی یا حسگر مستقر می شوند.
در سیستم های RFID غیرفعال ، خواننده و آنتن خواننده سیگنال رادیویی را به برچسب می فرستند. سپس برچسب RFID از سیگنال منتقل شده برای روشن شدن و بازتاب انرژی به خواننده استفاده می کند.
سیستم های RFID غیرفعال می توانند در باند رادیویی فرکانس پایین (LF) ، فرکانس بالا (HF) یا فرکانس فوق العاده بالا (UHF) کار کنند. از آنجا که دامنه های سیستم غیرفعال توسط قدرت پشت چرخ برچسب (سیگنال رادیویی منعکس شده از برچسب به خواننده) محدود می شوند ، معمولاً کمتر از ۱۰ متر هستند. از آنجا که برچسب های غیرفعال به منبع تغذیه یا فرستنده نیاز ندارند و فقط به تراشه و آنتن برچسب نیاز دارند ، تولید آنها نسبت به برچسب های فعال ارزان تر ، کوچکتر و آسان تر است.
بسته به شرایط خاص برنامه RFID ، برچسب های غیرفعال را می توان به روش های مختلف بسته بندی کرد. به عنوان مثال ، ممکن است آنها بر روی یک بستر نصب شوند ، یا بین یک لایه چسب و یک برچسب کاغذی قرار بگیرند تا برچسب های RFID هوشمند ایجاد کنند. برچسب های غیرفعال همچنین ممکن است در دستگاه ها یا بسته های مختلفی تعبیه شده باشند تا برچسب در برابر درجه حرارت شدید یا مواد شیمیایی سخت مقاوم باشد.
RAIN یک راه حل انفعالی RFID است که برای بسیاری از برنامه ها مفید است و معمولاً برای ردیابی کالاهای موجود در زنجیره تأمین ، موجودی محصولات در صنعت خرده فروشی ، تأیید اعتبار محصولات مانند داروها و تعبیه قابلیت RFID در دستگاه های مختلف استفاده می شود.
سیستمهای RFID غیرفعال
در سیستم های RFID غیرفعال ، خواننده و آنتن خواننده سیگنال رادیویی را به برچسب می فرستند. سپس برچسب RFID از سیگنال منتقل شده برای روشن شدن و بازتاب انرژی به خواننده استفاده می کند.
سیستم های RFID غیرفعال می توانند در باند های رادیویی فرکانس پایین (LF) ، فرکانس بالا (HF) یا فرکانس فوق العاده بالا (UHF) کار کنند. از آنجا که دامنه های سیستم غیرفعال توسط قدرت برچسب (سیگنال رادیویی منعکس شده از برچسب به خواننده) محدود می شوند ، معمولاً کمتر از ۱۰ متر هستند. از آنجا که برچسب های غیرفعال به منبع تغذیه یا فرستنده نیاز ندارند و فقط به تراشه و آنتن برچسب نیاز دارند ، تولید آنها نسبت به برچسب های فعال ارزان تر ، کوچکتر و آسان تر است.
بسته به شرایط خاص برنامه RFID ، برچسب های غیرفعال را می توان به روش های مختلف بسته بندی کرد. به عنوان مثال ، ممکن است آنها بر روی یک بستر نصب شوند ، یا بین یک لایه چسب و یک برچسب کاغذی قرار بگیرند تا برچسب های RFID هوشمند ایجاد کنند. برچسب های غیرفعال همچنین ممکن است در دستگاه ها یا بسته های مختلفی تعبیه شده باشند تا برچسب در برابر درجه حرارت شدید یا مواد شیمیایی سخت مقاوم باشد.
RAIN یک راه حل انفعالی RFID است که برای بسیاری از برنامه ها مفید است و معمولاً برای ردیابی کالاهای موجود در زنجیره تأمین ، موجودی محصولات در صنعت خرده فروشی ، تأیید اعتبار محصولات مانند داروسازی و تعبیه قابلیت RFID در دستگاه های مختلف استفاده می شود. .