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Wie funktioniert ein RFID-System?

2019-01-25 19:54:00
Wie funktioniert ein RFID-System?

Ein RFID-System besteht aus einem Lesegerät (manchmal als Interrogator bezeichnet) und einem Transponder (oder Tag), an dem normalerweise ein Mikrochip mit einer daran angebrachten Antenne angebracht ist. Es gibt verschiedene Arten von RFID-Systemen, aber normalerweise sendet der Leser elektromagnetische Wellen mit einem Signal aus, auf das der Tag reagieren soll. Passive Tags haben keine Stromquelle. Sie beziehen Strom aus dem vom Leser erzeugten Feld und versorgen damit die Schaltkreise des Mikrochips. Der Chip moduliert dann die Wellen, die der Tag an den Leser zurücksendet, wodurch die neuen Wellen in digitale Daten umgewandelt werden. Aktive Tags haben eine Stromquelle und strahlen ihr Signal aus. Echtzeit-Ortungssysteme reagieren nicht auf Signale des Lesers, sondern senden in festgelegten Intervallen. Leser nehmen diese Signale auf, und die Position des Tags wird mit Software berechnet. Weitere Informationen zu den Komponenten eines in Unternehmen verwendeten Gesamtsystems finden Sie unter Erste Schritte.


Was ist der Unterschied zwischen tiefen, hohen und ultrahohen Frequenzen?

So wie sich Ihr Radio auf verschiedene Frequenzen einstellt, um verschiedene Kanäle zu hören, müssen RFID-Tags und -Leser auf die gleiche Frequenz eingestellt werden, um zu kommunizieren. RFID-Systeme verwenden viele verschiedene Frequenzen, aber im Allgemeinen sind Niederfrequenz (etwa 125 KHz), Hochfrequenz (13,56 MHz) und Ultrahochfrequenz oder UHF (860-960 MHz) am häufigsten. Mikrowellen (2,45 GHz) werden auch in einigen Anwendungen verwendet. Funkwellen verhalten sich bei verschiedenen Frequenzen unterschiedlich, daher müssen Sie die richtige Frequenz für die richtige Anwendung auswählen.


Woher weiß ich, welche Frequenz für meine Bewerbung geeignet ist?

Unterschiedliche Frequenzen haben unterschiedliche Eigenschaften, die sie für verschiedene Anwendungen nützlicher machen. Zum Beispiel verbrauchen niederfrequente Tags weniger Energie und können nichtmetallische Substanzen besser durchdringen. Sie eignen sich ideal für das Scannen von Objekten mit hohem Wassergehalt wie Obst. Die Lesereichweite ist jedoch auf weniger als 1 Meter beschränkt. Hochfrequenzetiketten funktionieren besser bei Objekten aus Metall und können Waren mit hohem Wassergehalt umgehen. Sie haben eine maximale Lesereichweite von ungefähr drei Fuß (1 Meter). UHF-Frequenzen bieten normalerweise eine bessere Reichweite und können Daten schneller als Nieder- und Hochfrequenzen übertragen. Sie verbrauchen jedoch mehr Energie und gehen weniger wahrscheinlich durch Materialien. Und da sie tendenziell mehr "gerichtet" sind, benötigen sie einen klaren Weg zwischen Tag und Leser. UHF-Tags eignen sich möglicherweise besser zum Scannen von Warenkörpern, wenn sie durch eine Docktür in ein Lagerhaus gelangen. Es ist am besten, mit einem sachkundigen Berater, Integrator oder Anbieter zusammenzuarbeiten, der Sie bei der Auswahl der richtigen Frequenz für Ihre Anwendung unterstützt.


Verwenden alle Länder die gleichen Frequenzen?

Nein. Verschiedene Länder haben unterschiedliche Bereiche des Funkspektrums für RFID bereitgestellt, sodass keine einzelne Technologie alle Anforderungen bestehender und potenzieller Märkte optimal erfüllt. Die Industrie hat sorgfältig an der Standardisierung von drei Hauptfrequenzbändern gearbeitet: Niederfrequenz (LF), 125 bis 134 kHz; Hochfrequenz (HF) 13,56 MHz; und Ultrahochfrequenz (UHF): 860 bis 960 MHz. Die meisten Länder haben den Frequenzbereich von 125 oder 134 kHz für Niederfrequenzsysteme zugewiesen, und 13,56 MHz wird weltweit für Hochfrequenzsysteme verwendet (mit wenigen Ausnahmen). UHF-Systeme sind jedoch erst seit Mitte 1990er Jahre, und Länder haben sich nicht auf einen einzigen Bereich des UHF-Spektrums für RFID geeinigt. Die UHF-Bandbreite in der gesamten Europäischen Union reicht von 865 bis 868 MHz, wobei Interrogatoren mit maximaler Leistung (2 Watt ERP) im Zentrum dieser Bandbreite (865,6 bis 867,6 MHz) übertragen können. Die RFID-UHF-Bandbreite in Nordamerika reicht von 902 bis 928 MHz, wobei die Leser die meiste Bandbreite mit maximaler Leistung (1 Watt ERP) übertragen können. Australien hat den Bereich von 920 bis 926 MHz für die UHF-RFID-Technologie vergeben. Die europäischen Übertragungskanäle sind auf eine Bandbreite von maximal 200 kHz beschränkt, gegenüber 500 kHz in Nordamerika. China hat Bandbreiten im Bereich von 840,25 bis 844,75 MHz und 920,25 bis 924,75 MHz für UHF-Tags und Interrogatoren genehmigt, die in diesem Land verwendet werden. Bis vor kurzem hat Japan kein UHF-Spektrum für RFID zugelassen, es will jedoch den 960-MHz-Bereich erschließen. Viele andere Geräte nutzen das UHF-Spektrum. Daher wird es Jahre dauern, bis sich alle Regierungen auf ein einziges UHF-Band für RFID geeinigt haben.


Ich habe gehört, dass RFID mit Sensoren verwendet werden kann. Ist das wahr?

Ja. Einige Unternehmen kombinieren RFID-Tags mit Sensoren, die Temperatur, Bewegung und sogar Strahlung erfassen und aufzeichnen. Die Technologie kann auch im Gesundheitswesen eingesetzt werden. Zum Beispiel hat das belgische Universitätsklinikum Gent ein System implementiert, das erkennt, wenn ein Patient an Herzproblemen leidet, und den Betreuern einen Alarm sendet, der den Standort des Patienten angibt (Teilnehmer, siehe Belgisches Krankenhaus kombiniert RFID, Sensoren zur Überwachung von Herzpatienten)