Jak działa system RFID?

Jak działa system RFID?

System RFID składa się z czytnika (czasami nazywanego interrogatorem) i transpondera (lub znacznika), który zwykle ma mikrochip z przymocowaną do niego anteną. Istnieją różne rodzaje systemów RFID, ale zazwyczaj czytnik wysyła fale elektromagnetyczne z sygnałem, na który tag ma reagować. Tagi pasywne nie mają źródła zasilania. Pobierają energię z pola wytworzonego przez czytnik i wykorzystują ją do zasilania obwodów mikrochipa. Układ moduluje następnie fale wysyłane przez znacznik z powrotem do czytnika, który przetwarza nowe fale na dane cyfrowe. Aktywne znaczniki mają źródło zasilania i emitują swój sygnał. Systemy lokalizacji w czasie rzeczywistym nie reagują na sygnały z czytnika, ale raczej nadają je w ustalonych odstępach czasu. Czytniki odbierają te sygnały, a oprogramowanie służy do obliczania lokalizacji znacznika. Więcej informacji na temat elementów kompletnego systemu stosowanego w firm, zobacz Pierwsze kroki.


Jaka jest różnica między niskimi, wysokimi i bardzo wysokimi częstotliwościami?

Tak jak radio dostraja się do różnych częstotliwości, aby słyszeć różne kanały, tak znaczniki RFID i czytniki muszą być dostrojone do tej samej częstotliwości, aby się komunikować. Systemy RFID wykorzystują wiele różnych częstotliwości, ale ogólnie najczęstsze to niska częstotliwość (około 125 kHz), wysoka częstotliwość (13,56 MHz) i ultrawysoka częstotliwość lub UHF (860–960 MHz). W niektórych zastosowaniach wykorzystywana jest także kuchenka mikrofalowa (2,45 GHz). Fale radiowe zachowują się inaczej na różnych częstotliwościach, dlatego należy wybrać odpowiednią częstotliwość do odpowiedniego zastosowania.


Skąd mam wiedzieć, która częstotliwość jest odpowiednia dla mojego zastosowania?

Różne częstotliwości mają różne cechy, które czynią je bardziej przydatnymi w różnych zastosowaniach. Na przykład znaczniki o niskiej częstotliwości zużywają mniej energii i lepiej penetrują substancje niemetaliczne. Idealnie nadają się do skanowania obiektów o dużej zawartości wody, np. owoców, ale ich zasięg odczytu jest ograniczony do mniej niż 1 metra. Tagi o wysokiej częstotliwości działają lepiej na przedmiotach wykonanych z metalu i mogą obchodzić się z towarami o dużej zawartości wody. Mają maksymalny zasięg odczytu około trzech stóp (1 metr). Częstotliwości UHF zazwyczaj oferują lepszy zasięg i mogą przesyłać dane szybciej niż niskie i wysokie częstotliwości. Zużywają jednak więcej energii i rzadziej przenikają przez materiały. A ponieważ są one zwykle bardziej „ukierunkowane”, wymagają jasnej ścieżki między znacznikiem a czytnikiem. Tagi UHF mogą być lepsze do skanowania pudeł z towarami przechodzącymi przez drzwi doku do magazynu. Najlepiej jest współpracować z kompetentnym konsultantem, integratorem lub dostawcą, który pomoże Ci wybrać odpowiednią częstotliwość dla Twojej aplikacji.


Czy wszystkie kraje korzystają z tych samych częstotliwości?

Nie. Różne kraje przeznaczyły różne części widma radiowego dla RFID, więc żadna pojedyncza technologia nie spełnia w optymalny sposób wszystkich wymagań istniejących i potencjalnych rynków. Branża pilnie pracowała nad standaryzacją trzech głównych pasm RF: niska częstotliwość (LF) od 125 do 134 kHz; wysoka częstotliwość (HF), 13,56 MHz; i ultrawysoka częstotliwość (UHF), 860 do 960 MHz. Większość krajów przydzieliła obszary widma 125 lub 134 kHz dla systemów niskich częstotliwości, a 13,56 MHz jest używane na całym świecie w systemach wysokiej częstotliwości (z kilkoma wyjątkami), ale systemy UHF istnieją dopiero od połowy lat 90. XX wieku, a kraje nie uzgodniły ani jednego obszaru widma UHF dla RFID. Szerokość pasma UHF w całej Unii Europejskiej waha się od 865 do 868 MHz, przy czym interrogatory mogą nadawać z maksymalną mocą (2 waty ERP) w środku tego pasma (865,6 do 867,6 MHz). Szerokość pasma RFID UHF w Ameryce Północnej waha się od 902 do 928 MHz, a czytniki mogą nadawać z maksymalną mocą (1 wat ERP) przez większość tego pasma. Australia przeznaczyła zakres od 920 do 926 MHz dla technologii RFID UHF. Europejskie kanały transmisyjne są ograniczone do maksymalnie 200 kHz szerokości pasma, w porównaniu do 500 kHz w Ameryce Północnej. Chiny zatwierdziły szerokość pasma w zakresach od 840,25 do 844,75 MHz i od 920,25 do 924,75 MHz dla znaczników i interrogatorów UHF używanych w tym kraju. Do niedawna Japonia nie zezwalała na żadne widmo UHF dla RFID, ale planuje udostępnić obszar 960 MHz. Wiele innych urządzeń wykorzystuje widmo UHF, zatem minie wiele lat, zanim wszystkie rządy uzgodnią jedno pasmo UHF dla RFID.


Słyszałem, że RFID można używać z czujnikami. Czy to prawda?

Tak. Niektóre firmy łączą znaczniki RFID z czujnikami wykrywającymi i rejestrującymi temperaturę, ruch, a nawet promieniowanie. Technologia może znaleźć zastosowanie również w sektorze opieki zdrowotnej. Na przykład belgijski Szpital Uniwersytecki w Gandawie wdrożył system, który wykrywa, kiedy u pacjenta występują zaburzenia kardiologiczne i wysyła opiekunom alert wskazujący lokalizację pacjenta (abonenci, patrz Szpital w Belgii łączy technologię RFID, czujniki do monitorowania pacjentów z sercem).