RFID системи и честоти
RFID системите могат да бъдат разбити по честотната лента, в която работят: ниска честота, висока честота и свръхвисока честота. Съществуват и две широки категории системи – пасивна и активна RFID. В разделите по-долу ще разгледаме честотите и видовете RFID системи.
Как могат да бъдат категоризирани RFID системите?
RFID системите често се категоризират по тяхната работна честотна лента. Честотата се отнася до размера на радиовълните, използвани за комуникация между компонентите на системата. RFID системите по целия свят работят в нискочестотни (LF), високочестотни (HF), и свръхвисокочестотни (UHF) ленти. Радиовълните се държат различно на всяка от тези честоти и има предимства и недостатъци, свързани с използването на всяка честотна лента.
Например, ако една RFID система работи на по-ниска честота, тя има по-бавна скорост на четене на данни, но увеличени възможности за четене близо до или върху метални или течни повърхности. Ако една система работи на по-висока честота, тя обикновено има по-бързи скорости на предаване на данни и по-дълги обхвати на четене, но по-чувствителна към смущения от радиовълни, причинени от течности и метали в околната среда. Въпреки това технологичните иновации през последните години направиха възможно използването на ултрависокочестотни RFID системи около течности и метали.
Нискочестотен (LF) RFID
Нивочестотната лента обхваща честоти от 30 KHz до 300 KHz. Обикновено LF RFID системите работят на 125 KHz, въпреки че има някои, които работят на 134 KHz. Тази честотна лента осигурява кратък обхват на четене от 10 cm и има по-бавна скорост на четене от по-високите честоти, но не е много чувствителна към смущения от радиовълни.
LF RFID приложенията включват контрол на достъпа и проследяване на добитъка.
Стандартите за LF системи за проследяване на животни са определени в ISO 14223 и ISO/IEC 18000-2. Нивочестотният спектър не се счита за наистина глобално приложение поради леки разлики в честотата и нивата на мощност в целия свят.
Високочестотна (HF) RFID
HF честотната лента варира от 3 до 30 MHz. Повечето HF RFID системи работят на 13,56 MHz с диапазон на четене между 10 cm и 1 m. HF системите изпитват умерена чувствителност към смущения.
HF RFID обикновено се използва за приложения за продажба на билети, плащане и трансфер на данни.
Съществуват няколко HF RFID стандарта, като стандарт ISO 15693 за проследяване на артикули и стандартите ECMA-340 и ISO/IEC 18092 за комуникация в близко поле (NFC), технология с малък обхват, която обикновено се използва за обмен на данни между устройства. Други HF стандарти включват стандартите ISO/IEC 14443 A и ISO/IEC 14443 за технологията MIFARE, която се използва в смарт карти и проксимити карти, и JIS X 6319-4 за FeliCa, която е система за смарт карти, често използвана в електронните пари карти.
Свръхвисокочестотен (UHF) RFID
Честотната лента на UHF обхваща диапазона от 300 MHz до 3 GHz. Системите RAIN RFID отговарят на стандарта UHF Gen2 и използват обхвата от 860 до 960 MHz. Въпреки че има известни разлики в честотата от регион на регион, системите RAIN RFID в повечето страни работят между 900 и 915 MHz.
Обхватът на четене на пасивните UHF системи може да бъде до 12 m, а UHF RFID има по-бърза скорост на трансфер на данни от LF или HF. UHF RFID е най-чувствителният към смущения, но много производители на UHF продукти са намерили начини да проектират етикети, антени и четци, за да поддържат висока производителност дори в трудни среди. Пасивните UHF етикети са по-лесни и по-евтини за производство от LF и HF етикетите.
RAIN RFID се използва в голямо разнообразие от приложения, вариращи от управление на инвентара на дребно, до фармацевтична борба с фалшифицирането, до конфигурация на безжично устройство. По-голямата част от новите проекти за RFID използват UHF (RAIN) за разлика от LF или HF, което прави RAIN най-бързо развиващия се сегмент на пазара на RFID.
Честотната лента на UHF се регулира от един глобален стандарт, наречен ECPglobal Gen2 (ISO 18000-63) UHF стандарт. Impinj ръководи разработването на стандарта Gen2, лобира правителствата да разпределят честотен спектър и съосновател наRAIN RFID Алиансзаедно с Google, Intel и Smartrac, за да насърчим универсалното приемане на RAIN технологични решения на много различни вертикални пазари.
RAIN RFID използва стандарта UHF Gen2 и е най-бързо развиващият се сегмент на пазара на RFID
Активни RFID системи
В активните RFID системи етикетите имат собствен предавател и източник на захранване. Обикновено източникът на захранване е батерия. Активните тагове излъчват собствен сигнал за предаване на информацията, съхранявана в техните микрочипове.
Активните RFID системи обикновено работят в ултрависокочестотен (UHF) диапазон и предлагат обхват до 100 m. Като цяло активните тагове се използват за големи обекти, като железопътни вагони, големи контейнери за многократна употреба и други активи, които трябва да бъдат проследявани на дълги разстояния.
Има два основни типа активни тагове: транспондери и маяци. Транспондерите се „събуждат“, когато получат радиосигнал от четец, след което се включват и реагират чрез предаване на сигнал обратно. Тъй като транспондерите не излъчват активно радиовълни, докато не получат сигнал за четене, те пестят живота на батерията.
Маяците често се използват системи за локализиране в реално време (RTLS), за да проследяват непрекъснато точното местоположение на актив. За разлика от транспондерите, маяците не се захранват от сигнала на четеца. Вместо това те излъчват сигнали на предварително зададени интервали. В зависимост от необходимото ниво на точност на локализиране, маяците могат да бъдат настроени да излъчват сигнали на всеки няколко секунди или веднъж на ден. Сигналът на всеки маяк се приема от антени за четене, които са разположени около периметъра на зоната, която се наблюдава, и съобщава информацията за идентификацията и позицията на етикета.
Безжичната екосистема за клиенти е много голяма и нараства ежедневно, има случаи на използване, при които активната RFID и пасивната RFID се разгръщат едновременно за адитивен подход към управлението на активи или сензори.
Пасивни RFID системи
В пасивните RFID системи четеца и антената на четеца изпращат радиосигнал към етикета. След това RFID етикетът използва предадения сигнал за включване и отразява енергията обратно към четеца.
Пасивните RFID системи могат да работят в нискочестотни (LF), високочестотни (HF) или свръхвисокочестотни (UHF) радио ленти. Тъй като обхватите на пасивната система са ограничени от силата на обратното разсейване на етикета (радиосигналът, отразен от етикета обратно към четеца), те обикновено са по-малко от 10 m. Тъй като пасивните етикети не изискват източник на захранване или предавател и изискват само чип за етикети и антена, те са по-евтини, по-малки и по-лесни за производство от активните етикети.
Пасивните етикети могат да бъдат опаковани по много различни начини, в зависимост от специфичните изисквания за RFID приложението. Например, те могат да бъдат монтирани върху субстрат или притиснати между залепващ слой и хартиен етикет, за да се създадат интелигентни RFID етикети. Пасивните етикети могат също да бъдат вградени в различни устройства или пакети, за да направят етикета устойчив на екстремни температури или сурови химикали.
Пасивни системи с батерии (BAP).
Пасивен RFID етикет с батерии е вид пасивен етикет, който включва важна функция за активен етикет. Докато повечето пасивни RFID етикети използват енергията от сигнала на RFID четеца за захранване на чипа на етикета и обратно разсейване към четеца, BAP таговете използват интегриран източник на захранване (обикновено батерия) за захранване на чипа, така че цялата уловена енергия от четецът може да се използва за обратно разсейване. За разлика от транспондерите, BAP таговете нямат свои собствени предаватели.
