Kas yra RFID sistemų našumo rodikliai?

Kas yra RFID sistemų našumo rodikliai?

 

RFID sistemų veikimo rodikliai

 

Skaitomos ir rašomos RFID sistemos našumo rodikliai apima radijo dažnio žymos talpą, darbo režimą, duomenų perdavimo greitį, skaitymo/rašymo atstumą, kelių{0}}žymų identifikavimo galimybę, radijo dažnio nešlio dažnį tarp radijo dažnio žymos ir antenos, RFID sistemos ryšį, duomenų laikmeną, būsenos režimą ir energijos tiekimą. Įmonėms, ieškančioms patikimų prieigos kontrolės ir turto{2}}stebėjimo sprendimų,RFID raktų pakabukų tiekėjaiirindividualūs RFID raktų pakabukų gamintojaipasiūlyti patvarias, didelio našumo{0}}žymas, atitinkančias pramoninio{1}}klasės reikalavimus.

 

 

Radijo dažnio žymų saugojimo talpa

 

Sistemoms, pagrįstoms atmintimi, galioja pagrindinė taisyklė: atminties talpa visada yra nepakankama. Išplėtus sistemos atminties talpą, natūraliai išplečiamas pritaikymo laukas, kuriam taip pat reikia daugiau atminties talpos. Tik skaitomų- radijo dažnių žymų saugojimo talpa yra 20 B, o aktyvių žymų talpa yra nuo 8 B iki 64 KB, o tai reiškia, kad skaitomose ir rašomose radijo dažnio žymose pakanka saugoti kelis puslapius teksto, kurio užtenka elementų sąrašams ir bandymo duomenims laikyti, ir leidžia plėsti sistemą. Pasyviųjų skaitymo / rašymo radijo dažnių žymų saugojimo talpa yra nuo 48 iki 736 B, turinčių daug savybių, kurių daugelis aktyvių skaitymo / rašymo sistemų neturi. Įmonėms, pvz., biurų pastatams ir automobilių stovėjimo aikštelėms,LF/HF RFID key fob didmeninių tiekėjųteikti ekonomiškas{0}}pakankamas darbuotojo ID, darbo laiko lankomumo ir transporto priemonės prieigos duomenų talpa.

 

Radijo dažnio žymų duomenų apimtis paprastai yra nuo kelių baitų iki kelių tūkstančių baitų, tačiau yra viena išimtis: 1-bit radijo dažnio žyma, kuriai reikia tik 1 bito duomenų saugyklos. Šio tipo žymos leidžia skaitytojui priimti šiuos du sprendimus dėl būsenos: elektromagnetiniame lauke yra radijo dažnio žyma arba elektromagnetiniame lauke nėra radijo dažnio žymos. Šio reikalavimo visiškai pakanka paprastoms stebėjimo ar signalo perdavimo funkcijoms pasiekti. Kadangi 1 bito radijo dažnio žymoms nereikia elektroninių lustų, radijo dažnio žymos kaina gali būti labai maža. Dėl šios priežasties daug 1 bito radijo dažnio žymų yra naudojama universalinėse parduotuvėse ir parduotuvėse, skirtose prekių apsaugos nuo vagysčių sistemoms. Išeinant iš universalinės parduotuvės su neapmokėtomis prekėmis, prie išėjimo įrengtas skaitytuvas gali nustatyti radijo dažnio žymos būseną elektromagnetiniame lauke ir suaktyvinti atitinkamą aliarmą. Prekėms, už kurias buvo tinkamai sumokėta, 1 bito radijo dažnio žyma pašalinama arba išjungiama kasoje.

 

RFID sistemose yra dvi skirtingos duomenų saugojimo situacijos. Pirmuoju atveju žyma gali saugoti labai mažai duomenų, o prieiga prie elektroninio įrenginio tik sufleruoja tam tikrą pagrindinę informaciją apie identifikuotą prekę. Tokio tipo duomenys vadinami unikaliu parašu (elektroninės žymos su tokio tipo duomenimis yra labai pigios ir jų naudojimas ribotas). Kitu atveju žyma gali saugoti daugiau duomenų informacijos, o skaitytojas gali tiesiogiai gauti informaciją iš žymos, nesikreipdamas į centrinę duomenų bazę. Šio tipo žymos yra brangesnės, tačiau jų pritaikymas yra įvairesnis. Šio tipo žymoms nereikia tokios stiprios centrinio apdorojimo galimybės kaip unikalus parašas, o jos veikimas trunka mažiau laiko. Daugelis įmonių dabar pasirenka125kHz/13.56MHz RFID raktų pakabos tiesioginiai gamykliniai sprendimaikad subalansuotumėte išlaidas ir funkcionalumą dideliam{0}}diegimui.

 

Darbo režimas

 

Pagrindiniai radijo dažnių identifikavimo sistemų darbo režimai skirstomi į pilno-dvipusio ir pusiau-dvipusio ryšio sistemas bei laiko-sekvenavimo sistemas. Viso-dvipusio ir pusiau{5}}dvipusio ryšio sistemose radijo dažnio žymos atsakas siunčiamas su sąlyga, kad skaitytuvas skleidžia elektromagnetinį lauką arba elektromagnetinę bangą. Palyginti su paties skaitytuvo signalu, radijo dažnio žymos signalas priėmimo antenoje yra labai silpnas, todėl reikia taikyti tinkamus perdavimo būdus, kad būtų galima atskirti radijo dažnio žymos signalą nuo skaitytuvo signalo. Praktikoje apkrovos moduliavimo arba atgalinės sklaidos moduliavimo technologija paprastai naudojama apkrovai perduoti iš radijo dažnio žymos į skaitytuvą, įkeliant radijo dažnio žymos duomenis į atspindėtą aidą (ypač pasyviose radijo dažnių žymų sistemose). Šie patikimi moduliavimo metodai yra plačiai naudojamiįmonės{0}}klasės RFID raktų pakabukų gamintojaiužtikrinti stabilų veikimą{0}}didelio srauto prieigos valdymo aplinkose.

Laiko{0}}sekavimo sistema yra priešinga. Skaitytojas periodiškai trumpam pertraukia radijo dažnio generuojamą elektromagnetinį lauką. Šie intervalai atpažįstami pagal radijo dažnio žymą ir naudojami apkrovai perduoti iš radijo dažnio žymos į skaitytuvą. Tiesą sakant, tai yra tipiškas radaro darbo režimas. Laiko-sekvenavimo sistemos trūkumas yra tas, kad skaitytuvui siunčiant su pertraukomis nutrūksta radijo dažnio žymos energijos tiekimas, o tai turi būti kompensuojama įrengiant pakankamai didelį pagalbinį kondensatorių arba pagalbinę bateriją.

 

 

Duomenų perdavimo greitis

 

Daugumoje duomenų rinkimo sistemų greitis yra labai svarbus veiksnys. Kadangi šiandieninių gaminių gamybos ciklas ir toliau trumpėja, laikas, reikalingas radijo dažnių žymenims nuskaityti ir atnaujinti, vis trumpėja. Mikrobangų sistemos gali veikti dideliu greičiu, tačiau pačios mikrobangų technologijos sudėtingumas labai padidina mikrobangų sistemų statybos sąnaudas. Duomenų perdavimo greitis skirstomas į tris tipus: tik -skaitymo greitį, pasyvų skaitymo / rašymo greitį ir aktyvų skaitymo / rašymo greitį. Komerciniams pastatams, kuriems reikalingas greitas darbuotojų patikrinimas,didelės spartos-RFID raktų pakabos tiekėjaisiūlo optimizuotus 13,56MHz sprendimus, kurie atpažįsta po-sekundę net piko valandomis.

 

1) Tik skaitymo greitis

Tik skaitomos RFID{0}}sistemos duomenų bazės perdavimo greitis priklauso nuo tokių veiksnių kaip kodo ilgis, radijo dažnio žymos duomenų perdavimo greitis, skaitymo / rašymo atstumas, nešiklio dažnis tarp radijo dažnio žymos ir antenos bei duomenų perdavimo moduliavimo technologija. Perdavimo greitis skiriasi priklausomai nuo produktų tipų, naudojamų faktiškai.

2) Pasyvus skaitymo / rašymo greitis

Pasyviosios skaitymo / rašymo RFID sistemos duomenų perdavimo spartą lemiantys veiksniai yra tokie patys kaip tik skaitomos{0}}sistemos, išskyrus tai, kad reikia ne tik nuskaityti duomenis iš radijo dažnio žymos, bet ir įrašyti duomenis į radijo dažnio žymą. Perdavimo greitis priklauso nuo taikomų produktų tipų.

3) Aktyvus skaitymo / rašymo greitis

Aktyvios skaitymo/rašymo RFID sistemos duomenų perdavimo spartą lemiantys veiksniai yra tokie patys kaip pasyviosios skaitymo/rašymo RFID sistemos. Skirtumas yra tas, kad pasyviose sistemose reikia įkrauti kondensatorių, esantį radijo dažnio žymoje, kad būtų galima susisiekti. Svarbu tai, kad įprastos žemo -dažnio skaitymo / rašymo sistemos darbo greitis yra tik 100 B/s arba 200 B/s. Tokiu būdu, kadangi vienoje vietoje gali tekti perduoti šimtus baitų duomenų, duomenų perdavimo laikas gali užtrukti kelias sekundes, o tai gali būti ilgesnė nei viso įrenginio veikimo laikas.

Kitas veiksnys, išskiriantis radijo dažnio identifikavimo sistemas, yra tai, ar duomenis galima įrašyti į radijo dažnio žymą. Paprastoms radijo dažnių sistemoms radijo dažnio žymos duomenys dažniausiai yra paprastas skaičius, kuris gali būti integruotas lusto apdorojimo metu ir niekam nekeičiamas. Priešingai, įrašomoms radijo dažnio žymoms duomenims įrašyti reikalingas skaitytuvas arba specialus programavimo įrenginys.

Radijo dažnio žymų duomenų rašymas paprastai skirstomas į dvi formas: nenumeruotą rašymą ir numeruotą rašymą. Dabartiniuose pritaikymo geležinkelių sistemose pavyzdžiuose krovininių vagonų radijo dažnių žymos naudoja numeruoto rašymo darbo režimą.

 

Skaitymo / rašymo atstumas

 

Esamų skaitymo / rašymo sistemų skaitymo / rašymo diapazonas yra nuo 2,54 iki 73,66 cm, o skaitymo / rašymo sistemų, naudojančių 13,56 MHz dažnį, skaitymo / rašymo atstumas gali siekti 243,84 cm. Paprastai RFID programose pasirenkant tinkamą anteną galima patenkinti tolimojo -skaitymo ir rašymo poreikius.

Radijo dažnio žymų skaitymo/rašymo atstumas labai skiriasi. Visų rūšių etiketėms kuo didesnis reikiamas atstumas, tuo žyma brangesnė. Kelių milimetrų atstumas RFID gali būti įterptas į popierinius bilietus ir sertifikatus, skirtus sparčiam-rūšiavimui ir autentifikavimui; tačiau logistikos pramonei paprastai reikalingas 3 m ar didesnis atstumas, taip pat galimybė greitai atpažinti daugybę žymų. Kitoms programoms netgi reikia identifikuoti kelių šimtų metrų atstumu.

 

 

Kelių-žymų identifikavimo galimybė

 

Dėl padidėjusio identifikavimo atstumo praktiniu taikymu vietovėje vienu metu gali atsirasti kelios radijo dažnių žymos, todėl iškeliamas reikalavimas vienu metu nuskaityti kelias žymas, o tai savo ruožtu tapo tendencija. Šiuo metu pažangios radijo dažnio identifikavimo sistemos šią kelių žymų identifikavimo problemą laiko svarbia sistemos savybe.

Tinkamai sukonfigūravus radijo dažnio žymas ir antenas, skaitytuvas gali būti naudojamas kelioms radijo dažnių žymoms nuskaityti ir įrašyti. Pavyzdžiui, pašto sistemose radijo dažnio žymos dedamos į vokus, o tada sukraunami tūkstančiai laiškų maišų su etiketėmis. Kai pašto krepšys praeina per tunelinę anteną, duomenis galima nuskaityti arba įrašyti į visas radijo dažnių žymas vienu metu.

 

Radijo dažnio nešiklio dažnis tarp radijo dažnio žymos ir antenos

 

Kitas svarbus radijo dažnio atpažinimo sistemos bruožas yra sistemos veikimo dažnis ir skaitymo atstumas. Veikimo dažnis yra glaudžiai susijęs su skaitymo atstumu ir yra nulemtas elektromagnetinių bangų sklidimo charakteristikų. Paprastai radijo dažnio identifikavimo sistemos veikimo dažnis apibrėžiamas kaip radijo dažnio signalo, kurį skaitytuvas siunčia identifikuodamas žymą, dažnis. Daugeliu atvejų jis vadinamas skaitytuvo perdavimo dažniu (apkrovos moduliacija, atgalinė sklaida). Bet kokiu atveju radijo dažnio žymos perdavimo galia yra daug mažesnė nei skaitytuvo.

 

Renkantis RFID sistemą, labai svarbu atsižvelgti į nešlio dažnį, naudojamą duomenų perdavimui tarp radijo dažnio žymos ir antenos. Radijo dažnio atpažinimo sistemos skaitytuvų siunčiami dažniai iš esmės skirstomi į keturis diapazonus: žemo dažnio (30–300 kHz), aukšto dažnio (3–30 MHz), itin -aukšto dažnio (300 MHz) ir mikrobangų (virš 2,5 GHz). Pagal veikimo diapazoną radijo dažnių atpažinimo sistemos veikimo dažnis parenkamas gana plačiame diapazone, naudojant indukcinę jungtį (nuo 0 iki 1 m) ir ilgo nuotolio sistemas (nuo 1 iki 10 m).

 

RFID sistemų jungiamumas

 

Kaip žinių sistemų šaka, RFID turi gebėti integruoti esamas ir kuriamas automatizavimo technologijas. Svarbu tai, kad RFID sistema gali būti tiesiogiai prijungta prie asmeninio kompiuterio (Personal Computer, PC), programuojamo loginio valdiklio (Programmable Logic Controller, PLC) arba pramoninio tinklo sąsajos modulio, taip sumažinant įrengimo išlaidas.

RFID naudoja radijo dažnį, kad galėtų keistis duomenimis tarp kilnojamojo saugojimo įrenginio ir kompiuterio arba PLC. Įprastą RFID sistemą sudaro radijo dažnio žyma (ty duomenų saugykla), antena, kuri palaiko ryšį su radijo dažnio žyma, ir valdiklis, kuris apdoroja ryšį tarp antenos ir kompiuterio (arba PLC) (kai antena ir valdiklis yra integruoti, tai vadinama skaitytuvu).

 

Duomenų nešiklis

 

Duomenims saugoti dažniausiai naudojami trys būdai: elektra ištrinama programuojama tik skaitymo atmintis (EEPROM), feroelektrinė laisvosios kreipties atmintis (FRAM) ir statinė laisvosios kreipties atmintis (SRAM). Bendrosios radijo dažnio identifikavimo sistemos dažniausiai naudoja elektra ištrinamą programuojamą tik skaitymo atmintį (EEPROM). Tačiau EEPROM naudojimo trūkumas yra tas, kad rašymo proceso metu sunaudojama labai daug energijos, o tarnavimo laikas paprastai yra 100 000 įrašų. Pastaruoju metu kai kurie gamintojai taip pat naudoja feroelektrinę laisvosios kreipties atmintį (FRAM). Palyginti su elektra ištrinama programuojama tik skaitymo -atmintimi, feroelektrinės laisvosios kreipties atminties rašymo galios sąnaudos yra 1/100, o įrašymo laikas yra 1/1000. Tačiau feroelektrinė laisvosios kreipties atmintis nebuvo plačiai naudojama dėl nesubrendusių gamybos procesų.

Mikrobangų sistemoms taip pat gali būti naudojama statinė laisvosios kreipties atmintis (SRAM), kuri labai greitai įrašo duomenis. Norint nuolat išsaugoti duomenis, reikalingas papildomas akumuliatorius, užtikrinantis nepertraukiamą maitinimą.

 

Būsenos režimas

 

Programuojamų radijo dažnių žymenų atveju vidinė duomenų laikmenos logika turi kontroliuoti skaitytuvo skaitymo ir rašymo operacijas bei skaitymo ir rašymo leidimo užklausą. Paprasčiausiu atveju jį gali užbaigti būsenos mašina. Naudojant būsenos mašiną galima atlikti daugybę sudėtingų procesų. Tačiau būsenos mašinos trūkumas yra galutinio programavimo funkcijų lankstumo trūkumas, o tai reiškia, kad reikia sukurti naują lustą. Kadangi dėl šių pakeitimų reikia modifikuoti lusto grandinę, dizaino pakeitimo įgyvendinimo kaina yra didelė.

Mikroprocesorių naudojimas šią situaciją gerokai pagerino. Gaminant lustą programoms valdyti skirta duomenų bazė integruojama į mikroprocesorių kaip vieninga kaukė, o ši modifikavimo kaina yra nedidelė. Be to, yra radijo dažnio žymų, kuriose saugomi duomenys naudojant įvairius fizinius efektus, įskaitant tik skaitomas-paviršinės akustinės bangos radijo dažnio žymas ir 1 bito radijo dažnio žymas, kurias paprastai galima išjungti ir retai suaktyvinti iš naujo.

 

 

Energijos tiekimas

 

Svarbus radijo dažnio identifikavimo sistemos bruožas yra radijo dažnio žymos maitinimo šaltinis. Pasyviosios radijo dažnių žymos neturi savo maitinimo šaltinio, todėl pasyviųjų radijo dažnių žymenų veikimui reikalinga energija turi būti gaunama iš skaitytuvo skleidžiamo elektromagnetinio lauko. Priešingai, aktyviosiose radijo dažnio etiketėse yra baterijų, kurios suteikia visą arba dalį energijos mikroschemos veikimui.