RFID-Hochfrequenz-Tags

Überblick über RFID-Hochfrequenz-Elektronik-Tags
Hochfrequenz-RFID-Elektronik-Tags werden hauptsächlich aus Antennen synthetisiert, die durch Ätzen oder Drucken hergestellt werden. Der Unterschied zu Hochfrequenzkarten besteht darin, dass sie längere Lese-/Schreibdistanzen, stabile Leistung, schnelle Lese-/Schreibgeschwindigkeiten und eine empfindliche Signalantwort haben; Labelgrößen jeder Spezifikation können so gestaltet werden, dass sie unterschiedlichen Nutzerbedürfnissen entsprechen; Etikettmaterialien sind vielfältig und weich, was eine beliebige Verpackung ermöglicht; Mehrere Messwerte können gleichzeitig abgelesen werden, mit Anti-Kollisions-Funktionen.

Hier werden hauptsächlich RFID-Hochfrequenz-elektronische Tags eingesetzt
1. Anwendung sicherer Ein- und Ausgangskorridore auf dem Campus und bei der Heimschule
2. Anwendung von Bibliotheksmanagementsystemen
3. Antragstellung für Personal in Unternehmensparks, Schachtbaustellen und zivilen Sprengstoffbetrieben
4. Anti-Fälschungsanwendungen für Verbrauchsgüter
5. Anwendungen im Werkzeug- und Waschmanagement
6. Großes Zugangssystem für das Konferenzpersonal
7. System zur Verwaltung von Anlagevermögen
8. Management und Anwendung pharmazeutischer Logistiksysteme
9. Verwaltung intelligenter Regale
10. Verwaltung des Schmuckbestands.

Eigenschaften von RFID-Hochfrequenz-Elektroniktags
1. Die Betriebsfrequenz beträgt 13,56 MHz, was eine Wellenlänge von etwa 22 m hat.
2. Mit Ausnahme metallischer Materialien können Wellenlängen bei dieser Frequenz durch die meisten Materialien hindurchgehen, verringern jedoch oft die Lesedistanz. Tags müssen mindestens 4 mm vom Metall entfernt sein, und ihre Anti-Metall-Leistung ist in mehreren Frequenzbändern relativ gut.
3. Diese Band wird weltweit ohne besondere Einschränkungen anerkannt.
4. Sensoren nehmen in der Regel elektronische Tags an.
5. Obwohl der Magnetfeldbereich bei dieser Frequenz schnell abfällt, kann er einen relativ gleichmäßigen Lese-/Schreibbereich erzeugen. Dieses System verfügt über kollisionsbeständige Merkmale und kann gleichzeitig mehrere elektronische Etiketten lesen.
7. Bestimmte Dateninformationen können in Tags geschrieben werden.


Technische Anwendungen von RFID-Hochfrequenz-Elektroniktags
Kurzstrecken-RFID-Produkte scheuen sich nicht vor rauen Umgebungen wie Ölflecken und Staubverschmutzungen und können in solchen Umgebungen Barcodes ersetzen, zum Beispiel beim Verfolgen von Objekten auf Werksmontagelinien.
Langstrecken-RFID-Produkte werden hauptsächlich im Verkehr eingesetzt, mit Erkennungsdistanzen von mehreren Dutzend Metern, wie z. B. bei automatischer Mauterhebung oder Fahrzeugidentitätsprüfung.
1. Im Einzelhandel hat der Einsatz der Barcode-Technologie jede Verbindung von Zehntausenden Produkttypen, Preisen, Herkunften, Chargen, Regalen, Lagern und Verkäufen geordnet verwaltet.
2. Durch die Einführung automatischer Fahrzeugerkennungstechnologie vermeiden kostenpflichtige Orte wie Straßen, Brücken und Parkplätze Fahrzeugschlangen für Zollabfertigungen, was Zeitverschwendung reduziert und die Transporteffizienz sowie die Kapazität der Transporteinrichtungen erheblich verbessert.
3. An automatisierten Produktionslinien steht jede Phase des gesamten Produktherstellungsprozesses unter strenger Überwachung und Verwaltung
4. In rauen Umgebungen wie Staub, Verschmutzung, Kälte und Hitze verbessert der Einsatz von Fern-RFID-Technologie die Unannehmlichkeiten für Lkw-Fahrer, die aus dem Fahrzeug aussteigen müssen, um Abläufe durchzuführen.
5. Im Busbetriebsmanagement zeichnet das automatische Erkennungssystem die Ankunfts- und Abfahrtszeiten von Fahrzeugen an verschiedenen Haltestellen entlang der Strecke genau auf und liefert so Echtzeit- und zuverlässige Informationen für die Fahrzeugverteilung und das vollständige Prozessbetriebsmanagement.
6. Im Gerätemanagement kann das automatische RFID-Identifikationssystem den spezifischen Standort des Geräts an den RFID-Leser binden und den Prozess aufzeichnen, wenn das Gerät die Position des zugewiesenen Lesers verlässt.

RFID-elektronische Tags haben eine breite Palette technischer Anwendungen. Typische Anwendungen umfassen: Tierchips, Zugangskontrolle, Luftpaket-Identifikation, Dokumentenverfolgung, Paketverfolgung und -identifikation, Tierhaltung, Logistikmanagement, mobiler Handel, Produktfälschungsbekämpfung, Sportzeit, Ticketmanagement, Fahrzeugchip-Diebstahlsicherung, Parkplatzkontrolle, Automatisierung der Produktionslinien, Materialmanagement und mehr.

 

RFID-Hochfrequenz-TagsWissensförderung

1. Arbeitsweise

Die grundlegenden Betriebsmodi von RFID-Systemen sind in Full Duplex, Half Duplex und Sequential (SEQ) unterteilt.

Full-Duplex bedeutet, dass der RFID-Tag und der Leser/Schreiber gleichzeitig Informationen untereinander übertragen können. Halbduplex bedeutet, dass Informationen bidirektional zwischen dem RFID-Tag und dem Leser/Schreiber übertragen werden können, jedoch jeweils nur in eine Richtung.

In Vollduplex- und Halbduplexsystemen wird die Antwort des HF-Tags in Form elektromagnetischer Felder oder Wellen übertragen, die vom Leser/Schreiber ausgesendet werden. Da im Vergleich zum Signal des Lesers selbst das Signal des HF-Tags auf der Empfangsantenne sehr schwach ist, ist es notwendig, geeignete Übertragungsmethoden anzuwenden, um das Signal vom Signal des Lesers zu unterscheiden. In der Praxis,Menschen verwenden in der Regel die Lastreflexionsmodulationstechnologie, um die RFID-Tag-Daten auf das reflektierte Echo zu laden, damit die Daten von RFID-Tags zu Lesern übertragen werden können (insbesondere bei passiven RFID-Tag-Systemen).

Die Zeitmessung ist das Gegenteil, wobei das vom Leser ausgesendete elektromagnetische Feld periodisch für kurze Zeiträume getrennt wird. Diese Lücken werden durch RFID-Tags identifiziert und für die Datenübertragung vom RFID-Tag zum Leser genutzt. Tatsächlich ist dies eine typische Radarbetriebsmethode. Der Nachteil der Zeitsteuerung ist, dass während der Leseübertragungsintervalle die Energieversorgung zum HF-Tag unterbrochen wird, was durch die Installation ausreichend großer Hilfskondensatoren oder Hilfsbatterien ausgeglichen werden muss.

2.Datenvolumen

Das Datenvolumen von RFID-RFID-Tags reicht typischerweise von wenigen Bytes bis zu mehreren tausend Bytes. Es gibt jedoch eine Ausnahme: das 1-Bit-RF-Tag. Es braucht nur ein Datenbit, damit der Leser zwei Urteile fällen kann: "Es gibt ein RF-Tag im elektromagnetischen Feld" oder "Kein RF-Tag im elektromagnetischen Feld." Diese Anforderung reicht vollständig aus, um einfache Überwachungs- oder Signalübertragungsfunktionen umzusetzen. Da ein 1-Bit-RFID-Tag keinen elektronischen Chip benötigt, können die Kosten des RFID-Tags sehr niedrig sein. Aus diesem Grund werden in Kaufhäusern und Geschäften eine große Anzahl von 1-Bit-RFID-Tags für Produktdiebstahlsicherungssysteme (EAS) verwendet. Beim Verlassen eines Kaufhauses mit unbezahlten Waren können am Ausgang installierte Leser die Situation der "Radiofrequenz-Tags im elektromagnetischen Feld" identifizieren und entsprechende Reaktionen auslösen. Bei Waren, die gemäß den Vorschriften bezahlt wurden, wird der 1-Bit-RFID-Tag an der Kasse entfernt oder deaktiviert.

3.Programmierbar

Ob Daten auf RFID-Tags geschrieben werden können, ist ein weiterer Faktor, der RFID-Systeme unterscheidet. Bei einfachen RFID-Systemen sind die Daten auf RFID-Tags meist eine einfache (sequentielle) Nummer, die während der Chipverarbeitung integriert werden kann und später nicht mehr geändert werden kann. Im Gegensatz dazu schreiben schreibbare RFID-Tags Daten über Leser oder dedizierte Programmiergeräte.

Datenschreiben auf RFID-Tags wird im Allgemeinen in zwei Formen unterteilt: drahtloses Schreiben und kabelgebundenes Schreiben. Derzeit verwenden die RF-Kennzeichen, die in Lokomotiven und Güterwagen in Eisenbahnanwendungen verwendet werden, alle drahtgebundene Schreibmethoden.

4.Datenträger

Zur Speicherung von Daten werden drei Hauptmethoden verwendet: EEPROM, FRAM und SRAM. Für allgemeine RFID-Systeme ist die Verwendung von Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM) die Hauptmethode. Der Nachteil dieser Methode ist jedoch, dass sie während des Schreibprozesses viel Energie verbraucht und ihre Lebensdauer in der Regel 100.000 Schreibzyklen beträgt. Kürzlich haben einige Hersteller auch begonnen, sogenannte ferroelektrische Random Access Memory (FRAM) zu verwenden. Im Vergleich zu löschbarem, programmierbarem Nur-Lese-Speicher reduziert ferroelektrischer Zugriffsspeicher den Schreibverbrauch um das 100-fache und die Schreibvorgänge sogar um das 1000-fache. Aufgrund von Produktionsproblemen ist die ferroelektrische Random-Access-Speicherung jedoch bisher noch nicht weit verbreitet geworden. FRAM gehört zur nichtflüchtigen Speicherklasse.

Für Mikrowellensysteme wird auch statischer Zugriffsspeicher (SRAM) verwendet, der schnell Daten schreiben kann. Um Daten dauerhaft zu erhalten, werden Hilfsbatterien für die unterbrechungsfreie Stromversorgung benötigt.

5.Zustandsmodus

Für programmierbare RF-Tags muss die "interne Logik" des Datenträgers die Schreib-/Leseoperationen auf dem Tag-Speicher und die Autorisierungsanfragen für die Schreib-/Leseautorisierung steuern. Im einfachsten Fall kann eine Zustandsmaschine dies erreichen. Die Verwendung einer Zustandsmaschine ermöglicht sehr komplexe Prozesse. Der Nachteil der Zustandsautomaten ist jedoch der Mangel an Flexibilität bei der Änderung von Programmierfunktionen, was bedeutet, dass für die Entwicklung neuer Chips Schaltungen auf Siliziumchips modifiziert werden müssen, was Designänderungen kostspielig macht.

Der Einsatz von Mikroprozessoren hat diese Situation erheblich verbessert. Während der Chipfertigung wird das Betriebssystem, das zur Verwaltung von Anwendungsdaten verwendet wird, mittels Maskierung in den Mikroprozessor integriert, mit minimalen Änderungen. Zusätzlich kann die Software an verschiedene spezialisierte Anwendungen angepasst werden. Zusätzlich gibt es RFID-Tags, die Daten mit verschiedenen physischen Effekten speichern, darunter nur-lesbare Oberflächenwellen-RFID-Tags (SAW) und 1-Bit-RFID-Tags, die in der Regel deaktiviert werden können (schreiben Sie "0") und selten durch 1-Bit-RF-Tags wieder aktiviert werden (schreiben Sie "1").

6.Energieversorgung

Ein wichtiges Merkmal des RFID-Systems ist die Stromversorgung des RFID-Tags. Passive HF-Tags haben selbst keine Stromversorgung. Daher muss die gesamte für den Betrieb passive RFID-Tags benötigte Energie aus dem vom Leser ausgesendeten elektromagnetischen Feld stammen. Im Gegensatz dazu enthalten aktive RFID-Tags eine Batterie, die die gesamte oder einen Teil der Energie (die "Hilfsbatterie") für den Betrieb des Mikrochips bereitstellt.

7.Frequenzbereich

Ein weiteres wichtiges Merkmal von RFID-Systemen ist ihre Betriebsfrequenz und ihre Lesedistanz. Man kann sagen, dass die Betriebsfrequenz eng mit der Lesedistanz zusammenhängt, die durch die Ausbreitungseigenschaften elektromagnetischer Wellen bestimmt wird. Die Betriebsfrequenz eines RFID-Systems wird üblicherweise als die Frequenz definiert, mit der der Leser das RF-Signal beim Auslesen des RFID-Tags sendet. In den meisten Fällen wird dies als Leseübertragungsfrequenz bezeichnet (Lastmodulation, Rückstreuung). In jedem Fall ist die "Sendeleistung" von RF-Tags deutlich geringer als die von Lesern.

Die von RFID-Systemlesern gesendeten Frequenzen liegen im Allgemeinen in drei Bereiche:

(1) Niederfrequenz (30 kHz ~ 300 kHz);

(2) Mittel- bis hohe Frequenz (3 MHz ~ 30 MHz);

(3) Ultrahochfrequenz (300 MHz ~ 3 GHz) oder Mikrowelle (>3 GHz).

Basierend auf dem Wirkungsbereich sind weitere Klassifikationen von RFID-Systemen:

Enge Kupplung (0 ~ 1 cm),

Fernkopplung (0 ~ 1m) und

Langstreckensystem (>1 m).

8.RF-Tags → Datenübertragung für Leser und Schreiber

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie RF-Tags Daten an den Leser zurücksenden, die in drei Kategorien zusammengefasst werden können:

(1) Lastmodulation für Reflexion oder Rückstreuung verwenden (die Frequenz der reflektierten Welle entspricht der Frequenz der Übertragung des Lesers);

(2) Verwendung von Subharmonischen der Übertragungsfrequenz des Lesers zur Übermittlung von Tag-Informationen (die reflektierte Welle des Tags unterscheidet sich von der Sendefrequenz des Lesers und repräsentiert seine höheren Harmonischen (n Mal))

oder geteilte Obertöne (1/n-fach);

(3) Andere Formen.