Etiquetas RFID de alta frecuencia

Visión general de las etiquetas electrónicas RFID de alta frecuencia
Las etiquetas electrónicas RFID de alta frecuencia se sintetizan principalmente a partir de antenas, que se fabrican mediante grabado o impresión. La diferencia con las tarjetas de alta frecuencia es que tienen distancias de lectura/escritura más largas, un rendimiento estable, velocidades rápidas de lectura/escritura y respuesta sensible a la señal; Los tamaños de etiqueta de cualquier especificación pueden diseñarse para satisfacer diferentes necesidades de los usuarios; Los materiales de etiqueta son diversos y blandos, lo que permite un embalaje arbitrario; Se pueden leer múltiples lecturas simultáneamente, con características anticolisión.

Aquí se utilizan principalmente etiquetas electrónicas RFID de alta frecuencia
1. Aplicación de corredores seguros en el campus y en casa y escuela
2. Aplicación de sistemas de gestión bibliotecaria
3. Solicitud de asistencia para personal en parques empresariales, obras de pozos y empresas civiles de explosivos
4. Aplicaciones antifalsificación de consumibles
5. Herramientas y aplicaciones de gestión de lavado
6. Gran sistema de acceso para el personal de conferencias
7. Sistema de gestión de activos fijos
8. Gestión y aplicación de sistemas logísticos farmacéuticos
9. Gestión de estanterías inteligentes
10. Gestión de inventario de joyas.

Características de las etiquetas electrónicas RFID de alta frecuencia
1. La frecuencia de funcionamiento es 13,56 MHz, que tiene una longitud de onda de aproximadamente 22 m.
2. Excepto en materiales metálicos, las longitudes de onda a esta frecuencia pueden atravesar la mayoría de los materiales, pero a menudo reducen la distancia de lectura. Las etiquetas deben estar al menos a 4 mm del metal, y su rendimiento anti-metal es relativamente bueno en varias bandas de frecuencia.
3. Esta banda es reconocida mundialmente sin restricciones especiales.
4. Los sensores suelen adoptar la forma de etiquetas electrónicas.
5. Aunque la región del campo magnético a esta frecuencia cae rápidamente, puede producir una región de lectura/escritura relativamente uniforme. Este sistema cuenta con funciones de resistencia a colisiones y puede leer simultáneamente múltiples etiquetas electrónicas.
7. Cierta información de datos puede escribirse en etiquetas.


Aplicaciones técnicas de las etiquetas electrónicas RFID de alta frecuencia
Los productos RFID de corto alcance no temen a entornos hostiles como manchas de aceite y contaminación por polvo, y pueden sustituir los códigos de barras en estos entornos, por ejemplo al rastrear objetos en las líneas de montaje de fábricas.
Los productos RFID de largo alcance se utilizan principalmente en el tráfico, con distancias de reconocimiento que alcanzan decenas de metros, como la recaudación automática de peajes o la verificación de identidad del vehículo.
1. En el comercio minorista, la aplicación de la tecnología de códigos de barras ha gestionado cada enlace de decenas de miles de tipos de productos, precios, orígenes, lotes, estanterías, inventarios y ventas de manera ordenada.
2. Mediante la adopción de la tecnología de identificación automática de vehículos, los lugares de pago como carreteras, puentes y aparcamientos evitan las colas para el despaje de aduanas, reduciendo el tiempo perdido y mejorando considerablemente la eficiencia del transporte y la capacidad de las instalaciones de transporte.
3. En líneas de producción automatizadas, cada etapa de todo el proceso de fabricación del producto está bajo estricta supervisión y gestión
4. En entornos hostiles como polvo, contaminación, frío y calor, el uso de tecnología RFID de larga distancia mejora la molestia de los camioneros al tener que salir del vehículo para completar los procedimientos.
5. En la gestión de la operación de autobuses, el sistema de reconocimiento automático registra con precisión los horarios de llegada y salida de los vehículos en diversas paradas a lo largo de la ruta, proporcionando información fiable y en tiempo real para la gestión de despacho de vehículos y de todo el proceso.
6. En la gestión de equipos, el sistema de identificación automática RFID puede vincular la ubicación específica del dispositivo al lector RFID, registrando el proceso cuando el dispositivo se desvía de la posición designada del lector.

Las etiquetas electrónicas RFID tienen una amplia gama de aplicaciones técnicas. Las aplicaciones típicas incluyen: chips de animales, control de acceso, identificación aérea de paquetes, gestión de seguimiento documental, seguimiento e identificación de paquetes, ganadería, gestión logística, comercio móvil, antifalsificación de productos, cronometraje deportivo, gestión de tickets, dispositivos antirrobo de chips automotrices, control de aparcamientos, automatización de líneas de producción, gestión de materiales y más.

 

Etiquetas RFID de alta frecuenciaAvance del conocimiento

1. Métodos de trabajo

Los modos básicos de funcionamiento de los sistemas RFID se dividen en sistemas Full Duplex, Half Duplex y Secuenciales (SEQ).

Dúplex completo significa que la etiqueta RFID y el lector/escritor pueden transmitir información al mismo tiempo. Semidúplex significa que la información puede transmitirse bidireccionalmente entre la etiqueta RFID y el lector/escritor, pero solo en una dirección a la vez.

En sistemas full-duplex y semi-dúplex, la respuesta de la etiqueta RF se transmite en forma de campos electromagnéticos o ondas emitidas por el lector/escritor. Porque, en comparación con la señal del propio lector, la señal de la etiqueta RF es muy débil en la antena receptora, es necesario utilizar métodos de transmisión apropiados para distinguir la señal de la del lector. En la práctica,La gente suele utilizar tecnología de modulación por reflexión de carga para cargar los datos de la etiqueta RFID sobre el eco reflejado para la transmisión de datos desde las etiquetas RFID hasta los lectores (especialmente en sistemas pasivos de etiquetas RFID).

El método de temporización es lo contrario, donde el campo electromagnético emitido por el lector se desconecta periódicamente durante cortos periodos. Estas lagunas se identifican mediante etiquetas RFID y se utilizan para la transmisión de datos desde la etiqueta RFID hasta el lector. De hecho, este es un método típico de funcionamiento por radar. La desventaja del método de temporización es que durante los intervalos de transmisión del lector, el suministro de energía a la etiqueta RF se interrumpe, lo que debe compensarse instalando condensadores auxiliares o baterías auxiliares suficientemente grandes.

2.Volumen de datos

El volumen de datos de las etiquetas RFID suele variar desde unos pocos bytes hasta varios miles de bytes. Sin embargo, hay una excepción: la etiqueta RF de 1 bit. Solo necesita 1 bit de datos para que el lector pueda hacer dos juicios: "Hay una etiqueta RF en el campo electromagnético" o "No hay etiqueta RF en el campo electromagnético." Este requisito es totalmente suficiente para implementar funciones simples de monitorización o transmisión de señales. Como una etiqueta RFID de 1 bit no requiere un chip electrónico, el coste de la etiqueta RFID puede ser muy bajo. Por esta razón, se utilizan numerosas etiquetas RFID de 1 bit en grandes almacenes y tiendas para sistemas antirrobo de productos (EAS). Al salir de un gran almacenamiento con productos impagados, los lectores instalados en la salida pueden identificar la situación de las "etiquetas de radiofrecuencia en el campo electromagnético" y desencadenar las reacciones correspondientes. Para los productos que han sido pagados según la normativa, la etiqueta RFID de 1 bit se retira o desactiva en la caja.

3.Programable

Si los datos pueden escribirse en etiquetas RFID es otro factor que distingue a los sistemas RFID. Para sistemas RFID simples, los datos en las etiquetas RFID son principalmente un número simple (secuencial) que puede integrarse durante el procesamiento del chip y no puede modificarse posteriormente. En cambio, las etiquetas RFID grabables escriben datos a través de lectores o dispositivos de programación dedicados.

La escritura de datos en etiquetas RFID se divide generalmente en dos formas: escritura inalámbrica y escritura por cable. Actualmente, las etiquetas RF utilizadas en locomotoras y vagones de mercancías en aplicaciones ferroviarias emplean todos métodos de escritura cableados.

4.Portadores de datos

Para almacenar datos, se utilizan tres métodos principales: EEPROM, FRAM y SRAM. Para sistemas RFID generales, el uso de memoria programable de solo lectura borrable (EEPROM) es el método principal. Sin embargo, la desventaja de este método es que consume mucha energía durante el proceso de escritura, y su vida útil suele ser de 100.000 ciclos de escritura. Recientemente, algunos fabricantes también han empezado a utilizar la llamada memoria de acceso aleatorio ferroeléctrica (FRAM). En comparación con la memoria programable de solo lectura borrable, la memoria de acceso aleatorio ferroeléctrica reduce el consumo de energía de escritura en 100 veces y las escrituras incluso en 1000 veces. Sin embargo, debido a problemas en la producción, el almacenamiento de acceso aleatorio ferroeléctrico aún no ha sido adoptado ampliamente. FRAM pertenece a la clase de almacenamiento no volátil.

Para sistemas de microondas también se utiliza memoria estática de acceso aleatorio (SRAM), que puede escribir datos rápidamente. Para preservar los datos de forma permanente, se necesitan baterías auxiliares para el suministro de energía ininterrumpido.

5.Modo de estado

Para etiquetas RF programables, la "lógica interna" del portador de datos debe controlar las operaciones de escritura/lectura en la memoria de etiquetas y las solicitudes de autorización para escritura/lectura. En el caso más simple, una máquina de estados puede lograr esto. El uso de una máquina de estados permite procesos muy complejos. Sin embargo, la desventaja de las máquinas de estados es la falta de flexibilidad para modificar las funciones de programación, lo que significa que diseñar nuevos chips requiere modificar circuitos en chips de silicio, lo que hace que los cambios de diseño sean costosos.

El uso de microprocesadores ha mejorado significativamente esta situación. Durante la fabricación de chips, el sistema operativo utilizado para gestionar los datos de la aplicación se integra en el microprocesador mediante enmascaramiento, con modificaciones mínimas. Además, el software puede ajustarse para adaptarse a diversas aplicaciones especializadas. Además, existen etiquetas RFID que almacenan datos utilizando diversos efectos físicos, incluyendo etiquetas RFID de onda superficial de solo lectura (SAW) y etiquetas RFID de 1 bit que normalmente pueden desactivarse (escribir "0") y rara vez reactivarse (escribir "1") mediante etiquetas RF de 1 bit.

6.Suministro de energía

Una característica importante del sistema RFID es la fuente de alimentación de la etiqueta RFID. Las etiquetas pasivas de RF no tienen fuente de alimentación propias. Por lo tanto, toda la energía utilizada para el funcionamiento de las etiquetas RFID pasivas debe obtenerse del campo electromagnético emitido por el lector. En cambio, las etiquetas RFID activas contienen una batería que proporciona toda o parte de la energía (la "batería auxiliar") para el funcionamiento del microchip.

7.Rango de frecuencias

Otra característica importante de los sistemas RFID es su frecuencia de funcionamiento y distancia de lectura. Se puede decir que la frecuencia de funcionamiento está estrechamente relacionada con la distancia de lectura, que está determinada por las características de propagación de las ondas electromagnéticas. La frecuencia de funcionamiento de un sistema RFID suele definirse como la frecuencia a la que el lector envía la señal RF al leer la etiqueta RFID. En la mayoría de los casos, esto se denomina frecuencia de transmisión lectora (modulación de carga, retrodispersión). En cualquier caso, la "potencia de transmisión" de las etiquetas RF es mucho menor que la de los lectores.

Las frecuencias enviadas por los lectores de sistemas RFID generalmente se dividen en tres rangos:

(1) Baja frecuencia (30kHz ~ 300kHz);

(2) Frecuencia media-alta (3MHz ~ 30MHz);

(3) Ultra alta frecuencia (300MHz ~ 3GHz) o microondas (>3GHz).

Según el rango de acción, las clasificaciones adicionales de los sistemas RFID son:

Acoplamiento cerrado (0 ~ 1 cm),

Acoplamiento remoto (0 ~ 1 m) y

Sistema de largo alcance (>1m).

8.Las etiquetas RF → transmisión de datos para lectores y escritores

Existen varias formas en que las etiquetas RF envían datos de vuelta al lector, que pueden resumirse en tres categorías:

(1) Utilizar modulación de carga para reflexión o retrodispersión (la frecuencia de la onda reflejada coincide con la frecuencia de transmisión del lector);

(2) Utilizar subarmónicos de la frecuencia de transmisión del lector para transmitir información de la etiqueta (la onda reflejada de la etiqueta difiere de la frecuencia de transmisión del lector, representando sus armónicos de orden superior (n veces)

o armónicos divididos (1/n multiplicado);

(3) Otras formas.