Étiquettes RFID haute fréquence

Aperçu des étiquettes électroniques RFID haute fréquence
Les étiquettes électroniques RFID haute fréquence sont principalement synthétisées à partir d’antennes, fabriquées par gravure ou impression. La différence avec les cartes haute fréquence est qu’elles offrent des distances de lecture/écriture plus longues, des performances stables, des vitesses de lecture/écriture rapides et une réponse sensible au signal ; Les tailles d’étiquettes de n’importe quelle spécification peuvent être conçues pour répondre à différents besoins des utilisateurs ; Les matériaux d’étiquette sont variés et souples, permettant des emballages arbitraires ; Plusieurs lectures peuvent être lues simultanément, avec des fonctions anti-collision.

Les balises électroniques RFID haute fréquence sont principalement utilisées ici
1. Application de couloirs sûrs sur le campus et les entrées et sorties à domicile
2. Application des systèmes de gestion des bibliothèques
3. Application de présence pour le personnel dans les parcs d’entreprises, les chantiers de construction de puits et les entreprises d’explosifs civils
4. Applications anti-contrefaçon pour les consommables
5. Applications de outillage et de gestion du lavage
6. Grand système d’accès au personnel de conférence
7. Système de gestion des immobilisations
8. Gestion et application des systèmes logistiques pharmaceutiques
9. Gestion des étagères intelligentes
10. Gestion des inventaires de bijoux.

Caractéristiques des étiquettes électroniques RFID haute fréquence
1. La fréquence de fonctionnement est de 13,56 MHz, avec une longueur d’onde d’environ 22 m.
2. Sauf pour les matériaux métalliques, les longueurs d’onde à cette fréquence peuvent traverser la plupart des matériaux, mais réduisent souvent la distance de lecture. Les balises doivent être à au moins 4 mm du métal, et leurs performances anti-métal sont relativement bonnes dans plusieurs bandes de fréquences.
3. Ce groupe est reconnu dans le monde entier sans restrictions particulières.
4. Les capteurs prennent généralement la forme de balises électroniques.
5. Bien que la région du champ magnétique à cette fréquence diminue rapidement, elle peut produire une région de lecture/écriture relativement uniforme. Ce système est doté de fonctions résistantes aux collisions et peut lire simultanément plusieurs balises électroniques.
7. Certaines informations de données peuvent être inscrites dans des tags.


Applications techniques des étiquettes électroniques RFID haute fréquence
Les produits RFID à courte portée ne craignent pas les environnements hostiles tels que les taches d’huile et la contamination par la poussière, et peuvent remplacer les codes-barres dans ces environnements, par exemple lors du suivi d’objets sur les chaînes de montage en usine.
Les produits RFID longue portée sont principalement utilisés dans le trafic, avec des distances de reconnaissance atteignant des dizaines de mètres, comme la perception automatique des péages ou la vérification d’identité du véhicule.
1. Dans la vente au détail, l’application de la technologie du code-barres a permis de gérer chaque lien de dizaines de milliers de types de produits, prix, origines, lots, étagères, inventaires et ventes de manière ordonnée.
2. En adoptant la technologie d’identification automatique des véhicules, les lieux payants tels que les routes, les ponts et les parkings évitent les files d’attente pour le dédouanement, réduisant ainsi le temps perdu et améliorant considérablement l’efficacité des transports ainsi que la capacité des infrastructures de transport.
3. Sur les chaînes de production automatisées, chaque étape de l’ensemble du processus de fabrication du produit est soumise à une surveillance et une gestion strictes
4. Dans des environnements difficiles tels que la poussière, la pollution, le froid et la chaleur, l’utilisation de la technologie RFID longue distance améliore l’inconvénient pour les conducteurs routiers qui doivent sortir du véhicule pour effectuer des procédures.
5. En gestion de l’exploitation des autobus, le système de reconnaissance automatique enregistre avec précision les heures d’arrivée et de départ des véhicules à différents arrêts le long de l’itinéraire, fournissant des informations fiables et en temps réel pour la répartition des véhicules et la gestion complète de l’exploitation.
6. En gestion d’équipement, le système d’identification automatique RFID peut lier l’emplacement spécifique de l’appareil au lecteur RFID, enregistrant le processus lorsque l’appareil sort de la position désignée du lecteur.

Les étiquettes électroniques RFID ont un large éventail d’applications techniques. Les applications typiques incluent : puces animales, contrôle d’accès, identification aérienne des colis, gestion du suivi documentaire, suivi et identification des colis, élevage, gestion logistique, commerce mobile, lutte contre la contrefaçon des produits, chronométrage sportif, gestion des billets, dispositifs antivol de puces automobiles, contrôle de parkings, automatisation des lignes de production, gestion des matériaux, et bien plus encore.

 

Étiquettes RFID haute fréquenceAvancement des connaissances

1. Méthodes de travail

Les modes de fonctionnement de base des systèmes RFID sont divisés en systèmes Full Duplex, Half Duplex et Séquentiel (SEQ).

Le full-duplex signifie que l’étiquette RFID et le lecteur/écriveur peuvent se transmettre l’information en même temps. Le demi-duplex signifie que l’information peut être transmise bidirectionnellement entre l’étiquette RFID et le lecteur/auteur, mais seulement dans une seule direction à la fois.

Dans les systèmes full-duplex et half-duplex, la réponse de la balise RF est transmise sous forme de champs électromagnétiques ou d’ondes émis par le lecteur/auteur. Parce que, comparé au signal du lecteur lui-même, le signal de l’étiquette RF est très faible sur l’antenne réceptrice, il est nécessaire d’utiliser des méthodes de transmission appropriées pour distinguer le signal de celui du lecteur. En pratique,Les gens utilisent généralement la technologie de modulation par réflexion de charge pour charger les données des étiquettes RFID sur l’écho réfléchi afin de transmettre les données des balises RFID aux lecteurs (notamment pour les systèmes passifs d’étiquettes RFID).

La méthode de synchronisation est l’inverse, où le champ électromagnétique émis par le lecteur est périodiquement déconnecté pendant de courtes périodes. Ces lacunes sont identifiées par des étiquettes RFID et utilisées pour la transmission des données de l’étiquette RFID au lecteur. En fait, c’est une méthode de fonctionnement radar typique. L’inconvénient de la méthode de synchronisation est que, pendant les intervalles de transmission du lecteur, l’alimentation en énergie de l’étiquette RF est interrompue, ce qui doit être compensé par l’installation de condensateurs auxiliaires ou de batteries auxiliaires suffisamment puissants.

2.Volume de données

Le volume de données des balises RFID varie généralement de quelques octets à plusieurs milliers d’octets. Cependant, il existe une exception : l’étiquette RF à 1 bit. Il suffit d’un bit de données pour permettre au lecteur de porter deux jugements : « Il y a une étiquette RF dans le champ électromagnétique » ou « Aucune étiquette RF dans le champ électromagnétique. » Cette exigence est pleinement suffisante pour mettre en œuvre des fonctions simples de surveillance ou de transmission du signal. Comme une balise RFID 1 bit ne nécessite pas de puce électronique, le coût de l’étiquette RFID peut être rendu très bas. Pour cette raison, un grand nombre d’étiquettes RFID 1 bit sont utilisées dans les grands magasins et les dépôts pour les systèmes antivol de produits (EAS). En sortant d’un grand magasin avec des marchandises impayées, les lecteurs installés à la sortie peuvent identifier la situation des « étiquettes radiofréquences dans le champ électromagnétique » et déclencher les réactions correspondantes. Pour les biens payés conformément à la réglementation, l’étiquette RFID 1 bit est retirée ou désactivée à la caisse.

3.Programmable

La possibilité d’écrire des données sur des balises RFID est un autre facteur qui distingue les systèmes RFID. Pour les systèmes RFID simples, les données sur les balises RFID sont principalement un simple numéro (séquentiel) qui peut être intégré lors du traitement de la puce et ne peut pas être modifié par la suite. En revanche, les étiquettes RFID scriptables écrivent les données via des lecteurs ou des dispositifs de programmation dédiés.

L’écriture de données sur les balises RFID est généralement divisée en deux formes : l’écriture sans fil et l’écriture filaire. Actuellement, les balises RF utilisées dans les locomotives et les wagons de marchandises dans les applications ferroviaires utilisent toutes des méthodes d’écriture filaires.

4.Supports de données

Pour stocker les données, trois méthodes principales sont utilisées : EEPROM, FRAM et SRAM. Pour les systèmes RFID généraux, l’utilisation de la mémoire programmable en lecture seule effaçable (EEPROM) est la méthode principale. Cependant, l’inconvénient de cette méthode est qu’elle consomme beaucoup d’énergie pendant le processus d’écriture, et sa durée de vie est généralement de 100 000 cycles d’écriture. Récemment, certains fabricants ont également commencé à utiliser la mémoire dite à accès aléatoire ferroélectrique (FRAM). Comparée à la mémoire programmable effaçable en lecture seule, la mémoire à accès aléatoire ferroélectrique réduit la consommation d’écriture de 100 fois et les écritures même de 1000 fois. Cependant, en raison de problèmes de production, le stockage à accès aléatoire ferroélectrique n’a pas encore été largement adopté. Le FRAM appartient à la catégorie des stockage non volatils.

Pour les systèmes micro-ondes, une mémoire statique à accès aléatoire (SRAM) est également utilisée, capable d’écrire rapidement des données. Pour préserver les données de façon permanente, des batteries auxiliaires sont nécessaires pour une alimentation électrique ininterrompue.

5.Mode d’état

Pour les balises RF programmables, la « logique interne » du porteur de données doit contrôler les opérations d’écriture/lecture sur la mémoire des balises ainsi que les demandes d’autorisation d’écriture/lecture. Dans le cas le plus simple, une machine à états peut accomplir cela. L’utilisation d’une machine à états permet des processus très complexes. Cependant, l’inconvénient des machines à états est le manque de flexibilité dans la modification des fonctions de programmation, ce qui signifie que la conception de nouvelles puces nécessite de modifier les circuits sur des puces en silicium, rendant les modifications de conception coûteuses.

L’utilisation de microprocesseurs a considérablement amélioré cette situation. Lors de la fabrication des puces, le système d’exploitation utilisé pour gérer les données des applications est intégré au microprocesseur via un masquage, avec des modifications minimales. De plus, le logiciel peut être adapté à diverses applications spécialisées. De plus, il existe des balises RFID qui stockent des données grâce à divers effets physiques, notamment les balises RFID à onde de surface en lecture seule (SAW) et les étiquettes RFID 1 bit qui peuvent généralement être désactivées (écrire « 0 ») et rarement réactivées (écrire « 1 ») par des balises RF de 1 bit.

6.Approvisionnement en énergie

Une caractéristique importante du système RFID est l’alimentation électrique de l’étiquette RFID. Les balises RF passives n’ont pas d’alimentation elles-mêmes. Par conséquent, toute l’énergie utilisée pour le fonctionnement des balises RFID passives doit être obtenue du champ électromagnétique émis par le lecteur. En revanche, les balises RFID actives contiennent une batterie qui fournit tout ou partie de l’énergie (la « batterie auxiliaire ») pour le fonctionnement de la puce.

7.Plage de fréquences

Une autre caractéristique importante des systèmes RFID est leur fréquence de fonctionnement et leur distance de lecture. On peut dire que la fréquence d’opération est étroitement liée à la distance de lecture, déterminée par les caractéristiques de propagation des ondes électromagnétiques. La fréquence de fonctionnement d’un système RFID est généralement définie comme la fréquence à laquelle le lecteur envoie le signal RF lors de la lecture de l’étiquette RFID. Dans la plupart des cas, cela s’appelle la fréquence de transmission du lecteur (modulation de charge, rétrodiffusion). Quoi qu’il en soit, la « puissance de transmission » des balises RF est bien inférieure à celle des lecteurs.

Les fréquences envoyées par les lecteurs de systèmes RFID se répartissent généralement en trois plages :

(1) basse fréquence (30 kHz ~ 300 kHz) ;

(2) Fréquence moyenne-haute (3 MHz ~ 30 MHz) ;

(3) Ultra-haute fréquence (300MHz ~ 3GHz) ou micro-ondes (>3GHz).

En fonction de l’amplitude d’action, d’autres classifications des systèmes RFID sont :

Accouplement serré (0 ~ 1 cm),

Couplage à distance (0 ~ 1 m) et

Système longue portée (>1 m).

8.Les balises RF → transmission de données pour les lecteurs et les auteurs

Il existe différentes façons pour les balises RF de renvoyer des données au lecteur, qui peuvent être résumées en trois catégories :

(1) Utiliser la modulation de charge pour la réflexion ou la rétrodiffusion (la fréquence de l’onde réfléchie correspond à la fréquence de transmission du lecteur) ;

(2) Utilisation des sous-harmoniques de la fréquence de transmission du lecteur pour transmettre l’information de la balise (l’onde réfléchie de l’étiquette diffère de la fréquence de transmission du lecteur, représentant ses harmoniques d’ordre supérieur (n fois)

ou harmoniques divisées (1/n multipliées) ;

(3) Autres formes.