Chỉ làm thẻ mới cho bạn biết RFID (thẻ điện tử) là gì.

Chỉ có thẻ được tạo raCho bạn biết RFID (thẻ điện tử) là gì

1. Thẻ điện tử là gì?

Thẻ điện tử còn được gọi là thẻ RFID hoặc RFID (RFID). Đây là một công nghệ nhận dạng tự động không tiếp xúc sử dụng tín hiệu tần số vô tuyến để xác định các đối tượng mục tiêu và thu thập dữ liệu liên quan. Quá trình nhận dạng không yêu cầu can thiệp thủ công. Là phiên bản không dây của mã vạch, công nghệ RFID mang lại những ưu điểm mà mã vạch không có, chẳng hạn như chống thấm, chống từ, chịu nhiệt độ cao, tuổi thọ cao, khoảng cách đọc dài, dữ liệu được mã hóa trên thẻ, dung lượng lưu trữ lớn hơn và thay đổi linh hoạt trong thông tin được lưu trữ.

2. RFID là gì?

RFID là viết tắt của Nhận dạng tần số vô tuyến. Nó thường được gọi là chip điện tử cảm ứng hoặc thẻ tiệm cận, thẻ không tiếp xúc, thẻ điện tử, mã vạch điện tử, v.v.
Một hệ thống RFID hoàn chỉnh bao gồm hai phần: Đầu đọc và Bộ phát đáp. Nguyên lý hoạt động là Đầu đọc phát ra năng lượng sóng vô tuyến vô hạn ở một tần số cụ thể đến Bộ phát đáp, điều khiển mạch Bộ phát đáp gửi ra mã ID bên trong, sau đó Đầu đọc sẽ nhận được. Sự độc đáo của Transponder nằm ở thiết kế không cần pin, không tiếp xúc và không cần thẻ, giúp nó có khả năng chống bụi bẩn. Mật khẩu chip của nó là duy nhất trên toàn thế giới và không thể trùng lặp, mang lại tính bảo mật cao và tuổi thọ cao.
RFID có nhiều ứng dụng. Các ứng dụng điển hình bao gồm chip động vật, thiết bị chống trộm chip ô tô, kiểm soát truy cập, kiểm soát bãi đậu xe, tự động hóa dây chuyền sản xuất và quản lý vật liệu. Có hai loại thẻ RFID: thẻ chủ động và thẻ thụ động.

3. Phân loại công nghệ thẻ điện tử

1. Phương pháp làm việc
 
Các chế độ hoạt động cơ bản của hệ thống RFID được chia thành các hệ thống Full Duplex, Half Duplex và Sequential (SEQ). Full-duplex có nghĩa là thẻ RFID và đầu đọc / ghi có thể truyền thông tin cho nhau cùng một lúc. Bán song công có nghĩa là thông tin có thể được truyền hai chiều giữa thẻ RFID và đầu đọc / ghi, nhưng chỉ theo một hướng tại một thời điểm nhất định.
Trong các hệ thống song công và bán song công, phản hồi của thẻ RF được truyền dưới dạng trường điện từ hoặc sóng do người đọc / người ghi phát ra. Bởi vì so với tín hiệu từ chính đầu đọc, tín hiệu của thẻ RF rất yếu trên ăng-ten thu, cần sử dụng các phương pháp truyền phù hợp để phân biệt tín hiệu với tín hiệu của đầu đọc. Trong thực tế, truyền dữ liệu từ thẻ RFID đến đầu đọc thường sử dụng công nghệ điều chế phản xạ tải để tải dữ liệu thẻ RFID vào tiếng vang phản xạ (đặc biệt là đối với hệ thống thẻ RFID thụ động).
Phương pháp tính thời thì ngược lại, trong đó trường điện từ do đầu đọc phát ra bị ngắt kết nối định kỳ trong thời gian ngắn. Những khoảng trống này được xác định bằng thẻ RFID và được sử dụng để truyền dữ liệu từ thẻ RFID đến đầu đọc. Trên thực tế, đây là một phương pháp hoạt động radar điển hình. Hạn chế của phương pháp định thời gian là trong khoảng thời gian truyền đầu đọc, việc cung cấp năng lượng cho thẻ RF bị gián đoạn, điều này phải được bù đắp bằng cách lắp đặt các tụ phụ hoặc pin phụ đủ lớn.

2. Khối lượng dữ liệu
Khối lượng dữ liệu của thẻ RFID RFID thường dao động từ vài byte đến vài nghìn byte. Tuy nhiên, có một ngoại lệ: thẻ RF 1 bit. Nó chỉ cần 1 bit dữ liệu để cho phép người đọc đưa ra hai phán đoán: "Có thẻ RF trong trường điện từ" hoặc "Không có thẻ RF trong trường điện từ". Yêu cầu này hoàn toàn đủ để thực hiện các chức năng giám sát hoặc truyền tín hiệu đơn giản. Bởi vì thẻ RFID 1 bit không yêu cầu chip điện tử, chi phí của thẻ RFID có thể được thực hiện rất thấp. Vì lý do này, một số lượng lớn thẻ RFID 1-bit được sử dụng trong các cửa hàng bách hóa và cửa hàng cho hệ thống chống trộm (EAS). Khi rời khỏi cửa hàng bách hóa với hàng hóa chưa thanh toán, đầu đọc được lắp đặt ở lối ra có thể xác định tình trạng "thẻ tần số vô tuyến trong trường điện từ" và kích hoạt các phản ứng tương ứng. Đối với hàng hóa đã được thanh toán theo quy định, thẻ RFID 1 bit sẽ bị xóa hoặc hủy kích hoạt khi thanh toán.

3. Có thể lập trình

Liệu dữ liệu có thể được ghi vào thẻ RFID hay không là một yếu tố khác để phân biệt hệ thống RFID. Đối với các hệ thống RFID đơn giản, dữ liệu trên thẻ RFID chủ yếu là một số đơn giản (tuần tự) có thể được tích hợp trong quá trình xử lý chip và không thể thay đổi sau này. Ngược lại, thẻ RFID có thể ghi ghi dữ liệu thông qua đầu đọc hoặc thiết bị lập trình chuyên dụng.
Ghi dữ liệu trên thẻ RFID thường được chia thành hai dạng: viết không dây và viết có dây. Hiện tại, các thẻ RF được sử dụng trong đầu máy và toa xe chở hàng trong các ứng dụng đường sắt đều sử dụng phương pháp viết có dây. 

4. Nhà cung cấp dữ liệu
Để lưu trữ dữ liệu, ba phương pháp chính được sử dụng: EEPROM, FRAM và SRAM. Đối với các hệ thống RFID nói chung, sử dụng Bộ nhớ chỉ đọc có thể lập trình có thể xóa (EEPROM) là phương pháp chính. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là nó tiêu thụ rất nhiều năng lượng trong quá trình ghi và tuổi thọ của nó thường là 100.000 chu kỳ ghi. Gần đây, một số nhà sản xuất cũng đã bắt đầu sử dụng cái gọi là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên sắt điện (FRAM). So với bộ nhớ chỉ đọc có thể lập trình có thể xóa, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên sắt điện giảm mức tiêu thụ điện năng ghi 100 lần và ghi thậm chí 1000 lần. Tuy nhiên, do các vấn đề trong sản xuất, lưu trữ truy cập ngẫu nhiên sắt điện vẫn chưa được áp dụng rộng rãi. FRAM thuộc loại lưu trữ không bay hơi.
Đối với hệ thống vi sóng, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh (SRAM) cũng được sử dụng, có thể ghi dữ liệu nhanh chóng. Để bảo quản dữ liệu vĩnh viễn, cần có pin phụ để cung cấp điện liên tục.

5. Chế độ trạng thái
Đối với thẻ RF có thể lập trình, "logic bên trong" của sóng mang dữ liệu phải kiểm soát các hoạt động ghi/đọc trên bộ nhớ thẻ và các yêu cầu ủy quyền cho ủy quyền ghi/đọc. Trong trường hợp đơn giản nhất, một máy trạng thái có thể thực hiện điều này. Sử dụng máy trạng thái cho phép các quy trình rất phức tạp. Tuy nhiên, nhược điểm của máy trạng thái là thiếu linh hoạt trong việc sửa đổi các chức năng lập trình, có nghĩa là việc thiết kế chip mới yêu cầu sửa đổi mạch trên chip silicon, khiến việc thay đổi thiết kế trở nên tốn kém.
Việc sử dụng bộ vi xử lý đã cải thiện đáng kể tình trạng này. Trong quá trình sản xuất chip, hệ điều hành được sử dụng để quản lý dữ liệu ứng dụng được tích hợp vào bộ vi xử lý thông qua mặt nạ, với sửa đổi tối thiểu. Ngoài ra, phần mềm có thể được điều chỉnh để phù hợp với các ứng dụng chuyên biệt khác nhau.
Ngoài ra, có các thẻ RFID lưu trữ dữ liệu bằng cách sử dụng các hiệu ứng vật lý khác nhau, bao gồm thẻ RFID sóng bề mặt chỉ đọc (SAW) và thẻ RFID 1 bit thường có thể bị hủy kích hoạt (viết "0") và hiếm khi được kích hoạt lại (viết "1") bằng thẻ RF 1 bit. 
6. Cung cấp năng lượng
Một tính năng quan trọng của hệ thống RFID là nguồn điện của thẻ RFID. Thẻ RF thụ động không có nguồn điện. Do đó, tất cả năng lượng được sử dụng cho hoạt động của RFID thụ động tags phải được lấy từ trường điện từ do đầu đọc phát ra. Ngược lại, thẻ RF hoạt động chứa pin cung cấp toàn bộ hoặc một phần năng lượng ("pin phụ") cho hoạt động của vi mạch.

7. Dải tần số
Một tính năng quan trọng khác của hệ thống RFID là tần số hoạt động và khoảng cách đọc của chúng. Có thể nói, tần số hoạt động có liên quan chặt chẽ đến khoảng cách đọc, được xác định bởi đặc tính lan truyền của sóng điện từ. Tần số hoạt động của hệ thống RFID thường được định nghĩa là tần số mà đầu đọc gửi tín hiệu RF khi đọc thẻ RFID. Trong hầu hết các trường hợp, đây được gọi là tần số truyền của đầu đọc (điều chế tải, tán xạ ngược). Trong mọi trường hợp, "công suất phát" của thẻ RF thấp hơn nhiều so với đầu đọc.
Các tần số được gửi bởi đầu đọc hệ thống RFID thường được chia thành ba dải:
(1) Tần số thấp (30kHz ~ 300kHz);
(2) Tần số trung cao (3MHz ~ 30MHz);
(3) Tần số cực cao (300MHz ~ 3GHz) hoặc vi sóng (>3GHz).
Dựa trên phạm vi hoạt động, các phân loại bổ sung của hệ thống RFID là: khớp nối chặt chẽ (0 ~ 1 cm), khớp nối từ xa (0 ~ 1 m) và hệ thống đường dài (> 1 m).
 
8. Thẻ RF → truyền dữ liệu đến người đọc và người ghi
Có nhiều cách khác nhau để thẻ RF gửi dữ liệu trở lại đầu đọc, có thể được tóm tắt thành ba loại:
(1) Sử dụng điều chế tải để phản xạ hoặc tán xạ ngược (tần số của sóng phản xạ phù hợp với tần số truyền của đầu đọc);
(2) Sử dụng sóng hài phụ tần số truyền của đầu đọc để truyền thông tin thẻ (sóng phản xạ của thẻ khác với tần số truyền của đầu đọc, đại diện cho sóng hài cao hơn (n lần) hoặc sóng phụ (1 / n));
(3) Các hình thức khác.

4. Ứng dụng RFID khá rộng
1. Logistics: Theo dõi hàng hóa trong quá trình logistics, thu thập thông tin tự động, ứng dụng kho bãi, ứng dụng cảng, dịch vụ bưu chính, chuyển phát nhanh
2. Bán lẻ: Thống kê thời gian thực về dữ liệu bán sản phẩm, bổ sung và phòng chống trộm cắp
3. Sản xuất: Giám sát dữ liệu sản xuất theo thời gian thực, theo dõi chất lượng và sản xuất tự động
4. Ngành may mặc: sản xuất tự động, quản lý kho, quản lý thương hiệu, quản lý sản phẩm đơn lẻ, quản lý kênh
5. Y tế: quản lý thiết bị y tế, nhận dạng bệnh nhân, phòng chống trộm cắp trẻ sơ sinh
6. Xác minh danh tính: các tài liệu điện tử khác nhau như hộ chiếu điện tử, chứng minh thư và thẻ sinh viên.

7. Chống hàng giả: Chống hàng giả vật có giá trị (thuốc lá, rượu, thuốc), chống làm giả vé, v.v.

8. Quản lý tài sản: Các loại tài sản khác nhau (có giá trị, số lượng lớn, các mặt hàng rất giống nhau hoặc vật liệu nguy hiểm, v.v.)
9. Giao thông vận tải: đường cao tốc không dừng, quản lý taxi, quản lý trung tâm xe buýt, nhận dạng đầu máy đường sắt, v.v.
10. Thực phẩm: Quản lý bảo quản trái cây, rau quả, sản phẩm tươi sống và thực phẩm
11. Nhận dạng động vật: Xác định và quản lý động vật được huấn luyện, động vật gia súc, vật nuôi, v.v.
12. Thư viện: Được sử dụng trong các nhà sách, thư viện, nhà xuất bản, v.v.
13. Ô tô: sản xuất, chống trộm, định vị, chìa khóa xe
14. Hàng không: sản xuất, vé hành khách, theo dõi hành lý và bưu kiện
15. Quân sự: Xác định và theo dõi đạn dược, súng, vật tư, nhân viên, xe tải, v.v.

Tài liệu tham khảo RFID chi tiết:http://www.zhizuoka.com/mod_article-article_content-article_id-238.html