Thẻ tần số cao RFID

Tổng quan về thẻ điện tử tần số cao RFID
Thẻ điện tử RFID tần số cao chủ yếu được tổng hợp từ ăng-ten, được tạo ra bằng cách khắc hoặc in. Sự khác biệt so với thẻ tần số cao là chúng có khoảng cách đọc / ghi dài hơn, hiệu suất ổn định, tốc độ đọc / ghi nhanh và đáp ứng tín hiệu nhạy; Kích thước nhãn của bất kỳ thông số kỹ thuật nào có thể được thiết kế để đáp ứng các nhu cầu khác nhau của người dùng; Chất liệu nhãn đa dạng và mềm mại, cho phép đóng gói tùy ý; Nhiều bài đọc có thể được đọc đồng thời, với các tính năng chống va chạm.

Thẻ điện tử tần số cao RFID chủ yếu được sử dụng ở đây
1. Áp dụng hành lang ra vào khuôn viên an toàn và trường học tại nhà
2. Ứng dụng hệ thống quản lý thư viện
3. Hồ sơ tham dự cho nhân viên trong khu doanh nghiệp, công trường xây dựng trục, doanh nghiệp vật liệu nổ dân dụng
4. Ứng dụng chống hàng giả cho vật tư tiêu hao
5. Ứng dụng quản lý dụng cụ và rửa
6. Hệ thống truy cập nhân viên hội nghị lớn
7. Hệ thống quản lý tài sản cố định
8. Quản lý và ứng dụng hệ thống logistics dược phẩm
9. Quản lý kệ thông minh
10. Quản lý hàng tồn kho trang sức.

Đặc điểm của thẻ điện tử tần số cao RFID
1. Tần số hoạt động là 13,56MHz, có bước sóng xấp xỉ 22m.
2. Ngoại trừ vật liệu kim loại, bước sóng ở tần số này có thể đi qua hầu hết các vật liệu, nhưng thường làm giảm khoảng cách đọc. Thẻ cần cách kim loại ít nhất 4mm và hiệu suất chống kim loại của chúng tương đối tốt ở một số dải tần.
3. Ban nhạc này được công nhận trên toàn thế giới mà không có hạn chế đặc biệt.
4. Cảm biến thường có dạng thẻ điện tử.
5. Mặc dù vùng từ trường ở tần số này giảm nhanh chóng, nhưng nó có thể tạo ra một vùng đọc / ghi tương đối đồng đều. Hệ thống này có các tính năng chống va chạm và có thể đọc đồng thời nhiều thẻ điện tử.
7. Một số thông tin dữ liệu nhất định có thể được ghi vào thẻ.


Ứng dụng kỹ thuật của thẻ điện tử tần số cao RFID
Các sản phẩm RFID tầm ngắn không sợ môi trường khắc nghiệt như vết dầu và ô nhiễm bụi, có thể thay thế mã vạch trong môi trường như vậy, ví dụ như khi theo dõi các đối tượng trên dây chuyền lắp ráp của nhà máy.
Các sản phẩm RFID tầm xa chủ yếu được sử dụng trong giao thông, với khoảng cách nhận dạng lên tới hàng chục mét, chẳng hạn như thu phí tự động hoặc xác minh danh tính xe.
1. Trong bán lẻ, việc ứng dụng công nghệ mã vạch đã làm cho mọi liên kết của hàng chục nghìn loại sản phẩm, giá cả, xuất xứ, lô, kệ, hàng tồn kho và bán hàng được quản lý một cách có trật tự.
2. Bằng cách áp dụng công nghệ nhận dạng phương tiện tự động, những nơi trả phí như đường, cầu và bãi đậu xe tránh xếp hàng xe để thông quan, giảm thời gian lãng phí và cải thiện đáng kể hiệu quả vận chuyển và năng lực của các phương tiện giao thông.
3. Trên dây chuyền sản xuất tự động, mọi công đoạn của toàn bộ quy trình sản xuất sản phẩm đều được giám sát và quản lý chặt chẽ
4. Trong môi trường khắc nghiệt như bụi, ô nhiễm, lạnh và nóng, việc sử dụng công nghệ RFID đường dài giúp cải thiện sự bất tiện của tài xế xe tải phải ra khỏi xe để hoàn thành thủ tục.
5. Trong quản lý vận hành xe buýt, hệ thống nhận dạng tự động ghi lại chính xác thời gian đến và đi của các phương tiện tại các điểm dừng khác nhau dọc theo tuyến đường, cung cấp thông tin thời gian thực và đáng tin cậy cho việc điều phối phương tiện và quản lý vận hành toàn bộ quy trình.
6. Trong quản lý thiết bị, hệ thống nhận dạng tự động RFID có thể liên kết vị trí cụ thể của thiết bị với đầu đọc RFID, ghi lại quá trình khi thiết bị di chuyển ra khỏi vị trí của đầu đọc được chỉ định.

Thẻ điện tử RFID có nhiều ứng dụng kỹ thuật. Các ứng dụng điển hình bao gồm: chip động vật, kiểm soát truy cập, nhận dạng bưu kiện hàng không, quản lý theo dõi tài liệu, theo dõi và nhận dạng bưu kiện, chăn nuôi, quản lý hậu cần, thương mại di động, chống hàng giả sản phẩm, thời gian thể thao, quản lý vé, thiết bị chống trộm chip ô tô, kiểm soát bãi đậu xe, tự động hóa dây chuyền sản xuất, quản lý vật liệu, v.v.

 

Thẻ tần số cao RFIDNâng cao kiến thức

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,Mọi người thường sử dụng công nghệ điều chế phản xạ tải để tải dữ liệu thẻ RFID vào tiếng vang phản xạ để truyền dữ liệu từ thẻ RFID đến đầu đọc (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 sản phẩm (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 RFID đang 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 ~ 1m) và

Hệ thống tầm xa (>1m).

8.Thẻ RF → truyền dữ liệu cho 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 của 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 bậc cao hơn của nó (n lần)

hoặc sóng hài chia (1/n lần);

(3) Các hình thức khác.