Jak działają systemy RFID? Termin RFID oznacza Radio Frequency Identification i jak sama nazwa wskazuje, działanie urządzeń opiera się na sygnałach o częstotliwości radiowej. Systemy RFID składają się z czytników i znaczników RFID i są zwykle używane do identyfikacji i śledzenia obiektów. Zanim przejdziemy do tematu RFID, przyjrzyjmy się, co sprawia, że ta technologia jest wyjątkowa i jakie są jej ogólne zastosowania.
Obecnie w większości przypadków kody kreskowe są wykorzystywane do identyfikacji towarów w magazynach lub supermarketach za pomocą skanerów kodów kreskowych, a istniejący system można udoskonalić za pomocą technologii RFID.
Podobnie jak kody kreskowe, RFID może również jednoznacznie identyfikować wszystkie produkty. Jednak dodatkową zaletą jest to, że w przeciwieństwie do systemów kodów kreskowych, system ten może wykrywać tagi RFID z bliskiej odległości. Oznacza to, że nie ma potrzeby ręcznego znajdowania kodu kreskowego i kierowania na niego skanera kodów kreskowych. Dzięki tej możliwości większość systemów można zautomatyzować, a interwencję człowieka można zminimalizować, ponieważ znaczniki są automatycznie skanowane i liczone, gdy docierają do czytnika RFID. Obecnie zamki do drzwi RFID i systemy rejestracji czasu pracy RFID są tak popularne, że wiele hoteli zapewnia swoim klientom znaczniki RFID do zamykania i odblokowywania drzwi.
Z czego składa się RFID?
Każdy system RFID składa się z czytnika RFID oraz znacznika RFID. Znaczniki są zwykle małe, aby można je było przenosić i zawierają niewiele elementów elektronicznych lub nie zawierają ich wcale. Dowiemy się więcej o tagach w dalszej części tego artykułu. Czytnik RFID to urządzenie składające się z anteny, nadajnika i dekodera. Nadajniki mogą być używane zarówno jako nadajniki, jak i odbiorniki. Składa się z oscylatora, który generuje ciągły sygnał, który jest modulowany do żądanej częstotliwości, a następnie emitowany w powietrze przez antenę. Antena to urządzenie, które przekształca sygnały elektryczne w sygnały elektromagnetyczne, które mogą wydajnie przemieszczać się w powietrzu. Dekoder: Dekoder ułatwia odzyskiwanie danych, gdy tag wykryje sygnał RF w antenie. Tag RFID składa się z 2 elementów (w przypadku tagów pasywnych). Są to mikroprocesor i antena. Więcej informacji na temat tagów RFID można znaleźć tutaj. Mikroprocesor to urządzenie półprzewodnikowe składające się z wytrawionych obwodów z KB pamięci, zdolne do przechowywania danych i przesyłania ich w razie potrzeby. Antena służy do przesyłania danych zawartych w chipie w powietrze, tak aby mogły zostać wykryte przez czytnik. W przypadku tagów aktywnych składa się z mikroprocesora, baterii i anteny. Bateria: W przypadku urządzeń aktywnych do zasilania mikroprocesora służy zewnętrzna bateria.
Zasilanie czytnika RFID
Czytnik RFID jest zawsze włączony, zwykle zasilany z zewnętrznego źródła zasilania. Po włączeniu wewnętrzny oscylator wytwarza sygnał o żądanej częstotliwości, ale ponieważ siła sygnału jest bardzo niska (bezpośrednia transmisja spowoduje zanik sygnału), musi zostać wzmocniony, co można zrobić za pomocą obwodu wzmacniającego, co zajmuje więcej czasu. transmitować sygnał na odległość, musi być on modulowany, co odbywa się za pomocą modulatora. Dzięki tym wszystkim ulepszeniom sygnał jest gotowy do transmisji, co odbywa się za pomocą anteny, która przetwarza sygnał elektryczny na sygnał elektromagnetyczny. Sygnały czytników RFID są wszechobecne i mają zdolność wykrywania tagów. Kiedy tag RFID znajduje się blisko czytnika RFID, tag wykrywa sygnał wysyłany przez czytnik przez jego wewnętrzną cewkę i przetwarza odebrany sygnał o częstotliwości radiowej na sygnał elektryczny. Sam ten przekształcony sygnał wystarcza do zasilania mikroprocesora w znaczniku. Gdy mikroprocesor jest włączony, jego zadaniem jest wysłanie zapisanych w nim danych (unikatowego identyfikatora). W ten sam sposób, w jaki sygnał dociera do odbiornika, jest wysyłany w powietrze przez tę samą cewkę.
Sygnał czytnika kart
Jak wspomniano wcześniej, czytniki RFID posiadają również nadajniki i odbiorniki. Po powrocie sygnału z taga przez antenę czytnika RFID jest on podawany do demodulatora, a następnie dekodowany przez dekoder, z którego wydobywane są surowe dane, które są dalej przetwarzane przez mikrokontroler lub mikroprocesor w celu wykonania określonych operacji. Należy pamiętać, że powyższe wyjaśnienie dotyczy pasywnych tagów RFID. W przypadku aktywnych tagów RFID czytnik wykrywa sygnał tylko w celu wyzwolenia obwodu i przygotowania tagu do wysłania danych do czytnika, ponieważ tagi aktywne mają wbudowane zasilanie. Aktywne systemy RFID posiadają aktywne tagi zasilane ze źródła energii (baterii). W ten sposób aktywne znaczniki są w stanie przesyłać własne sygnały o częstotliwości radiowej w celu przesyłania danych zawartych w mikroprocesorze, zamiast polegać na sygnale z czytnika w celu aktywacji. Aktywne tagi RFID są ogólnie klasyfikowane jako UHF RFID i mają zasięg wykrywania do 20 metrów. Te aktywne znaczniki są dalej klasyfikowane jako transpondery i latarnie.
