Каковы принципы работы и технические параметры RFID-меток?

Принцип работы RFID-метки

Основной принцип работы технологии RFID несложен: после попадания метки в магнитное поле она принимает радиочастотный сигнал от считывателя и передает информацию о продукте (пассивная метка, пассивная метка или пассивная метка), хранящуюся в чипе, за счет энергии, получаемой от индуцированного тока, или передает сигнал определенной частоты (активная метка, активная метка или активная метка); считыватель считывает информацию, и после декодирования она передается в центральную информационную систему для обработки данных.

Система RFID (радиочастотная идентификация) состоит из двух частей: блока чтения/записи и электронного приемопередатчика. Считыватель посылает электромагнитные импульсы через антенну, а приемопередатчик принимает эти импульсы и отправляет в ответ сохранённую информацию считывателю. По сути, это означает чтение, запись или удаление данных из памяти.

Технически, «умная метка» включает в себя RFID-схему, состоящую из RFID-чипа с радиочастотной частью и сверхтонкой антенной петли, которая встроена в метку вместе с пластиковой пленкой. Обычно к метке прикрепляется бумажная этикетка, на которой четко отображается важная информация. В настоящее время умные метки, как правило, имеют размер кредитной карты. Для мелких товаров используются этикетки размером 4,5 × 4,5 см, а также круглые этикетки диаметром 4,7 см, используемые для CD и DVD дисков.

По сравнению с другими технологиями идентификации, такими как штрихкоды или магнитные полосы, преимущество приемопередающей технологии заключается в беспроводной связи между считывателем и приемопередатчиком: считывающему/записывающему устройству не требуется визуальный контакт с приемопередатчиком, поэтому оно может быть полностью интегрировано в изделие. Это означает, что приемопередатчик подходит для работы в суровых условиях и нечувствителен к влаге, грязи и механическим воздействиям. Таким образом, система приемопередатчика обладает очень высокой надежностью считывания, быстрым сбором данных, а также, что немаловажно, экономит трудозатраты и бумагу.

Технические параметры RFID-метки

Технические параметры электронных меток включают в себя, главным образом, энергопотребление для активации метки, скорость чтения и записи информации на метке, скорость передачи информации на метке, емкость памяти метки, габариты упаковки метки, расстояние чтения-записи метки, надежность метки, рабочую частоту метки и цену метки.

1. Энергетические затраты для активации метки.

Когда электронная метка попадает в рабочую зону считывателя, она возбуждается радиочастотным сигналом от считывателя и переходит в рабочее состояние. Энергия активации метки — это диапазон энергии, необходимый для активации схемы электронного чипа метки. Для этого метка и считыватель должны находиться на определенном расстоянии, а считыватель должен обеспечивать достаточную напряженность радиочастотного поля для метки.

2. Скорость чтения и записи информации на этикетке.

Скорость чтения-записи метки включает в себя скорость считывания и скорость записи. Скорость чтения-записи — это скорость чтения электронной метки устройством чтения-записи, а скорость записи — это скорость записи информации на электронную метку. Как правило, скорость чтения и записи информации на метке измеряется в миллисекундах.

3. Размер упаковки этикетки

Размеры корпуса метки в основном зависят от размера антенны и источника питания. В зависимости от ситуации требования к размерам корпуса могут различаться. Малый размер корпуса соответствует миллиметровому уровню, а большой — дециметровому.

Если размер электронного тега невелик, его можно использовать в широком диапазоне применений, как для крупных, так и для мелких предметов. Однако слепое стремление к малым размерам нецелесообразно. Если конструкция электронного тега достаточно большая, можно увеличить размер антенны, что позволит эффективно повысить скорость считывания.

4. Вместимость информации на этикетке

Объем информации, который может быть записан в метку, относится к объему данных, которые может содержать метка. Вместимость метки зависит от того, является ли электронная метка «передним планом» или «задним планом».

5. Расстояние выравнивания меток

Расстояние чтения-записи метки — это рабочее расстояние между меткой и считывателем. Расстояние чтения и записи метки измеряется в миллиметрах, а максимальное расстояние превышает 20 метров. Кроме того, большинство систем имеют различное расстояние чтения и записи. Расстояние записи составляет примерно 40–80% от расстояния чтения.

6. Скорость передачи информации с этикетки.

Скорость передачи информации метки включает в себя два аспекта: скорость передачи данных обратной связи от электронной метки к считывателю-записывающему устройству и скорость записи данных считывателем.

7. Рабочая частота меток

Рабочая частота метки — это частота, используемая при её работе, которая может быть низкой, высокой, сверхвысокой или микроволновой.

8. Достоверность этикеток

Надежность метки зависит от условий эксплуатации, размера, материала, качества и расстояния между меткой и считывателем. Например, на конвейерной ленте, когда метка открыта и считывается один раз, точность считывания близка к 100%. Однако многие факторы могут снизить надежность считывания и записи меток. Чем больше меток считывается одновременно, чем быстрее движется метка, тем выше вероятность ошибок или пропусков считывания.

Исследование, проведенное в рамках проекта, показало, что при использовании 10 000 электронных меток в год повреждается 60 меток, что составляет менее 0,1% от общего числа. Для предотвращения неудобств, вызванных повреждением электронных меток, эффективным решением является одновременное использование штрихкодов и электронных меток, позволяющее быстро скопировать электронную метку по информации, записанной в штрихкоде. Кроме того, в случае необходимости можно использовать две электронные метки на одном изделии, но это значительно увеличит стоимость всего проекта.