Kuinka RFID-tunnisteet kommunikoivat lukijoiden kanssa?

 

Passiiviset tunnisteet toimivat kerätyllä RF-energialla. Lukija lähettää jatkuvan aallon taajuudella 902-928 MHz Pohjois-Amerikassa, 865-868 MHz Euroopassa. Tunnisteantenni poimii murto-osan tästä tehosta - tarpeeksi ajaakseen sirua, joka kuluttaa ehkä 15-20 mikrowattia. Siru moduloi antenniimpedanssiaan heijastamaan signaalia takaisin koodatulla tiedolla. Tämä on takaisinsironta.

Daniel Dobkin käsitteli linkkibudjetin matematiikkaa teoksessa "The RF in RFID" vuonna 2007. Kirja on edelleen useimpien integraattoreiden käyttämä viite. Passiivinen UHF-lukualue on ulkona noin 10-15 metrin päässä. Todelliset käyttöönotot näkevät vähemmän.

Tag{0}}to-lukijaviestintä käyttää joko FM0- tai Miller-koodausta alikantoaallon kautta. Reader-to-tota käyttää PIE:tä. GS1 EPCglobalin Gen2-spesifikaatio määrittelee koko ilmarajapinnan. Versio 2 lisäsi joitain turvaominaisuuksia, joita melkein kukaan ei käytä, koska sirut maksavat enemmän.

 

 

Taajuushäiriö

 

FCC Part 15 tarjoaa RFID 902-928 MHz jopa 4 watin EIRP:llä taajuushyppelyllä. ETSI rajoittaa Euroopassa 865,6-867,6 MHz 2 watin ERP:llä. Myös erilaiset tehonmittausmenetelmät - EIRP vs. ERP - mikä hämmentää ihmisiä vertailemaan eri alueiden teknisiä tietoja.

Kiina avasi 920-925 MHz. Japani sallii 916-921 MHz, mutta kuuntele ennen puhumista koskevia vaatimuksia, jotka vaikeuttavat lukijan suunnittelua. USA:n markkinoille rakennettu tagi toimii Euroopassa, mutta antennin viritys on pois päältä. Menetät pari dB. Sillä on merkitystä, kun olet jo linkkibudjetin reunalla.

 

13,56 MHz on erilainen

 

HF RFID taajuudella 13,56 MHz käyttää induktiivista kytkentää, ei säteilyä. Vain lähellä-kenttää. Lukijassa on kela, tunnisteella on kela, magneettikenttä yhdistää ne ehkä metrin päähän. Tunniste lataa ja purkaa kelaansa moduloidakseen signaalia, jonka lukija näkee antennissaan. ISO 14443 läheisyyskorteille, ISO 15693 lähikorteille. Eri protokollat, erilaiset lukualueet, erilaiset käyttötapaukset.

NFC on pohjimmiltaan 14443 ja joitain vertais-to{2}}peer-tiloja. Puhelimesi käyttää NFC:tä. Toimistotunnuksesi on luultavasti 14443 tai iCLASS tai DESFire riippuen siitä, milloin yrityksesi on asentanut järjestelmän.

LF taajuudella 125–134 kHz on sama käsite, mutta ehkä jopa lyhyempi kantama. 10 senttimetriä. Käytetään edelleen eläinten merkintöihin, koska matalat taajuudet tunkeutuvat kudokseen.

 

 

Törmäykset

 

Useita tunnisteita, jotka vastaavat samanaikaisesti, käsitellään Slotted ALOHA:lla Gen2:ssa. Tunnisteet valitsevat satunnaisia ​​paikkoja. Reader säätää Q-parametrin kehyksen koon mukaan. Toimii riittävän hyvin varastoon, mutta suorituskyky heikkenee nopeasti, kun kentällä on satoja tunnisteita ja puolet niistä on huonosti suunnattu.

Auburn University julkaisi lukunopeustiedot, jotka näyttävät 1000+ tagia sekunnissa ihanteellisissa olosuhteissa. Kukaan ei näe sitä varastossa.

Törmäyksenesto-tutkimus on kokonainen alakenttä. Vuonna 2024 julkaistussa Computer Networks -tutkimuksessa listattiin yli 50 algoritmia. Puu-pohjaiset, ALOHA-muunnelmat, hybridilähestymistavat. Suurin osa akateemisesta työstä ei ota huomioon todellisia-rajoitteita, kuten lukijakustannuksia ja protokollien yhteensopivuutta.

 

Walmart

 

Walmart aloitti RFID-vaatteiden pakollisen käytön vuonna 2020. Laajentui useisiin luokkiin vuonna 2022. Syksyyn 2024 mennessä valtuutus kattoi huonekalut, lemmikkieläintarvikkeet, autonosat ja joukon muuta tavaraa. Auburnin RFID Lab hoitaa tunnisteen sertifioinnin. Toimittajat, jotka epäonnistuvat sertifioinnissa, eivät voi toimittaa tuotteita Walmartille.

Toimeksiannot ajoivat inlay-hintoja alas. Alle-neljä senttiä nyt. Muutama vuosi sitten se oli seitsemän, kahdeksan senttiä.

"ROI on todistettu", Walmart-ihmiset sanovat konferensseissa. Kilpailijat seuraavat. Targetilla on oma ohjelma. Amazon käyttää RFID:tä joissakin toimituskeskuksissa, mutta ei niin julkisesti.

 

Vikatilat

 

UHF ei toimi hyvin metallien tai nesteiden ympärillä. Säilykkeiden lava on vaikea lukea. Terästelineillä varustetut varastot aiheuttavat monitiehäiriöitä. On-metallitunnisteita-vaahtomuovivälikappale sirun ja metallipinnan välillä,-mutta ne maksavat enemmän, kolmesta viiteen kertaa tavallinen upote.

Tagit kuolevat. Auburn havaitsi yhdessä tutkimuksessa 2-3 % DOA:n tai varhaisen epäonnistumisen. Sirut halkeilevat, antenniliitännät katkeavat, upotusliima epäonnistuu. Suuret vähittäismyyntiohjelmat sisällyttävät tämän kustannusmalleihinsa. Pienet käyttäjät yllättyvät.

 

 

FASTag

 

Intia otti käyttöön yli 60 miljoonaa UHF-tuulilasitunnistetta sähköiseen tietullien keräämiseen vuosina 2019–2023. Tunnisteet useilta toimittajilta, lukijoita useilta toimittajilta, taustaintegraatio kymmenien tiemaksuoperaattoreiden kesken. Se toimii enimmäkseen. Kaistan läpikulkukyky on kasvanut. Käteiskäsittely on heikentynyt.

Kiina on ollut hitaampi vähittäiskaupan RFID:ssä kuin ihmiset ennustivat kymmenen vuotta sitten. Hallituksen toimeksiannot lääketeollisuudessa ja tupakassa. Logistiikkaseuranta joillakin aloilla. Mutta ei Walmart-style item--tason käyttöönottoa, jonka piti tapahtua.