Какво представляват показателите за ефективност на RFID системите?

Какво представляват показателите за ефективност на RFID системите?

 

Индикатори за ефективност на RFID системи

 

Индикаторите за производителност на една четлива и записваема RFID система включват капацитет за съхранение на радиочестотния етикет, режим на работа, скорост на предаване на данни, разстояние за четене/запис, възможност за идентификация на много-тагове, радиочестотна носеща честота между радиочестотния етикет и антената, свързаност на RFID системата, носител на данни, режим на състояние и захранване с енергия. За предприятия, които търсят надежден контрол на достъпа и-решения за проследяване на активи,Доставчици на RFID ключодържателииперсонализирани производители на RFID ключодържателипредлагат издръжливи етикети с висока-производителност, които отговарят на изискванията за промишлен{1}}клас.

 

 

Капацитет за съхранение на радиочестотни тагове

 

Има основно правило за системи, базирани на памет: капацитетът за съхранение винаги е недостатъчен. Разширяването на капацитета за съхранение на системата естествено разширява полето на приложение, което също изисква повече капацитет за съхранение. Капацитетът за съхранение на радиочестотни тагове само за четене е 20B, а активните тагове имат капацитет за съхранение от 8B до 64KB, което означава, че в четими и записваеми радиочестотни тагове е достатъчно да се съхранят няколко страници текст, достатъчно за съхранение на списъци с елементи и тестови данни и позволяват разширяване на системата. Капацитетът за съхранение на пасивните радиочестотни етикети за четене/запис е 48 до 736B, притежаващи много характеристики, които много активни системи за четене/запис нямат. В корпоративни приложения като офис сгради и паркинги,LF/HF RFID ключодържатели доставчици на едропредоставя-рентабилни опции с достатъчен капацитет за идентификация на служител, данни за работно време и данни за достъп до превозни средства.

 

Обемът на данните на радиочестотните етикети обикновено е от няколко байта до няколко хиляди байта, но има едно изключение: 1-битовият радиочестотен етикет, който изисква само 1 бит съхранение на данни. Този тип таг позволява на читателя да направи следните две преценки за състоянието: има радиочестотен етикет в електромагнитното поле или няма радиочестотен етикет в електромагнитното поле. Това изискване е напълно достатъчно за постигане на прости функции за наблюдение или предаване на сигнал. Тъй като 1-битовите радиочестотни етикети не изискват електронни чипове, цената на радиочестотния етикет може да бъде много ниска. Поради тази причина голям брой 1-битови радиочестотни етикети се използват в универсални магазини и магазини за системи против кражба на стоки. При напускане на универсален магазин с неплатени стоки четецът, инсталиран на изхода, може да идентифицира състоянието на радиочестотен маркер в електромагнитното поле и да задейства съответната аларма. За стоки, които са правилно платени, 1-битовият радиочестотен етикет се премахва или деактивира на касата.

 

В RFID системите има две различни ситуации за съхранение на данни. В първия случай етикетът може да съхранява много малко данни и електронното устройство, до което е осъществен достъп, подсказва само основна информация за идентифицирания елемент. Този тип данни се наричат ​​уникален подпис (електронните етикети с този тип данни са много евтини и имат ограничена употреба). В другия случай тагът може да съхранява повече информация за данни и читателят може директно да получи информация от тага, без да се позовава на централна база данни. Този тип етикет е по-скъп, но има по-широк спектър от приложения. Този тип тагове не изисква толкова силна способност за централна обработка, колкото уникален подпис и отнема по-малко време за работа. Много предприятия сега избират125kHz/13.56MHz RFID ключодържател Директни фабрични решенияза балансиране на разходите и функционалността за-широкомащабно внедряване.

 

Режим на работа

 

Основните режими на работа на системите за радиочестотна идентификация се разделят на пълно-дуплексни и полу-дуплексни системи и системи за-времева последователност. При пълен-дуплекс и полу-дуплексни системи отговорът на радиочестотния етикет се изпраща при условие, че четецът излъчва електромагнитно поле или електромагнитна вълна. В сравнение със сигнала на самия четец, сигналът на радиочестотния етикет е много слаб на приемащата антена, така че трябва да се приемат подходящи методи за предаване, за да се разграничи сигналът на радиочестотния етикет от сигнала на четеца. В практическите приложения обикновено се използва технология за модулация на натоварване или модулация на обратно разсейване за предаване на натоварване от радиочестотния етикет към четеца, като се зареждат данните от радиочестотния етикет върху отразеното ехо (особено за системи с пасивни радиочестотни етикети). Тези надеждни модулационни методи са широко възприети отпроизводители на RFID ключодържатели-от корпоративен класза осигуряване на стабилна производителност в среда за контрол на достъпа с висок-трафик.

Системата-за последователност във времето е обратната. Четецът периодично прекъсва електромагнитното поле, генерирано от радиочестота за кратко време. Тези интервали се разпознават от радиочестотния етикет и се използват за предаване на натоварване от радиочестотния етикет към четеца. Всъщност това е типичен режим на работа на радара. Недостатъкът на системата за време-последователност е, че когато четецът изпраща периодично, енергийното захранване на радиочестотния етикет се прекъсва, което трябва да се компенсира чрез инсталиране на достатъчно голям допълнителен кондензатор или допълнителна батерия.

 

 

Скорост на предаване на данни

 

За повечето системи за събиране на данни скоростта е много важен фактор. Тъй като производственият цикъл на днешните продукти продължава да се съкращава, времето, необходимо за четене и актуализиране на радиочестотни тагове, става все по-кратко и по-кратко. Микровълновите системи могат да работят с висока скорост, но сложността на самата микровълнова технология значително увеличава разходите за изграждане на микровълновите системи. Скоростта на предаване на данни се разделя на три типа: скорост само за четене, скорост на пасивно четене/запис и активна скорост на четене/запис. За търговски сгради, изискващи бърза проверка на служителите,доставчици на едро на високо-скоростни RFID ключодържателипредлагат оптимизирани 13,56MHz решения, които постигат под-секунда идентификация дори по време на пиковите часове.

 

1) Скорост-само за четене

Скоростта на предаване на базата данни на RFID система само за{0}}четене зависи от фактори като дължина на кода, скорост на предаване на данни с радиочестотен маркер, разстояние за четене/запис, носеща честота между радиочестотния етикет и антената и технология за модулация на предаване на данни. Скоростта на предаване варира в зависимост от типовете продукти в действителните приложения.

2) Пасивна скорост на четене/запис

Определящите фактори за скоростта на предаване на данни на пасивна RFID система за четене/запис са същите като тези на система само за-четене, с изключение на това, че в допълнение към отчитането на данни за четене от радиочестотния етикет трябва да се вземе предвид и записът на данни в радиочестотния етикет. Скоростта на предаване варира в зависимост от видовете продукти в приложението.

3) Активна скорост на четене/запис

Определящите фактори за скоростта на предаване на данни на активна RFID система за четене/запис са същите като тези на пасивна RFID система за четене/запис. Разликата е, че пасивните системи изискват зареждане на кондензатора на радиочестотния етикет за комуникация. Важното е, че работната скорост на типична система за четене/запис с ниска-честота е само 100B/s или 200B/s. По този начин, тъй като може да се наложи стотици байтове данни да бъдат предадени на едно място, времето за предаване на данни може да отнеме няколко секунди, което може да е по-дълго от времето за работа на цялата машина.

Друг фактор, който отличава системите за радиочестотна идентификация, е дали данните могат да се записват в радиочестотен етикет. За обикновените радиочестотни системи данните на радиочестотния етикет са предимно просто число, което може да бъде интегрирано по време на обработката на чипа и не може да бъде модифицирано от никого. Обратно, записваемите радиочестотни етикети изискват четец или специално програмно устройство за запис на данни.

Записването на данни на радиочестотни етикети обикновено се разделя на две форми: неномерирано писане и номерирано писане. В настоящите примери за приложение в железопътните системи радиочестотните етикети на товарните вагони приемат работния режим на писане с номера.

 

Разстояние за четене/запис

 

Обхватът на четене/запис на съществуващите системи за четене/запис е от 2,54 до 73,66 cm, а разстоянието за четене/запис на системите за четене/запис, използващи честота от 13,56 MHz, може да достигне 243,84 cm. Като цяло, в RFID приложения, изборът на подходяща антена може да отговори на нуждите от-четене и писане на дълги разстояния.

Разстоянието за четене/запис на радиочестотни етикети варира значително. За всички видове етикети, колкото по-голямо е необходимото разстояние, толкова по-скъп е етикетът. RFID с разстояние от няколко милиметра може да бъде вградено в хартиени билети и сертификати за високо-скоростно сортиране и удостоверяване; но за логистичната индустрия обикновено се изисква разстояние от 3 m или повече, заедно с възможност за бързо идентифициране на много тагове. Други приложения дори изискват идентификация на разстояния от няколкостотин метра.

 

 

Възможност за идентификация на множество{0}}тагове

 

Поради увеличаването на разстоянието за идентификация, в практическите приложения е възможно множество радиочестотни тагове да се появят в дадена област едновременно, като по този начин се поставя изискването за едновременно четене на множество тагове, което от своя страна се превърна в тенденция. Понастоящем усъвършенстваните системи за радиочестотна идентификация разглеждат този проблем с идентификацията с множество-тагове като важна характеристика на системата.

Чрез правилно конфигуриране на радиочестотните тагове и антени, четецът може да се използва за четене и запис на множество радиочестотни тагове. Например в приложенията на пощенската система радиочестотните етикети се поставят в пликове и след това хиляди пощенски чанти с етикети се подреждат. Когато пощенската чанта преминава през тунелната антена, данните могат да бъдат прочетени или записани на всички радиочестотни етикети едновременно.

 

Радиочестотна носеща честота между радиочестотен етикет и антена

 

Друга важна характеристика на системата за радиочестотна идентификация е работната честота на системата и разстоянието за четене. Работната честота е тясно свързана с разстоянието за четене и се определя от характеристиките на разпространение на електромагнитните вълни. Обикновено работната честота на система за радиочестотна идентификация се определя като честотата на радиочестотния сигнал, изпратен от четеца при идентифициране на етикета. В повечето случаи се нарича честота на предаване на четеца (модулация на товара, обратно разсейване). Във всеки случай мощността на предаване на радиочестотния етикет е много по-ниска от тази на четеца.

 

При избора на RFID система много важно съображение е носещата честота, използвана за предаване на данни между радиочестотния маркер и антената. Честотите, изпращани от четците на системата за радиочестотна идентификация, са основно разделени на четири диапазона: ниска честота (30 до 300 kHz), висока честота (3 до 30 MHz), ултра-висока честота (300 MHz) и микровълнова (над 2,5 GHz). Според обхвата на действие работната честота на системата за радиочестотна идентификация е избрана в доста широк диапазон, с индуктивно свързване (0 до 1 m) и системи на дълги -разстояния (1 до 10 m).

 

Свързване на RFID системи

 

Като клон на системите за знания, RFID трябва да може да интегрира съществуващи и развиващи се технологии за автоматизация. Важното е, че RFID системата може да бъде директно свързана към персонален компютър (Personal Computer, PC), програмируем логически контролер (Programmable Logic Controller, PLC) или индустриален мрежов интерфейсен модул, като по този начин се намаляват разходите за инсталиране.

RFID използва радиочестота за осъществяване на обмен на данни между подвижно устройство за съхранение и компютър или PLC. Типичната RFID система включва радиочестотен етикет (т.е. съхранение на данни), антена, която комуникира с радиочестотния етикет и контролер, който обработва комуникацията между антената и компютъра (или PLC) (когато антената и контролерът са интегрирани, той се нарича четец).

 

Носител на данни

 

За съхраняване на данни се използват главно три метода: електрически изтриваема програмируема памет само за четене (EEPROM), фероелектрична памет с произволен достъп (FRAM) и статична памет с произволен достъп (SRAM). Общите системи за радиочестотна идентификация използват главно електрически изтриваема програмируема памет само за четене (EEPROM). Въпреки това, недостатъкът на използването на EEPROM е, че консумацията на енергия по време на процеса на запис е много висока, а експлоатационният живот обикновено е 100 000 записвания. Напоследък някои производители също използват фероелектрична памет с произволен достъп (FRAM). В сравнение с електрически изтриваемата програмируема-памет само за четене, консумацията на енергия при запис на фероелектрична памет с произволен достъп е 1/100, а времето за запис е 1/1000. Въпреки това, фероелектричната памет с произволен достъп не се използва широко поради незрели производствени процеси.

За микровълнови системи може да се използва и статична памет с произволен достъп (SRAM), като паметта записва данни много бързо. За постоянно запазване на данните е необходима допълнителна батерия за непрекъснато захранване.

 

Режим на състояние

 

За програмируеми радиочестотни етикети вътрешната логика на носителя на данни трябва да контролира операциите за четене и запис на четеца и заявката за разрешение за четене и запис. В най-простия случай може да бъде завършен от държавна машина. С помощта на държавна машина могат да бъдат завършени много сложни процеси. Недостатъкът на държавната машина обаче е липсата на гъвкавост във функциите на окончателното програмиране, което означава, че трябва да се проектира нов чип. Тъй като тези промени изискват модификация на веригата на чипа, разходите за внедряване на промени в дизайна са високи.

Използването на микропроцесори значително подобри тази ситуация. По време на производството на чипове базата данни за управление на приложения е интегрирана в микропроцесора като унифицирана маска и тази цена на модификация е ниска. Освен това има радиочестотни тагове, които съхраняват данни, използвайки различни физически ефекти, включително радиочестотни тагове-само за четене на повърхностни акустични вълни и 1-битови радиочестотни тагове, които обикновено могат да бъдат деактивирани и рядко повторно активирани.

 

 

Енергийно снабдяване

 

Важна характеристика на системата за радиочестотна идентификация е захранването на радиочестотния етикет. Пасивните радиочестотни тагове нямат собствено захранване, така че енергията, необходима за работата на пасивните радиочестотни тагове, трябва да бъде получена от електромагнитното поле, излъчвано от четеца. За разлика от тях, активните радиочестотни етикети съдържат батерии, които осигуряват цялата или част от енергията за работата на микрочипа.