Jak działają elektroniczne metki cenowe

Tagi elektroniczne to bezkontaktowa technologia automatycznej identyfikacji, która wykorzystuje sygnały radiowe w celu identyfikacji obiektów docelowych i uzyskania powiązanych danych.

Praca identyfikacyjna nie wymaga ingerencji człowieka. Jako bezprzewodowa wersja kodów kreskowych, technologia RFID ma wodoodporność, odporność antymagnetyczną i odporność na wysoką temperaturę, długą żywotność, dużą odległość odczytu, dane na etykiecie mogą być szyfrowane, pojemność pamięci masowej jest większa, informacje o pamięci masowej można swobodnie zmieniać i inne zalety. Metoda kodowania, przechowywania i odczytu-zapisu znaczniki elektroniczne różnią się od tradycyjnych tagów (takich jak kody kreskowe) lub tagów ręcznych. Przechowywanie kodów elektronicznych tagów odbywa się w formacie tylko do odczytu lub do odczytu i zapisu na układzie scalonym; szczególnie metoda odczytu i zapisu. Tag elektroniczny jest realizowany za pomocą bezprzewodowej transmisji elektronicznej. Wyjątkowe cechy techniczne Tagi elektroniczne RFID są: może identyfikować pojedynczy, bardzo specyficzny obiekt, zamiast tylko jednego typu obiektu, jak w przypadku kodu kreskowego; może odczytywać wiele obiektów jednocześnie, a kod kreskowy można odczytać tylko pojedynczo; przechowywanie; Ilość informacji jest bardzo duża; wykorzystując częstotliwość radiową, dane można odczytać za pośrednictwem materiałów zewnętrznych, a kody kreskowe muszą wykorzystywać laser lub podczerwień, aby odczytać informacje z powierzchni nośnika materialnego.

(1) Tag. Składa się z elementów sprzęgających i chipów. Każdy tag ma unikalny kod elektroniczny. Elektroniczny tag o dużej pojemności ma przestrzeń do zapisu przez użytkownika i jest przymocowany do obiektu w celu identyfikacji obiektu docelowego.

(2) Czytnik. Urządzenie przenośne lub stacjonarne, które odczytuje (a czasami zapisuje) informacje zawarte w tagach.

(3) Antena. Przekazuje sygnał częstotliwości radiowej między tagiem a czytnikiem. Podstawowa zasada działania technologii RFID nie jest skomplikowana. Po wejściu tagu w pole magnetyczne emitowane przez czytnik, odbiera on sygnał częstotliwości radiowej z czytnika i wykorzystuje energię uzyskaną przez prąd indukowany do wysłania informacji o produkcie (PassiveTag, tag pasywny lub tag pasywny) przechowywanych w chipie lub aktywnie wysyła sygnał o określonej częstotliwości (ActiveTag, tag aktywny lub tag aktywny); po odczytaniu i zdekodowaniu informacji przez czytnik, jest ona wysyłana do centrum przetwarzania informacji systemu w celu odpowiedniego przetworzenia danych.

Znaczniki elektroniczne można podzielić na trzy typy: typ utwardzania obwodów scalonych, typ przepisywania przewodowego na miejscu i typ przepisywania bezprzewodowego na miejscu, zgodnie z różnymi metodami wtrysku wewnętrznie przechowywanych informacji; zgodnie ze środkami technicznymi odczytu danych znaczników elektronicznych, można je podzielić na trzy kategorie: Istnieją trzy typy transmisji rozgłoszeniowej, typ mnożenia częstotliwości i typ modulacji odbicia; zgodnie z różnymi metodami zasilania (zasilanie bateryjne), technologia identyfikacji radiowej może być podzielona na trzy typy: aktywna, pasywna i półaktywna. Ogólnie popularną metodą klasyfikacji RFID jest, zgodnie z różną częstotliwością roboczą (jednostka: Hz), podział na 4 rodzaje niskiej częstotliwości (LF), wysokiej częstotliwości (HF), ultrawysokiej częstotliwości (UHF) i pasma częstotliwości mikrofalowych (MW).

(1) Systemy niskiej/wysokiej częstotliwości mają zazwyczaj częstotliwość roboczą <30 MHz. Typowe częstotliwości robocze to 125 kHz, 225 kHz, 13.56 MHz (bezkontaktowa karta IC — częstotliwość robocza karty częstotliwości radiowej) itd. Systemy identyfikacji radiowej oparte na tych punktach częstotliwości mają zazwyczaj odpowiadające im międzynarodowe standardy. Ich podstawowe cechy to: koszt elektronicznych tagów jest niższy, ilość danych przechowywanych w tagach jest mniejsza, a odległość odczytu jest krótka (warunki pasywne, typowa odległość odczytu wynosi 10 cm), kształt elektronicznego tagu jest różnorodny (karta, pierścień, przycisk, długopis), a kierunkowość anteny odczytu nie jest silna.

(2) Systemy UHF/mikrofalowe mają zazwyczaj częstotliwość roboczą > 400MHz, a typowe pasma częstotliwości roboczych to 915MHz, 2450MHz, 5800MHz itd. System ma również wiele międzynarodowych standardów, które obsługują te pasma częstotliwości. Podstawowe cechy to: wysoki koszt znaczniki elektroniczne i czytników, dużej ilości danych zapisanych w tagach, dużej odległości odczytu (od kilku do dziesięciu metrów) i możliwości dostosowania do obiektów. Parametry ruchu o dużej prędkości są dobre, kształt przypomina zazwyczaj kartę, a antena odczytująca i antena tagu elektronicznego charakteryzują się silną kierunkowością.

(3) Wewnątrz aktywnego znacznika elektronicznego znajduje się bateria, która zazwyczaj ma dużą odległość odczytu. Wadą jest to, że bateria ma ograniczoną żywotność (3-10 lat); w pasywnym znaczniku elektronicznym nie ma baterii. Po otrzymaniu sygnału mikrofalowego z czytnika (urządzenia sondy) zamienia część energii mikrofalowej na prąd stały do ​​własnej pracy. Zasadniczo można osiągnąć bezobsługowość. W porównaniu z systemem aktywnym system pasywny ma niewielkie ograniczenie odległości odczytu i szybkości adaptacji do ruchu obiektu.

(4) Informacje w zintegrowanym zestalonym znaczniku elektronicznym są zazwyczaj wstrzykiwane w trybie procesu ROM podczas produkcji układów scalonych, a przechowywane informacje są niezmienne; znacznik elektroniczny z przewodowym zapisem w terenie zazwyczaj zapisuje informacje przechowywane w znaczniku elektronicznym w wewnętrznym obszarze pamięci E2 do przepisywania wymagany jest dedykowany programator lub pisarz, który musi być zasilany podczas procesu przepisywania; znacznik elektroniczny z bezprzewodowym zapisem na miejscu jest zazwyczaj odpowiedni dla aktywnych znaczników elektronicznych, ze szczegółowymi instrukcjami przepisywania, a znaczniki elektroniczne Zapisane informacje znajdują się również w obszarze pamięci E2. Zasadniczo czas wymagany do przepisywania danych znacznika elektronicznego jest znacznie dłuższy niż czas wymagany do odczytania danych znacznika elektronicznego. Zasadniczo czas wymagany do przepisywania jest rzędu sekund, a czas odczytu rzędu milisekund.

(5) System identyfikacji radiowej typu transmisji rozgłoszeniowej. Elektroniczny znacznik musi działać w sposób aktywny i transmitować przechowywane informacje identyfikacyjne w czasie rzeczywistym. Czytnik jest odpowiednikiem odbiornika, który tylko odbiera, ale nie wysyła. Wadą tego systemu jest to, że ponieważ elektroniczny znacznik musi stale przesyłać informacje na zewnątrz, marnuje energię elektryczną i powoduje zanieczyszczenie elektromagnetyczne środowiska, a bezpieczeństwo i poufność systemu są słabe. Trudno jest zrealizować system identyfikacji radiowej o podwójnej częstotliwości. Zasadniczo czytnik wysyła sygnał zapytania o częstotliwości radiowej, a częstotliwość nośna sygnału zwrócona przez elektroniczny znacznik jest mnożnikiem częstotliwości radiowej wysłanej przez czytnik. Ten tryb pracy zapewnia czytnikowi wygodę odbierania i przetwarzania sygnałów echa. Jednak w przypadku pasywnych elektronicznych znaczników, gdy elektroniczny znacznik przekształca otrzymaną energię częstotliwości radiowej czytnika na dwuczęstotliwościową częstotliwość nośną echa, jego wydajność konwersji energii jest niska. Poprawa wydajności konwersji wymaga wyższych umiejętności mikrofalowych, co oznacza wyższe koszty elektronicznego znacznika. Jednocześnie praca tego typu systemu musi być wykonywana w dwóch punktach częstotliwości roboczej, a uzyskanie licencji na stosowanie produktu od Komitetu Zarządzania Częstotliwościami Radiowymi jest na ogół trudne.

(6) Realizacja systemu identyfikacji radiowej z modulacją odbicia ma na celu głównie rozwiązanie problemu wysyłania i odbierania na tej samej częstotliwości. Gdy system działa, czytnik wysyła sygnał zapytania mikrofalowego (energii), a znacznik elektroniczny (pasywny) prostuje część otrzymanego sygnału energii zapytania mikrofalowego na prąd stały, aby obwód w znaczniku elektronicznym mógł działać, a druga część sygnału energii mikrofalowej jest przechowywana w znaczniku elektronicznym. Informacje o danych są modulowane (ASK) i odbijane z powrotem do czytnika. Po odebraniu przez czytnik odbitego sygnału modulacji amplitudy dekoduje on informacje o danych identyfikacyjnych przechowywane w znaczniku elektronicznym. Podczas procesu roboczego systemu czytnik wysyła sygnał mikrofalowy i odbiera odbity sygnał modulacji amplitudy w tym samym czasie. Siła odbitego sygnału jest znacznie słabsza niż siła sygnału przesyłanego. Dlatego trudność w realizacji technicznej leży w odbiorze współczęstotliwości.

Elektroniczne łączenie znaczników polega na wykorzystaniu różnych metod przesyłania różnych sygnałów.

Odległość robocza między znacznikiem częstotliwości radiowej a czytnikiem w systemie identyfikacji radiowej jest ważną kwestią w zastosowaniu systemu identyfikacji radiowej. Zwykle ta odległość robocza jest definiowana jako odległość między znacznikiem częstotliwości radiowej a czytnikiem w celu niezawodnej wymiany danych. Zasięg systemu identyfikacji radiowej jest kompleksowym indeksem, który jest ściśle powiązany z sytuacją dopasowania znaczników częstotliwości radiowej i czytników. Zgodnie z odległością systemu identyfikacji radiowej sprzężenie między anteną znacznika częstotliwości radiowej a anteną czytnika można podzielić na trzy kategorie.

(1) System ściśle sprzężony. Typowa odległość robocza systemu wynosi od 0 do 1 cm. W praktycznych zastosowaniach zwykle konieczne jest włożenie znacznika częstotliwości radiowej do czytnika lub umieszczenie go na powierzchni anteny czytnika. System ścisłego sprzężenia wykorzystuje sprzężenie indukcyjne (zamknięty obwód magnetyczny) między znacznikiem częstotliwości radiowej a reaktywnym obszarem bliskiego pola anteny czytnika w celu utworzenia bezkontaktowego kanału radiowego do transmisji informacji przestrzennych. Częstotliwość robocza systemu ściśle sprzężonego jest na ogół ograniczona do dowolnej częstotliwości poniżej 30 MHz. Ponieważ wyciek elektromagnetyczny metody ścisłego sprzężenia jest niewielki, a energia uzyskana przez sprzężenie jest duża, nadaje się ona do systemów aplikacji (takich jak elektroniczne zamki do drzwi), które wymagają wysokiego poziomu bezpieczeństwa i nie mają wymagań dotyczących odległości roboczej.

(2) System telecouplingu. Typowa odległość robocza systemu telecouplingu może osiągnąć lm. System telecouplingu można podzielić na dwa typy: system prawie sprzężony (typowa odległość robocza wynosi 15 cm) i system słabo sprzężony (typowa odległość robocza wynosi lm). Typowa częstotliwość robocza systemu zdalnego sprzężenia wynosi 13.56 MHz, a istnieją również inne częstotliwości, takie jak 6.75 MHz, 27.125 MHz itd. Główną różnicą między systemem telecouplingu a systemem ścisłego sprzężenia jest to, że moc sprzężenia indukcyjnego jest inna, co powoduje, że odległość sprzężenia jest inna. Systemy zdalnego sprzężenia są nadal głównym nurtem tanich systemów identyfikacji radiowej.

(3) System dalekiego zasięgu. Typowa odległość robocza systemu dalekiego zasięgu wynosi 1～10 m, a poszczególne systemy mają większą odległość roboczą. Wszystkie systemy dalekiego zasięgu wykorzystują sprzężenie elektromagnetyczne (emisję i odbicie fal elektromagnetycznych) między znacznikiem częstotliwości radiowej a anteną czytnika w celu wypromieniowania obszaru dalekiego pola w celu utworzenia bezkontaktowego kanału radiowego do transmisji informacji przestrzennych. Typowa częstotliwość robocza systemu dalekiego zasięgu wynosi 915 MHz, 2.45 GHz, 5.8 GHz, ponadto istnieją pewne inne częstotliwości, takie jak 433 MHz i tak dalej. Znaczniki częstotliwości radiowej systemu dalekiego zasięgu są podzielone na pasywne znaczniki częstotliwości radiowej (bez baterii) i półpasywne znaczniki częstotliwości radiowej (z bateriami) w zależności od tego, czy zawierają baterie. Zasadniczo zasięg znacznika częstotliwości radiowej zawierającego baterię jest dłuższy niż zasięg znacznika częstotliwości radiowej bez baterii. Bateria w półpasywnym znaczniku częstotliwości radiowej nie dostarcza energii do transmisji danych między znacznikiem częstotliwości radiowej a czytnikiem, ale dostarcza energię tylko do układu znacznika częstotliwości radiowej, który służy do odczytu i przechowywania danych. System dalekiego zasięgu zazwyczaj przyjmuje tryb pracy modulacji odbicia, aby zrealizować transmisję danych ze znacznika częstotliwości radiowej do czytnika/zapisywacza. Systemy dalekiego zasięgu zazwyczaj mają typową kierunkowość, a koszt znaczników częstotliwości radiowej i czytników jest nadal stosunkowo wysoki. Z technicznego punktu widzenia, system dalekiego zasięgu, który spełnia następujące cechy, jest idealnym systemem RFID: znaczniki RFID są pasywne i można je odczytywać i zapisywać bezprzewodowo; znaczniki RFID i czytniki obsługują odczyt i zapis wielu znaczników; nadają się do identyfikacji szybko poruszających się obiektów (prędkość poruszania się obiektu jest większa niż 80kin/h); duży zasięg (odległość odczytu i zapisu jest większa niż 5-10m); niski koszt (który może spełnić wymagania jednorazowego użytku).