Hvad er præstationsindikatorer for RFID-systemer?

Hvad er præstationsindikatorer for RFID-systemer?

 

Ydelsesindikatorer for RFID-systemer

 

Ydeevneindikatorerne for et læsbart og skrivbart RFID-system inkluderer lagerkapaciteten af ​​radiofrekvenstagget, arbejdstilstand, datatransmissionshastighed, læse/skriveafstand, multi-tag-identifikationskapacitet, radiofrekvensbærefrekvens mellem radiofrekvenstagget og antennen, tilslutning af RFID-systemet, databærer, tilstandstilstand og energiforsyning. For virksomheder, der søger pålidelig adgangskontrol og-aktivsporingsløsninger,Leverandører af RFID nøglebrikogbrugerdefinerede RFID nøglering producentertilbyde holdbare,-højtydende tags, der opfylder kravene til industriel-kvalitet.

 

 

Lagringskapacitet af radiofrekvensmærker

 

Der er en grundlæggende regel for systemer baseret på hukommelse: lagerkapaciteten er altid utilstrækkelig. Udvidelse af systemlagerkapaciteten udvider naturligvis anvendelsesområdet, hvilket også kræver mere lagerkapacitet. Lagerkapaciteten for kun læse-radiofrekvenstags er 20B, og aktive tags har en lagerkapacitet på 8B til 64KB, hvilket betyder, at i læsbare og skrivbare radiofrekvenstags er det tilstrækkeligt at gemme adskillige sider med tekst, nok til at indeholde varelister og testdata og tillade systemudvidelse. Lagringskapaciteten af ​​passive læse/skrive radiofrekvens tags er 48 til 736B, som har mange egenskaber, som mange aktive læse/skrive systemer ikke har. I virksomhedsapplikationer såsom kontorbygninger og parkeringspladser,LF/HF RFID key fob grossister leverandørergive omkostningseffektive-muligheder med tilstrækkelig kapacitet til medarbejder-id, tidsregistrering og køretøjsadgang.

 

Datavolumen for radiofrekvenstags er normalt fra nogle få bytes til flere tusinde bytes, men der er én undtagelse: 1-bit radiofrekvenstagget, som kun kræver 1 bit datalagring. Denne type tag gør det muligt for læseren at foretage følgende to tilstandsvurderinger: der er et radiofrekvensmærke i det elektromagnetiske felt, eller der er ingen radiofrekvensmærke i det elektromagnetiske felt. Dette krav er fuldstændig tilstrækkeligt til at opnå simple overvågnings- eller signaltransmissionsfunktioner. Da 1-bit radiofrekvensmærker ikke kræver elektroniske chips, kan prisen på radiofrekvensmærket gøres meget lav. Af denne grund bruges et stort antal 1-bit radiofrekvensmærker i stormagasiner og butikker til tyverisikringssystemer. Når du forlader et stormagasin med ubetalte varer, kan læseren installeret ved udgangen identificere tilstanden af ​​et radiofrekvensmærke i det elektromagnetiske felt og udløse den tilsvarende alarm. For varer, der er korrekt betalt, fjernes eller deaktiveres 1-bit radiofrekvensmærket ved kassen.

 

I RFID-systemer er der to forskellige datalagringssituationer. I det første tilfælde kan mærket gemme meget lidt data, og den elektroniske enhed, der er adgang til, beder kun om nogle grundlæggende oplysninger om den identificerede genstand. Denne type data kaldes en unik signatur (elektroniske tags med denne type data er meget billige og har begrænset anvendelse). I det andet tilfælde kan tagget gemme mere datainformation, og læseren kan direkte hente information fra tagget uden at henvise til en central database. Denne type tag er dyrere, men har en bredere vifte af anvendelser. Denne type tag kræver ikke så stærk central behandlingskapacitet som en unik signatur og tager kortere tid at arbejde. Mange virksomheder vælger nu125kHz/13,56MHz RFID nøglebrik fabriksdirekte løsningerfor at balancere omkostninger og funktionalitet til stor{0}}implementering.

 

Arbejdstilstand

 

De grundlæggende arbejdstilstande for radiofrekvensidentifikationssystemer er opdelt i fuld-dupleks og halv-duplekssystemer og tids-sekventeringssystemer. I fuld-dupleks- og halv-duplekssystemer sendes radiofrekvensmærkets respons under den betingelse, at læseren udsender et elektromagnetisk felt eller en elektromagnetisk bølge. Sammenlignet med selve læserens signal er radiofrekvensmærkets signal meget svagt på modtagerantennen, så passende transmissionsmetoder skal vedtages for at skelne radiofrekvensmærkets signal fra læserens signal. I praktiske applikationer bruges belastningsmodulations- eller backscatter-modulationsteknologi generelt til belastningstransmission fra radiofrekvensmærket til læseren, idet radiofrekvensmærkedataene indlæses på det reflekterede ekko (især for passive radiofrekvensmærkesystemer). Disse pålidelige moduleringsmetoder er bredt vedtaget affabrikanter af RFID-nøgler til virksomheds-kvalitetfor at sikre stabil ydeevne i-adgangskontrolmiljøer med høj trafik.

Tids-sekvenseringssystemet er det modsatte. Læseren afbryder periodisk det elektromagnetiske felt genereret af radiofrekvens i kort tid. Disse intervaller genkendes af radiofrekvensmærket og bruges til belastningstransmission fra radiofrekvensmærket til læseren. Faktisk er dette en typisk radararbejdstilstand. Ulempen ved tids-sekventeringssystemet er, at når læseren sender intermitterende, afbrydes energiforsyningen til radiofrekvensmærket, hvilket skal kompenseres ved at installere en tilstrækkelig stor hjælpekondensator eller hjælpebatteri.

 

 

Dataoverførselshastighed

 

For de fleste dataopsamlingssystemer er hastighed en meget vigtig faktor. Efterhånden som produktionscyklussen for nutidens produkter bliver ved med at blive kortere, bliver den tid, der kræves til at læse og opdatere radiofrekvenstags, kortere og kortere. Mikrobølgesystemer kan arbejde ved høj hastighed, men selve mikrobølgeteknologiens kompleksitet øger i høj grad byggeomkostningerne for mikrobølgesystemer. Datatransmissionshastighed er opdelt i tre typer: læse-kun hastighed, passiv læse/skrivehastighed og aktiv læse/skrivehastighed. For kommercielle bygninger, der kræver hurtig medarbejderverifikation,højhastigheds-RFID nøglebrik-bulkleverandørertilbyder optimerede 13,56 MHz-løsninger, der opnår identifikation på under-sekund, selv i myldretiden.

 

1) Læse-Kun Hastighed

Databasetransmissionshastigheden for et RFID-læsebeskyttet-system afhænger af faktorer såsom kodelængde, radiofrekvenstagdatatransmissionshastighed, læse-/skriveafstand, bærefrekvens mellem radiofrekvenstagget og antennen og datatransmissionsmodulationsteknologi. Overførselshastigheden varierer med produkttyperne i de faktiske anvendelser.

2) Passiv læse-/skrivehastighed

De bestemmende faktorer for datatransmissionshastigheden for et passivt læse/skrive RFID-system er de samme som for et -skrivebeskyttet system, bortset fra at ud over at overveje at læse data fra radiofrekvenstagget, skal det også overvejes at skrive data til radiofrekvenstagget. Transmissionshastigheden varierer med typen af ​​produkter i applikationen.

3) Aktiv læse-/skrivehastighed

De bestemmende faktorer for datatransmissionshastigheden for et aktivt læse/skrive RFID-system er de samme som for et passivt læse/skrive RFID-system. Forskellen er, at passive systemer kræver opladning af kondensatoren på radiofrekvensmærket for kommunikation. Det, der er vigtigt, er, at arbejdshastigheden for et typisk lavfrekvent læse/skrivesystem kun er 100B/s eller 200B/s. På denne måde kan dataoverførselstiden tage flere sekunder, da det kan være nødvendigt at transmittere hundredvis af bytes data på ét sted, hvilket kan være længere end tiden til at betjene hele maskinen.

Hvorvidt data kan skrives til et radiofrekvensmærke er en anden faktor, der adskiller radiofrekvensidentifikationssystemer. For simple radiofrekvenssystemer er dataene for radiofrekvensmærket for det meste et simpelt tal, som kan integreres under chipbehandling og ikke kan ændres af nogen. I modsætning hertil kræver skrivbare radiofrekvenstags en læser eller en speciel programmeringsenhed til at skrive data.

Dataskrivningen af ​​radiofrekvensmærker er generelt opdelt i to former: unummereret skrift og nummereret skrift. I de nuværende applikationseksempler i jernbanesystemer anvender radiofrekvensmærker for godsvogne alle den nummererede skrivefunktion.

 

Læse/skrive afstand

 

Læse/skriveområdet for eksisterende læse/skrive-systemer er 2,54 til 73,66 cm, og læse/skrive-afstanden for læse/skrive-systemer, der bruger en frekvens på 13,56 MHz, kan nå 243,84 cm. Generelt i RFID-applikationer kan valg af en passende antenne opfylde behovene for lang-læsning og skrivning.

Læse/skriveafstanden for radiofrekvensmærker varierer meget. For alle slags tags gælder det, at jo større afstanden er, desto dyrere er tagget. RFID med en afstand på nogle få millimeter kan indlejres i papirbilletter og certifikater til høj-hastighedssortering og -godkendelse; men for logistikbranchen kræves der normalt en afstand på 3 m eller mere, sammen med muligheden for hurtigt at identificere mange tags. Andre applikationer kræver endda identifikation på flere hundrede meters afstand.

 

 

Mulighed for multi-tag-identifikation

 

På grund af stigningen i identifikationsafstand er det i praktiske applikationer muligt for flere radiofrekvens-tags at dukke op i et område på samme tid, hvilket fremsætter kravet om samtidig læsning af flere tags, hvilket igen har udviklet sig til en trend. På nuværende tidspunkt betragter avancerede radiofrekvensidentifikationssystemer dette multi-tag-identifikationsproblem som en vigtig egenskab ved systemet.

Ved at konfigurere radiofrekvenstags og antenner korrekt, kan læseren bruges til at læse og skrive flere radiofrekvenstags. I postsystemer anbringes f.eks. radiofrekvensmærker i kuverter, og derefter stables tusindvis af brevsække med mærker. Når postposen passerer gennem tunnelantennen, kan data læses fra eller skrives til alle radiofrekvensbrikker på samme tid.

 

Radio Frequency Carrier Frequency Mellem Radio Frequency Tag og antenne

 

Et andet vigtigt træk ved et radiofrekvensidentifikationssystem er systemets driftsfrekvens og læseafstanden. Driftsfrekvensen er tæt forbundet med læseafstanden og bestemmes af elektromagnetiske bølgers udbredelseskarakteristika. Generelt er driftsfrekvensen for et radiofrekvensidentifikationssystem defineret som frekvensen af ​​radiofrekvenssignalet, der sendes af læseren, når mærket identificeres. I de fleste tilfælde kaldes det læserens transmissionsfrekvens (belastningsmodulation, backscatter). Under alle omstændigheder er transmissionseffekten af ​​radiofrekvensmærket meget lavere end læserens.

 

Når du vælger et RFID-system, er en meget vigtig overvejelse den bærefrekvens, der bruges til datatransmission mellem radiofrekvensmærket og antennen. Frekvenserne sendt af radiofrekvensidentifikationssystemlæsere er grundlæggende opdelt i fire områder: lavfrekvens (30 til 300 kHz), højfrekvens (3 til 30 MHz), ultra-høj frekvens (300 MHz) og mikrobølge (over 2,5 GHz). I henhold til aktionsområdet vælges driftsfrekvensen for radiofrekvensidentifikationssystemet i et ret bredt område med induktiv kobling (0 til 1 m) og langdistancesystemer (1 til 10 m).

 

Tilslutning af RFID-systemer

 

Som en gren af ​​vidensystemer skal RFID være i stand til at integrere eksisterende og udviklende automationsteknologier. Det vigtige er, at RFID-systemet kan tilsluttes direkte til en personlig computer (Personal Computer, PC), programmerbar logisk controller (Programmable Logic Controller, PLC) eller industrielt netværksinterfacemodul, hvorved installationsomkostningerne reduceres.

RFID bruger radiofrekvens til at realisere dataudveksling mellem en flytbar lagerenhed og en computer eller PLC. Et typisk RFID-system inkluderer et radiofrekvensmærke (dvs. datalagring), en antenne, der kommunikerer med radiofrekvensmærket, og en controller, der behandler kommunikationen mellem antennen og pc'en (eller PLC'en) (når antennen og controlleren er integreret, kaldes det en læser).

 

Databærer

 

For at gemme data bruges der hovedsageligt tre metoder: elektrisk slettelig programmerbar -kun læsehukommelse (EEPROM), ferroelektrisk tilfældig adgangshukommelse (FRAM) og statisk tilfældig adgangshukommelse (SRAM). Generelle radiofrekvensidentifikationssystemer bruger hovedsageligt elektrisk slettelig programmerbar-read only memory (EEPROM). Ulempen ved at bruge EEPROM er dog, at strømforbruget under skriveprocessen er meget højt, og levetiden er generelt 100.000 skrivninger. For nylig har nogle producenter også brugt ferroelektrisk tilfældig adgangshukommelse (FRAM). Sammenlignet med elektrisk sletbar programmerbar-læsehukommelse er skrivestrømforbruget for ferroelektrisk tilfældig adgangshukommelse 1/100, og skrivetiden er 1/1000. Imidlertid er ferroelektrisk random access memory ikke blevet brugt i vid udstrækning på grund af umodne produktionsprocesser.

Til mikrobølgesystemer kan static random access memory (SRAM) også bruges, og hukommelsen skriver data meget hurtigt. For permanent at gemme data kræves et hjælpebatteri til uafbrudt strømforsyning.

 

Tilstandstilstand

 

For programmerbare radiofrekvensmærker skal databærerens interne logik styre læse- og skriveoperationerne og anmodningen om læse- og skriveautorisation. I det enkleste tilfælde kan det fuldendes af en statsmaskine. Ved hjælp af en tilstandsmaskine kan mange komplekse processer gennemføres. Ulempen ved en statsmaskine er imidlertid manglen på fleksibilitet i funktionerne i den endelige programmering, hvilket betyder, at en ny chip skal designes. Da disse ændringer kræver modifikation af kredsløbet på chippen, er omkostningerne ved implementering af designændringer høje.

Brugen af ​​mikroprocessorer har forbedret denne situation væsentligt. Under chipproduktion er databasen til administration af applikationer integreret i mikroprocessoren som en samlet maske, og denne modifikationsomkostning er lav. Derudover er der radiofrekvens-tags, der gemmer data ved hjælp af forskellige fysiske effekter, herunder læse-beskyttede akustiske bølge-radiofrekvens-tags på overfladen og 1-bit radiofrekvens-tags, der normalt kan deaktiveres og sjældent genaktiveres.

 

 

Energiforsyning

 

Et vigtigt træk ved et radiofrekvensidentifikationssystem er strømforsyningen til radiofrekvensmærket. Passive radiofrekvensbrikker har ingen egen strømforsyning, så den energi, der kræves til driften af ​​passive radiofrekvensbrikker, skal hentes fra det elektromagnetiske felt, som udsendes af læseren. I modsætning hertil indeholder aktive radiofrekvensmærker batterier, der leverer hele eller en del af energien til driften af ​​mikrochippen.