Wat zijn prestatie-indicatoren van RFID-systemen?

Wat zijn prestatie-indicatoren van RFID-systemen?

 

Prestatie-indicatoren van RFID-systemen

 

De prestatie-indicatoren van een leesbaar en beschrijfbaar RFID-systeem omvatten de opslagcapaciteit van de radiofrequentietag, werkmodus, gegevensoverdrachtsnelheid, lees-/schrijfafstand, identificatiemogelijkheid voor meerdere- tags, radiofrequentiedraagfrequentie tussen de radiofrequentietag en antenne, connectiviteit van het RFID-systeem, gegevensdrager, statusmodus en energievoorziening. Voor bedrijven die op zoek zijn naar betrouwbare oplossingen voor toegangscontrole en assettracking-,Leveranciers van RFID-sleutelhangersEnaangepaste fabrikanten van RFID-sleutelhangersbieden duurzame tags met hoge-prestaties die voldoen aan industriële- eisen.

 

 

Opslagcapaciteit van radiofrequentietags

 

Voor systemen op basis van geheugen geldt een basisregel: de opslagcapaciteit is altijd onvoldoende. Het uitbreiden van de systeemopslagcapaciteit breidt uiteraard het toepassingsgebied uit, waarvoor ook meer opslagcapaciteit vereist is. De opslagcapaciteit van alleen-lezen radiofrequentietags is 20 miljard, en actieve tags hebben een opslagcapaciteit van 8 miljard tot 64 KB, wat betekent dat het bij leesbare en beschrijfbare radiofrequentietags voldoende is om meerdere pagina's tekst op te slaan, genoeg om itemlijsten en testgegevens op te slaan, en om systeemuitbreiding mogelijk te maken. De opslagcapaciteit van passieve lees-/schrijfradiofrequentietags is 48 tot 736B, en bezit veel kenmerken die veel actieve lees-/schrijfsystemen niet hebben. In bedrijfstoepassingen zoals kantoorgebouwen en parkeerterreinen,Groothandel in LF/HF RFID-sleutelhangersBied kosten-effectieve opties met voldoende capaciteit voor werknemers-ID, tijdregistratie en voertuigtoegangsgegevens.

 

Het datavolume van radiofrequentietags varieert gewoonlijk van enkele bytes tot enkele duizenden bytes, maar er is één uitzondering: de 1-bit radiofrequentietag, die slechts 1 bit gegevensopslag vereist. Met dit type tag kan de lezer de volgende twee beoordelingen maken: er is een radiofrequentietag in het elektromagnetische veld of er is geen radiofrequentietag in het elektromagnetische veld. Deze vereiste is volledig voldoende om eenvoudige bewakings- of signaaloverdrachtfuncties te realiseren. Omdat voor 1-bit radiofrequentietags geen elektronische chips nodig zijn, kunnen de kosten van de radiofrequentietag zeer laag worden gemaakt. Om deze reden wordt in warenhuizen en winkels een groot aantal 1-bit radiofrequentietags gebruikt voor antidiefstalsystemen voor goederen. Wanneer u een warenhuis verlaat met onbetaalde goederen, kan de bij de uitgang geïnstalleerde lezer de status van een radiofrequentietag in het elektromagnetische veld identificeren en het bijbehorende alarm activeren. Voor goederen waarvoor correct is betaald, wordt de 1-bit radiofrequentietag bij het afrekenen verwijderd of gedeactiveerd.

 

Bij RFID-systemen zijn er twee verschillende situaties voor gegevensopslag. In het eerste geval kan de tag zeer weinig gegevens opslaan en vraagt ​​het elektronische apparaat waartoe toegang wordt verkregen slechts wat basisinformatie over het geïdentificeerde item. Dit soort gegevens wordt een unieke handtekening genoemd (elektronische tags met dit soort gegevens zijn erg goedkoop en hebben een beperkt gebruik). In het andere geval kan de tag meer gegevensinformatie opslaan en kan de lezer rechtstreeks informatie uit de tag verkrijgen zonder naar een centrale database te verwijzen. Dit type tag is duurder, maar heeft een breder scala aan toepassingen. Dit type tag vereist niet zo'n sterke centrale verwerkingscapaciteit als een unieke handtekening en het kost minder tijd om te werken. Veel bedrijven kiezen er nu voor125 kHz/13,56 MHz RFID-sleutelhanger fabrieksgerichte oplossingenom de kosten en functionaliteit in evenwicht te brengen voor grootschalige implementatie-.

 

Werkmodus

 

De basiswerkmodi van radiofrequentie-identificatiesystemen zijn onderverdeeld in volledige-duplex- en half-duplexsystemen en tijd-systemen voor tijdreeksen. In volledige-duplex- en half-duplexsystemen wordt de reactie van de radiofrequentietag verzonden onder de voorwaarde dat de lezer een elektromagnetisch veld of elektromagnetische golf uitzendt. Vergeleken met het signaal van de lezer zelf is het signaal van de radiofrequentietag op de ontvangende antenne erg zwak, dus moeten geschikte transmissiemethoden worden toegepast om het signaal van de radiofrequentietag te onderscheiden van het signaal van de lezer. In praktische toepassingen wordt over het algemeen belastingmodulatie of terugverstrooiingsmodulatietechnologie gebruikt voor belastingoverdracht van het radiofrequentielabel naar de lezer, waarbij de radiofrequentielabelgegevens op de gereflecteerde echo worden geladen (vooral voor passieve radiofrequentielabelsystemen). Deze betrouwbare modulatiemethoden worden op grote schaal toegepast doorFabrikanten van RFID-sleutelhangers op ondernemingsniveau-om stabiele prestaties te garanderen in toegangscontroleomgevingen met veel- verkeer.

Het tijdvolgsysteem- is het tegenovergestelde. De lezer onderbreekt periodiek het door radiofrequentie gegenereerde elektromagnetische veld voor een korte tijd. Deze intervallen worden herkend door het radiofrequentielabel en gebruikt voor belastingoverdracht van het radiofrequentielabel naar de lezer. In feite is dit een typische radarwerkmodus. Het nadeel van het tijd-systeem is dat wanneer de lezer met tussenpozen zendt, de energietoevoer naar de radiofrequentietag wordt onderbroken, wat moet worden gecompenseerd door het installeren van een voldoende grote hulpcondensator of hulpbatterij.

 

 

Snelheid gegevensoverdracht

 

Voor de meeste data-acquisitiesystemen is snelheid een zeer belangrijke factor. Naarmate de productiecyclus van de huidige producten steeds korter wordt, wordt de tijd die nodig is om radiofrequentietags te lezen en bij te werken steeds korter. Microgolfsystemen kunnen op hoge snelheid werken, maar de complexiteit van de microgolftechnologie zelf verhoogt de constructiekosten van microgolfsystemen aanzienlijk. De gegevensoverdrachtsnelheid is onderverdeeld in drie typen: snelheid voor alleen lezen-, passieve lees-/schrijfsnelheid en actieve lees-/schrijfsnelheid. Voor commerciële gebouwen die snelle verificatie door medewerkers vereisen,hoge-snelle bulkleveranciers van RFID-sleutelhangersbieden geoptimaliseerde 13,56MHz-oplossingen die identificatie in minder dan- seconden mogelijk maken, zelfs tijdens piekuren.

 

1) Snelheid alleen lezen-

De databasetransmissiesnelheid van een RFID-systeem dat alleen kan worden gelezen- hangt af van factoren zoals codelengte, gegevenstransmissiesnelheid van radiofrequentietags, lees-/schrijfafstand, draaggolffrequentie tussen de radiofrequentietag en antenne, en modulatietechnologie voor gegevenstransmissie. De transmissiesnelheid varieert afhankelijk van het type product in daadwerkelijke toepassingen.

2) Passieve lees-/schrijfsnelheid

De bepalende factoren voor de datatransmissiesnelheid van een passief RFID-lees-/schrijfsysteem zijn dezelfde als die van een alleen-lezen-systeem, behalve dat naast het lezen van gegevens van de radiofrequentietag ook het schrijven van gegevens naar de radiofrequentietag moet worden overwogen. De transmissiesnelheid varieert afhankelijk van het type product in de toepassing.

3) Actieve lees-/schrijfsnelheid

De bepalende factoren voor de datatransmissiesnelheid van een actief RFID-lees-/schrijfsysteem zijn dezelfde als die van een passief RFID-lees-/schrijfsysteem. Het verschil is dat bij passieve systemen de condensator op de radiofrequentietag moet worden opgeladen voor communicatie. Wat belangrijk is, is dat de werksnelheid van een typisch lees-/schrijfsysteem met lage frequentie- slechts 100 B/s of 200 B/s bedraagt. Op deze manier kan de datatransmissietijd enkele seconden duren, omdat honderden bytes aan data op één locatie moeten worden verzonden, wat langer kan zijn dan de tijd om de hele machine te laten werken.

Of gegevens naar een radiofrequentietag kunnen worden geschreven, is een andere factor die radiofrequentie-identificatiesystemen onderscheidt. Voor eenvoudige radiofrequentiesystemen zijn de gegevens van de radiofrequentietag meestal een eenvoudig getal, dat tijdens de chipverwerking kan worden geïntegreerd en door niemand kan worden gewijzigd. Beschrijfbare radiofrequentietags vereisen daarentegen een lezer of een speciaal programmeerapparaat om gegevens te schrijven.

Het schrijven van gegevens op radiofrequentietags wordt doorgaans in twee vormen verdeeld: ongenummerd schrijven en genummerd schrijven. In de huidige toepassingsvoorbeelden in spoorwegsystemen nemen radiofrequentietags voor goederenwagens allemaal de genummerde schrijfmodus aan.

 

Lees-/schrijfafstand

 

Het lees-/schrijfbereik van bestaande lees-/schrijfsystemen is 2,54 tot 73,66 cm, en de lees-/schrijfafstand van lees-/schrijfsystemen die een frequentie van 13,56 MHz gebruiken, kan 243,84 cm bereiken. Over het algemeen kan bij RFID-toepassingen het selecteren van een geschikte antenne voldoen aan de behoeften van lezen en schrijven over lange- afstanden.

De lees-/schrijfafstand van radiofrequentietags varieert sterk. Voor alle soorten tags geldt: hoe groter de vereiste afstand, hoe duurder de tag. RFID met een afstand van enkele millimeters kan worden ingebed in papieren tickets en certificaten voor snelle sortering en authenticatie op hoge-snelheid; maar voor de logistieke sector is doorgaans een afstand van 3 meter of meer vereist, samen met de mogelijkheid om snel veel tags te identificeren. Andere toepassingen vereisen zelfs identificatie op afstanden van enkele honderden meters.

 

 

Identificatiemogelijkheid voor meerdere- tags

 

Vanwege de toename van de identificatieafstand is het in praktische toepassingen mogelijk dat meerdere radiofrequentietags tegelijkertijd in een gebied verschijnen, waardoor de eis van het gelijktijdig lezen van meerdere tags naar voren wordt gebracht, wat zich op zijn beurt tot een trend heeft ontwikkeld. Momenteel beschouwen geavanceerde radiofrequentie-identificatiesystemen dit multi-identificatieprobleem als een belangrijk kenmerk van het systeem.

Door de radiofrequentietags en antennes correct te configureren, kan de lezer worden gebruikt voor het lezen en schrijven van meerdere radiofrequentietags. Bij postsysteemtoepassingen worden bijvoorbeeld radiofrequentie-tags in enveloppen geplaatst, waarna duizenden brievenzakken met tags worden gestapeld. Wanneer de postzak door de tunnelantenne gaat, kunnen gegevens tegelijkertijd worden gelezen van of geschreven naar alle radiofrequentietags.

 

Radiofrequentiedraaggolffrequentie tussen radiofrequentietag en antenne

 

Een ander belangrijk kenmerk van een radiofrequentie-identificatiesysteem is de werkfrequentie van het systeem en de leesafstand. De werkfrequentie hangt nauw samen met de leesafstand en wordt bepaald door de voortplantingskarakteristieken van elektromagnetische golven. Over het algemeen wordt de werkfrequentie van een radiofrequentie-identificatiesysteem gedefinieerd als de frequentie van het radiofrequentiesignaal dat door de lezer wordt verzonden bij het identificeren van de tag. In de meeste gevallen wordt dit de transmissiefrequentie van de lezer genoemd (belastingsmodulatie, terugverstrooiing). In ieder geval is het zendvermogen van de radiofrequentietag veel lager dan dat van de lezer.

 

Bij het selecteren van een RFID-systeem is een zeer belangrijke overweging de draaggolffrequentie die wordt gebruikt voor gegevensoverdracht tussen de radiofrequentietag en de antenne. De frequenties die door lezers van radiofrequentie-identificatiesystemen worden verzonden, zijn in principe verdeeld in vier bereiken: lage frequentie (30 tot 300 kHz), hoge frequentie (3 tot 30 MHz), ultra-hoge frequentie (300 MHz) en microgolf (boven 2,5 GHz). Afhankelijk van het actiebereik wordt de werkfrequentie van het radiofrequentie-identificatiesysteem binnen een vrij breed bereik geselecteerd, met inductieve koppeling (0 tot 1 m) en lange-afstandssystemen (1 tot 10 m).

 

Connectiviteit van RFID-systemen

 

Als tak van kennissystemen moet RFID bestaande en zich ontwikkelende automatiseringstechnologieën kunnen integreren. Belangrijk is dat het RFID-systeem rechtstreeks kan worden aangesloten op een personal computer (Personal Computer, PC), programmeerbare logische controller (Programmable Logic Controller, PLC) of industriële netwerkinterfacemodule, waardoor de installatiekosten worden verlaagd.

RFID maakt gebruik van radiofrequentie om gegevensuitwisseling tussen een verplaatsbaar opslagapparaat en een computer of PLC te realiseren. Een typisch RFID-systeem omvat een radiofrequentietag (dat wil zeggen gegevensopslag), een antenne die communiceert met de radiofrequentietag en een controller die de communicatie tussen de antenne en de pc (of PLC) verwerkt (wanneer de antenne en controller zijn geïntegreerd, wordt dit een lezer genoemd).

 

Gegevensdrager

 

Om gegevens op te slaan worden hoofdzakelijk drie methoden gebruikt: elektrisch wisbaar programmeerbaar alleen-lezen geheugen (EEPROM), ferro-elektrisch willekeurig toegankelijk geheugen (FRAM) en statisch willekeurig toegankelijk geheugen (SRAM). Algemene radiofrequentie-identificatiesystemen maken voornamelijk gebruik van elektrisch wisbaar programmeerbaar alleen-lezen geheugen (EEPROM). Het nadeel van het gebruik van EEPROM is echter dat het stroomverbruik tijdens het schrijfproces erg hoog is en dat de levensduur over het algemeen 100.000 schrijfbeurten bedraagt. Onlangs hebben sommige fabrikanten ook ferro-elektrisch willekeurig toegankelijk geheugen (FRAM) gebruikt. Vergeleken met elektrisch wisbaar programmeerbaar alleen-lezen geheugen is het schrijfvermogen van het ferro-elektrisch willekeurig toegankelijk geheugen 1/100 en de schrijftijd 1/1000. Ferro-elektrisch willekeurig toegankelijk geheugen wordt echter nog niet op grote schaal gebruikt vanwege onvolwassen productieprocessen.

Voor microgolfsystemen kan ook statisch willekeurig toegankelijk geheugen (SRAM) worden gebruikt, en het geheugen schrijft gegevens zeer snel. Om gegevens permanent op te slaan, is een extra batterij nodig voor een ononderbroken stroomvoorziening.

 

Staatsmodus

 

Bij programmeerbare radiofrequentietags moet de interne logica van de gegevensdrager de lees- en schrijfhandelingen van de lezer en het verzoek om lees- en schrijfautorisatie besturen. In het eenvoudigste geval kan het worden aangevuld met een toestandsmachine. Met behulp van een state machine kunnen veel complexe processen worden voltooid. Het nadeel van een toestandsmachine is echter het gebrek aan flexibiliteit in de functies van de uiteindelijke programmering, wat betekent dat er een nieuwe chip moet worden ontworpen. Omdat deze veranderingen aanpassing van het circuit op de chip vereisen, zijn de kosten voor het implementeren van ontwerpwijzigingen hoog.

Het gebruik van microprocessors heeft deze situatie aanzienlijk verbeterd. Tijdens de chipproductie wordt de database voor het beheer van applicaties als een uniform masker in de microprocessor geïntegreerd, en deze aanpassingskosten zijn laag. Daarnaast zijn er radiofrequentietags die gegevens opslaan met behulp van verschillende fysieke effecten, waaronder -alleen-lezen radiofrequentietags voor oppervlakte-akoestische golf en 1-bit radiofrequentietags die meestal kunnen worden gedeactiveerd en zelden opnieuw worden geactiveerd.

 

 

Energievoorziening

 

Een belangrijk kenmerk van een radiofrequentie-identificatiesysteem is de voeding van de radiofrequentietag. Passieve radiofrequentietags hebben zelf geen stroomvoorziening, dus de energie die nodig is voor de werking van passieve radiofrequentietags moet worden verkregen uit het elektromagnetische veld dat door de lezer wordt uitgezonden. Actieve radiofrequentietags bevatten daarentegen batterijen die de energie voor de werking van de microchip geheel of gedeeltelijk leveren.