RFID pasif menemukan aplikasi pasar massal yang tidak terduga: bagian 1

Tag RFID pasif telah diadopsi secara luas, dan beberapa aplikasi menunjukkan adaptasi kreatif terhadap kebutuhan yang belum terpenuhi.

Sangat menarik untuk melihat bagaimana kemajuannya teknologi sering kali disesuaikan dengan aplikasi yang tidak disorot dalam skenario “use case” aslinya dan bagaimana orang pintar mengadaptasi atau memanfaatkan teknologi baru dengan cara yang tidak tertulis. Contoh bagus dari fenomena ini adalah identifikasi frekuensi radio (RFID), dimana tag nirkabel, baik yang tidak berdaya (pasif) maupun yang bertenaga baterai (aktif), telah menemukan kegunaan yang inovatif dan cerdas.

Apa itu tag RFID? Ini adalah tag kecil, tipis, datar dengan rakitan elektronik integral yang berisi kode identitas dan mungkin beberapa data tambahan. Itu diinterogasi dan dibaca oleh pembaca non-kontak pada jarak beberapa sentimeter hingga beberapa meter, tergantung pada jenis tag, desain, frekuensi, dan lingkungan pengoperasian.

Karena biayanya yang rendah, masa pakai yang lama, dan ukurannya yang kecil, tag pasif sering digunakan untuk kategori umum yang disebut “pelacakan aset”. Di antara penerapan asli yang diramalkan oleh pendukung RFID pasif adalah penggantian kode batang pada paket bahan makanan (tidak terjadi) dan di gudang (banyak yang diadopsi di sana), kartu identitas pribadi non-kontak untuk karyawan (juga banyak digunakan), dan nirkabel. pembaca untuk kartu kredit dan kartu keuangan lainnya (sekali lagi, diadopsi secara luas). Dalam beberapa kasus, RFID pasif akan menggantikan pemindai kode batang optik; di negara lain, ini akan menggantikan kontak fisik dan gesekan.

Perhatikan bahwa tag aktif menawarkan cerita dan rangkaian aplikasi yang sangat berbeda. Misalnya, mereka kini tertanam dalam bola sepak profesional dan bola sepak, dan bahkan para pemainnya, untuk secara tepat melacak lokasi dan pergerakannya hingga akurasi sentimeter secara real-time. Hal ini memerlukan tingkat interogasi dan pembaruan dalam rentang kilohertz untuk memberikan akurasi yang diinginkan. Meskipun penggunaan ini sangat dramatis, namun biayanya relatif mahal baik untuk dukungan sistem maupun tag, karena tag harus diganti (atau bolanya dibuang) saat baterai habis; pengisian nirkabel adalah sebuah pilihan tetapi membawa masalah teknis lainnya).

Dasar-dasar RFID pasif itu sederhana

Tag pasif adalah contoh pemanenan energi yang sporadis dan tidak berkelanjutan, karena tag ini hanya mengekstraksi energi yang dibutuhkan dari medan elektromagnetik sebagai sumber oleh pembaca saat diinterogasi. Pembaca menciptakan medan osilasi yang dicegat oleh antena tag, yang sebenarnya lebih merupakan kumparan elektromagnetik daripada antena tradisional. Energi induksi disearahkan menjadi muatan yang kecil kapasitor yang kemudian memberi kekuatan pada tag (Gambar 1).

Gambar 1. Konsep transfer energi RFID dan interogasi selanjutnya sudah diketahui dan didasarkan pada prinsip elektromagnetik dasar (Gambar: Perangkat Analog/Maxim Terintegrasi).

Tag kemudian menukar datanya dengan pembaca menggunakan modulasi hamburan balik.

Tag RFID pasif memiliki tiga komponen utama: komponen elektronik dari chip itu sendiri, yang memiliki memori, konversi daya, dan “kecerdasan;” antena; dan substrat tempat chip dan antena dipasang (Gambar 2).

Gambar 2. Inti dari tag RFID adalah chip aktif dan antena datar yang terkait, dikombinasikan dengan lapisan substrat dan kemasan (Gambar: Teknologi InfinID).

Tag dapat dikemas dengan beberapa cara: (1) Inlay, hanya dengan antena RFID, chip, dan substrat, dan tidak ada label kertas atau bungkus plastik; (2) label, dimana label dililitkan pada tatahan (Gambar 3); atau (3) tag mandiri, yang mana selubung pelindung dililitkan di sekeliling tatahan dan mengubahnya menjadi tag yang dapat dirancang agar cukup kokoh.

Gambar 3. Melihat tag dasar memberikan sedikit wawasan tentang elektronik yang mendasari dan kecanggihan pengemasan (Gambar: Teknologi InfinID).

Beberapa tag dirancang untuk bekerja pada permukaan logam; sebaliknya, bahan lain akan berhenti bekerja jika diaplikasikan pada permukaan logam. Secara umum, semakin kecil tag, semakin kecil rentang bacanya.

RFID itu lama dan baru. Pemahaman tentang prinsip saling menggandeng tentu saja sudah cukup lama, dan gagasan untuk mentransmisikan kekuasaan dan menginterogasi respons pasif telah dipahami selama beberapa dekade dan dilakukan selama sekitar 50 tahun. Sistem RFID menjadi praktis dengan pengembangan biaya yang sangat rendah, IC kecil, dan prosesnya, yang dapat mendukung berbagai fungsi yang dibutuhkan dalam paket super tipis yang sesuai.

Setelah RFID melampaui tahap embrionik, industri menetapkan berbagai standar untuk meningkatkan interoperabilitas. Di antara frekuensi yang digunakan adalah 125 kHz hingga 134.2 kHz, 13.56 MHz, 860 MHz hingga 960 MHz, dan 2.45 GHz hingga 5.8 GHz (disebut tag gelombang mikro). Masing-masing pita telah menentukan spesifikasi operasional dan kinerja, dan masing-masing menawarkan trade-off dalam jangkauan, kinerja, arah, biaya, dan atribut RF lainnya (Gambar 4).

Gambar 4. Rentang RFID pasif adalah fungsi dari frekuensi operasi; jumlah sebenarnya bervariasi karena lingkungan listrik, jenis dan kepadatan benda di sekitar, dan banyak faktor lainnya (Gambar: TechTarget).

Standar ini juga menentukan bagaimana data RFID diformat (pola bit dan bidang data), jangkauannya (terkadang aplikasi menginginkan lebih banyak, ada yang menginginkan lebih sedikit), protokol siklus baca, dan banyak lagi. Karena kartu pasif berkekuatan interogasi membaca sinyal, maka dayanya sangat terbatas, sehingga protokol ini sangat penting karena peluang untuk mencoba ulang berkali-kali terbatas.

Artikel ini tidak akan membahas rincian teknis RFID pasif; Referensi menyebutkan beberapa sumber informasi yang berguna. Sebaliknya, artikel ini akan membahas dua aplikasi menarik dari tag RFID pasif, yang telah menjangkau pasar massal konsumen rata-rata, dan yang agak tidak terduga.

Konten EE World terkait
Kapan RFID pasif atau aktif digunakan?
Apa perbedaan antara RFID aktif dan pasif?
Bagaimana cara kerja tag RFID dan antena pembaca?
Pembaca RFID Menargetkan Pelanggan Medis, Ritel, Transportasi
Peningkatan RFID mendorong sistem tabung pneumatik “kuno” ke abad ke-21: Bagian 1
Peningkatan RFID mendorong sistem tabung pneumatik “kuno” ke abad ke-21: Bagian 2
Tag RAIN RFID ultra kecil untuk perangkat yang dapat dikenakan dan perawatan kesehatan
Drone Menyampaikan Sinyal RFID untuk Kontrol Inventaris
Tag RFID Plastik 12-Bit Dan Sistem Pembacaan Dengan Antena Cetak Layar
Pembongkaran: Jammer RFID Aktif ArmourCard
Barcode dan Pemindai, Bagian 1: Cara kerjanya
Barcode dan Pemindai, Bagian 2: Sejarah dan Perkembangan

Referensi eksternal
The Wall Street Journal, “Pemeriksaan Mandiri yang Bahkan Para Pembenci Akan Menyukainya”
The Wall Street Journal, “Perusahaan Induk Uniqlo Bertaruh Besar pada Chip RFID Kecil”
Impinj, “Bagaimana Uniqlo Melacak Gaya dan Penghematan dengan RAIN RFID”
Fokus RFID, “Apa keajaiban yang membuat UNIQLO memilih RFID?”
SEIKO RFID Technology Ltd., “Tag RFID Uniqlo”
Feigete Intelligent Technology Co., Ltd. “UNIQLO Menerapkan Tag RFID dan Sistem Self-Checkout RFID, Ini Sangat Menyederhanakan Proses Manajemen Inventarisnya”
Birdie dan Keranjang, “Bagaimana Topgolf Melacak Bola?”
CIO, “Lihat ke dalam lapangan latihan berteknologi tinggi Topgolf”
Golf Span, “Bagaimana Topgolf Melacak Bola? Teknologi Dijelaskan”
Reddit, “Jika ada di antara Anda yang bertanya-tanya seperti apa sensor di dalam bola Topgolf”
Berita golf Net, “Bagaimana cara kerja bola golf Topgolf? Inilah cara mereka mengetahui bahwa Anda memukul bola golf itu”
Impinj, “TopGolf Mengubah Lapangan Berkendara Golf dengan RAIN RFID”
Impinj, “Chip Tag RFID HUJAN Seri Monza R6”
Impinj, “Chip Tag RFID HUJAN untuk Visibilitas Tingkat Item”
Impinj, “Pembaca RFID Impinj Speedway RAIN untuk Pengembangan Solusi Fleksibel”
Aliansi RAIN, “Apa itu RAIN RFID”
Impinj, “Standar RFID”
GS1 AS, “50 Tahun GS1”
Xinyeton Technology Development Co, Ltd, “Bagaimana Cara Mencetak Tag RFID?”
Xinyeton Technology Development Co, Ltd, “Apa saja Jenis Tag RFID?”
Xinyeton Pengembangan Teknologi Co, Ltd, "Frekuensi LF, HF, UHF: Apa bedanya”
Catatan Elektronik, “Standar RFID: ISO, IEC, EPCglobal”
Wikipedia, “Identifikasi frekuensi radio”
RFID4U, “Cara Memilih Tag RFID yang Benar – Standar dan Mandat”
TechTarget, “RFID (identifikasi frekuensi radio)”
GAO Group, “Bagaimana Tag RFID Dirancang, Diproduksi, dan Dikemas”
Teknologi InfinID, “Tag RFID Pasif”