RFID pasif menemui aplikasi pasaran massa yang tidak dijangka: bahagian 1

Tag RFID pasif telah diterima pakai secara meluas, dan beberapa aplikasi menunjukkan penyesuaian kreatif kepada keperluan yang tidak dipenuhi.

Sangat menarik untuk melihat bagaimana kemajuan dalam teknologi selalunya disesuaikan dengan aplikasi yang tidak diserlahkan dalam senario asal "kes penggunaan" mereka dan cara orang pandai menyesuaikan diri atau memanfaatkan teknologi baharu dengan cara yang tidak skrip. Contoh yang baik bagi fenomena ini ialah pengenalan frekuensi radio (RFID), di mana tag wayarles, kedua-duanya tidak berkuasa (pasif) dan berkuasa bateri (aktif), telah menemui kegunaan yang inovatif dan bijak.

Apakah tag RFID? Ia adalah teg kecil, nipis, rata dengan pemasangan elektronik penting yang mengandungi kod identiti dan mungkin beberapa data tambahan. Ia disoal siasat dan dibaca oleh pembaca bukan kenalan pada jarak beberapa sentimeter hingga beberapa meter, bergantung pada jenis tag, reka bentuk, kekerapan dan persekitaran operasi.

Oleh kerana kosnya yang rendah, jangka hayat yang panjang dan saiznya yang kecil, teg pasif sering digunakan untuk kategori umum yang dipanggil "penjejakan aset". Antara aplikasi asal yang diramalkan oleh penyokong RFID pasif ialah penggantian kod bar pada pakej runcit (tidak berlaku) dan di gudang (banyak diterima pakai di sana), kad ID peribadi tanpa hubungan untuk pekerja (juga digunakan secara meluas), dan wayarles pembaca untuk kad kredit dan kad kewangan lain (sekali lagi, penggunaan meluas). Dalam sesetengah kes, RFID pasif akan menggantikan pengimbas kod bar optik; dalam yang lain, ia akan menggantikan sentuhan fizikal dan leret.

Ambil perhatian bahawa teg aktif menawarkan cerita dan set aplikasi yang sangat berbeza. Sebagai contoh, mereka kini dibenamkan dalam bola sepak dan bola sepak profesional, dan juga pemain, untuk menjejak lokasi dan pergerakan mereka dengan tepat kepada ketepatan sentimeter dalam masa nyata. Ini memerlukan kadar soal siasat dan kemas kini dalam julat kilohertz untuk memberikan ketepatan yang diingini. Walaupun penggunaan ini dramatik, ia agak mahal dalam kedua-dua sokongan sistem dan teg, kerana teg mesti diganti (atau bola dibuang) apabila bateri kehabisan; pengecasan tanpa wayar adalah pilihan tetapi membawa isu teknikal lain).

Asas RFID pasif adalah mudah

Tag pasif ialah contoh penuaian tenaga secara sporadis dan bukannya berterusan, kerana ia hanya mengekstrak tenaga yang diperlukan daripada medan elektromagnet sebagai sumber oleh pembaca semasa disoal siasat. Pembaca mencipta medan berayun yang dipintas oleh antena tag, yang sebenarnya lebih kepada gegelung elektromagnet dan bukannya antena tradisional. Tenaga teraruh diperbetulkan untuk mengecas yang kecil kapasitor yang kemudian memberi kuasa pada tag (Rajah 1).

Rajah 1. Konsep pemindahan tenaga RFID dan soal siasat seterusnya terkenal dan berdasarkan prinsip elektromagnet asas (Imej: Peranti Analog/Maxim Integrated).

Teg kemudian menukar datanya dengan pembaca menggunakan modulasi backscatter.

Tag RFID pasif mempunyai tiga komponen utama: elektronik cip itu sendiri, yang mempunyai memori, penukaran kuasa dan "pintar;" antena; dan substrat di mana cip dan antena dipasang (Rajah 2).

Rajah 2. Pada teras teg RFID ialah cip aktif dan antena rata yang berkaitan, digabungkan dengan substrat dan lapisan pembungkusan (Imej: Teknologi InfinID).

Tag boleh dibungkus dalam beberapa cara: (1) Inlay, dengan hanya antena RFID, cip dan substrat, dan tiada label kertas atau sarung plastik; (2) label, di mana label dibalut di sekeliling tatahan (Rajah 3); atau (3) tag serba lengkap, di mana sarung pelindung dililit di sekeliling tatahan dan mengubahnya menjadi tag yang boleh direka bentuk untuk menjadi agak lasak.

Rajah 3. Melihat pada tag asas memberikan sedikit gambaran tentang elektronik asas dan kecanggihan pembungkusan (Imej: Teknologi InfinID).

Sesetengah tag direka untuk berfungsi pada permukaan logam; sebaliknya, yang lain akan berhenti berfungsi jika digunakan pada permukaan logam. Secara umum, lebih kecil teg, lebih kecil julat bacaan.

RFID adalah lama dan baru. Memahami prinsip gandingan bersama sudah lama, sudah tentu, dan idea untuk menghantar kuasa dan menyoal siasat tindak balas pasif telah difahami selama beberapa dekad dan diteruskan selama kira-kira 50 tahun. Sistem RFID menjadi praktikal dengan pembangunan kos ultrarendah, IC kecil, dan prosesnya, yang boleh menyokong pelbagai fungsi yang diperlukan dalam pakej super nipis yang sesuai.

Sebaik sahaja RFID bergerak melangkaui peringkat embrio, industri mewujudkan pelbagai piawaian untuk meningkatkan kesalingoperasian. Antara frekuensi yang digunakan ialah 125 kHz hingga 134.2 kHz, 13.56 MHz, 860 MHz hingga 960 MHz, dan 2.45 GHz hingga 5.8 GHz (dipanggil teg gelombang mikro). Setiap band telah mentakrifkan spesifik operasi dan prestasi, dan setiap satu menawarkan pertukaran dalam julat, prestasi, arah, kos dan atribut RF lain (Rajah 4).

Rajah 4. Julat RFID pasif ialah fungsi frekuensi operasi; nombor sebenar berbeza-beza disebabkan oleh persekitaran elektrik, jenis dan ketumpatan objek berdekatan, dan banyak faktor lain (Imej: TechTarget).

Piawaian juga mentakrifkan cara data RFID diformatkan (corak bit dan medan data), julat (kadang-kadang aplikasi mahu lebih banyak, ada yang mahu kurang), protokol kitaran baca dan banyak lagi. Memandangkan kad pasif kuasa menyoal siasat membaca isyarat, ia sangat terhad kuasa, jadi protokol adalah kritikal kerana terdapat peluang terhad untuk berbilang percubaan semula.

Artikel ini tidak akan membincangkan butiran teknikal RFID pasif; Rujukan memanggil beberapa sumber berguna maklumat tersebut. Sebaliknya, artikel ini akan melihat dua aplikasi menarik bagi tag RFID pasif, yang telah mencapai pasaran besar-besaran pengguna biasa, dan yang agak tidak dijangka.

Kandungan EE World yang berkaitan
Bilakah RFID pasif atau aktif harus digunakan?
Apakah perbezaan antara RFID aktif dan pasif?
Bagaimanakah tag RFID dan antena pembaca berfungsi?
Pembaca RFID Menyasarkan Pelanggan Perubatan, Runcit, Pengangkutan
Peningkatan RFID mendorong sistem tiub pneumatik "purba" ke abad ke-21: Bahagian 1
Peningkatan RFID mendorong sistem tiub pneumatik "purba" ke abad ke-21: Bahagian 2
Tag RFID RAIN ultra kecil untuk barang boleh pakai dan penjagaan kesihatan
Drones Relay Isyarat RFID untuk Kawalan Inventori
Teg RFID 12-Bit Plastik Dan Sistem Baca Keluar Dengan Antena Bercetak Skrin
Teardown: ArmourCard Active RFID Jammer
Kod Bar dan Pengimbas, Bahagian 1: Cara ia berfungsi
Kod Bar dan Pengimbas, Bahagian 2: Sejarah dan pembangunan

Rujukan luaran
The Wall Street Journal, "Pemeriksaan Sendiri Walaupun Pembenci Akan Suka"
The Wall Street Journal, “Syarikat Induk Uniqlo Bertaruh Besar untuk Cip RFID Kecil”
Impinj, "Cara Uniqlo Menjejaki Gaya dan Penjimatan dengan RAIN RFID"
Fokus RFID, “Apakah keajaiban yang membuatkan UNIQLO memilih RFID?”
SEIKO RFID Technology Ltd., "tag RFID Uniqlo"
Feigete Intelligent Technology Co., Ltd. "UNIQLO Menggunakan Teg RFID dan Sistem Daftar Keluar Sendiri RFID, Ini Sangat Memperkemaskan Proses Pengurusan Inventorinya"
Burung dan Bakul, "Bagaimana Topgolf Menjejaki Bola?"
CIO, "Lihat bahagian dalam rangkaian pemanduan berteknologi tinggi Topgolf"
Span Golf, "Bagaimana Topgolf Menjejaki Bola? Teknologi Diterangkan”
Reddit, "Sekiranya ada di antara anda tertanya-tanya bagaimana rupa sensor di dalam bola Topgolf"
Berita Golf Net, “Bagaimanakah bola golf Topgolf berfungsi? Begini cara mereka tahu anda memukul bola golf itu”
Impinj, "TopGolf Mengubah Sasar Memandu Golf dengan RAIN RFID"
Impinj, "Cip Teg RFID RAIN Siri Monza R6"
Impinj, "Cip Teg RFID RAIN untuk Keterlihatan Tahap Item"
Impinj, "Pembaca RFID Impinj Speedway RAIN untuk Pembangunan Penyelesaian Fleksibel"
RAIN Alliance, "Apa itu RAIN RFID"
Impinj, "Piawaian RFID"
GS1 AS, "50 Tahun GS1"
Xinyeton Technology Development Co, Ltd, "Bagaimana untuk Mencetak Teg RFID?"
Xinyeton Technology Development Co, Ltd, "Apakah Pelbagai Jenis Tag RFID?"
Xinyeton Technology Development Co, Ltd, "Kekerapan LF, HF, UHF: Apakah perbezaannya”
Nota Elektronik, "Piawaian RFID: ISO, IEC, EPCglobal"
Wikipedia, "Pengenalan frekuensi radio"
RFID4U, "Cara Memilih Tag RFID yang Betul - Piawaian dan Mandat"
TechTarget, "RFID (pengenalan frekuensi radio)"
Kumpulan GAO, "Cara Tag RFID Direka, Dikilang dan Dibungkus"
Teknologi InfinID, "Teg RFID Pasif"