RFID-süsteemide põhiprintsiibid

1. Põhiprintsiibid

Elektrooniliste siltide ja lugejate vahelise side- ja energiatuvastusmeetodite vaatenurgast võib süsteemid üldiselt jagada kahte kategooriasse, nimelt induktiivse sidestuse (induktiivsidestus) süsteemid ja elektromagnetilise tagasihajumise sidestuse (backscatter Coupling) süsteemid. Induktiivne sidestus teostab sidestamise läbi kõrgsagedusliku vahelduva magnetvälja ruumis, mis põhineb elektromagnetilise induktsiooni seadusel; elektromagnetilise tagasihajumise sidestus ehk radari põhimudel, kiiratav elektromagnetlaine peegeldub pärast sihtmärgi tabamist ja kannab samal ajal sihtmärgi informatsiooni, lähtudes elektromagnetlainete ruumilise leviku reeglitest.

2. Induktiivne sidestus RFID-süsteem

RFID-i induktiivne sidestusmeetod vastab ISO/IEC 14443 protokollile. Induktiivsidestatud elektroonilised sildid koosnevad elektroonilisest andmekandjast, mis koosneb tavaliselt ühest mikrokiibist ja antennina kasutatavast suure pindalaga mähist.

Peaaegu kõik induktiivselt ühendatud elektroonilised sildid töötavad passiivselt. Kogu sildil oleva mikrokiibi tööks vajaliku energia annab lugeja poolt saadetud indutseeritud elektromagnetenergia. Kõrgsagedusliku tugeva elektromagnetvälja tekitab lugeja antenni mähis ja see läbib pooli ristlõike ja mähise ümbritsevat ruumi, põhjustades elektromagnetilise induktsiooni läheduses asuvates elektroonilistes märgistes.

3. Elektromagnetiline tagasihajumineRFID süsteem

(1) Tagasihajumise modulatsioon

Radaritehnoloogia annab RFID-i tagasihajumise sidestusmeetodi teoreetilise ja rakendusliku aluse. Kui elektromagnetlaine puutub kokku kosmose sihtmärgiga, neeldub sihtmärk osa selle energiast ja teine ​​osa hajub erinevatesse suundadesse erineva intensiivsusega. Hajutatud energiast peegeldub väike osa tagasi saateantennile ja antenn võtab selle vastu (seega saateantenn on ka vastuvõtuantenn). Vastuvõetud signaali võimendatakse ja töödeldakse sihtmärgi kohta asjakohase teabe saamiseks.

Kui elektromagnetlained kiirgavad antennist ümbritsevasse ruumi, puutuvad nad kokku erinevate sihtmärkidega. Osa sihtmärgini jõudvast elektromagnetlaineenergiast (vaba ruumi sumbumine) neeldub sihtmärgis ja teine ​​osa hajub erinevatesse suundadesse erineva intensiivsusega. Osa peegeldunud energiast naaseb lõpuks saateantenni ja seda nimetatakse kajaks. Radaritehnoloogias saab seda peegeldunud lainet kasutada sihtmärgi kauguse ja orientatsiooni mõõtmiseks.

RFID-süsteemide puhul saab elektromagnetilise tagasihajumise sidestust kasutada andmete edastamiseks elektroonilistelt siltidelt lugejatele, kasutades elektromagnetlainete peegeldust. Seda töömeetodit kasutatakse peamiselt 915MHz, 2,45GNz või kõrgemate sagedustega süsteemides.

(2) RFID-i tagasihajumise sidestusmeetod

Elektromagnetlaine sihtmärgilt peegeldumise sagedus määratakse peegelduse ristlõikega. Peegelduse ristlõike suurus on seotud mitmete parameetritega, nagu sihtmärgi suurus, kuju ja materjal, elektromagnetlaine lainepikkus ja polarisatsioonisuund jne. Kuna sihtmärgi peegeldusvõime suureneb tavaliselt sagedus suureneb, RFID tagasihajumise sidestusmeetodil kasutatakse UHF-i ja UHF-i ning transpondri ja lugeja vaheline kaugus on suurem kui 1 m. Lugejad, transponderid (elektroonilised sildid) ja antennid moodustavad transiiveri sidesüsteemi.