Az RFID rendszerek alapelvei

1. Alapelvek

Az elektronikus címkék és leolvasók közötti kommunikációs és energiaérzékelési módszerek szempontjából a rendszerek általában két kategóriába sorolhatók, nevezetesen az induktív csatolású (Induktív csatolás) rendszerekre és az elektromágneses visszaszórásos csatolórendszerekre (Backscatter Coupling). Az induktív csatolás az elektromágneses indukció törvényén alapuló, nagyfrekvenciás váltakozó mágneses téren keresztül valósítja meg a csatolást; Az elektromágneses visszaszórás csatolás, azaz a radar elvi modellje, a kibocsátott elektromágneses hullám a célba ütközés után visszaverődik, és egyben visszaviszi a célinformációt, az elektromágneses hullám térbeli terjedési szabályai alapján.

2. Induktív csatolású RFID rendszer

Az RFID induktív csatolási módszere megfelel az ISO/IEC 14443 protokollnak. Az induktív csatolású elektronikus címkék egy elektronikus adathordozóból állnak, amely általában egyetlen mikrochipből és egy antennaként használt nagy felületű tekercsből áll.

Szinte minden induktív csatolású elektronikus címke passzívan működik. A címkében található mikrochip működéséhez szükséges összes energiát az olvasó által küldött indukált elektromágneses energia biztosítja. A nagyfrekvenciás erős elektromágneses mezőt az olvasó antennatekercse hozza létre, és áthalad a tekercs keresztmetszetén és a tekercs környező terén, és elektromágneses indukciót okoz a közeli elektronikus címkékben.

3. Elektromágneses visszaszórásRFID rendszer

(1) Visszaszórás moduláció

A radartechnológia elméleti és alkalmazási alapot nyújt az RFID visszaszórásos csatolási módszeréhez. Amikor egy elektromágneses hullám találkozik egy térbeli célponttal, energiájának egy részét a céltárgy elnyeli, a másik részét pedig különböző intenzitással különböző irányokba szórja szét. A szórt energiák közül egy kis rész visszaverődik az adóantennára, és az antenna veszi (tehát az adóantenna egyben vevőantenna is). A vett jelet felerősítik és feldolgozzák, hogy releváns információkat kapjanak a célpontról.

Amikor egy antenna elektromágneses hullámokat bocsát ki a környező térbe, különböző célpontokkal találkoznak. A célpontot elérő elektromágneses hullámenergia egy részét (szabadtér csillapítás) a céltárgy elnyeli, másik részét pedig különböző intenzitással, különböző irányokba szórja szét. A visszavert energia egy része végül visszatér az adóantennához, és visszhangnak nevezik. A radartechnológiában ez a visszavert hullám felhasználható a cél távolságának és tájolásának mérésére.

Az RFID-rendszerek esetében az elektromágneses visszaszórásos csatolás használható az elektronikus címkéktől az olvasókhoz történő adatátvitel befejezéséhez elektromágneses hullámvisszaverődés segítségével. Ezt a munkamódszert főleg 915 MHz, 2,45 GNz vagy magasabb frekvenciájú rendszerekben alkalmazzák.

(2) RFID visszaszórásos csatolási módszer

Azt a frekvenciát, amelyen az elektromágneses hullám visszaverődik a célpontról, a visszaverődés keresztmetszete határozza meg. A reflexiós keresztmetszet mérete egy sor paramétertől függ, mint például a céltárgy mérete, alakja és anyaga, az elektromágneses hullám hullámhossza és polarizációs iránya stb. Mivel a céltárgy reflexiós teljesítménye általában növekszik a frekvencia növekszik, az RFID visszaszórásos csatolási módszer UHF-et és UHF-et használ, a transzponder és az olvasó közötti távolság pedig nagyobb, mint 1 m. Az olvasók, transzponderek (elektronikus címkék) és antennák adó-vevő kommunikációs rendszert alkotnak.