Основные принципы работы RFID систем
Идея возможной замены штрих-кодов и магнитных карточек (из-за ограниченного объема хранящейся в них информации) на микрочип, привела к созданию так называемых "транспондеров" (термин transponder образовался в результате сокращенного слияния двух слов: transmitter - передатчик и responder - ответчик), внешне зачастую принимающих вид тех же самых карточек или навесных ярлычков. Для связи с внешним миром микрочип соединен с плоской антенной, закрученной в несколько витков и служащей инструментом преобразования электромагнитных сигналов. В транспондере удачно объединились новейшие достижения микроэлектроники с эффектами, известными еще с девятнадцатого века. 130 лет назад (1873 год) шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл сформулировал закон электромагнитной индукции (открытый экспериментально в 1831 году другим выдающимся физиком, англичанином Майклом Фарадеем), который гласит: если магнитный поток, проходящий сквозь поверхность, ограниченную некоторым контуром, изменяется во времени, в контуре индуцируется электродвижущая сила, равная скорости изменения потока (е = - dФ/dt). Если контур образован катушкой с числом витков w, то e = -w(dФ/dt). Используя этот эффект можно превратить антенну и в источник питания микрочипа (при наведении на нее переменного магнитного потока). Таким образом, транспондер представляет собой компактное автономное (не требующее батареек и проводов) информационное устройство, связь с которым может устанавливаться на значительном расстоянии и даже через преграды из тех или иных материалов (не являющихся электромагнитными экранами). Ярлык или этикетка с транспондером делают предмет (товар, объект, которому придан этот атрибут) распознаваемым даже в массе таких же (или иных) предметов, перемещаемых через контрольный пост. Например, посетитель магазина, выходя из торгового зала с корзинкой покупок, получает счет после пересечения зоны сканирующего устройства, которое считывает информацию со всех интеллектуальных этикеток предметов, лежащих в корзине. Можно представить схожую ситуацию в производственных условиях, когда через зону контроля провозятся, к примеру, стеллажи печатной продукции. Технология использования транспондеров может оказаться полезной при контроле материальных потоков, производственной логистике, складировании, архивации, хранении продукции, ее транспортировке и отгрузке. Примечателен в этом плане еще один пример на полиграфическую тему, связанный с учетом расхода рулонов бумаги. Штрих-код, нанесенный на упаковку рулона, срывается вместе с амбалажем при установке в ролевое зарядное устройство и рулон при этом мгновенно обезличивается. Транспондер же может быть закреплен на втулке рулона и сохранит информацию о нем до полного срабатывания (и даже дольше, что можно использовать для учета остатков бумаги на втулке). Производство этикеток с транспондерами уже поставлено на поток, поэтому стоимость этого атрибута достаточно умеренна. Наиболее весомой составляющей его цены являются расходы на микрочип, которые в настоящее время составляют сумму порядка 0,5 евро. Однако, с развитием сфер применения и росте выпуска транспондеров, что вполне ожидаемо, судя по широкому спектру областей, где изделия (полиграфического исполнения) с транспондерами уже нашли применение, затраты на их производство окупятся, а полиграфия приобщается к новому сектору рынка высоких технологий. Радиочастотная идентификация, это самостоятельное направление, входящее в группу автоматической идентификации и регистрации объектов при помощи радиочастотного канала связи. Идентификация объектов (субъектов) производится по уникальному цифровому коду, считываемому из памяти специализированной микросхемы-транспондера (transmitter/responder – передатчик-приемник) – электронной метки, прикрепляемой к объекту идентификации. Передача цифрового кода производится при помощи антенны, вмонтированной в корпус транспондера (так же как и специализированная микросхема) и представляющей с ним одно целое. Считывание уникального кода из памяти транспондера производится по запросу другого устройства – ридера или приемопередающего устройства, формирующего через определенные промежутки времени (как правило, доли секунды) запросного радиочастотного сигнала-посылки, при попадании в поле действия которого, транспондер, передает ответный цифровой код. В основе работы RFID системы лежит физика радиоволн. Существует несколько основных диапазонов частот: · LW (low wave) - низкочастотный диапазон; · HF (high frequency) - высокочастотный диапазон; · UHF (Ultra high frequency) - ультравысокочастотный диапазон; · Microwave - микроволновый диапазон. Характеристики RFID систем в различных диапазонах радиоволн и их применение представлены в табл. 4.4. Ниже рассматриваются, в основном, только принципы работы HF и UHF пассивных меток, как активно применяющихся на сегодняшний день RFID систем. Таблица 4.4 Характеристики RFID систем в различных диапазонах радиоволн
Дальность считывания пассивных меток определяется методом передачи данных считывателю. Работа HF-системы осуществляется на основе «ближнего поля», которое использует индуктивную связь метки с магнитным полем, излучаемым антенной считывателя (принцип трансформатора). Дальность считывания пассивной HF-метки в среднем 1 метр. UHF функционирует на основе «дальнего поля». Антенна считывателя излучает электромагнитную энергию (принцип радара), метка получает энергию, а микрочип использует энергию для замены заряда антенны и обратно отражает сигнал (обратное рассеивание). Дальность считывания пассивной UHF-метки в среднем 5 метров.
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1193)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |