فهم نطاق مسافة علامة RFID

قبل الخوض في تفاصيل نطاق علامة RFID، تحتاج إلى فهم أساسيات تقنية RFID. يتكون نظام RFID من علامة وقارئ علامة ونظام خلفي.

يتم إرفاق علامة RFID بالعنصر الذي يجب تعقبه وتتكون من هوائي ورقاقة إلكترونية.

أن قارئ بطاقات التعريف بالترددات اللاسلكية تعمل كأرضية مركزية للاتصال في النظام. فهي تبعث إشارات لاسلكية، يستقبلها هوائي الوسم ويرسلها إلى الرقاقة. عندما تستقبل الإشارات، ترسل الرقاقة الدقيقة البيانات مرة أخرى إلى القارئ. وهكذا يعمل قارئ بطاقة التعريف اللاسلكية في حلقة إطلاق واستقبال الإشارات والمعلومات.

بعد ذلك، يقوم البرنامج أو النظام الخلفي بتفسير البيانات المرسلة إلى القارئ. يرتبط هذا المكون بقاعدة البيانات لتخزين واستخدام المعلومات المجمعة.

هناك أنواع نشطة وشبه نشطة وغير نشطة من علامات RFID.

• تحتوي العلامات النشطة على بطاريات أو مصدر طاقة خاص بها. وهي تطلق إشارات لاسلكية يلتقطها القارئ عبر الهوائيات. تسمح لها هذه الميزة بالعمل لمسافات طويلة وتقلل من الحاجة إلى التدخل البشري. الاسم البديل للعلامات النشطة هو قارئ RFID لمسافات طويلة.
• العلامات شبه النشطة هي العلامات شبه النشطة بين العلامات النشطة والسلبية لتحديد الهوية اللاسلكية. وهي تستخدم بطارية لتشغيل دوائر العلامة واستقبال إشارة الراديو مباشرة من القارئ. بالإضافة إلى ذلك، فهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب مدى قراءة طويل.
• لا تحتوي العلامات السلبية على مصدر طاقة خاص بها. فهي تعتمد على الطاقة المستمدة من الإشارات المنبعثة من قارئ RFID لتشغيل الرقاقة. لذلك، يجب أن تكون العلامات السلبية على مسافة معينة من القارئ لنقل البيانات. بمعنى آخر، يكون نطاق قراءتها أقصر من العلامات النشطة وشبه النشطة. ولكن على عكس قارئات RFID لمسافات طويلة، فإن العلامات السلبية لديها فرص أقل للتداخل اللاسلكي.

نطاق القراءة هو المصطلح الذي يصف المسافة التي يتم من خلالها قراءة العلامة. ومع ذلك، فإن نطاق قراءة علامة RFID هو أكثر من مجرد مواصفات. إنه عامل حيوي يحدد مدى فعالية العلامة الخاصة بك.

على سبيل المثال، يسمح لك قارئ RFID لمسافات طويلة بتتبع جميع علاماتك تلقائيًا. فهو يلغي الحاجة إلى المسح اليدوي أو تحديد المواقع بدقة. الميزة الناتجة عن ذلك هي جمع البيانات بشكل أسرع وإدارة الوقت المناسب. تساعد علامات RFID بعيدة المدى أيضًا على تقليل تكاليف العمالة وضمان سير العمل بسلاسة.

تضمن علامة RFID ذات نطاق القراءة الأمثل أن تظل علامتك موثوقة في بيئات مختلفة. ومع ذلك، يمكن أن تؤثر بعض العوامل على مسافة تتبع RFID الخاصة بك. وتشمل هذه العوامل;

هناك ثلاثة نطاقات تردد لاسلكي في تقنية RFID. تعمل أنظمة RFID على ترددات تتراوح بين الترددات المنخفضة والعالية والعالية جداً. في علامات تحديد الهوية بالترددات اللاسلكية، كلما كان التردد أعلى، كلما كان نطاق القراءة أطول.

تعمل أنظمة تحديد الهوية بالترددات اللاسلكية منخفضة التردد ضمن مساحات صغيرة. فهي تتطلب أن تكون العلامة والقارئ على بعد قدم أو نصف متر على الأكثر. ويطلق على هذا الحدوث تأثير المجال القريب. في حين أن علامات RFID منخفضة التردد غير مناسبة للتتبع لمسافات طويلة، إلا أنها مثالية للعديد من التطبيقات. ومن الأمثلة على ذلك قارئات البطاقات وبطاقات المفاتيح، حيث يتم تقريب العلامة من القارئ.

عندما تكون العلامة ذات التردد المنخفض خارج النطاق، تنخفض شدة الترددات اللاسلكية التي تستقبلها بسرعة. إذا زادت المسافة بين العلامة والقارئ، تنخفض الطاقة المرسلة إلى العلامة. على الرغم من أن علامات RFID عالية التردد توفر نطاق قراءة واسع، إلا أنها أكثر عرضة للتداخلات. يسهّل نطاق القراءة لبطاقات التعريف بالترددات الراديوية عالية الترددات اللاسلكية على الأجسام عرقلة الإرسال بين القارئ والعلامة.

تنقسم علامات RFID إلى علامات سلبية ونشطة. لا تحتوي العلامات السلبية على مصدر طاقة. بدلاً من ذلك، فإنها تعتمد على الطاقة من إشارة القارئ لتشغيل الرقاقة واسترجاع المعلومات. يحد هذا الاعتماد من نطاق قراءة العلامات السلبية إلى بضعة أمتار. وبعبارة أخرى، لكي تعمل بشكل صحيح، يجب أن تكون العلامة والقارئ على مقربة من بعضها البعض. في المقابل، تحتوي العلامات النشطة على بطاريات تساعدها على نقل البيانات على بعد مئات الأمتار من القارئ.

تعمل علامات RFID في الداخل والخارج على حد سواء. هذه الأجهزة الصغيرة متعددة الاستخدامات في تطبيقاتها. يمكنك أن تجدها في كل من الحقول التي ترعى فيها الماشية وفي الملاذ المنظم في مراكز التسوق. للأسف، يعني هذا التنوع في الاستخدامات أن علامات تحديد الهوية اللاسلكية غالباً ما تواجه مواد يمكن أن تؤثر على نطاق قراءتها. ومن الأمثلة على ذلك الماء والمعادن التي يمكن أن تمتص إشارات الراديو وتعكسها.

يحتوي كل من العلامة والقارئ على هوائيات. يلعب تصميم الهوائي دورًا حيويًا في تحديد نطاق القراءة. نظرًا لأن الهوائيات ذات التركيز الضيق تقرأ لفترة أطول من الهوائي السوطي البسيط، فقد ترغب في اتخاذ طريق مختصر. في حين أنه من السهل زيادة نطاق القراءة باستخدام هوائي عالي الاتجاه، فإن القيام بذلك يسبب المزيد من المشاكل.

يتسبب الشعاع الضيق في حدوث تداخل مع إشارات أي مستقبل آخر في اتجاه الشعاع. ستواجه أي علامة RFID منخفضة التردد على طول هذا المسار تداخلًا. والنتيجة الرئيسية لذلك ستكون جمع بيانات غير دقيقة.

يبلغ أقصر مدى قراءة لعلامة RFID حوالي 10 سم. العلامات ذات هذا النطاق هي علامات RFID منخفضة التردد (LF). تعمل ضمن ترددات 30 إلى 300 كيلوهرتز ولها وقت قراءة بطيء. ومع ذلك ، فيما يتعلق بالتداخل ، فإن علامات LF RFID ذات الترددات اللاسلكية هي الأقل حدوثًا.

علامات الترددات اللاسلكية عالية التردد (HF) لها مسافة قراءة تتراوح من 10 سم إلى 1 متر. وهي تعمل على ترددات تتراوح بين 3 إلى 300 ميغاهيرتز، على الرغم من أن العديد من علامات الترددات العالية التردد تعمل على تردد 13.56 ميغاهيرتز.

تتمتع علامات RFID ذات التردد العالي جداً (UHF) بأطول مدى للقراءة. في العلامة السلبية، يمكن أن تصل مسافة التتبع إلى 12 مترًا. من ناحية أخرى، مع العلامات النشطة، يمكن لعلامة UHF RFID ذات التردد فوق العالي أن تصل بسهولة إلى 300 قدم أو 100 متر.