Korkean taajuuden ja matalan taajuuden RFID-järjestelmät

RFID-järjestelmiä on erilaisia, ja ne toimivat eri radiotaajuuksilla. Taajuuden perusteella voidaan erottaa neljä erillistä järjestelmien luokkaa. Huomiomme kohdistuu nyt kuitenkin vain kahteen niistä: matala- ja korkeataajuisiin.

HF-RFID, joka on lyhenne sanoista High-frequency RFID, on yleisin RFID-teknologia. Sen lukuetäisyydet ovat jopa yhden metrin. Tämän ansiosta sitä voidaan hyödyntää erilaisissa sovelluksissa, kuten kulunvalvonnassa, asiakirjojen seurannassa ja lipunmyynnissä. Nämä järjestelmät toimivat korkealla taajuudella verrattuna LF-järjestelmiin. Useimmat HF-RFID-järjestelmät toimivat 13,56 MHz:n taajuudella HF-taajuusalueella, joka ulottuu 3 MHz:stä 30 MHz:iin.

Matalataajuinen RFID eli LF RFID on erikoistunut RFID-teknologia, jota käytetään karjanvalvonnassa ja kulunvalvonnassa. Se tarjoaa rajoitetun, enintään 10 cm:n lukuetäisyyden ja toimii pienellä teholla mutta voimakkaalla signaalilla. LF-RFID-järjestelmät toimivat keskimäärin 125 kHz:n taajuudella ja 134 kHz:n taajuudella 30 kHz:n ja 300 kHz:n taajuusalueen ääripäissä. LF-spektrin maailmanlaajuinen sovellettavuus on rajallinen, koska tehotasot ja taajuudet vaihtelevat eri alueilla hieman.

Niiden matalan taajuuden ansiosta ne voivat kommunikoida metalli- ja nestemäisessä tilassa mahdollisimman vähän häiriöitä aiheuttaen. Tämän vuoksi ne ovat vähemmän alttiita signaalin katkaisemiselle ja virittämättömyydelle kuin korkeataajuiset tunnisteet.

Nyt sinulla on jo perustiedot korkea- ja matalataajuisista RFID-järjestelmistä. Saat kuitenkin kattavamman ymmärtäminen. Tutustutaan siis tarkemmin niiden erilaisiin suorituskykymittareihin. Tämä valistaa sinua ja antaa sinulle tietoa, jotta voit tehdä tietoon perustuvan päätöksen erityistarpeidesi mukaisesti.

Tiedonsiirtonopeus on toinen tekijä, kun verrataan suurtaajuutta ja pientaajuutta. Taajuus on verrannollinen tiedonsiirtonopeuteen, jos et ollut tietoinen. Tämä on hyväksytty periaate langattomassa viestinnässä. Yritetään siis ymmärtää syy siihen. Näissä järjestelmissä käytetään binääristä merkintätapaa. Niissä on myös numerot "0" ja "1" tietojen lähettämiseen. Aaltomuotojen määrä sekunnissa määrittää RFID-tunnisteen signaalin taajuuden. Lisäksi jokainen aaltomuoto vastaa yhtä tavua dataa (0 tai 1).

Tämä osoittaa, että signaalin taajuuden kasvu vastaa sen lähettämän datan määrän kasvua. Taajuudesta riippumatta kaikki radiosignaalit kulkevat samalla nopeudella. Signaalit, joilla on suurempi tiedonsiirtokapasiteetti, lähettävät tietoa nopeammin.

Ero siirtonopeuksissa LF- ja HF-järjestelmien välillä on valtava. Matalataajuiset RFID-järjestelmät siirtävät tietoa 10 kilobitin sekuntinopeudella.. Lisäksi HF-järjestelmillä voidaan saada jopa 424 kilobittiä sekunnissa.

Kuten edellä mainittiin, nämä kaksi järjestelmää toimivat eri taajuusalueilla. Tästä huolimatta niiden taajuuskaistanleveys on suurempi kuin edellä mainittu. Matalataajuus tarkoittaa kaikkia järjestelmiä, jotka toimivat 30 kHz:n ja 30 kHz:n välisellä taajuusalueella. Suurtaajuusjärjestelmät toimivat radiosignaaleilla 3 MHz:n ja 30 MHz:n välisellä taajuusalueella.

Tietylle paikalle vahvistetut standardit aiheuttavat sen, että nämä standardit vaihtelevat. Mutta se riippuu alueesta, jossa olet. Jotta järjestelmä toimisi, jokaisen osan on aloitettava toiminta samalla taajuudella.

RFID-järjestelmän ohjelmoitavuus on ratkaiseva tekijä, joka vaikuttaa sen arvoon. RFID-tunnisteen taajuus koostuu mikrosirusta.. Lisäksi se sisältää substraatti, jossa on antenni. Laite voi tallentaa tietoja, joita lukijat voivat käyttää.

LF-tunnisteissa on lukumuisti, joten käyttäjät eivät voi ohjelmoida niihin uusia tietoja. Sitä vastoin HF-tunnisteissa on luku/kirjoitusmuisti. NFC-lukijaan on siis mahdollista tallentaa uusia tietoja.

Tämä ominaisuus rajoittaa useimmat LF-tunnisteet yhteen kohteeseen. HF-tunnisteiden luku- ja kirjoitusominaisuuksien ansiosta niitä voidaan kuitenkin käyttää useisiin kohteisiin.

Tunnisteiden muoto ja toiminnallisuus siirretään niiden muotokertoimeksi. Älykortit, avaimenperät, levykkeet ja tarrat ovat näiden tunnisteiden yleisimpiä käyttökohteita. Sisäkkeet, muoviset korvamerkit ja upotettavat biolasimerkit (joita käytetään eläinten jäljittämiseen) ovat muita matalataajuustunnisteiden tyyppejä. Kova Saatavana on myös ensiluokkaisesta ABS-muovista valmistettuja taajuusmerkkejä.

RF-järjestelmän tiedonsiirtoalueeseen voivat vaikuttaa monet tekijät. Yksi merkittävimmistä tekijöistä on toimintataajuus. Korkeataajuisissa signaaleissa on enemmän energiaa, koska niiden ottama teho kasvaa taajuuden myötä. Nämä signaalit voivat siten kulkea pidemmän matkan. HF- ja LF-signaaleilla on muihin järjestelmiin verrattuna rajoitettu viestintäalue. Matalataajuisen RFID-tunnisteen enimmäislukuetäisyys on 6 tuumaa. Korkeataajuisten tunnisteiden enimmäislukuetäisyys on kuitenkin 12 tuumaa antennista.

RFID-järjestelmät välittävät tietoja radiosignaalien avulla. Signaalin heikkeneminen ja vääristyminen ovat huolenaiheita, jotka jokaisen langattoman viestintäjärjestelmän on otettava huomioon. RF-järjestelmissä nesteet ja metallit aiheuttavat suurimmat haasteet. Metallit muuttavat RFID-signaalin taajuutta ja estävät tunnisteen moitteettoman toiminnan. Antennin toimintataajuus on verrannollinen sen suuruuteen. Tämä johtuu siitä, että antennin pituus on verrannollinen signaalin aallonpituuteen. 

Lisäksi tunnisteen antenni ja metallipinta ovat kosketuksissa toisiinsa. Näin ollen itse metallipinta alkaa toimia antennina. Tämä johtaa siihen, että tunnisteen antenni virittyy muuta järjestelmää alhaisemmalle taajuudelle. Vesi on erinomainen sähkönjohdin. Lisäksi se levittää radiosignaalia, kun se koskettaa sitä. Tämä johtuu energiaintensiivisestä varausten vaihtelusta. 

Radioaaltojen on käytävä läpi säilyttääkseen liikkeen. Kun taajuus kasvaa, energia Tarvitsen jotta aalto voi edetä vedessä. Matalan taajuuden vuoksi, he kokevat mahdollisimman vähän häiriöitä kommunikoidessaan metalli- ja nestemäisessä tilassa. Korkeataajuiset tunnisteet ovat kuitenkin alttiimpia signaalin heikkenemiselle ja virittymättömyydelle. Korkeataajuustunnisteet voivat toimia hyvin tällaisissa olosuhteissa.

Nyt saat suurimman osan tiedoista, joita tarvitaan eri RFID-järjestelmien erottamiseen toisistaan. Matalataajuiset järjestelmät soveltuvat näiden erojen vuoksi paremmin tiettyihin sovelluksiin. Korkeataajuisten järjestelmien sovelluksia ovat mm:

• IoT-automaatio
• Lipunmyynti
• Tunnistus
• Maksut
• Kirjaston kirjan seuranta

Organisaatiot käyttävät matalataajuisia RFID-järjestelmiä eri tarkoituksiin. Tällaisia ovat muun muassa kotieläin- ja eläinten seuranta, kulunvalvonta, autoteollisuuden sääntely ja terveydenhuolto.

Korkean taajuuden RFID-tekniikka eroaa matalan taajuuden RFID-tekniikasta. Reaalimaailman sovellukset noudattavat toimintataajuutta, kuten termi antaa ymmärtää. Molemmat taajuudet ovat sitä vastoin vähentyneet UHF-tekniikan käyttöönoton jälkeen. Niiden kustannustehokkuus sekä metallien ja aineiden kestävyys tekevät niistä silti varteenotettavan kilpailijan. Toinen niistä saattaa soveltua tietylle käyttäjälle paremmin kuin toinen. Se riippuu myös toimialasta ja sovelluksesta. Pienempien kustannustensa vuoksi LF on ihanteellinen esimerkiksi pienimuotoiseen toimintaan. Sovelluksissa, joissa kohteita on paljon, suurin osa käyttäjistä suosii HF-tunnisteita. Lisäksi sen tiedonsiirtonopeus on muita tyyppejä nopeampi.