Nagyfrekvenciás VS alacsony frekvenciájú RFID rendszerek

Az RFID-rendszerek különböző fajtái léteznek, amelyek mindegyike más-más rádiófrekvencia-tartományban működik. Az ilyen rendszerek négy különböző kategóriája különböztethető meg a frekvenciájuk alapján. Figyelmünk ma azonban csak kettőre irányul: az alacsony és a magas frekvenciára.

A HF RFID, ami a nagyfrekvenciás RFID rövidítése, a legelterjedtebb RFID-technológia. Az olvasási hatótávolság akár 1 lábra is csökkenhet. Ez lehetővé teszi a különböző alkalmazásokban való felhasználását, beleértve a beléptetés-ellenőrzést, a dokumentumkövetést és a jegykiadást. Ezek a rendszerek az LF rendszerekhez képest magas frekvencián működnek. A legtöbb HF RFID-rendszer 13,56 MHz-en működik, a HF frekvenciasávon belül, amely 3 MHz-től 30 MHz-ig terjed.

Az alacsony frekvenciájú RFID vagy LF RFID egy speciális RFID-technológia, amelyet az állatállományok megfigyelésében és a hozzáférés-ellenőrzésben használnak. Korlátozott, legfeljebb 10 cm-es olvasási tartományt biztosít, és kis teljesítményen, de erős jellel működik. Az LF RFID-rendszerek átlagosan 125 KHz-en, a 30 KHz és 300 KHz közötti frekvenciatartomány szélső végein pedig 134 KHz-en működnek. A kisfrekvenciás spektrum globális alkalmazhatósága korlátozott, mivel a különböző régiókban a teljesítményszintek és a frekvencia kisebb eltérései miatt.

Alacsony frekvenciájuk lehetővé teszi számukra, hogy fém és folyékony állapotban is minimális zavarással kommunikáljanak. Ezáltal kevésbé érzékenyek a jelmegvonásra és az áthangolásra, mint a nagyfrekvenciás címkék.

Mostanra már rendelkezik alapvető ismeretekkel a nagyfrekvenciás és a kisfrekvenciás RFID-rendszerekről. Mégis, átfogóbb képet fog kapni a megértése. Vizsgáljuk meg tehát tovább a különböző teljesítménymutatókat. Ez a felvilágosítja Önt, és felvértezi azzal a tudással, amellyel megalapozott döntést hozhat az Ön egyedi igényeihez.

Az adatátviteli sebesség egy másik tényező a nagyfrekvenciás és az alacsony frekvencia összehasonlításakor. A frekvencia arányos az adatátviteli sebességgel, ha nem tudná. Ez a a vezeték nélküli kommunikációban elfogadott elv. Próbáljuk meg tehát megérteni ennek okát. Ezek a rendszerek bináris jelölést használnak. Ezek is tartalmazzák a "0" és az "1" számjegyeket az adatok küldéséhez. A másodpercenkénti hullámformák száma határozza meg az RFID-címke jelének frekvenciáját. Ezenkívül minden hullámforma egyetlen bájt adatnak (0 vagy 1) felel meg.

Ez a azt mutatja, hogy egy jel frekvenciájának növekedése megfelel az általa küldhető adatmennyiség növekedésének. A frekvenciától függetlenül minden rádiójel azonos sebességgel terjed. A nagyobb adattovábbítási kapacitással rendelkező jelek gyorsabban küldik az információt.

Az LF és HF rendszerek közötti átviteli sebességek közötti különbség óriási. Az alacsony frekvenciájú RFID-rendszerek 10 kilobit/másodperc sebességgel továbbítják az információkat.. Továbbá a HF-rendszerek alkalmasak arra, hogy akár 424 kilobit/másodperc átviteli sebesség.

Mint már említettük, ez a két rendszer különböző frekvenciatartományokban működik. Ennek ellenére a frekvenciasávszélességük nagyobb, mint a korábban említett. Az alacsony frekvencia a 30 kHz és 30 kHz közötti frekvenciatartományban működő bármely rendszerre vonatkozik. A nagyfrekvenciás rendszerek a 3 MHz és 30 MHz közötti frekvenciatartományban működő rádiójelekkel működnek.

Az egy adott helyszínre megállapított szabványok miatt ezek a szabványok eltérőek. De ez attól a régiótól függ, amelyben Ön található. Ahhoz, hogy egy rendszer működjön, minden résznek azonos frekvencián kell elindulnia.

Az RFID-rendszer programozhatósága döntő fontosságú elem, amely befolyásolja annak értékét. Az RFID-címke frekvenciája egy mikrochipből áll.. Továbbá, ez tartalmazza antennával ellátott szubsztrátum. Az eszköz tárolhat olyan adatokat, amelyekhez az olvasók hozzáférhetnek.

Az LF címkék csak olvasható memóriával rendelkeznek, így a felhasználók nem tudják új adatokkal átprogramozni őket. Ezzel szemben a HF címkék olvasható/írható memóriával vannak felszerelve. Így lehetőség van új információk tárolására egy NFC-olvasón belül.

Ez a jellemző a legtöbb LF-címkét egyetlen elemre korlátozza. A HF címkék olvasási/írási képessége azonban több tételre is alkalmazhatóvá teszi őket.

Az azonosítók formája és funkcionalitása utalnak mint a formai tényezőjük. Az intelligens kártyák, kulcstartók, lemezek és címkék a leggyakoribb felhasználási területei ezeknek a címkéknek. Az alacsony frekvenciájú címkék további típusai a betétek, a műanyag füljelzők és a beágyazható bioglas címkék (amelyeket állatok nyomon követésére használnak). Kemény Prémium ABS műanyagból készült frekvenciacímkék is kaphatók.

Számos tényező befolyásolhatja egy RF-rendszer kommunikációs hatótávolságát. Az egyik legjelentősebb meghatározó tényező a működési frekvencia. A magasabb frekvenciájú jelek több energiával rendelkeznek, mivel a frekvenciával együtt nő a felvett teljesítményük. Ezek a jelek így nagyobb távolságot képesek megtenni. A HF és LF jelek kommunikációs hatótávolsága más rendszerekhez képest korlátozott. Egy alacsony frekvenciájú RFID-címke maximális olvasási tartománya 6 hüvelyk. A nagyfrekvenciás címkék maximális olvasási tartománya azonban 12 hüvelyk az antennától.

Az RFID-rendszerek rádiójelek segítségével továbbítják az adatokat. A jelromlás és a torzítás minden vezeték nélküli kommunikációs rendszernek foglalkoznia kell. Az RF-rendszerek esetében a folyadékok és a fémek jelentik a legnagyobb kihívást. A fémek megváltoztatják az RFID-jel frekvenciáját, és akadályozzák a címkék megfelelő működését. Az antenna működési frekvenciája arányos az antenna nagyságával. Ez a annak köszönhető, hogy az antenna hossza arányos a jel hullámhosszával. 

Ezenkívül a címke antennája és egy fémfelület érintkezik egymással. Így maga a fémfelület kezd el antennaként működni. Ez a azt eredményezi, hogy a címke antennája alacsonyabb frekvenciára hangolódik, mint a rendszer többi része. A víz kiváló elektromos vezető. Emellett a vele való érintkezéskor rádiójelet bocsát ki. Ez a a töltések energiaigényes ingadozása miatt következik be. 

A rádióhullámnak a mozgás fenntartásához át kell mennie. Tehát a frekvencia növekedésével az energia szükség van hogy a hullám a vízben terjedjen. Az alacsony frekvencia miatt, ők minimális zavarokat tapasztalnak a fém és folyékony állapotban történő kommunikáció során. A nagyfrekvenciás címkék azonban érzékenyebbek a jelromlásra és a hangoltság eltolódására. A nagyfrekvenciás címkék ilyen körülmények között is jól működnek.

Most megkapja a különböző RFID-rendszerek megkülönböztetéséhez szükséges információk nagy részét. Az alacsony frekvenciájú rendszerek e megkülönböztetések miatt jobban megfelelnek bizonyos alkalmazásokhoz. A nagyfrekvenciás rendszerek alkalmazásai közé tartoznak:

• IoT automatizálás
• Jegyértékesítés
• Hitelesítés
• Kifizetések
• Könyvtári könyvek nyomon követése

A szervezetek különböző célokra használják az alacsony frekvenciájú RFID-rendszereket. Ezek közé tartozik az állattenyésztés és állat nyomkövetés, hozzáférés-ellenőrzés, gépjármű-szabályozás és egészségügy.

A nagyfrekvenciás RFID-technológia különbözik az alacsony frekvenciájú RFID-technológiától. A valós alkalmazások követik az üzemi frekvenciát, ahogy a kifejezés is jelzi. Ezzel szemben az UHF technológia megjelenése óta mindkettőnél csökkenés tapasztalható. Mégis, költséghatékonyságuk és fémekkel és anyagokkal szembeni ellenálló képességük életképes versenyzővé teszi őket. Az egyik alkalmasabb lehet egy adott felhasználó számára, mint a másik. Ez az iparágtól és az alkalmazástól is függ. Csökkentett költségeik miatt az LF ideális például a kisléptékű műveletekhez. A nagy mennyiségű tételeket tartalmazó alkalmazásokban a felhasználók többsége a HF címkéket részesíti előnyben. Emellett gyorsabb adatátviteli sebességgel rendelkezik, mint más típusok.