Zrozumienie zasięgu tagów RFID

Zanim przejdziemy do specyfiki zakresu tagów RFID, należy zrozumieć podstawy technologii RFID. System RFID składa się z tagu, czytnika tagów i systemu zaplecza.

Znacznik RFID jest przymocowany do przedmiotu, który ma być śledzony i składa się z anteny i mikroprocesora.

An Czytnik tagów RFID działa jako centralny punkt komunikacji w systemie. Emituje sygnały radiowe, które antena tagu odbiera i wysyła do mikroprocesora. Po odebraniu sygnałów mikroprocesor przesyła dane z powrotem do czytnika. Czytnik tagów RFID działa zatem w pętli uwalniania i odbierania sygnałów i informacji.

Następnie oprogramowanie lub system zaplecza interpretuje dane przesłane do czytnika. Ten komponent odnosi się do bazy danych w celu przechowywania i wykorzystywania zebranych informacji.

Istnieją aktywne, półaktywne i pasywne typy tagów RFID.

• Tagi aktywne posiadają własne baterie lub źródło zasilania. Emitują one sygnały radiowe, które czytnik odbiera za pomocą anten. Ta cecha pozwala im pracować na dużych odległościach i zmniejsza potrzebę ingerencji człowieka. Alternatywną nazwą dla tagów aktywnych jest czytnik RFID dalekiego zasięgu.
• Półaktywne tagi są czymś pośrednim między aktywnymi i pasywnymi tagami RFID. Wykorzystują one baterię do zasilania obwodów tagu i odbierają sygnał radiowy bezpośrednio z czytnika. Ponadto są one odpowiednie do zastosowań wymagających dużego zasięgu odczytu.
• Tagi pasywne nie mają własnego źródła zasilania. Zależą one od energii z sygnałów emitowanych przez czytnik RFID w celu zasilania mikroprocesora. Dlatego tagi pasywne powinny znajdować się w pewnej odległości od czytnika w celu transmisji danych. Innymi słowy, mają one krótszy zasięg odczytu niż tagi aktywne i półaktywne. Jednak w przeciwieństwie do czytników RFID o dużym zasięgu, tagi pasywne mają mniejsze szanse na zakłócenia radiowe.

Zasięg odczytu to termin opisujący odległość, z jakiej odczytywany jest tag. Jednak zasięg odczytu tagu RFID to coś więcej niż tylko specyfikacja. Jest to istotny czynnik, który określa skuteczność tagu.

Na przykład czytnik RFID dalekiego zasięgu umożliwia automatyczne śledzenie wszystkich znaczników. Eliminuje to potrzebę ręcznego skanowania lub precyzyjnego pozycjonowania. Wynikającą z tego zaletą jest szybsze gromadzenie danych i właściwe zarządzanie czasem. Znaczniki RFID dalekiego zasięgu pomagają również obniżyć koszty pracy i zapewnić płynny przepływ pracy.

Znacznik RFID o optymalnym zasięgu odczytu zapewnia niezawodność znacznika w różnych środowiskach. Jednak pewne czynniki mogą wpływać na odległość śledzenia RFID. Należą do nich;

W technologii RFID występują trzy pasma częstotliwości radiowych. Systemy RFID działają na częstotliwościach od niskich do wysokich i ultrawysokich. W przypadku tagów RFID im wyższa częstotliwość, tym większy zasięg odczytu.

Systemy RFID o niskiej częstotliwości działają w niewielkich przestrzeniach. Wymagają one, aby tag i czytnik znajdowały się w odległości co najwyżej stopy lub pół metra od siebie. Zjawisko to określane jest mianem efektu bliskiego pola. Chociaż tagi RFID o niskiej częstotliwości nie nadają się do śledzenia na duże odległości, są idealne do wielu zastosowań. Przykładem mogą być czytniki kart i kart-kluczy, gdzie tag jest zbliżany do czytnika.

Gdy tag o niskiej częstotliwości znajduje się poza zasięgiem, intensywność odbieranych przez niego częstotliwości radiowych gwałtownie spada. Jeśli odległość między tagiem a czytnikiem wzrasta, moc wysyłana do tagu spada. Chociaż znaczniki RFID o wysokiej częstotliwości oferują szeroki zakres odczytu, są one bardziej podatne na zakłócenia. Zasięg odczytu tagów RFID HF sprawia, że obiekty mogą łatwiej zakłócać transmisję między czytnikiem a tagiem.

Tagi RFID dzielą się na pasywne i aktywne. Tagi pasywne nie mają źródła zasilania. Zamiast tego polegają na energii z sygnału czytnika, aby zasilić mikrochip i pobrać informacje. Ta zależność ogranicza zasięg odczytu tagów pasywnych do kilku metrów. Innymi słowy, aby prawidłowo funkcjonować, tag i czytnik muszą znajdować się w pobliżu. Z kolei aktywne tagi posiadają baterie, które pomagają im przesyłać dane na odległość setek metrów od czytnika.

Tagi RFID działają zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz budynków. Te niewielkie urządzenia mają wszechstronne zastosowanie. Można je znaleźć zarówno na polach, na których pasą się zwierzęta gospodarskie, jak i w zorganizowanej przystani centrum handlowego. Niestety, ta wszechstronność oznacza, że tagi RFID często napotykają substancje, które mogą wpływać na ich zasięg odczytu. Przykłady obejmują wodę i metale, które mogą pochłaniać i odbijać sygnały radiowe.

Zarówno tag, jak i czytnik posiadają anteny. Konstrukcja anteny odgrywa istotną rolę w określaniu zasięgu odczytu. Ponieważ anteny o wąskim ognisku odczytują dłużej niż zwykłe anteny biczowe, możesz chcieć pójść na skróty. Chociaż łatwo jest zwiększyć zasięg odczytu za pomocą anteny o wysokim kierunku, powoduje to więcej problemów.

Wąska wiązka powoduje zakłócenia sygnałów każdego innego odbiornika w kierunku wiązki. Każdy tag RFID o niskiej częstotliwości na tej ścieżce będzie narażony na zakłócenia. Głównym skutkiem tego będzie niedokładne zbieranie danych.

Najkrótszy zasięg odczytu znacznika RFID wynosi około 10 cm. Znaczniki o takim zasięgu to znaczniki RFID o niskiej częstotliwości (LF). Działają one w zakresie częstotliwości od 30 do 300 kHz i mają wolny czas odczytu. Jednak jeśli chodzi o zakłócenia, znaczniki RFID LF występują najrzadziej.

Tagi RFID wysokiej częstotliwości (HF) mają odległość odczytu od 10 cm do 1 m. Działają na częstotliwościach od 3 do 300 MHz, chociaż wiele tagów HF działa na częstotliwości 13,56 MHz.

Znaczniki RFID o ultrawysokiej częstotliwości (UHF) mają najdłuższy zasięg odczytu. W przypadku tagów pasywnych odległość śledzenia może osiągnąć 12 metrów. Z drugiej strony, w przypadku tagów aktywnych, UHF RFID z łatwością osiąga 300 stóp lub 100 metrów.