Высокочастотные и низкочастотные системы RFID

Технология RFID уже много лет является неотъемлемой частью промышленности и цепочек поставок. Эти системы обеспечивают видимость операций и позволяют пользователям отслеживать активы. Высокочастотные и низкочастотные системы были первыми двумя категориями RFID. Они занимали лидирующие позиции на рынке до появления технологии UHF. Конкурируя друг с другом, они продолжают занимать значительные позиции на многих рынках. О том, кто будет преобладать в высокочастотной VS низкочастотной системе RFID, и пойдет речь сегодня.

Введение в высоко- и низкочастотные системы

Системы RFID бывают разных видов, каждая из которых работает в своем диапазоне радиочастот. По частоте можно выделить четыре категории таких систем. Но наше внимание сегодня будет направлено только на две из них: низкочастотные и высокочастотные.

Что такое высокочастотная (HF) радиометка?

HF RFID, что расшифровывается как High-frequency RFID, является наиболее распространенной технологией RFID. Она позволяет сократить дальность считывания до 1 фута. Это позволяет использовать ее в различных приложениях, включая контроль доступа, отслеживание документов и продажу билетов. Эти системы работают на высокой частоте по сравнению с НЧ-системами. Большинство систем HF RFID работают на частоте 13,56 МГц в диапазоне HF, который простирается от 3 МГц до 30 МГц.

Что такое низкочастотная (НЧ) радиометка?

Низкочастотная радиометка, или LF RFID, - это специализированная технология RFID, используемая для мониторинга скота и контроля доступа. Она обеспечивает ограниченную дальность считывания, не превышающую 10 см, и работает на низкой мощности, но с сильным сигналом. Системы LF RFID работают на частоте 125 КГц в среднем и 134 КГц на крайних участках диапазона частот от 30 до 300 КГц. Глобальная применимость низкочастотного спектра ограничена из-за незначительных различий в уровнях мощности и частоты в разных регионах.

Низкая частота позволяет им передавать сигнал в металлическом и жидком состоянии с минимальными помехами. Это делает их менее восприимчивыми к лишению сигнала и отстройке, чем высокочастотные метки.

Высокочастотные VS низкочастотные системы RFID: В чем разница?

высокочастотная и низкочастотная система rfid

К настоящему времени вы уже имеете базовое представление о высокочастотных и низкочастотных системах RFID. Тем не менее, вы получите более полное представление понимание. Итак, давайте подробнее рассмотрим их различные показатели производительности. Это просветит вас и даст знания, которые позволят принять взвешенное решение с учетом ваших конкретных потребностей.

Скорость передачи данных

Скорость передачи данных - еще один фактор при сравнении высокочастотных и низкочастотных устройств. Частота пропорциональна скорости передачи данных, если вы не знали. Это является общепринятым принципом беспроводной связи. Итак, давайте попробуем понять причину этого. В этих системах используется двоичная система счисления. Они также содержат цифры "0" и "1" для передачи данных. Количество колебаний в секунду определяет частоту сигнала RFID-метки. Кроме того, каждая волновая форма соответствует одному байту данных (0 или 1).

Это показывает, что увеличение частоты сигнала соответствует увеличению объема данных, которые он может передать. Независимо от частоты, все радиосигналы распространяются с одинаковой скоростью. Сигналы, обладающие большей пропускной способностью, будут передавать информацию быстрее.

Разница в скорости передачи данных между НЧ и ВЧ системами огромна. Низкочастотные системы RFID передают информацию со скоростью 10 килобит в секунду. Кроме того, высокочастотные системы способны получать Скорость передачи данных до 424 килобит в секунду.

Операционная частота

Как уже говорилось, эти две системы работают в разных частотных диапазонах. Несмотря на это, их частотный диапазон превышает указанный ранее. К низкочастотным относятся системы, функционирующие в диапазоне частот от 30 кГц до 30 кГц. Высокочастотные системы работают с использованием радиосигналов в диапазоне частот от 3 МГц до 30 МГц.

Стандарты, установленные для конкретного места, приводят к тому, что эти стандарты могут быть разными. Но это зависит от региона, в котором вы находитесь. Чтобы система функционировала, каждая деталь должна начинать работу с одинаковой частотой.

Программируемость

Программируемость RFID-системы - важнейший элемент, влияющий на ее стоимость. Частотная метка RFID состоит из микрочипа. Кроме того, он содержит подложка с антенной. Устройство может хранить данные, к которым могут получить доступ считывающие устройства.

Метки LF имеют память только для чтения, поэтому пользователи не могут перепрограммировать их на новые данные. В отличие от них, HF-метки оснащены памятью для чтения/записи. Таким образом, можно сохранять новую информацию в считывателе NFC.

Эта характеристика ограничивает применение большинства LF-меток одним предметом. Однако возможность чтения/записи HF-меток делает их применимыми к различным предметам.

Форм-фактор тега

Форма и функциональность идентификаторов упоминаются так называемый форм-фактор. Смарт-карты, брелоки, диски и этикетки - наиболее частые варианты использования этих меток. Вкладыши, пластиковые ушные метки и встраиваемые метки из биостекла (используются для отслеживания животных) - это еще один тип низкочастотных меток. Hard Также доступны частотные метки, изготовленные из высококачественного ABS-пластика.

Диапазон связи/чтения

На дальность связи радиочастотной системы может влиять множество факторов. Одним из наиболее значимых факторов является рабочая частота. Более высокочастотные сигналы обладают большей энергией, поскольку их потребляемая мощность увеличивается с ростом частоты. Поэтому такие сигналы могут преодолевать большее расстояние. ВЧ- и НЧ-сигналы имеют ограниченный диапазон связи по сравнению с другими системами. Максимальная дальность считывания низкочастотной метки RFID составляет 6 дюймов. Однако максимальная дальность считывания высокочастотных меток составляет 12 дюймов от антенны.

Уязвимость перед окружающей средой

Системы RFID передают данные с помощью радиосигналов. Деградация и искажение сигнала - это проблемы, которые должна решать каждая система беспроводной связи. Для радиочастотных систем наиболее серьезные проблемы представляют жидкости и металлы. Металлы изменяют частоту радиочастотного сигнала и препятствуют нормальной работе метки. Рабочая частота антенны пропорциональна ее величине. Это обусловлено тем, что длина антенны пропорциональна длине волны сигнала. 

Более того, антенна метки и металлическая поверхность находятся в контакте. Таким образом, металлическая поверхность сама начинает работать как антенна. Это В результате антенна метки настраивается на более низкую частоту, чем вся остальная система. Вода - отличный проводник электричества. Кроме того, при контакте с ней она рассеивает радиосигнал. Это происходит из-за энергоемких колебаний зарядов. 

Чтобы сохранить движение, радиоволна должна претерпевать изменения. Таким образом, с увеличением частоты энергия нужно для распространения волны по воде. Благодаря низкой частоте, они при обмене данными в металлическом и жидком состояниях. Однако высокочастотные метки более чувствительны к деградации и расстройству сигнала. Высокочастотные метки могут хорошо функционировать в таких условиях.

Применение низких и высоких частот

rfid ушные метки для овец

Теперь вы получили большую часть информации, необходимой для различения различных систем RFID. Благодаря этим различиям низкочастотные системы лучше подходят для конкретных применений. Области применения высокочастотных систем включают:

  • Автоматизация IoT
  • Продажа билетов
  • Аутентификация
  • Платежи
  • Отслеживание книг в библиотеке

Организации используют низкочастотные системы RFID для различных целей. К ним относятся животноводство и слежение за животнымиКонтроль доступа, регулирование автомобильных перевозок и здравоохранение.

Заключение

Технология высокочастотной радиометки отличается от низкочастотной. Реальные приложения, как следует из термина, следуют за рабочей частотой. Напротив, обе эти технологии пережили спад с момента появления технологии UHF. Тем не менее, их экономичность и устойчивость к металлам и веществам делают их жизнеспособными соперниками. Для конкретного пользователя один из них может быть более подходящим, чем другой. Кроме того, это зависит от отрасли и сферы применения. Благодаря низкой стоимости LF идеально подходит, например, для небольших производств. В приложениях с большим количеством товаров большинство пользователей предпочитают использовать высокочастотные метки. Кроме того, они имеют более высокую скорость передачи данных по сравнению с другими типами.