Κατηγορίες: Πώς λειτουργεί, Κύκλωμα μικροελεγκτή
Αριθμός προβολών: 32508
Σχόλια σχετικά με το άρθρο: 0

Αναγνώριση ραδιοσυχνοτήτων (RFID): Λειτουργία και εφαρμογή

 

Αναγνώριση ραδιοσυχνοτήτων (RFID): Λειτουργία και εφαρμογήΗ αναγνώριση ραδιοσυχνοτήτων (RFID) είναι ένας τρόπος για να διασφαλιστεί η αποθήκευση και η μετάδοση πληροφοριών από έναν κατάλληλο φορέα ετικετών στην επιθυμητή τοποθεσία χρησιμοποιώντας ειδικές συσκευές. Αυτές οι ετικέτες αναγνωριστικών στοιχείων διευκολύνουν την αναγνώριση διαφόρων αντικειμένων: τα αγαθά στο κατάστημα, τα κινητά οχήματα κατά τη μεταφορά, τη βοήθεια για τον προσδιορισμό της θέσης τους, τον εντοπισμό ανθρώπων και ζώων, για να μην αναφέρουμε τις ευρείες δυνατότητες ταυτοποίησης εγγράφων και ιδιοκτησίας.


Τι είναι μια ετικέτα RFID

Το ηλεκτρομαγνητικό κύμα που λαμβάνεται από την ετικέτα RFID από την κεραία το ενεργοποιεί και καθίσταται δυνατή η εγγραφή δεδομένων στην ετικέτα και η ανάγνωση δεδομένων από την ετικέτα. Έτσι, η κεραία λειτουργεί ως πολυλειτουργικό κανάλι επικοινωνίας μεταξύ του πομποδέκτη και της ετικέτας, η οποία εξασφαλίζει πλήρως τις διαδικασίες μετάδοσης και λήψης δεδομένων.

Rfid

Κεραίες διαφόρων σχημάτων και μεγεθών μπορούν να ενσωματωθούν σε σαρωτές, πύλες, περιστροφές, σε διαφορετικά μέσα για την εργασία με ετικέτες RFID, προκειμένου να παρέχουν πρόσβαση στις πληροφορίες που αποθηκεύονται στις ετικέτες των αγαθών, των αντικειμένων, των ανθρώπων, των οχημάτων κ.λπ. - η οποία μετακινείται μέσω της εμβέλειας της κεραίας του σαρωτή και έχει μια ετικέτα RFID σε αυτήν.

Ετικέτα RFID

Η κεραία μπορεί να λειτουργεί συνεχώς και να διαβάζει συνεχώς τις ετικέτες σε μεγάλους αριθμούς, όλη την ώρα που τις αναλαμβάνει, ή μπορεί να ανάψει για λίγο από ένα σήμα από τον χειριστή. Μια κεραία με πομποδέκτη και αποκωδικοποιητή βρίσκεται συχνά σε ένα κοινό περίβλημα, έτσι ώστε το σήμα από την κεραία να αποδιαμορφώνεται αμέσως, να αποκρυπτογραφείται και να μεταδίδεται μέσω μιας τυποποιημένης διεπαφής σε έναν υπολογιστή για περαιτέρω επεξεργασία των ληφθέντων δεδομένων.

Η ίδια η ετικέτα περιέχει συνήθως μια κεραία, δέκτη, πομπό και μνήμη για την αποθήκευση δεδομένων. Η ετικέτα λαμβάνει ενέργεια από το ραδιοφωνικό σήμα της κεραίας του αναγνώστη ή από τη δική της πηγή ισχύος, αφού λάβει ένα εξωτερικό σήμα, η ετικέτα αποκρίνεται με το σήμα της, το οποίο περιέχει ορισμένες πληροφορίες αναγνώρισης. Έτσι οι ετικέτες RFID είναι ένα είδος ετικέτας, μόνο πιο έξυπνο.

Αρχή λειτουργίας RFID

Γράφοντας πληροφορίες σε μια ετικέτα RFID

Οι πληροφορίες μπορούν να καταγράφονται σε μια ετικέτα με διάφορους τρόπους, ανάλογα με το σχεδιασμό της ετικέτας. Έτσι, οι ετικέτες RFID μπορούν να είναι από τους παρακάτω τύπους:

  • Ετικέτες R / O μόνο για ανάγνωση (Μόνο για ανάγνωση), όταν τα δεδομένα εισάγονται στο στάδιο της κατασκευής ετικετών και δεν αλλάζουν πλέον.

  • WORM - ετικέτες για μία φορά εγγραφή και μετέπειτα πολλαπλή ανάγνωση (Write Once Read Many), δεν εισάγονται δεδομένα τέτοιων ετικετών στην παραγωγή, οι πληροφορίες καταγράφονται από το χρήστη μία φορά, τότε μπορούν να διαβαστούν πολλές φορές.

  • R / W - ετικέτες για επαναλαμβανόμενη γραφή και επακόλουθη επανάληψη ανάγνωσης πληροφοριών (Read / Write).


Παθητικές και ενεργές ετικέτες RFID

Μια παθητική ετικέτα RFID είναι σε θέση να λειτουργεί χωρίς τη δική της πηγή ενέργειας, λαμβάνει ενέργεια για ενέργεια μόνο από το σήμα του σαρωτή. Τέτοιες ετικέτες είναι μικρότερες σε μέγεθος από τις ενεργές, ελαφρύτερες σε βάρος, φθηνότερες στην παραγωγή και έχουν απεριόριστη διάρκεια ζωής - αυτό είναι το κύριο πλεονέκτημα τους.

Ένα μειονέκτημα υπό όρους μιας παθητικής ετικέτας RFID είναι ότι απαιτείται ένας αναγνώστης με επαρκώς υψηλή ισχύ. Η ενεργή ετικέτα διακρίνεται από την παρουσία μιας ενσωματωμένης μπαταρίας ή από την ανάγκη για μια συνδεδεμένη μπαταρία.

Τέτοιες ετικέτες αλληλεπιδρούν με την κεραία του σαρωτή σε μεγαλύτερη απόσταση από τις παθητικές ετικέτες, επειδή χρειάζονται λιγότερη ενέργεια από την κεραία κατά τη διάρκεια της λειτουργίας - αυτό είναι το κύριο πλεονέκτημα των ενεργών ετικετών, διαφέρουν στην περιοχή ανάγνωσης 2-3 φορές μεγαλύτερη από τις παθητικές ετικέτες και μια ενεργή ετικέτα μπορούν να κινούνται με μεγάλη ταχύτητα μέσω της περιοχής κάλυψης του σαρωτή και εξακολουθούν να έχουν χρόνο για εργασία.

Και οι δύο παθητικές και οι ενεργές ετικέτες για τις δυνατότητες εγγραφής / ανάγνωσης, μονής / πολλαπλής, μπορούν να διαφέρουν ευρέως ανεξάρτητα από τη μέθοδο ισχύος.

Συσκευή ετικέτας RFID

Συσκευή ετικέτας RFID

Ο δέκτης, ο πομπός, η κεραία και η μονάδα μνήμης είναι τα κύρια μέρη της ετικέτας RFID. Όλα εκτός από την κεραία τοποθετούνται στην περίπτωση ενός μικρού μικροκυκλώματος - ενός τσιπ, οπότε μπορεί να φαίνεται ότι το σήμα αποτελείται μόνο από μια κεραία πολλαπλών στροφών και ένα τσιπ. Στις ενεργές ετικέτες υπάρχει ένα άλλο μέρος - μια πηγή ενέργειας, μια μπαταρία λιθίου για παράδειγμα.



Οφέλη από τις ετικέτες RFID πάνω από τα γραφικά αναγνωριστικά

Ο γραμμωτός κώδικας εκτυπώνεται μόνο μία φορά στο στάδιο παραγωγής και συσκευασίας και οι πληροφορίες στην ετικέτα RFID μπορούν όχι μόνο να αλλάξουν εντελώς, αλλά και να συμπληρωθούν. Οι ετικέτες μπορούν να διαβαστούν άμεσα σε μεγάλους αριθμούς, χάρη στον μηχανισμό κατά του διαχωρισμού, ο οποίος είναι δύσκολο να επιτευχθεί για τους κώδικες γραφικών.

Παρά το γεγονός ότι οι κώδικες μήτρας μπορούν να φιλοξενήσουν σχετικά μεγάλες ποσότητες δεδομένων, χρειάζονται μεγάλες περιοχές για την εφαρμογή κωδικών, για παράδειγμα, για να γράψουν 50 byte με γραμμωτό κώδικα, απαιτείται φύλλο A4, ενώ μια ετικέτα RFID με τσιπ μόνο 1 τετραγωνικό εκατοστό είναι εύκολη θα κρατήσει 1000 byte.

Η γραφή στην ετικέτα είναι αρκετά γρήγορη και οι γραφικοί κώδικες πρέπει πρώτα να δακτυλογραφούν, να τυπωθούν και να επικολληθούν και ακόμη και να διατηρηθεί η ακεραιότητα της εικόνας.

Με τα αναγνωριστικά RFID, όλα είναι απλούστερα, αρκεί να "εμφυτεύσει" την ετικέτα στη συσκευασία στο στάδιο της παραγωγής (όχι απαραίτητα από το εξωτερικό), στη συνέχεια να γράψει τα δεδομένα με τρόπο μη επαφής και η ετικέτα θα είναι αιώνια (τουλάχιστον 1.000.000 αλληλεπιδράσεις με την κεραία του σαρωτή) βρωμιά ή σκόνη.

Επιπλέον, τα δεδομένα που έχουν καταχωρηθεί στην ετικέτα, εν όλω ή εν μέρει, μπορούν να προστατευθούν, εάν είναι απαραίτητο, από την ανάγνωση ή την αντικατάσταση με κωδικό πρόσβασης - αυτός είναι ένας αξιόπιστος τρόπος για την προστασία από τα παραπτώματα. Ταυτόχρονα, η ανάγνωση πραγματοποιείται σε οποιαδήποτε θέση του σημείου στην περιοχή κάλυψης του σαρωτή - αυτό είναι πιο βολικό από ένα γραφικό κώδικα που πρέπει να μεταφερθεί ομοιόμορφα στον σαρωτή.


Συχνότητα σύμφωνα με την εφαρμογή

Αναμεταδότης αυτοκινήτουΌπου απαιτείται υψηλή ταχύτητα ανάγνωσης, για παράδειγμα, για την παρακολούθηση των αυτοκινήτων σε κίνηση, τα σιδηροδρομικά οχήματα, σε συστήματα συλλογής αποβλήτων, χρησιμοποιούνται υψηλές συχνότητες 850-950 MHz και 2,4-5 GHz. Οι σαρωτές υψηλής συχνότητας συναρμολογούνται σε πύλες ή φράγματα και τοποθετείται μια ετικέτα RFID (αναμεταδότης), για παράδειγμα, στο παρμπρίζ ενός αυτοκινήτου. Το φάσμα της αλληλεπίδρασης μεταξύ της ετικέτας και του σαρωτή είναι από 4 έως 8 μέτρα, γεγονός που δημιουργεί ευνοϊκές συνθήκες για τους ανθρώπους, αφού ο αναγνώστης βρίσκεται μακριά από την εμβέλειά τους.

Επί του παρόντος, η περιοχή μεσαίων συχνοτήτων των 10-15 MHz είναι πολύ δημοφιλής. Χρησιμοποιείται σε μεταφορές και σε άλλες παρόμοιες εφαρμογές όπου απαιτείται εργασία με επανεγγράψιμες κάρτες, έξυπνες κάρτες κλπ. Πολλές τρέχουσες έξυπνες κάρτες λειτουργούν ακριβώς όπως ετικέτες RFID μεσαίου κύματος.

Η περιοχή χαμηλών συχνοτήτων 100-500 KHz λειτουργεί σε μικρή απόσταση μεταξύ του σαρωτή και του αντικειμένου, όχι περισσότερο από 50 cm, μερικές φορές μικρότερη από 10 cm.

Μια μεγάλη κεραία αντισταθμίζει το μικρό εύρος τιμών, αλλά οι παρεμβολές από γραμμές υψηλής τάσης, υπολογιστές και ακόμη και λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας μπορούν να επηρεάσουν το σύστημα. Ωστόσο, σε πολλά συστήματα ελέγχου πρόσβασης (αποθήκες, διαβάσεις) χρησιμοποιούνται χαμηλές συχνότητες για να λειτουργούν με κάρτες RFID χωρίς επαφή. Επιπλέον, η περιοχή χαμηλών συχνοτήτων χρησιμοποιείται για την αναγνώριση μη επαφών των ζώων και των μεταλλικών αντικειμένων, όπως οι βαρέλια μπύρας.


Δείτε επίσης:


Αναγνώριση ραδιοσυχνοτήτων για αρχάριους

24 βίντεο συνολικής διάρκειας 11 ωρών και 17 λεπτών.

Το πρώτο μέρος περιγράφει γενικά την ταυτότητα ραδιοσυχνοτήτων, τη φύση της μετάδοσης δεδομένων των φυσικών νόμων, ποια πρότυπα υπάρχουν και όπου συχνότερα χρησιμοποιούνται κάρτες συγκεκριμένων προτύπων. Είδη καρτών, εσωτερική δομή, πεδίο εφαρμογής. Τρόποι αλληλεπίδρασης μεταξύ καρτών και αναγνωστών.

Το δεύτερο μέρος είναι αφιερωμένο στην αναθεώρηση των τυποποιημένων καρτών EM-Marine. Παράγοντας μορφής εκτέλεσης καρτών. Περιοχές χρήσης. Μεταφορά δεδομένων πρωτοκόλλου από την κάρτα. Μορφή αποθήκευσης κωδικού ταυτότητας.Βασικά στοιχεία κάρτας. Το κύκλωμα του αναγνώστη θεωρείται επίσης εδώ, θα δοθούν συστάσεις σχετικά με τη συναρμολόγηση και τη διαμόρφωση του αναγνώστη. Τέλος, εξετάζεται λεπτομερώς ο αλγόριθμος για τη μετάδοση του κωδικού αναγνώρισης της κάρτας.

Το τρίτο μέρος του βίντεο είναι αφιερωμένο στις κάρτες Mifare. Εμφάνιση καρτών, πεδίο χρήσης. Η ενότητα βασίζεται στο εξειδικευμένο chip MFRC522. Σύνδεση της μονάδας στον μικροελεγκτή. Ανάλυση της βιβλιοθήκης για εργασία με την ενότητα. Μια λεπτομερής ανάλυση της εργασίας με κάρτες των προτύπων Mifare Ultralight και Mifare Classic.

Δείτε επίσης στο i.electricianexp.com:

  • Μέθοδος ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής στην ασύρματη μεταφορά ενέργειας
  • Πώς να επιλέξετε μια κεραία για μια τηλεόραση: βασικά κριτήρια και συμβουλές
  • Έξυπνες κλειδαριές: Επισκόπηση της αγοράς το 2019
  • Βιομετρικές κλειδαριές - συσκευή, αρχή λειτουργίας, ποικιλίες
  • Διαδίκτυο των πραγμάτων - τι είναι αυτό;

  •