Што такое паказчыкі эфектыўнасці сістэм RFID?

Што такое паказчыкі эфектыўнасці сістэм RFID?

 

Паказчыкі эфектыўнасці сістэм RFID

 

Паказчыкі прадукцыйнасці сістэмы RFID з магчымасцю чытання і запісу ўключаюць у сябе ёмістасць для захоўвання радыёчастотнай пазнакі, рэжым працы, хуткасць перадачы даных, адлегласць чытання/запісу, магчымасць ідэнтыфікацыі некалькіх-тэгаў, нясучую частату радыёчастоты паміж радыёчастотнай пазнакай і антэнай, сувязь сістэмы RFID, носьбіт даных, рэжым стану і падачу энергіі. Для прадпрыемстваў, якім патрэбны надзейныя рашэнні для кантролю доступу і-адсочвання актываў,Пастаўшчыкі брелка RFIDівытворцы бірулькі RFID на заказпрапануюць трывалыя, высокапрадукцыйныя-тэгі, якія адпавядаюць патрабаванням прамысловага-класа.

 

 

Ёмістасць радыёчастотных тэгаў

 

Ёсць асноўнае правіла для сістэм, заснаваных на памяці: ёмістасці памяці заўсёды недастаткова. Пашырэнне ёмістасці сістэмы захоўвання, натуральна, пашырае поле прымянення, якое таксама патрабуе большай ёмістасці захоўвання. Ёмістасць радыёчастотных тэгаў толькі для чытання складае 20 Б, а актыўныя тэгі маюць ёмістасць ад 8 Б да 64 КБ, што азначае, што ў радыёчастотных тэгах, даступных для чытання і запісу, дастаткова для захоўвання некалькіх старонак тэксту, дастаткова для захоўвання спісаў элементаў і тэставых даных, а таксама для пашырэння сістэмы. Ёмістасць пасіўных радыёчастотных тэгаў для чытання/запісу складае ад 48 да 736 Б, якія валодаюць многімі характарыстыкамі, якіх няма ў многіх актыўных сістэмах чытання/запісу. У карпаратыўных праграмах, такіх як офісныя будынкі і паркоўкі,Аптовыя пастаўшчыкі брелка НЧ/ВЧ RFIDзабяспечваць-рэнтабельныя варыянты з дастатковай ёмістасцю для ідэнтыфікатараў супрацоўнікаў, уліку працоўнага часу і даных аб доступе да транспартных сродкаў.

 

Аб'ём дадзеных радыёчастотных тэгаў звычайна складае ад некалькіх байтаў да некалькіх тысяч байт, але ёсць адно выключэнне: 1-бітны радыёчастотны тэг, які патрабуе толькі 1 біт захоўвання даных. Гэты тып тэга дазваляе чытачу зрабіць наступныя два меркаванні аб стане: ёсць радыёчастотны тэг у электрамагнітным полі або няма радыёчастотнага тэга ў электрамагнітным полі. Гэтага патрабавання цалкам дастаткова для дасягнення простых функцый маніторынгу або перадачы сігналу. Паколькі 1-бітныя радыёчастотныя тэгі не патрабуюць электронных чыпаў, кошт радыёчастотных тэгаў можна зрабіць вельмі нізкім. Па гэтай прычыне вялікая колькасць 1-бітных радыёчастотных тэгаў выкарыстоўваецца ва ўнівермагах і крамах для сістэм супраць крадзяжу тавараў. Пры выхадзе з універмага з неаплачаным таварам счытвальнік, усталяваны на выхадзе, можа вызначаць стан радыёчастотнай меткі ў электрамагнітным полі і выклікаць адпаведную сігналізацыю. Для спраўна аплачаных тавараў 1-бітная радыёчастотная пазнака выдаляецца або дэактывуецца на касе.

 

У сістэмах RFID існуюць дзве розныя сітуацыі захоўвання даных. У першым выпадку тэг можа захоўваць вельмі мала дадзеных, і электронная прылада, да якой звяртаюцца, прапануе толькі асноўную інфармацыю аб ідэнтыфікаваным аб'екце. Гэты тып даных называецца унікальнай сігнатурай (электронныя біркі з такім тыпам даных вельмі танныя і маюць абмежаванае выкарыстанне). У іншым выпадку тэг можа захоўваць больш інфармацыі, і чытач можа атрымаць інфармацыю непасрэдна з тэга, не звяртаючыся да цэнтральнай базы дадзеных. Гэты тып тэгаў больш дарагі, але мае больш шырокі спектр прымянення. Гэты тып тэгаў не патрабуе такой магутнай цэнтральнай апрацоўкі, як унікальная подпіс, і займае менш часу для працы. Многія прадпрыемствы цяпер выбіраюць125 кГц/13,56 МГц RFID-брелок для прамых заводскіх рашэнняўкаб збалансаваць кошт і функцыянальнасць для-вялікамаштабнага разгортвання.

 

Рэжым працы

 

Асноўныя рэжымы працы сістэм радыёчастотнай ідэнтыфікацыі падзяляюцца на поўна-дуплексныя і паў-дуплексныя сістэмы і сістэмы час-паслядоўнасці. У поўна-дуплексных і паў-дуплексных сістэмах адказ радыёчастотнай пазнакі адпраўляецца пры ўмове, што счытвальнік выпраменьвае электрамагнітнае поле або электрамагнітную хвалю. У параўнанні з сігналам самога счытвальніка, сігнал радыёчастотнай меткі вельмі слабы на прыёмнай антэне, таму неабходна выкарыстоўваць адпаведныя метады перадачы, каб адрозніць сігнал радыёчастотнай меткі ад сігналу счытвальніка. У практычных прымяненнях тэхналогія мадуляцыі нагрузкі або мадуляцыі зваротнага рассейвання звычайна выкарыстоўваецца для перадачы нагрузкі ад радыёчастотнага тэга да счытвальніка, загружаючы дадзеныя радыёчастотнага тэга на адлюстраванае рэха (асабліва для сістэм пасіўных радыёчастотных тэгаў). Гэтыя надзейныя метады мадуляцыі шырока прымяняюццавытворцы RFID-брелка карпаратыўнага ўзроўню-для забеспячэння стабільнай працы ва ўмовах высокага-кантролю доступу трафіку.

Сістэма-размеркавання часу супрацьлеглая. Счытвальнік перыядычна на кароткі час перапыняе электрамагнітнае поле, якое ствараецца радыёчастотамі. Гэтыя інтэрвалы распазнаюцца радыёчастотным тэгам і выкарыстоўваюцца для перадачы нагрузкі ад радыёчастотнага тэга да счытвальніка. Па сутнасці, гэта тыповы рэжым працы радара. Недахопам сістэмы секвеніравання па часе з'яўляецца тое, што калі счытвальнік адпраўляе з перапынкамі, падача энергіі радыёчастотнай пазнакі перарываецца, што неабходна кампенсаваць усталяваннем дастаткова вялікага дапаможнага кандэнсатара або дапаможнай батарэі.

 

 

Хуткасць перадачы дадзеных

 

Для большасці сістэм збору даных хуткасць з'яўляецца вельмі важным фактарам. Паколькі вытворчы цыкл сучасных прадуктаў працягвае скарачацца, час, неабходны для чытання і абнаўлення радыёчастотных тэгаў, становіцца ўсё карацей і карацей. Мікрахвалевыя сістэмы могуць працаваць на высокай хуткасці, але складанасць самой мікрахвалевай тэхналогіі значна павялічвае кошт будаўніцтва мікрахвалевых сістэм. Хуткасць перадачы даных падзяляецца на тры тыпы: хуткасць толькі-чытання, пасіўная хуткасць чытання/запісу і актыўная хуткасць чытання/запісу. Для камерцыйных будынкаў, якія патрабуюць хуткай праверкі супрацоўнікаў,выса-пастаўшчыкі хуткасных брелка RFIDпрапануюць аптымізаваныя рашэнні 13,56 МГц, якія забяспечваюць менш{1}}секундную ідэнтыфікацыю нават у гадзіны пік.

 

1) Хуткасць-толькі для чытання

Хуткасць перадачы базы дадзеных RFID-сістэмы толькі для чытання-залежыць ад такіх фактараў, як даўжыня кода, хуткасць перадачы даных радыёчастотнага тэга, адлегласць чытання/запісу, нясучая частата паміж радыёчастотным тэгам і антэнай і тэхналогія мадуляцыі перадачы даных. Хуткасць перадачы вар'іруецца ў залежнасці ад тыпаў прадуктаў у рэальных праграмах.

2) Пасіўная хуткасць чытання/запісу

Вызначальныя фактары хуткасці перадачы даных у пасіўнай сістэме RFID для чытання/запісу такія ж, як і ў сістэме толькі для чытання-, за выключэннем таго, што ў дадатак да разгляду счытвання даных з радыёчастотнага тэга таксама трэба ўлічваць запіс даных у радыёчастотны тэг. Хуткасць перадачы вар'іруецца ў залежнасці ад тыпу прадуктаў у дадатку.

3) Актыўная хуткасць чытання/запісу

Вызначальныя фактары хуткасці перадачы даных актыўнай сістэмы RFID для чытання/запісу такія ж, як і для пасіўнай сістэмы RFID для чытання/запісу. Розніца ў тым, што для сувязі пасіўныя сістэмы патрабуюць зарадкі кандэнсатара на радыёчастотнай метцы. Важна тое, што рабочая хуткасць звычайнай нізкачашчыннай-сістэмы чытання/запісу складае ўсяго 100 Б/с або 200 Б/с. Такім чынам, паколькі сотні байтаў дадзеных могуць быць перададзены на адным месцы, час перадачы дадзеных можа заняць некалькі секунд, што можа быць больш, чым час працы ўсёй машыны.

Яшчэ адным фактарам, які адрознівае сістэмы радыёчастотнай ідэнтыфікацыі, з'яўляецца магчымасць запісу даных у радыёчастотны тэг. Для простых радыёчастотных сістэм дадзеныя радыёчастотнага тэга - гэта ў асноўным просты лік, які можа быць інтэграваны падчас апрацоўкі мікрасхемы і не можа быць зменены нікім. Наадварот, радыёчастотныя тэгі, якія можна запісваць, патрабуюць счытвальніка або спецыяльнай прылады праграмавання для запісу дадзеных.

Запіс дадзеных у радыёчастотных тэгах звычайна падзяляецца на дзве формы: непранумараваны запіс і пранумараваны запіс. У сучасных прыкладах прымянення ў чыгуначных сістэмах усе радыёчастотныя цэтлікі грузавых вагонаў прымаюць працоўны рэжым запісу з нумарамі.

 

Адлегласць чытання/запісу

 

Дыяпазон чытання/запісу існуючых сістэм чытання/запісу складае ад 2,54 да 73,66 см, а адлегласць чытання/запісу сістэм чытання/запісу, якія выкарыстоўваюць частату 13,56 МГц, можа дасягаць 243,84 см. Як правіла, у праграмах RFID выбар адпаведнай антэны можа задаволіць патрэбы чытання і запісу на вялікай-адлегласці.

Адлегласць чытання/запісу радыёчастотных тэгаў моцна адрозніваецца. Для ўсіх відаў бірак, чым большая неабходная адлегласць, тым даражэй бірка. RFID з адлегласцю ў некалькі міліметраў можа быць убудаваны ў папяровыя білеты і сертыфікаты для высока-хуткаснага сартавання і аўтэнтыфікацыі; але для лагістычнай індустрыі звычайна патрабуецца адлегласць 3 м і больш, а таксама магчымасць хутка ідэнтыфікаваць мноства тэгаў. Іншыя праграмы нават патрабуюць ідэнтыфікацыі на адлегласці ў некалькі сотняў метраў.

 

 

Магчымасць ідэнтыфікацыі некалькіх-тэгаў

 

З-за павелічэння адлегласці ідэнтыфікацыі ў практычных прымяненнях некалькі радыёчастотных тэгаў могуць адначасова з'яўляцца ў зоне, такім чынам вылучаючы патрабаванне адначасовага чытання некалькіх тэгаў, што, у сваю чаргу, ператварылася ў тэндэнцыю. У цяперашні час перадавыя сістэмы радыёчастотнай ідэнтыфікацыі разглядаюць гэту праблему ідэнтыфікацыі некалькіх-тэгаў як важную асаблівасць сістэмы.

Правільна наладзіўшы радыёчастотныя тэгі і антэны, счытвальнік можна выкарыстоўваць для чытання і запісу некалькіх радыёчастотных тэгаў. Напрыклад, у праграмах паштовай сістэмы радыёчастотныя цэтлікі змяшчаюцца ўнутр канвертаў, а потым тысячы паштовых мяшкоў з біркамі складваюцца ў стос. Калі паштовая сумка праходзіць праз тунэльную антэну, дадзеныя могуць быць прачытаны або запісаны на ўсе радыёчастотныя тэгі адначасова.

 

Апорная частата радыёчастоты паміж радыёчастотнай пазнакай і антэнай

 

Яшчэ адной важнай характарыстыкай сістэмы радыёчастотнай ідэнтыфікацыі з'яўляецца рабочая частата сістэмы і адлегласць счытвання. Працоўная частата цесна звязана з адлегласцю счытвання і вызначаецца характарыстыкамі распаўсюджвання электрамагнітных хваль. Як правіла, працоўная частата сістэмы радыёчастотнай ідэнтыфікацыі вызначаецца як частата радыёчастотнага сігналу, які пасылае счытвальнік пры ідэнтыфікацыі тэга. У большасці выпадкаў гэта называецца частатой перадачы счытвальніка (мадуляцыя нагрузкі, зваротнае рассейванне). У любым выпадку, магутнасць перадачы радыёчастотнай біркі значна ніжэй, чым у счытвальніка.

 

Пры выбары сістэмы RFID вельмі важным фактарам з'яўляецца апорная частата, якая выкарыстоўваецца для перадачы даных паміж радыёчастотнай пазнакай і антэнай. Частаты, якія пасылаюць счытвальнікі сістэмы радыёчастотнай ідэнтыфікацыі, у асноўным дзеляцца на чатыры дыяпазоны: нізкачашчынны (ад 30 да 300 кГц), высокі (ад 3 да 30 МГц), ультра-высокі (300 МГц) і мікрахвалевы (вышэй за 2,5 ГГц). Па дыяпазоне дзеяння рабочая частата сістэмы радыёчастотнай ідэнтыфікацыі выбіраецца ў даволі шырокім дыяпазоне з індуктыўнай сувяззю (ад 0 да 1 м) і сістэмамі далёкай -адлегласці (ад 1 да 10 м).

 

Падключэнне сістэм RFID

 

Як галіна сістэм ведаў, RFID павінна мець магчымасць інтэграваць існуючыя і развіваюцца тэхналогіі аўтаматызацыі. Важна тое, што сістэму RFID можна непасрэдна падключыць да персанальнага камп'ютэра (персанальны кампутар, ПК), праграмуемы лагічны кантролер (Programmable Logic Controller, PLC) або модуль інтэрфейсу прамысловай сеткі, тым самым зніжаючы выдаткі на ўстаноўку.

RFID выкарыстоўвае радыёчастоты для рэалізацыі абмену дадзенымі паміж рухомым запамінальным прыладай і кампутарам або ПЛК. Тыповая сістэма RFID уключае ў сябе радыёчастотную пазнаку (г.зн. сховішча дадзеных), антэну, якая ўзаемадзейнічае з радыёчастотнай пазнакай, і кантролер, які апрацоўвае сувязь паміж антэнай і ПК (або ПЛК) (калі антэна і кантролер інтэграваныя, гэта называецца счытвальнікам).

 

Носьбіт даных

 

Для захоўвання даных у асноўным выкарыстоўваюцца тры метады: электрычна сціраемая праграмуемая памяць толькі для чытання (EEPROM), сегнетоэлектрычная памяць з адвольным доступам (FRAM) і статычная памяць з адвольным доступам (SRAM). Агульныя сістэмы радыёчастотнай ідэнтыфікацыі ў асноўным выкарыстоўваюць электрычна сціраемую праграмуемую памяць толькі для чытання (EEPROM). Аднак недахопам выкарыстання EEPROM з'яўляецца тое, што энергаспажыванне ў працэсе запісу вельмі высокае, а тэрмін службы звычайна складае 100 000 запісаў. Нядаўна некаторыя вытворцы таксама выкарыстоўвалі сегнетоэлектричную памяць з адвольным доступам (FRAM). У параўнанні з электрычна сціранай праграмуемай памяццю толькі для-чытання, энергаспажыванне сегнетоэлектрычнай памяці з адвольным доступам складае 1/100, а час запісу — 1/1000. Аднак сегнетоэлектрычная аператыўная памяць не атрымала шырокага выкарыстання з-за няспелых вытворчых працэсаў.

Для мікрахвалевых сістэм таксама можа выкарыстоўвацца статычная памяць з адвольным доступам (SRAM), і памяць запісвае дадзеныя вельмі хутка. Для пастаяннага захавання дадзеных патрабуецца дапаможная батарэя для бесперабойнага харчавання.

 

Дзяржаўны рэжым

 

Для праграмуемых радыёчастотных тэгаў унутраная логіка носьбіта дадзеных павінна кіраваць аперацыямі чытання і запісу счытвальніка і запытам аўтарызацыі чытання і запісу. У самым простым выпадку гэта можа быць завершана канчатковым аўтаматам. З дапамогай канечнага аўтамата можна завяршыць шмат складаных працэсаў. Аднак недахопам канечнага аўтамата з'яўляецца адсутнасць гнуткасці ў функцыях канчатковага праграмавання, што азначае, што неабходна распрацаваць новы чып. Паколькі гэтыя змены патрабуюць мадыфікацыі схемы на чыпе, кошт укаранення змяненняў у дызайн высокі.

Выкарыстанне мікрапрацэсараў значна палепшыла гэтую сітуацыю. Падчас вытворчасці чыпа база дадзеных для кіравання праграмамі інтэгруецца ў мікрапрацэсар у выглядзе адзінай маскі, і кошт гэтай мадыфікацыі невысокі. Акрамя таго, існуюць радыёчастотныя тэгі, якія захоўваюць даныя з выкарыстаннем розных фізічных эфектаў, у тым ліку радыёчастотныя тэгі паверхневых акустычных хваль толькі для чытання і 1-бітныя радыёчастотныя тэгі, якія звычайна можна дэактываваць і рэдка актываваць зноў.

 

 

Энергазабеспячэнне

 

Важнай асаблівасцю сістэмы радыёчастотнай ідэнтыфікацыі з'яўляецца харчаванне радыёчастотнай меткі. Пасіўныя радыёчастотныя тэгі не маюць уласнага сілкавання, таму энергія, неабходная для працы пасіўных радыёчастотных тэгаў, павінна быць атрымана ад электрамагнітнага поля, якое выпраменьвае счытвальнік. Наадварот, актыўныя радыёчастотныя тэгі ўтрымліваюць батарэі, якія забяспечваюць поўную або частковую энергію для працы мікрачыпа.