RFID жүйелерінің өнімділік көрсеткіштері дегеніміз не?

RFID жүйелерінің өнімділік көрсеткіштері дегеніміз не?

 

RFID жүйелерінің өнімділік көрсеткіштері

 

Оқылатын және жазылатын RFID жүйесінің өнімділік көрсеткіштеріне радиожиілік тегінің сақтау сыйымдылығы, жұмыс режимі, деректерді беру жылдамдығы, оқу/жазу қашықтығы, көп-тегтерді анықтау мүмкіндігі, радиожиілік белгісі мен антенна арасындағы радиожиілік тасымалдаушы жиілігі, RFID жүйесінің қосылу мүмкіндігі, деректер тасымалдаушысы, күй режимі және энергиямен жабдықтау кіреді. Кіруді басқару және активтерді қадағалау-сенімді шешімдерін іздейтін кәсіпорындар үшін,RFID негізгі фоб жеткізушілеріжәнереттелетін RFID салпыншақ өндірушілеріөнеркәсіптік деңгейдегі талаптарға сай ұзақ-өнімділігі жоғары тегтерді-ұсыныңыз.

 

 

Радиожиілік тегтерін сақтау сыйымдылығы

 

Жадқа негізделген жүйелер үшін негізгі ереже бар: сақтау сыйымдылығы әрқашан жеткіліксіз. Жүйенің сақтау сыйымдылығын кеңейту, әрине, қолданба өрісін кеңейтеді, ол да көбірек сақтау сыйымдылығын қажет етеді. Тек оқуға болатын{2}}радио жиілік тегтерінің сақтау сыйымдылығы 20В, ал белсенді тегтердің сақтау сыйымдылығы 8В-дан 64КБ-қа дейін болады, яғни оқылатын және жазылатын радиожиілік тегтерінде мәтіннің бірнеше бетін сақтау жеткілікті, бұл элементтер тізімдерін және деректерді тексеруге және жүйені кеңейтуге мүмкіндік береді. Пассивті оқу/жазу радиожиілік тегтерінің сақтау сыйымдылығы 48-ден 736В-қа дейін, көптеген белсенді оқу/жазу жүйелерінде жоқ көптеген сипаттамаларға ие. Кеңсе ғимараттары мен автотұрақтар сияқты кәсіпорын қолданбаларында,LF/HF RFID кілтті көтерме жеткізушілерқызметкердің жеке куәлігі, қатысу уақыты және көлікке кіру деректері үшін жеткілікті сыйымдылығы бар -үнемді опцияларды қамтамасыз ету.

 

Радиожиілік тегтерінің деректер көлемі әдетте бірнеше байттан бірнеше мың байтқа дейін болады, бірақ бір ерекшелік бар: тек 1 бит деректерді сақтауды қажет ететін 1-разрядтық радиожиілік тегі. Тегтің бұл түрі оқырманға келесі екі жағдайды пайымдауға мүмкіндік береді: электромагниттік өрісте радиожиілік белгісі бар немесе электромагниттік өрісте радиожиілік белгісі жоқ. Бұл талап қарапайым бақылау немесе сигнал беру функцияларына қол жеткізу үшін толығымен жеткілікті. 1-разрядты радиожиілік тегтері электрондық чиптерді қажет етпейтіндіктен, радиожиілік тегінің құны өте төмен болуы мүмкін. Осы себепті әмбебап дүкендерде және тауарларды ұрлауға қарсы жүйелер үшін дүкендерде 1-биттік радиожиілік тегтерінің көп саны қолданылады. Әмбебап дүкеннен ақысы төленбеген тауарлармен шыққан кезде шығуға орнатылған оқырман электромагниттік өрістегі радиожиілік белгісінің күйін анықтап, тиісті дабылды іске қоса алады. Дұрыс төленген тауарлар үшін 1-биттік радиожиілік белгісі кассада жойылады немесе өшіріледі.

 

RFID жүйелерінде деректерді сақтаудың екі түрлі жағдайы бар. Бірінші жағдайда тег өте аз деректерді сақтай алады және қол жеткізілген электрондық құрылғы анықталған элемент туралы кейбір негізгі ақпаратты ғана сұрайды. Деректердің бұл түрі бірегей қолтаңба деп аталады (деректердің бұл түрі бар электрондық тегтер өте арзан және шектеулі қолдану мүмкіндігі бар). Басқа жағдайда тег қосымша деректер ақпаратын сақтай алады, ал оқырман орталық дерекқорға сілтеме жасамай тегтен ақпаратты тікелей ала алады. Тегтің бұл түрі қымбатырақ, бірақ қолдану аясы кеңірек. Тегтің бұл түрі бірегей қолтаңба сияқты күшті орталық өңдеу мүмкіндігін қажет етпейді және жұмыс істеуге аз уақыт кетеді. Қазір көптеген кәсіпорындар таңдайды125кГц/13,56МГц RFID кілттік фоб зауытының тікелей шешімдеріауқымды орналастыруға-шығындар мен функционалдылықты теңестіру.

 

Жұмыс режимі

 

Радиожиілікті идентификациялау жүйелерінің негізгі жұмыс режимдері толық{0}}дуплексті және жартылай{1}}дуплексті жүйелерге және уақыт-реттеу жүйелеріне бөлінеді. Толық-дуплексті және жартылай{5}}дуплексті жүйелерде радиожиілік тегінің жауабы оқырман электромагниттік өріс немесе электромагниттік толқын шығаратын жағдайда жіберіледі. Оқырманның өзі сигналымен салыстырғанда, радиожиілік белгісінің сигналы қабылдағыш антеннада өте әлсіз, сондықтан радиожиілік белгісінің сигналын оқырман сигналынан ажырату үшін тиісті тарату әдістерін қабылдау қажет. Практикалық қолданбаларда жүктемені модуляциялау немесе кері шашырауды модуляциялау технологиясы әдетте радиожиілік тегінен оқырманға жүктемені беру үшін пайдаланылады, радиожиілік тегінің деректерін шағылысқан жаңғырыққа жүктейді (әсіресе пассивті радиожиілік тег жүйелері үшін). Бұл сенімді модуляция әдістері кеңінен қолданыладыкәсіпорын -деңгейіндегі RFID кілт фоб өндірушілеріжоғары{0}}трафикті басқару орталарында тұрақты өнімділікті қамтамасыз ету.

Уақыт{0}}реттеу жүйесі керісінше. Оқырман мезгіл-мезгіл радиожиілік тудыратын электромагниттік өрісті қысқа уақытқа үзеді. Бұл интервалдар радиожиілік белгісімен танылады және радиожиілік белгісінен оқырманға жүктемені беру үшін пайдаланылады. Шын мәнінде, бұл әдеттегі радиолокациялық жұмыс режимі. Уақытты ретке келтіру-жүйесінің кемшілігі оқырман үзіліспен жіберген кезде радиожиілік тегінің энергиямен қамтамасыз етілуі үзіледі, ол жеткілікті үлкен қосалқы конденсаторды немесе қосалқы батареяны орнату арқылы өтелуі керек.

 

 

Мәліметтерді жіберу жылдамдығы

 

Деректерді жинау жүйелерінің көпшілігі үшін жылдамдық өте маңызды фактор болып табылады. Бүгінгі өнімдердің өндірістік циклі қысқаруын жалғастыруда, радиожиілік тегтерін оқу және жаңарту үшін қажетті уақыт қысқарады және қысқарады. Микротолқынды жүйелер жоғары жылдамдықта жұмыс істей алады, бірақ микротолқынды пеш технологиясының күрделілігі микротолқынды жүйелердің құрылыс құнын айтарлықтай арттырады. Деректерді жіберу жылдамдығы үш түрге бөлінеді: -тек оқу жылдамдығы, пассивті оқу/жазу жылдамдығы және белсенді оқу/жазу жылдамдығы. Қызметкерлерді жылдам тексеруді қажет ететін коммерциялық ғимараттар үшін,жоғары -жылдамдықты RFID кілт фобының жаппай жеткізушілеріең жоғары сағаттарда да -секундтан төмен сәйкестендіруге қол жеткізетін оңтайландырылған 13,56 МГц шешімдерді ұсыныңыз.

 

1) -тек оқу жылдамдығы

RFID{0}}тек оқылатын жүйенің дерекқорды жіберу жылдамдығы код ұзындығы, радиожиілік тегінің деректерді жіберу жылдамдығы, оқу/жазу қашықтығы, радиожиілік тегі мен антенна арасындағы тасымалдаушы жиілігі және деректерді жіберу модуляциясы технологиясы сияқты факторларға байланысты. Тасымалдау жылдамдығы нақты қолданбалардағы өнім түрлеріне байланысты өзгереді.

2) Пассивті оқу/жазу жылдамдығы

Пассивті оқу/жазу RFID жүйесінің деректерді жіберу жылдамдығының анықтаушы факторлары тек оқу{0}}жүйесінің көрсеткіштерімен бірдей, тек радиожиілік тегінен оқу деректерін қарастырумен қатар, деректерді радиожиілік тегіне жазу да ескерілуі керек. Тасымалдау жылдамдығы қолданбадағы өнім түрлеріне байланысты өзгереді.

3) Белсенді оқу/жазу жылдамдығы

Белсенді оқу/жазу RFID жүйесінің деректерді жіберу жылдамдығының анықтаушы факторлары пассивті оқу/жазу RFID жүйесімен бірдей. Айырмашылық мынада, пассивті жүйелер байланыс үшін радиожиілік тегіндегі конденсаторды зарядтауды талап етеді. Ең бастысы, әдеттегі төмен жиілікті оқу/жазу жүйесінің жұмыс жылдамдығы небәрі 100Б/с немесе 200Б/с. Осылайша, бір торапта жүздеген байт деректерді жіберу қажет болуы мүмкін болғандықтан, деректерді жіберу уақыты бірнеше секундқа созылуы мүмкін, бұл бүкіл құрылғыны пайдалану уақытынан ұзағырақ болуы мүмкін.

Деректердің радиожиілік белгісіне жазылуы мүмкін бе, бұл радиожиілік сәйкестендіру жүйелерін ерекшелендіретін тағы бір фактор. Қарапайым радиожиілік жүйелері үшін радиожиілік белгісінің деректері негізінен қарапайым сан болып табылады, ол чипті өңдеу кезінде біріктірілуі мүмкін және оны ешкім өзгерте алмайды. Керісінше, жазылатын радиожиілік тегтері деректерді жазу үшін оқырманды немесе арнайы бағдарламалау құрылғысын қажет етеді.

Радиожиілік тегтерінің деректерін жазу әдетте екі формаға бөлінеді: нөмірленбеген жазу және нөмірленген жазу. Темір жол жүйелеріндегі қолданыстағы қолдану мысалдарында жүк вагондарының радиожиілік белгілерінің барлығы нөмірленген жазу жұмыс режимін қабылдайды.

 

Оқу/жазу қашықтығы

 

Қолданыстағы оқу/жазу жүйелерінің оқу/жазу диапазоны 2,54-тен 73,66 см-ге дейін, ал 13,56 МГц жиілігін пайдаланатын оқу/жазу жүйелерінің оқу/жазу қашықтығы 243,84 см-ге жетуі мүмкін. Әдетте, RFID қолданбаларында сәйкес антеннаны таңдау -қашықтықтан оқу және жазу қажеттіліктерін қанағаттандыра алады.

Радио жиілік тегтерінің оқу/жазу қашықтығы айтарлықтай өзгереді. Тегтердің барлық түрлері үшін қажетті қашықтық неғұрлым үлкен болса, тег соғұрлым қымбатырақ болады. Қашықтықты бірнеше миллиметрлік RFID жоғары жылдамдықты сұрыптау және аутентификация үшін қағаз билеттері мен сертификаттарына- ендірілуі мүмкін; бірақ логистика саласы үшін, әдетте, көптеген тегтерді жылдам анықтау мүмкіндігімен бірге 3 м немесе одан да көп қашықтық қажет. Басқа қолданбалар тіпті бірнеше жүз метр қашықтықта сәйкестендіруді қажет етеді.

 

 

Көп-тегті анықтау мүмкіндігі

 

Сәйкестендіру қашықтығының ұлғаюына байланысты практикалық қолданбаларда аймақта бір уақытта бірнеше радиожиілік тегтерінің пайда болуы мүмкін, осылайша бірнеше тегтерді бір уақытта оқу талабын алға тартады, бұл өз кезегінде трендке айналды. Қазіргі уақытта жетілдірілген радиожиілік сәйкестендіру жүйелері бұл көп{1}}тегтерді анықтау мәселесін жүйенің маңызды ерекшелігі ретінде қарастырады.

Радиожиілік тегтері мен антенналарды дұрыс конфигурациялау арқылы оқырманды бірнеше радиожиілік тегтерін оқу және жазу үшін пайдалануға болады. Мысалы, пошта жүйесінің қолданбаларында радиожиілік тегтері конверттердің ішіне орналастырылады, содан кейін тегтері бар мыңдаған хат сөмкелері жинақталады. Пошта сөмкесі туннель антеннасынан өткенде, деректерді бір уақытта барлық радиожиілік тегтерінен оқуға немесе жазуға болады.

 

Радиожиілік тегі мен антенна арасындағы радиожиілік тасымалдаушы жиілігі

 

Радиожиілікті сәйкестендіру жүйесінің тағы бір маңызды ерекшелігі - жүйенің жұмыс жиілігі және оқу қашықтығы. Жұмыс жиілігі оқу қашықтығымен тығыз байланысты және электромагниттік толқындардың таралу сипаттамаларымен анықталады. Әдетте, радиожиілік сәйкестендіру жүйесінің жұмыс жиілігі тегті анықтау кезінде оқырман жіберетін радиожиілік сигналының жиілігі ретінде анықталады. Көп жағдайда оны оқырманның беру жиілігі (жүктеме модуляциясы, кері шашырау) деп атайды. Кез келген жағдайда радиожиілік тегінің беру қуаты оқырманға қарағанда әлдеқайда төмен.

 

RFID жүйесін таңдаған кезде өте маңызды мәселе радиожиілік белгісі мен антенна арасында деректерді тасымалдау үшін пайдаланылатын тасымалдаушы жиілігі болып табылады. Радиожиілікті сәйкестендіру жүйесінің оқырмандары жіберетін жиіліктер негізінен төрт диапазонға бөлінеді: төмен жиілік (30-дан 300 кГц), жоғары жиілікті (3-тен 30 МГц), ультра{5}}жоғары жиілікті (300 МГц) және микротолқынды (2,5 ГГц-тен жоғары). Әрекет диапазоны бойынша радиожиілік сәйкестендіру жүйесінің жұмыс жиілігі индуктивті ілінісу (0-ден 1 м) және алыс қашықтықтағы жүйелермен (1-ден 10 м-ге дейін) жеткілікті кең ауқымда таңдалады.

 

RFID жүйелерінің қосылу мүмкіндігі

 

Білім жүйелерінің саласы ретінде RFID бар және дамып келе жатқан автоматтандыру технологияларын біріктіре алуы керек. Маңыздысы, RFID жүйесі дербес компьютерге (персонал компьютер, ДК), бағдарламаланатын логикалық контроллерге (Programmable Logic Controller, PLC) немесе өнеркәсіптік желі интерфейсі модуліне тікелей қосылуы мүмкін, осылайша орнату шығындарын азайтады.

RFID жылжымалы сақтау құрылғысы мен компьютер немесе PLC арасында деректер алмасуды жүзеге асыру үшін радиожиілікті пайдаланады. Әдеттегі RFID жүйесі радиожиілік белгісін (яғни, деректерді сақтау), радиожиілік белгісімен байланысатын антеннаны және антенна мен ДК (немесе PLC) арасындағы байланысты өңдейтін контроллерді (антенна мен контроллер біріктірілген кезде, оны оқу құралы деп атайды) қамтиды.

 

Деректер тасымалдаушысы

 

Деректерді сақтау үшін негізінен үш әдіс қолданылады: электрлік өшірілетін бағдарламаланатын{0}}тек оқуға болатын жад (EEPROM), ферроэлектрлік жедел жады (FRAM) және статикалық жедел жад (SRAM). Жалпы радиожиілік сәйкестендіру жүйелері негізінен электрмен өшірілетін бағдарламаланатын -тек оқуға болатын жадты (EEPROM) пайдаланады. Дегенмен, EEPROM пайдаланудың кемшілігі - жазу процесінде қуат тұтыну өте жоғары, ал қызмет ету мерзімі жалпы алғанда 100 000 жазуды құрайды. Жақында кейбір өндірушілер де ферроэлектрлік жедел жадты (FRAM) қолданды. Электрлік өшірілетін бағдарламаланатын{8}}тек оқуға арналған жадпен салыстырғанда, ферроэлектрлік жедел жадтың жазу қуатын тұтынуы 1/100 және жазу уақыты 1/1000 құрайды. Дегенмен, ферроэлектрлік жедел жады жетілмеген өндірістік процестерге байланысты кеңінен қолданылмаған.

Микротолқынды жүйелер үшін статикалық жедел жадты (SRAM) да пайдалануға болады, ал жад деректерді өте жылдам жазады. Деректерді біржола сақтау үшін үзіліссіз қуат көзі үшін қосалқы батарея қажет.

 

Күй режимі

 

Бағдарламаланатын радиожиілік тегтері үшін деректер тасымалдаушының ішкі логикасы оқырманның оқу және жазу операцияларын және оқу және жазу авторизациясына сұрауды басқаруы керек. Ең қарапайым жағдайда оны мемлекеттік машинамен аяқтауға болады. Мемлекеттік машинаның көмегімен көптеген күрделі процестерді аяқтауға болады. Дегенмен, мемлекеттік машинаның кемшілігі соңғы бағдарламалау функцияларында икемділіктің жоқтығы болып табылады, бұл жаңа чипті жобалау қажет екенін білдіреді. Бұл өзгерістер микросхемадағы схеманы өзгертуді қажет ететіндіктен, дизайнды өзгертуді жүзеге асыру құны жоғары.

Микропроцессорларды қолдану бұл жағдайды айтарлықтай жақсартты. Чиптерді өндіру кезінде қолданбаларды басқаруға арналған деректер базасы микропроцессорға бірыңғай маска ретінде біріктірілген және бұл модификация құны төмен. Бұған қоса, әртүрлі физикалық әсерлерді пайдаланып деректерді сақтайтын радиожиілік тегтері бар, соның ішінде -тек оқуға арналған беттік акустикалық толқын радиожиілік тегтері және әдетте өшірілетін және сирек қайта белсендірілетін 1 биттік радиожиілік тегтері.

 

 

Энергиямен қамтамасыз ету

 

Радиожиілікті идентификациялау жүйесінің маңызды ерекшелігі радиожиілік белгісінің қуат көзі болып табылады. Пассивті радиожиілік тегтерінің өзіндік қуат көзі жоқ, сондықтан пассивті радиожиілік тегтерінің жұмысына қажетті энергияны оқырман шығаратын электромагниттік өрістен алу керек. Керісінше, белсенді радиожиілік тегтерінде микрочиптің жұмысы үшін энергияның толық немесе бір бөлігін қамтамасыз ететін батареялар бар.