Mis on RFID-süsteemide jõudlusnäitajad?

Mis on RFID-süsteemide jõudlusnäitajad?

 

RFID-süsteemide jõudlusnäitajad

 

Loetava ja kirjutatava RFID-süsteemi jõudlusnäitajad hõlmavad raadiosagedusmärgise salvestusmahtu, töörežiimi, andmeedastuskiirust, lugemise/kirjutamise kaugust, mitme -sildi tuvastamise võimet, raadiosageduse kandesagedust raadiosagedussildi ja antenni vahel, RFID-süsteemi ühenduvust, andmekandjat, olekurežiimi ja energiavarustust. Ettevõtetele, kes otsivad usaldusväärseid juurdepääsukontrolli ja varade{2}}jälgimise lahendusi,RFID võtmehoidja tarnijadjakohandatud RFID-võtmehoidjate tootjadpakkuda vastupidavaid, suure jõudlusega{0}}märgendeid, mis vastavad tööstusliku-taseme nõuetele.

 

 

Raadiosagedussiltide salvestusmaht

 

Mälupõhiste süsteemide puhul kehtib põhireegel: mälumaht on alati ebapiisav. Süsteemi salvestusmahu laiendamine laiendab loomulikult rakendusvaldkonda, mis nõuab ka suuremat salvestusmahtu. Ainult loetavate -raadiosagedusmärgendite salvestusmaht on 20 B ja aktiivsete siltide salvestusmaht on 8 B kuni 64 KB, mis tähendab, et loetavates ja kirjutatavates raadiosagedusmärgistes piisab mitme lehekülje teksti salvestamisest, millest piisab üksuste loendite ja testandmete hoidmiseks ning süsteemi laiendamiseks. Passiivse lugemise/kirjutamise raadiosagedussiltide salvestusmaht on 48 kuni 736B, millel on palju omadusi, mida paljudel aktiivsetel lugemis-/kirjutussüsteemidel pole. Ettevõtlusrakendustes, nagu büroohooned ja parklad,LF/HF RFID võtmehoidja hulgimüük tarnijadpakkuda kulutõhusaid valikuid, mis on piisava mahuga töötajate ID-, tööajaarvestuse ja sõidukite juurdepääsuandmete jaoks.

 

Raadiosagedussiltide andmemaht on tavaliselt mõnest baidist mitme tuhande baidini, kuid on üks erand: 1-bitine raadiosagedusmärgend, mis nõuab vaid 1 bitti andmesalvestust. Seda tüüpi sildid võimaldavad lugejal teha kaks järgmist seisundiotsust: elektromagnetväljas on raadiosagedusmärgis või elektromagnetväljas puudub raadiosagedusmärgis. See nõue on täiesti piisav lihtsate jälgimis- või signaaliedastusfunktsioonide saavutamiseks. Kuna 1-bitised raadiosagedusmärgised ei vaja elektroonilisi kiipe, saab raadiosagedusmärgise maksumuse muuta väga madalaks. Sel põhjusel kasutatakse kaubamajades ja poodides kaupade vargusvastaste süsteemide jaoks suurt hulka 1-bitiseid raadiosagedusmärgiseid. Kaubamajast tasumata kaubaga lahkudes suudab väljapääsu juurde paigaldatud lugeja tuvastada elektromagnetväljas raadiosagedusmärgise oleku ja käivitada vastava häire. Korralikult tasutud kaupade puhul eemaldatakse või deaktiveeritakse 1-bitine raadiosageduse silt kassas.

 

RFID-süsteemides on kaks erinevat andmete salvestamise olukorda. Esimesel juhul võib silt salvestada väga vähe andmeid ja juurdepääsetav elektrooniline seade küsib tuvastatud üksuse kohta ainult põhiteavet. Seda tüüpi andmeid nimetatakse ainulaadseks allkirjaks (seda tüüpi andmetega elektroonilised sildid on väga odavad ja nende kasutusala on piiratud). Teisel juhul saab silt salvestada rohkem andmeteavet ja lugeja saab sildilt teavet otse ilma keskandmebaasile viitamata. Seda tüüpi sildid on kallimad, kuid sellel on laiem kasutusala. Seda tüüpi sildid ei nõua nii tugevat kesktöötlusvõimet kui unikaalne signatuur ja nende tööks kulub vähem aega. Paljud ettevõtted valivad nüüd125kHz/13.56MHz RFID võtmehoidja tehase otselahendusedkulude ja funktsionaalsuse tasakaalustamiseks suuremahulise{0}}kasutuse jaoks.

 

Töörežiim

 

Raadiosagedustuvastussüsteemide põhilised töörežiimid jagunevad täis-dupleks- ja pool-duplekssüsteemideks ning aja-järjestussüsteemideks. Täis-dupleks- ja pool{5}}duplekssüsteemides saadetakse raadiosagedussildi vastus tingimusel, et lugeja kiirgab elektromagnetvälja või elektromagnetlainet. Võrreldes lugeja enda signaaliga on raadiosagedusmärgise signaal vastuvõtuantennil väga nõrk, seetõttu tuleb raadiosagedusmärgise signaali ja lugeja signaali eristamiseks kasutada sobivaid edastusmeetodeid. Praktilistes rakendustes kasutatakse koormuse modulatsiooni või tagasihajumise modulatsiooni tehnoloogiat üldiselt koormuse edastamiseks raadiosagedussildilt lugejale, laadides raadiosagedusmärgi andmed peegeldunud kajale (eriti passiivsete raadiosagedusmärgiste süsteemide puhul). Need usaldusväärsed modulatsioonimeetodid on laialdaselt kasutusele võetudettevõtte{0}}klassi RFID-võtmehoidjate tootjadet tagada stabiilne jõudlus suure{0}}liiklusega juurdepääsu juhtimiskeskkondades.

Ajajärjestuse{0}}süsteem on vastupidine. Lugeja katkestab perioodiliselt lühiajaliselt raadiosageduse tekitatud elektromagnetvälja. Need intervallid tunneb ära raadiosagedusmärgisega ja neid kasutatakse raadiosagedussildilt lugejale laadimiseks. Tegelikult on see tüüpiline radari töörežiim. Aja-sekveneerimissüsteemi puuduseks on see, et kui lugeja saadab katkendlikult, katkeb raadiosagedussildi energiavarustus, mida tuleb kompenseerida piisavalt suure abikondensaatori või abipatarei paigaldamisega.

 

 

Andmeedastuskiirus

 

Enamiku andmehõivesüsteemide puhul on kiirus väga oluline tegur. Kuna tänapäevaste toodete tootmistsükkel aina lüheneb, muutub raadiosagedusmärgendite lugemiseks ja uuendamiseks kuluv aeg üha lühemaks. Mikrolainesüsteemid võivad töötada suurel kiirusel, kuid mikrolainetehnoloogia keerukus ise suurendab oluliselt mikrolainesüsteemide ehituskulusid. Andmeedastuskiirus on jagatud kolme tüüpi: -ainult lugemise kiirus, passiivne lugemis-/kirjutuskiirus ja aktiivne lugemis-/kirjutuskiirus. Ärihoonete puhul, mis nõuavad kiiret töötaja kontrolli,kiire{0}}RFID-võtmehoidja hulgitarnijadpakuvad optimeeritud 13,56 MHz lahendusi, mis saavutavad vähem-sekundi tuvastamise isegi tipptundidel.

 

1) Ainult kirjutuskaitstud{1}}kiirus

Ainult kirjutuskaitstud RFID{0}}süsteemi andmebaasi edastuskiirus sõltub sellistest teguritest nagu koodi pikkus, raadiosagedussildi andmeedastuskiirus, lugemis-/kirjutuskaugus, raadiosagedussildi ja antenni vaheline kandesagedus ning andmeedastuse modulatsioonitehnoloogia. Edastuskiirus sõltub tegelikes rakendustes kasutatavate toodete tüüpidest.

2) Passiivne lugemis-/kirjutuskiirus

Passiivse lugemise/kirjutamise RFID-süsteemi andmeedastuskiiruse määravad tegurid on samad, mis kirjutuskaitstud-süsteemil, välja arvatud see, et lisaks raadiosagedussildilt andmete lugemisele tuleb arvestada ka andmete kirjutamisega raadiosagedussildile. Ülekandekiirus varieerub olenevalt rakenduses olevate toodete tüüpidest.

3) Aktiivne lugemis-/kirjutuskiirus

Aktiivse lugemis-/kirjutus-RFID-süsteemi andmeedastuskiiruse määravad tegurid on samad, mis passiivse lugemis-/kirjutus-RFID-süsteemi puhul. Erinevus seisneb selles, et passiivsed süsteemid nõuavad sidepidamiseks raadiosagedussildil oleva kondensaatori laadimist. Oluline on see, et tüüpilise madala-sagedusega lugemis-/kirjutussüsteemi töökiirus on ainult 100B/s või 200B/s. Sel viisil, kuna ühes kohas võib olla vaja edastada sadu baite andmeid, võib andmeedastusaeg võtta mitu sekundit, mis võib olla pikem kui kogu masina tööaeg.

See, kas andmeid saab kirjutada raadiosagedusmärgisele, on teine ​​tegur, mis eristab raadiosagedustuvastussüsteeme. Lihtsate raadiosagedussüsteemide puhul on raadiosagedussildi andmeteks enamasti lihtne arv, mida saab kiibi töötlemisel integreerida ja mida keegi muuta ei saa. Seevastu kirjutatavad raadiosagedusmärgised nõuavad andmete kirjutamiseks lugejat või spetsiaalset programmeerimisseadet.

Raadiosagedussiltide andmete kirjutamine jaguneb üldiselt kaheks: nummerdamata kirjutamine ja nummerdatud kirjutamine. Praegustes raudteesüsteemide rakendusnäidetes kasutavad kaubavagunite raadiosagedussildid nummerdatud kirjutamisrežiimi.

 

Lugemis-/kirjutuskaugus

 

Olemasolevate lugemis-/kirjutussüsteemide lugemis-/kirjutusulatus on 2,54–73,66 cm ning sagedust 13,56 MHz kasutavate lugemis-/kirjutussüsteemide lugemis-/kirjutuskaugus võib ulatuda 243,84 cm-ni. Üldiselt võib RFID-rakendustes sobiva antenni valimine vastata kauglugemise ja{5}}kirjutamise vajadustele.

Raadiosagedussiltide lugemis-/kirjutuskaugus on väga erinev. Igasuguste siltide puhul, mida suurem on nõutav vahemaa, seda kallim on silt. Mõne millimeetri kaugusel asuva RFID-i saab manustada paberpiletitesse ja sertifikaatidesse kiireks sortimiseks{2}}ja autentimiseks; kuid logistikatööstuse jaoks on tavaliselt vaja 3-meetrist või enamat kaugust koos paljude siltide kiire tuvastamise võimalusega. Muud rakendused nõuavad tuvastamist isegi mitmesaja meetri kaugusel.

 

 

Mitme-siltide tuvastamise võimalus

 

Tänu identifitseerimiskauguse suurenemisele on praktilistes rakendustes võimalik, et piirkonda võib korraga ilmuda mitu raadiosagedusmärgist, mis toob kaasa mitme märgise samaaegse lugemise nõude, millest on omakorda kujunenud trend. Praegu peavad täiustatud raadiosagedustuvastussüsteemid seda mitme -sildiga tuvastamise probleemi süsteemi oluliseks omaduseks.

Raadiosagedussiltide ja antennide õige konfigureerimisega saab lugejat kasutada mitme raadiosagedusmärgise lugemiseks ja kirjutamiseks. Näiteks postisüsteemi rakendustes asetatakse raadiosageduslikud sildid ümbrike sisse ja seejärel laotakse tuhanded siltidega kirjakotid. Kui postikott läbib tunneliantenni, saab andmeid lugeda või kirjutada kõigilt raadiosagedusmärgistelt korraga.

 

Raadiosageduskandja sagedus raadiosagedussildi ja antenni vahel

 

Raadiosagedustuvastussüsteemi teine ​​oluline tunnus on süsteemi töösagedus ja lugemiskaugus. Töösagedus on tihedalt seotud lugemiskaugusega ja selle määravad elektromagnetlainete levimisomadused. Üldjuhul on raadiosagedustuvastussüsteemi töösagedus määratletud kui lugeja poolt märgise tuvastamisel saadetud raadiosagedussignaali sagedus. Enamasti nimetatakse seda lugeja edastussageduseks (koormuse modulatsioon, tagasihajumine). Igal juhul on raadiosagedusmärgi edastusvõimsus palju väiksem kui lugejal.

 

RFID-süsteemi valimisel on väga oluline arvestada kandesagedust, mida kasutatakse raadiosagedussildi ja antenni vaheliseks andmeedastuseks. Raadiosagedustuvastussüsteemi lugejate saadetavad sagedused jagunevad põhimõtteliselt nelja vahemikku: madalsagedus (30–300 kHz), kõrgsagedus (3–30 MHz), ülikõrgsagedus (300 MHz) ja mikrolaine (üle 2,5 GHz). Vastavalt tegevusvahemikule valitakse raadiosagedustuvastussüsteemi töösagedus üsna laias vahemikus, induktiivse sidestusega (0 kuni 1 m) ja pika{11}}kaugussüsteemidega (1 kuni 10 m).

 

RFID-süsteemide ühenduvus

 

Teadmussüsteemide haruna peab RFID suutma integreerida olemasolevaid ja arenevaid automatiseerimistehnoloogiaid. Oluline on see, et RFID-süsteemi saab otse ühendada personaalarvuti (Personal Computer, PC), programmeeritava loogikakontrolleri (Programmable Logic Controller, PLC) või tööstusliku võrguliidese mooduliga, vähendades seeläbi paigalduskulusid.

RFID kasutab raadiosagedust, et teostada andmevahetust liikuva salvestusseadme ja arvuti või PLC vahel. Tüüpiline RFID-süsteem sisaldab raadiosagedusmärgist (st andmesalvestust), antenni, mis suhtleb raadiosagedusmärgisega, ja kontrollerit, mis töötleb antenni ja arvuti (või PLC) vahelist sidet (kui antenn ja kontroller on integreeritud, nimetatakse seda lugejaks).

 

Andmekandja

 

Andmete salvestamiseks kasutatakse peamiselt kolme meetodit: elektriliselt kustutatav programmeeritav -ainult lugemismälu (EEPROM), ferroelektriline muutmälu (FRAM) ja staatiline muutmälu (SRAM). Üldised raadiosagedustuvastussüsteemid kasutavad peamiselt elektriliselt kustutatavat programmeeritavat kirjutuskaitstud -kirjutusmälu (EEPROM). EEPROM-i kasutamise miinuseks on aga see, et voolutarve kirjutamisprotsessi ajal on väga suur ja kasutusiga on üldjuhul 100 000 kirjutust. Viimasel ajal on mõned tootjad kasutanud ka ferroelektrilist muutmälu (FRAM). Võrreldes elektriliselt kustutatava programmeeritava -kirjutusmäluga on ferroelektrilise muutmälu kirjutamisvõimsus 1/100 ja kirjutamisaeg 1/1000. Ferroelektrilist muutmälu pole aga ebaküpsete tootmisprotsesside tõttu laialdaselt kasutatud.

Mikrolainesüsteemide puhul saab kasutada ka staatilist muutmälu (SRAM) ja mälu kirjutab andmeid väga kiiresti. Andmete püsivaks salvestamiseks on katkematuks toiteallikaks vajalik lisaaku.

 

Olekurežiim

 

Programmeeritavate raadiosagedusmärgendite puhul peab andmekandja sisemine loogika kontrollima lugeja lugemis- ja kirjutamistoiminguid ning lugemis- ja kirjutamisvolituse taotlust. Lihtsamal juhul saab selle täita olekumasinaga. Olekumasina abil saab lõpule viia palju keerulisi protsesse. Olekumasina miinuseks on aga vähene paindlikkus lõpliku programmeerimise funktsioonides, mistõttu on vaja projekteerida uus kiip. Kuna need muudatused nõuavad kiibil oleva vooluringi muutmist, on disainimuudatuste rakendamise maksumus kõrge.

Mikroprotsessorite kasutamine on seda olukorda oluliselt parandanud. Kiibi tootmisel integreeritakse rakenduste haldamise andmebaas ühtse maskina mikroprotsessorisse ja see muutmiskulu on madal. Lisaks on raadiosagedusmärgendid, mis salvestavad andmeid erinevate füüsiliste efektide abil, sealhulgas ainult lugemiseks{2}}kasutatavad pinnaakustiliste lainete raadiosagedussildid ja 1-bitised raadiosagedussildid, mida saab tavaliselt deaktiveerida ja harva uuesti aktiveerida.

 

 

Energiavarustus

 

Raadiosagedustuvastussüsteemi oluline omadus on raadiosagedusmärgise toiteallikas. Passiivsetel raadiosagedusmärkidel puudub oma toiteallikas, mistõttu passiivsete raadiosagedusmärkide tööks vajalik energia tuleb hankida lugeja poolt kiiratavast elektromagnetväljast. Seevastu aktiivsed raadiosagedusmärgised sisaldavad patareisid, mis annavad kogu või osa energiast mikrokiibi tööks.