Wie funktioniert ein RFID?

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RFID gehört zu einer Gruppe von Technologien, die als automatische Identifikation und Datenerfassung (AIDC) bezeichnet wird. AIDC-Methoden identifizieren automatisch Objekte, sammeln Daten über sie und geben diese Daten direkt in Computersysteme mit wenig oder keinem menschlichen Eingriff ein.


RFID-Verfahren nutzen Radiowellen, um dies zu erreichen. Auf einer einfachen Ebene bestehen RFID-Systeme aus drei Komponenten: einem RFID-Tag oder einem Smart-Label, einem RFID-Lesegerät und einer Antenne. RFID-Tags enthalten eine integrierte Schaltung und eine Antenne, über die Daten an den RFID-Reader (auch Interrogator genannt) übertragen werden. Der Leser wandelt dann die Radiowellen in eine besser verwertbare Form von Daten um. Informationen, die von den Etiketten gesammelt werden, werden dann über eine Kommunikationsschnittstelle an ein Host-Computersystem übertragen, wo die Daten in einer Datenbank gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt analysiert werden können.


Tag-Antennen


Tag-Antennen sammeln Energie und leiten sie zum Einschalten an den Chip. Im Allgemeinen gilt, je größer der Bereich der Tag-Antenne ist, desto mehr Energie kann er in Richtung des Tag-Chips sammeln und kanalisieren, und desto mehr Lesebereich wird das Tag haben.


Es gibt kein perfektes Tag für alle Anwendungen. Es ist die Anwendung, die die Antennenspezifikationen des Tags definiert. Einige Tags sind möglicherweise für ein bestimmtes Frequenzband optimiert, während andere für eine gute Leistung optimiert sind, wenn sie an Materialien angebracht sind, die normalerweise nicht gut für die drahtlose Kommunikation funktionieren (z. B. bestimmte Flüssigkeiten und Metalle). Antennen können aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden; Sie können mit leitfähiger Tinte bedruckt, geätzt oder gestanzt oder sogar auf Etiketten aufgedampft werden.


Verbindungsgeräte Identifizieren, Suchen, Authentifizieren und Aktivieren von Endpunkten

RAIN-RFID-Lesegeräte und Gateways sind Geräte, die kabellos mit Tags arbeiten und kommunizieren und Tag-Daten an die Betriebssystemsoftware liefern. Connectivity-Geräte kommunizieren bidirektional mit Endpunkten, die sich in ihrem Betriebsbereich befinden, und führen eine beliebige Anzahl von Aufgaben durch, einschließlich einfacher fortlaufender Inventarisierung, Filterung (Suche nach Tags, die bestimmte Kriterien erfüllen), Schreiben (oder Kodieren) ausgewählter Tags usw.


Konnektivitätsgeräte können mehr als 1.000 Objekte pro Sekunde identifizieren und lokalisieren. Leser können stationär oder mobil sein und eine angeschlossene Antenne verwenden, um Daten von Tags zu erfassen. Gateways integrieren stationäre Lesegeräte mit Scan-Antennen, um markierte Objekte zu lokalisieren und zu verfolgen. Reader-Chips und -Module sind für die Integration in Anwendungen wie Handheld-Lesegeräte, intelligente Verkaufsautomaten, Automotive-Tracking, mobile Geräte und vieles mehr konzipiert.


Stationäre Leser benötigen eine Antenne, die Strom sowie Daten und Befehle an Endpunkte sendet. Da diese Leser häufig in automatisierten Anwendungen verwendet werden, können sie zusätzliche Verbindungen zu externen Präsentationssensoren oder Lichtstapeln unterstützen, um Benutzer über abgeschlossene Lesevorgänge zu informieren. Leser und Gateways sind mit einem Host-PC oder Netzwerk verbunden, um alle Tag-Daten zu übertragen.


Leserantennen


RAIN-RFID-Lesegeräte und Leserantennen arbeiten zusammen, um Tags zu lesen. Leseantennen wandeln elektrischen Strom in elektromagnetische Wellen um, die dann in den Raum abgestrahlt werden, wo sie von einer Tag-Antenne empfangen und in elektrischen Strom umgewandelt werden können. Genau wie Tag-Antennen gibt es eine große Auswahl an Leseantennen und die optimale Antennenauswahl hängt von der spezifischen Anwendung und Umgebung der Lösung ab.


Die zwei häufigsten Antennentypen sind linear- und zirkularpolarisierte Antennen. Antennen, die lineare elektrische Felder ausstrahlen, haben große Reichweiten und hohe Leistungen, die es ihren Signalen ermöglichen, verschiedene Materialien zu durchdringen, um Tags zu lesen. Lineare Antennen reagieren empfindlich auf die Orientierung der Tags; Abhängig vom Tag-Winkel oder der Platzierung können lineare Antennen Schwierigkeiten beim Lesen von Tags haben.


Die Wahl der Antenne hängt auch von der Entfernung zwischen dem RAIN-RFID-Lesegerät und den zu lesenden Tags ab. Diese Entfernung wird Lesebereich genannt. Leseantennen arbeiten entweder in einem "Nahfeld" (kurze Reichweite) oder "Fernfeld" (große Reichweite). Bei Nahfeld-Anwendungen beträgt der Lesebereich weniger als 30 cm und die Antenne verwendet eine magnetische Kopplung, so dass der Leser und das Etikett Energie übertragen können. In Nahfeldsystemen wird die Lesbarkeit der Tags nicht durch das Vorhandensein von Dielektrika wie Wasser oder Metall im Feld beeinflusst.


In Fernfeldanwendungen ist der Bereich zwischen dem Etikett und dem Leser größer als 30 cm - und kann tatsächlich bis zu mehreren zehn Metern betragen. Fernfeldantennen verwenden elektromagnetische Kopplung und Dielektrika können die Kommunikation zwischen dem Leser und den Tags schwächen.

Last update: Apr 24, 2018

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