تردد LF ، HF ، UHF: ما هو الفرق

تردد RFID

عندما يكون الأشخاص على وشك اختيار علامة RFID ، فإن أحد القرارات الحاسمة التي يفشلون في وضعها في الاعتبار هو تردد العلامة. من الضروري ملاحظة أن مدى تردد نظام RFID له تأثير هائل على العديد من مؤشرات الأداء ، مثل قابلية التداخل ونطاق القراءة.

لذلك ، من الضروري التأكد من اختيار التردد المثالي الذي يناسب عملك أو احتياجاتك الشخصية.  

نظام RFID منخفض التردد          

تردد منخفض

يعمل نظام التردد المنخفض بترددات بين 30 كيلوهرتز و 300 كيلوهرتز. عادة ، تعمل معظم أنظمة LF في 125 kHz، وبعضها يعمل عند 134 كيلو هرتز. ينتج نظام التردد المنخفض نطاق قراءة قصير يبلغ 10 سم ، وسرعة قراءته أقل من الترددات الأعلى. علاوة على ذلك ، فهي لا تستجيب لتداخل الموجات اللاسلكية.

يعمل التردد المنخفض بشكل أساسي عن طريق الاقتران الحثي. يوجد اقتران المحولات بين ملف علامة RFID وملف القارئ. ينتج المجال المتناوب للقارئ أيضًا جهدًا في الهوائي يعمل كجهد إمداد بالطاقة.

يمكن تحديد منطقة المجال المغناطيسي لنظام التردد المنخفض بشكل مناسب ؛ ومع ذلك ، فإن قوة المجال ليست مستدامة بشكل صحيح.

المميزات

  • يتراوح تردد عمل نظام التردد المنخفض تقليديًا بين 120 إلى 134 كيلو هرتز.
  • يمكن لهذا النظام التحرك عبر أي كائن بغض النظر عن المادة ، ولن تقل مسافة القراءة.
  • لا توجد عوائق ترخيص محددة للقراء الذين يعملون على ترددات منخفضة.
  • المنتجات ذات الأنظمة منخفضة التردد لها أشكال مختلفة من التعبئة والتغليف. عادة ، لديهم عمر خدمة يزيد عن عشر سنوات.
  • ينتج هذا النظام قراءة منتظمة بمسافة القراءة أقل من متر واحد ، ولا يتأثر ذلك بالانخفاض السريع في تردد المجال المغناطيسي.

الامتيازات

  • يستخدم LF عالميًا ، خالٍ من اختلافات التردد.
  • تعمل علامات LF بشكل جيد عندما تكون قريبة من المعادن والسوائل.
  • إنه يعمل بشكل جيد لتتبع الحيوانات.

نقائص

  • سرعة نقل البيانات لنظام التردد المنخفض بطيئة مقارنة بأنظمة التردد الأخرى.
  • إنه أغلى مقارنة بنطاقات التردد الأخرى.
  • عدم تعدد القراءات

أنظمة RFID عالية التردد

تردد على

يعمل النظام عالي التردد بترددات بين 3-30 ميجا هرتز. يعمل عدد كبير من أنظمة RFID عالية التردد في 13.56 MHz، ونطاقات القراءة بين 10 سم -1 م. عندما يتعلق الأمر بالتداخل ، تخضع نطاقات التردد العالي لحساسية معتدلة.

يقوم نظام التردد العالي بتحويل جهد هوائي القارئ عن طريق التبديل بين إيقاف التشغيل ومقاومة تحميل قارئ البطاقة. ويؤدي إلى تعديل السعة على جهد الهوائي إلى جانب قارئ البطاقة لمسافات طويلة.  

من المثير للاهتمام ملاحظة أن نطاقات التردد العالي يمكن أن تعمل في الظروف الرطبة. النطاقات عالية التردد مفيدة للدفع وتطبيقات نقل البيانات وإصدار التذاكر. يوجد حاليًا العديد من معايير النطاقات عالية التردد مثل ISO / IEC 14443 و ISO / IEC 14443 A المستخدمة في البطاقات الذكية مع MIFARE التكنولوجيا.

أيضًا ، يتم استخدام النطاق HF في معيار ISO-15693 لتتبع العناصر. هناك العديد من المعايير الأخرى المستخدمة في بطاقات النقود الكهربائية والاستخدامات الأخرى.

المميزات

  • تردد العمل للنطاق عالي التردد هو 13.56 MHz؛ الطول الموجي 22 م
  • لا يمكن أن يمر الطول الموجي للنطاق عالي التردد عبر المواد المعدنية ، ولكنه يمكن أن يتحرك عبر العديد من المواد الأخرى ، مع تقليل مسافة القراءة.
  • لا يحتوي النطاق عالي التردد على قيود مميزة على مستوى العالم.
  • أجهزة الاستشعار في النطاق عالي التردد هي علامات إلكترونية.
  • تنتج منطقة المجال المغناطيسي للنطاق عالي التردد منطقة قراءة وكتابة موحدة نسبيًا ، على الرغم من تناقصها بسرعة.
  • يشترك في خصائص مماثلة مع نظام مكافحة الاصطدام ، ويمكنه تفسير العديد من العلامات الإلكترونية في لحظة واحدة.
  • يمكن نسخ معلومات البيانات في علامة RFID.
  • يحدث معدل نقل البيانات للنطاق عالي التردد بسرعة أكبر من نطاق التردد المنخفض ، وهو ليس مكلفًا.
  • تلبي نطاقات التردد العالي المعايير الدولية مثل ISO / IEC 14443 لـ MIFARE التكنولوجيا المستخدمة في القرب والبطاقات الذكية. ومعيار ISO-15693 لتتبع المنتجات.

الامتيازات

  • يحتوي HF على مجموعة متنوعة من الاستخدامات.
  • لا تحتاج علامات HF إلى بطارية أو مصدر طاقة.
  • يمكن للقارئ الواحد قراءة بعض العلامات في نفس الوقت.
  • إنه ميسور التكلفة نسبيًا.

نقائص

  • نطاق القراءة أقصر من الميكروويف و UHF
  • عند مقارنتها بـ UHF ، لا يمكنها قراءة العديد من العلامات.

نظام RFID عالي التردد

تردد فوق العالي

يعمل نظام الترددات الفائقة على ترددات تتراوح بين 300 ميجا هرتز - 3 جيجا هرتز. تتوافق أنظمة علامة RAIN RFID مع معيار UHF-GEN2 باستخدام 860-960 ميجا هرتز. على الرغم من وجود تباين في التردد عبر المناطق ، تعمل أنظمة RAIN RFID في العديد من البلدان بين 900-915 ميجاهرتز.

يبلغ الحد الأقصى لنطاق القراءة لأنظمة UHF السلبية 12 مترًا ، ولعلامة UHF FRID سرعة نقل بيانات أسرع من HF أو LF.

عندما يتعلق الأمر بالتداخل ، فإن النطاق UHF هو الأكثر حساسية. على الرغم من أن العديد من مصممي المنتجات UHF قد توصلوا إلى طرق مبتكرة لتصميم الهوائيات والعلامات والقارئات التي تضمن الأداء العالي حتى في الأجواء غير المواتية. بالنسبة إلى علامات UHF السلبية ، تكون ميسورة التكلفة وأسهل في الإنشاء من علامات HF و LF.

عادةً ما توجد علامات UHF RFID في المستودعات الضخمة ومواقع التصنيع حيث تكون الكفاءة والسرعة أكثر العوامل المطلوبة. سوف تجد أيضًا أنظمة RFID في التحكم في الوصول إلى مواقف السيارات وتحصيل الرسوم الإلكترونية حيث أن امتلاكها لمسافات طويلة يجعلها جوهرية.

المميزات

  • UHF لديها العديد من التعيينات في جميع أنحاء العالم. الاتحاد الأوروبي هو 865-868 ميجا هرتز ؛ الولايات المتحدة 902-928 ميجا هرتز ، الهند 865-867 ميجا هرتز ، أستراليا 920-926 ميجا هرتز بينما اليابان 952-954 ميجا هرتز. ويبلغ الطول الموجي لهذا النطاق الترددي حوالي 30 سم.
  • قيمة خرج الطاقة UHF الحالية هي 4 واط في الولايات المتحدة و 500 ميجاوات في أوروبا.
  • عادةً ، لا يمكن لموجات الراديو UHF أن تقطع عدة مواد ، خاصة الجسيمات العالقة مثل الضباب والغبار والمعادن والماء. بالمقارنة مع العلامات الإلكترونية HF ، لا يلزم فصل علامات UHF عن المعدن.
  • عادة ما تكون الهوائيات عبارة عن بطاقات وشرائط طويلة. يتكون الهوائي من استقطاب دائري وقطبية خطية تلبي متطلبات التطبيقات المختلفة.
  • تعد مسافة القراءة لنطاقات التردد الفائق جيدة نسبيًا ، ولكن من الصعب تحديد منطقة القراءة.
  • معدل نقل البيانات مرتفع ، ويمكنه قراءة العديد من علامات RFID خلال فترة قصيرة.
  • بخلاف علامتي LF و HF ، يتم تنظيم علامة UHF RFID بشكل فريد من خلال معيار عالمي يشار إليه باسم ISO 18000-63

الامتيازات

  • العلامات UHF رخيصة بشكل عام من LF و HF
  • نظرًا لسرعة القراءة السريعة ، يمكن لعلامات UHF التعرف على الكائنات بسرعة.
  • علامات UHF لها نطاق جيد

نقائص

  • هناك احتمال زيادة مضاعفات الإرسال اللاسلكي.
  • الفرق بين نطاقات التردد الثلاثة

بعد قراءة الأنواع الثلاثة الشائعة للترددات التي يمكن أن يستخدمها نظام RFID ، من الضروري الإشارة إلى أنه يجب عليك اختيار التردد المثالي لاحتياجاتك. على سبيل المثال ، تأتي العلامات منخفضة التردد بطول موجة طويل ، ويمكن أن تمر بسهولة عبر المواد المعدنية الرفيعة.

أيضًا ، تعد أنظمة LF مثالية لقراءة العناصر أو الأشياء التي تحتوي على نسبة عالية من الماء. وخير مثال على ذلك المشروبات أو الفواكه. الجانب السلبي لهذا هو أن نطاق القراءة يقتصر فقط على البوصات أو السنتيمترات. ستجد على الأرجح تطبيقات LF في وضع علامات على الحيوانات والتحكم في الوصول.

بالنسبة للعلامات عالية التردد ، فإنها تعمل بشكل جيد على الأجسام المعدنية والأشياء ذات المحتوى المائي المتوسط ​​والعالي. بشكل عام ، تعمل أنظمة HF RFID في نطاق من البوصات ، ولكن يمكن أن تمتد إلى ثلاثة أقدام.

يمكن العثور على استخدام HF RFID في تذاكر السفر وتتبع تدفق المرضى وتتبع كتب المكتبة. عندما يتعلق الأمر بالنطاق ، تقدم ترددات UHF أكثر من LF و HF ، اعتمادًا على إعداد نظام RFID. كما أن الترددات UHF تنقل البيانات بسرعة أكبر من الترددات LF و HF.

الجانب السلبي للموجات الراديوية UHF يأتي بطول موجي أقصر ، مما يشير إلى احتمال وجود إشارة ضعيفة غير قادرة على المرور عبر الماء والمعادن.

تعد علامات UHF مثالية للعديد من المنتجات / العناصر بشكل جماعي ، مثل صناديق العناصر عند تسجيلها في مستودع أو الرياضيين وهم يتسابقون نحو الخط النهائي نظرًا لنطاق القراءة الطويل ، الذي يزيد عن LF و HF ، تُستخدم علامات UHF RFID في التحكم في الوصول إلى مواقف السيارات وتحصيل الرسوم الإلكترونية.

كيف تختار نطاق التردد الذي يناسبك

مكّن تحديد الترددات اللاسلكية العلامات التجارية في جميع أنحاء العالم من زيادة أساليب التصنيع وعملياتها. كما ساعدهم أيضًا على التحكم بشكل صحيح في سلاسل التوريد الخاصة بهم ، وتعزيز عملياتهم ، ومراقبة منتجاتهم بشكل فعال بمعدل كفاءة شبه مثالي.

ومن المثير للاهتمام أن تحديد ترددات الراديو أصبح تقليديًا سريعًا ، ويمكن لمالكي العلامات التجارية توسيع نطاق عملياتهم التجارية ، وخفض تكاليفهم ، وزيادة الأرباح بلا نهاية. مع هذا البيان ، فإنه يشير إلى أن الاستفادة من مزايا RFID يعني اتخاذ القرار الصحيح.

إذا كنت مالكًا لنشاط تجاري أو رئيسًا لفريق عمليات ، فمن الأهمية بمكان أن تفكر جيدًا وأن تبحث عن نوع التردد الذي سيكون مثاليًا لعملياتك. ستكون عملية مفصلة نظرًا لوجود العديد من الترددات التي تستخدمها تقنية RFID.

عندما تفهم الترددات المتاحة وما ستكسبه ، تكون قد اتخذت الخطوة الأساسية نحو القرار الصحيح.

أظهر هذا الدليل أن LF و HF و UHF لها خصائصها ومزاياها وعيوبها ، ومن الأهمية بمكان بالنسبة لك أن تزن فرصك تمامًا.