Πώς λειτουργούν οι ηλεκτρονικές ετικέτες τιμών

Οι ηλεκτρονικές ετικέτες είναι μια τεχνολογία αυτόματης αναγνώρισης χωρίς επαφή που χρησιμοποιεί σήματα ραδιοσυχνοτήτων για τον εντοπισμό αντικειμένων-στόχων και τη λήψη σχετικών δεδομένων.

Η εργασία αναγνώρισης δεν απαιτεί ανθρώπινη παρέμβαση. Ως ασύρματη έκδοση barcode, η τεχνολογία RFID έχει αδιάβροχη, αντιμαγνητική και υψηλή θερμοκρασία, μεγάλη διάρκεια ζωής, μεγάλη απόσταση ανάγνωσης, τα δεδομένα στην ετικέτα μπορούν να κρυπτογραφηθούν, η χωρητικότητα δεδομένων αποθήκευσης είναι μεγαλύτερη, οι πληροφορίες αποθήκευσης μπορούν να αλλάξουν ελεύθερα και άλλα πλεονεκτήματα. Η μέθοδος κωδικοποίησης, η αποθήκευση και η μέθοδος ανάγνωσης-εγγραφής του ηλεκτρονικές ετικέτες διαφέρουν από τις παραδοσιακές ετικέτες (όπως γραμμωτούς κώδικες) ή τις χειροκίνητες ετικέτες. Η αποθήκευση των κωδικών ηλεκτρονικών ετικετών αποθηκεύεται σε μορφή μόνο για ανάγνωση ή για ανάγνωση-εγγραφή στο ολοκληρωμένο κύκλωμα. ειδικά η μέθοδος ανάγνωσης-εγγραφής, Η ηλεκτρονική ετικέτα πραγματοποιείται με ασύρματη ηλεκτρονική μετάδοση. Τα εξαιρετικά τεχνικά χαρακτηριστικά του Ηλεκτρονικές ετικέτες RFID είναι: μπορεί να αναγνωρίσει ένα μεμονωμένο πολύ συγκεκριμένο αντικείμενο, αντί για έναν μόνο τύπο αντικειμένου όπως ένας γραμμωτός κώδικας. Μπορεί να διαβάσει πολλά αντικείμενα ταυτόχρονα και ο γραμμικός κώδικας μπορεί να διαβαστεί μόνο ένα προς ένα. αποθήκευση; Ο όγκος των πληροφοριών είναι πολύ μεγάλος. χρησιμοποιώντας ραδιοσυχνότητες, τα δεδομένα μπορούν να διαβαστούν μέσω εξωτερικών υλικών και οι γραμμικοί κώδικες πρέπει να βασίζονται σε λέιζερ ή υπέρυθρες για την ανάγνωση πληροφοριών στην επιφάνεια του υλικού μέσου.

(1) Ετικέτα. Αποτελείται από στοιχεία ζεύξης και τσιπ. Κάθε ετικέτα έχει έναν μοναδικό ηλεκτρονικό κωδικό. Η ηλεκτρονική ετικέτα υψηλής χωρητικότητας διαθέτει χώρο αποθήκευσης που μπορεί να εγγράψει ο χρήστης και είναι προσαρτημένη σε ένα αντικείμενο για την αναγνώριση του αντικειμένου στόχου.

(2) Αναγνώστης. Μια φορητή ή σταθερή συσκευή που διαβάζει (και μερικές φορές γράφει σε) πληροφορίες ετικέτας.

(3) Κεραία. Περάστε το σήμα ραδιοσυχνότητας μεταξύ της ετικέτας και της συσκευής ανάγνωσης. Η βασική αρχή λειτουργίας της τεχνολογίας RFID δεν είναι περίπλοκη. Αφού η ετικέτα εισέλθει στο μαγνητικό πεδίο που εκπέμπεται από τη συσκευή ανάγνωσης, λαμβάνει το σήμα ραδιοσυχνότητας από τη συσκευή ανάγνωσης και χρησιμοποιεί την ενέργεια που λαμβάνεται από το επαγόμενο ρεύμα για να στείλει τις πληροφορίες προϊόντος (PassiveTag, παθητική ετικέτα ή παθητική ετικέτα) που είναι αποθηκευμένες στο τσιπ ή να στείλει ενεργά μια συγκεκριμένη συχνότητα Το σήμα (ActiveTag, ενεργή ετικέτα ή ενεργή ετικέτα). αφού ο αναγνώστης διαβάσει και αποκωδικοποιήσει τις πληροφορίες, αποστέλλεται στο κέντρο επεξεργασίας πληροφοριών του συστήματος για σχετική επεξεργασία δεδομένων.

Οι ηλεκτρονικές ετικέτες μπορούν να χωριστούν σε τρεις τύπους: τύπος ωρίμανσης ολοκληρωμένου κυκλώματος, τύπος ενσύρματης επανεγγραφής επιτόπου και τύπος ασύρματης επανεγγραφής επιτόπου σύμφωνα με τις διαφορετικές μεθόδους έγχυσης εσωτερικά αποθηκευμένων πληροφοριών. Σύμφωνα με τα τεχνικά μέσα ανάγνωσης δεδομένων ηλεκτρονικών ετικετών, μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες: Υπάρχουν τρεις τύποι τύπου μετάδοσης εκπομπής, τύπος πολλαπλασιασμού συχνότητας και τύπος διαμόρφωσης ανάκλασης. Σύμφωνα με τις διαφορετικές μεθόδους παροχής ενέργειας (τροφοδοσία μπαταρίας), η τεχνολογία αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων μπορεί να χωριστεί σε τρεις τύπους: ενεργή, παθητική και ημιενεργή. Η γενικά δημοφιλής μέθοδος ταξινόμησης του RFID είναι, σύμφωνα με τη διαφορετική συχνότητα εργασίας (μονάδα: Hz), χωρίζεται σε 4 είδη ζώνης χαμηλής συχνότητας (LF), υψηλής συχνότητας (HF), εξαιρετικά υψηλής συχνότητας (UHF) και ζώνης συχνοτήτων μικροκυμάτων (MW).

(1) Τα συστήματα χαμηλής/υψηλής συχνότητας έχουν γενικά συχνότητα λειτουργίας <30MHz. Οι τυπικές συχνότητες λειτουργίας είναι 125kHz, 225kHz, 13.56MHz (συχνότητα λειτουργίας κάρτας IC χωρίς επαφή της κάρτας ραδιοσυχνοτήτων) κ.λπ. Τα συστήματα αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων που βασίζονται σε αυτά τα σημεία συχνότητας έχουν γενικά τα αντίστοιχα διεθνή πρότυπα. Τα βασικά χαρακτηριστικά τους είναι: το κόστος των ηλεκτρονικών ετικετών είναι χαμηλότερο, η ποσότητα των δεδομένων που αποθηκεύονται στις ετικέτες είναι μικρότερη και η απόσταση ανάγνωσης μικρή (παθητικές συνθήκες, η τυπική απόσταση ανάγνωσης είναι 10 cm), το σχήμα της ηλεκτρονικής ετικέτας ποικίλλει (σε ​​σχήμα κάρτας, σχήμα δακτυλίου, σχήμα κουμπιού, σχήμα στυλό) και η κατευθυντικότητα της ανάγνωσης δεν είναι ισχυρή.

(2) Τα συστήματα UHF/μικροκυμάτων έχουν γενικά συχνότητα λειτουργίας > 400 MHz και οι τυπικές ζώνες συχνοτήτων λειτουργίας είναι 915 MHz, 2450 MHz, 5800 MHz, κ.λπ. Το σύστημα διαθέτει επίσης πολλά διεθνή πρότυπα για την υποστήριξη αυτών των ζωνών συχνοτήτων. Τα βασικά χαρακτηριστικά είναι: υψηλό κόστος ηλεκτρονικές ετικέτες και συσκευές ανάγνωσης, μεγάλος όγκος δεδομένων αποθηκευμένων σε ετικέτες, μεγάλη απόσταση ανάγνωσης (έως αρκετά μέτρα έως δέκα μέτρα) και προσαρμοστικότητα σε αντικείμενα Η απόδοση κίνησης υψηλής ταχύτητας είναι καλή, το σχήμα είναι γενικά σε σχήμα κάρτας και η κεραία ανάγνωσης και η κεραία ηλεκτρονικής ετικέτας έχουν ισχυρή κατευθυντικότητα.

(3) Υπάρχει μια μπαταρία μέσα στην ενεργή ηλεκτρονική ετικέτα, η οποία έχει γενικά μεγάλη απόσταση ανάγνωσης. Το μειονέκτημα είναι ότι η μπαταρία έχει περιορισμένη διάρκεια ζωής (3-10 χρόνια). δεν υπάρχει μπαταρία στην παθητική ηλεκτρονική ετικέτα. Αφού λάβει το σήμα μικροκυμάτων από τον αναγνώστη (συσκευή ανιχνευτή), μετατρέπει μέρος της ενέργειας μικροκυμάτων σε συνεχές ρεύμα για τη δική του εργασία. Γενικά, μπορεί να επιτευχθεί χωρίς συντήρηση. Σε σύγκριση με το ενεργητικό σύστημα, το παθητικό σύστημα έχει έναν μικρό περιορισμό στην απόσταση ανάγνωσης και την ταχύτητα προσαρμογής στην κίνηση του αντικειμένου.

(4) Οι πληροφορίες στην ενσωματωμένη στερεοποιημένη ηλεκτρονική ετικέτα εγχέονται γενικά στη λειτουργία διαδικασίας ROM κατά την παραγωγή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και οι αποθηκευμένες πληροφορίες είναι αμετάβλητες. Η ενσύρματη ηλεκτρονική ετικέτα επανεγγραφής πεδίου γενικά εγγράφει τις πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στην ηλεκτρονική ετικέτα σε αυτήν Στην εσωτερική περιοχή αποθήκευσης E2, απαιτείται ένας ειδικός προγραμματιστής ή πρόγραμμα εγγραφής για την επανεγγραφή και πρέπει να τροφοδοτείται κατά τη διαδικασία επανεγγραφής. η επιτόπια ηλεκτρονική ετικέτα ασύρματης επανεγγραφής είναι γενικά κατάλληλη για ενεργές ηλεκτρονικές ετικέτες, με συγκεκριμένες οδηγίες επανεγγραφής, και οι ηλεκτρονικές ετικέτες Οι αποθηκευμένες πληροφορίες βρίσκονται επίσης στην περιοχή αποθήκευσης E2. Γενικά, ο χρόνος που απαιτείται για την επανεγγραφή των δεδομένων ηλεκτρονικής ετικέτας είναι πολύ μεγαλύτερος από τον χρόνο που απαιτείται για την ανάγνωση των δεδομένων ηλεκτρονικής ετικέτας. Γενικά, ο χρόνος που απαιτείται για την επανεγγραφή είναι της τάξης των δευτερολέπτων και ο χρόνος ανάγνωσης είναι της τάξης των χιλιοστών του δευτερολέπτου.

(5) Σύστημα αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων τύπου εκπομπής. Η ηλεκτρονική ετικέτα πρέπει να λειτουργεί με ενεργό τρόπο και να μεταδίδει τις αποθηκευμένες πληροφορίες αναγνώρισής της σε πραγματικό χρόνο. Ο αναγνώστης ισοδυναμεί με έναν δέκτη που λαμβάνει μόνο αλλά δεν στέλνει. Το μειονέκτημα αυτού του συστήματος είναι: επειδή η ηλεκτρονική ετικέτα πρέπει να μεταδίδει συνεχώς πληροφορίες προς τα έξω, σπαταλά ηλεκτρική ενέργεια και προκαλεί ηλεκτρομαγνητική ρύπανση στο περιβάλλον και η ασφάλεια και η εμπιστευτικότητα του συστήματος είναι ανεπαρκής. Είναι δύσκολο να πραγματοποιηθεί το σύστημα αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων διπλής συχνότητας. Γενικά, ο αναγνώστης στέλνει ένα σήμα ερωτήματος ραδιοσυχνότητας και η συχνότητα φέροντος σήματος που επιστρέφεται από την ηλεκτρονική ετικέτα είναι ένας πολλαπλασιαστής της ραδιοσυχνότητας που στέλνει ο αναγνώστης. Αυτός ο τρόπος λειτουργίας παρέχει ευκολία στον αναγνώστη να λαμβάνει και να επεξεργάζεται σήματα ηχούς. Ωστόσο, για τις παθητικές ηλεκτρονικές ετικέτες, όταν η ηλεκτρονική ετικέτα μετατρέπει τη λαμβανόμενη ενέργεια ραδιοσυχνοτήτων του αναγνώστη σε συχνότητα φέροντος ηχούς διπλής συχνότητας, η απόδοση μετατροπής ενέργειας είναι χαμηλή. Η βελτίωση της απόδοσης μετατροπής απαιτεί υψηλότερες δεξιότητες μικροκυμάτων, πράγμα που σημαίνει υψηλότερο κόστος ηλεκτρονικής ετικέτας. Ταυτόχρονα, η εργασία αυτού του είδους συστήματος πρέπει να καταλαμβάνει δύο σημεία συχνότητας λειτουργίας και είναι γενικά δύσκολο να αποκτηθεί η άδεια εφαρμογής προϊόντος της Επιτροπής Διαχείρισης Ραδιοσυχνοτήτων.

(6) Η υλοποίηση του συστήματος αναγνώρισης ραδιοσυχνότητας διαμόρφωσης ανάκλασης είναι κυρίως για την επίλυση του προβλήματος της αποστολής και λήψης στην ίδια συχνότητα. Όταν το σύστημα λειτουργεί, ο αναγνώστης στέλνει ένα σήμα έρευνας μικροκυμάτων (ενέργεια) και η ηλεκτρονική ετικέτα (παθητική) διορθώνει μέρος του λαμβανόμενου σήματος ενέργειας έρευνας μικροκυμάτων σε συνεχές ρεύμα για να λειτουργήσει το κύκλωμα στην ηλεκτρονική ετικέτα και το άλλο μέρος του σήματος ενέργειας μικροκυμάτων αποθηκεύεται στην ηλεκτρονική ετικέτα. Αφού ο αναγνώστης λάβει το ανακλώμενο σήμα διαμόρφωσης πλάτους, αποκωδικοποιεί τις πληροφορίες αναγνώρισης δεδομένων που είναι αποθηκευμένες στην ηλεκτρονική ετικέτα. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας λειτουργίας του συστήματος, ο αναγνώστης στέλνει το σήμα μικροκυμάτων και λαμβάνει το ανακλώμενο σήμα διαμόρφωσης πλάτους ταυτόχρονα. Η ισχύς του ανακλώμενου σήματος είναι πολύ πιο αδύναμη από αυτή του μεταδιδόμενου σήματος. Επομένως, η δυσκολία στην τεχνική υλοποίηση έγκειται στη λήψη συν-συχνότητας.

Η σύζευξη ηλεκτρονικής ετικέτας είναι η χρήση διαφορετικών μεθόδων για τη μετάδοση διαφορετικών σημάτων.

Η απόσταση εργασίας μεταξύ της ετικέτας ραδιοσυχνότητας και της συσκευής ανάγνωσης στο σύστημα αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων είναι ένα σημαντικό ζήτημα στην εφαρμογή του συστήματος αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων. Κανονικά, αυτή η απόσταση εργασίας ορίζεται ως η απόσταση μεταξύ της ετικέτας ραδιοσυχνότητας και της συσκευής ανάγνωσης για την αξιόπιστη ανταλλαγή δεδομένων. Το εύρος του συστήματος αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων είναι ένας περιεκτικός δείκτης, ο οποίος σχετίζεται στενά με την κατάσταση αντιστοίχισης των ετικετών ραδιοσυχνοτήτων και των αναγνωστών. Ανάλογα με την απόσταση του συστήματος αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων, η σύζευξη μεταξύ της κεραίας ετικέτας ραδιοσυχνότητας και της κεραίας ανάγνωσης μπορεί να χωριστεί σε τρεις κατηγορίες.

(1) Σύστημα στενής σύνδεσης. Η τυπική απόσταση λειτουργίας του συστήματος κυμαίνεται από 0 έως 1 cm. Σε πρακτικές εφαρμογές, είναι συνήθως απαραίτητο να εισάγετε την ετικέτα ραδιοσυχνότητας στη συσκευή ανάγνωσης ή να την τοποθετήσετε στην επιφάνεια της κεραίας της συσκευής ανάγνωσης. Το σύστημα στενής σύζευξης χρησιμοποιεί την επαγωγική σύζευξη (κλειστό μαγνητικό κύκλωμα) μεταξύ της ετικέτας ραδιοσυχνοτήτων και της αντιδραστικής περιοχής κοντινού πεδίου της κεραίας ανάγνωσης για να σχηματίσει ένα κανάλι ραδιοσυχνοτήτων μετάδοσης χωρικών πληροφοριών χωρίς επαφή. Η συχνότητα λειτουργίας του στενά συζευγμένου συστήματος περιορίζεται γενικά σε οποιαδήποτε συχνότητα κάτω των 30 MHz. Δεδομένου ότι η ηλεκτρομαγνητική διαρροή της μεθόδου στενής ζεύξης είναι μικρή και η ενέργεια που λαμβάνεται από τη σύζευξη μεγάλη, είναι κατάλληλη για συστήματα εφαρμογής (όπως ηλεκτρονικές κλειδαριές θυρών) που απαιτούν υψηλή ασφάλεια και δεν έχουν απαιτήσεις για απόσταση λειτουργίας.

(2) Σύστημα τηλεσύζευξης. Η τυπική απόσταση λειτουργίας του συστήματος τηλεσύζευξης μπορεί να φτάσει τα lm. Το σύστημα τηλεσύζευξης μπορεί να υποδιαιρεθεί σε δύο τύπους: το σύστημα κοντινής σύζευξης (η τυπική απόσταση εργασίας είναι 15 cm) και το σύστημα αραιοσύζευξης (η τυπική απόσταση εργασίας είναι lm). Η τυπική συχνότητα λειτουργίας του συστήματος απομακρυσμένης σύζευξης είναι 13.56 MHz, ενώ υπάρχουν και κάποιες άλλες συχνότητες, όπως 6.75 MHz, 27.125 MHz και ούτω καθεξής. Η κύρια διαφορά μεταξύ του συστήματος τηλεσύζευξης και του συστήματος σφιχτής ζεύξης είναι ότι η ισχύς της επαγωγικής ζεύξης είναι διαφορετική, γεγονός που κάνει την απόσταση σύζευξης διαφορετική. Τα συστήματα απομακρυσμένης ζεύξης εξακολουθούν να είναι το κύριο ρεύμα των χαμηλού κόστους συστημάτων αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων.

(3) Σύστημα μεγάλων αποστάσεων. Η τυπική απόσταση λειτουργίας του συστήματος μεγάλων αποστάσεων είναι 1 έως 10 m και τα μεμονωμένα συστήματα έχουν μεγαλύτερη απόσταση λειτουργίας. Όλα τα συστήματα μεγάλων αποστάσεων χρησιμοποιούν την ηλεκτρομαγνητική σύζευξη (εκπομπή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και ανάκλαση) μεταξύ της ετικέτας ραδιοσυχνοτήτων και της κεραίας ανάγνωσης για να ακτινοβολήσει την περιοχή του μακρινού πεδίου για να σχηματίσει ένα κανάλι ραδιοσυχνοτήτων μετάδοσης χωρικών πληροφοριών χωρίς επαφή. Η τυπική συχνότητα λειτουργίας του συστήματος μεγάλων αποστάσεων είναι 915MHz, 2.45GHz, 5.8GHz, επιπλέον, υπάρχουν κάποιες άλλες συχνότητες, όπως 433MHz και ούτω καθεξής. Οι ετικέτες ραδιοσυχνοτήτων του συστήματος μεγάλων αποστάσεων χωρίζονται σε παθητικές ετικέτες ραδιοσυχνοτήτων (χωρίς μπαταρίες) και ημιπαθητικές ετικέτες ραδιοσυχνοτήτων (με μπαταρίες) ανάλογα με το αν περιέχουν μπαταρίες. Γενικά, η εμβέλεια της ετικέτας ραδιοσυχνότητας που περιέχει την μπαταρία είναι μεγαλύτερη από αυτή της ετικέτας ραδιοσυχνοτήτων χωρίς την μπαταρία. Η μπαταρία στην ετικέτα ημι-παθητικής ραδιοσυχνότητας δεν παρέχει ενέργεια για τη μετάδοση δεδομένων μεταξύ της ετικέτας ραδιοσυχνότητας και της συσκευής ανάγνωσης, αλλά παρέχει μόνο ενέργεια στο τσιπ της ετικέτας ραδιοσυχνοτήτων για να χρησιμεύσει για ανάγνωση και αποθήκευση δεδομένων. Το σύστημα μεγάλων αποστάσεων υιοθετεί γενικά τη λειτουργία διαμόρφωσης ανάκλασης για να πραγματοποιήσει τη μετάδοση δεδομένων από την ετικέτα ραδιοσυχνοτήτων στον αναγνώστη/εγγραφή. Τα συστήματα μεγάλων αποστάσεων έχουν γενικά τυπική κατευθυντικότητα και το κόστος των ετικετών ραδιοσυχνοτήτων και των συσκευών ανάγνωσης εξακολουθεί να είναι σε σχετικά υψηλό επίπεδο. Από τεχνική άποψη, ένα σύστημα μεγάλων αποστάσεων που πληροί τα ακόλουθα χαρακτηριστικά είναι ένα ιδανικό σύστημα RFID: Οι ετικέτες RFID είναι παθητικές και μπορούν να διαβαστούν και να γραφτούν ασύρματα. Οι ετικέτες και οι αναγνώστες RFID υποστηρίζουν ανάγνωση και γραφή πολλαπλών ετικετών. κατάλληλο για αναγνώριση κινούμενων αντικειμένων υψηλής ταχύτητας (Η ταχύτητα κίνησης του αντικειμένου είναι μεγαλύτερη από 80 kin/h). μεγάλη απόσταση (η απόσταση ανάγνωσης και εγγραφής είναι μεγαλύτερη από 5-10 μέτρα). χαμηλό κόστος (που μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις μιας χρήσης).