Pagrindiniai RFID sistemų principai

1. Pagrindiniai principai

Ryšio ir energijos jutimo tarp elektroninių žymenų ir skaitytuvų požiūriu sistemas paprastai galima suskirstyti į dvi kategorijas, būtent indukcinio sujungimo (indukcinės sujungimo) sistemas ir elektromagnetinės atgalinės sklaidos jungties (backscatter Coupling) sistemas. Indukcinė jungtis realizuoja sujungimą per aukšto dažnio kintamąjį magnetinį lauką erdvėje, remiantis elektromagnetinės indukcijos dėsniu; elektromagnetinės atgalinės sklaidos jungtis, tai yra pagrindinis radaro modelis, skleidžiama elektromagnetinė banga atsispindi pataikius į taikinį ir tuo pačiu perneša informaciją apie taikinį, remiantis elektromagnetinių bangų erdvinio sklidimo taisyklėmis.

2. Indukcinės jungties RFID sistema

Indukcinis RFID sujungimo metodas atitinka ISO/IEC 14443 protokolą. Induktyviai susietos elektroninės žymos susideda iš elektroninės duomenų laikmenos, paprastai susidedančios iš vienos mikroschemos ir didelio ploto ritės, naudojamos kaip antena.

Beveik visos induktyviai susietos elektroninės žymos veikia pasyviai. Visą energiją, reikalingą etiketėje esančios mikroschemos veikimui, suteikia skaitytuvo siunčiama indukuota elektromagnetinė energija. Aukšto dažnio stiprus elektromagnetinis laukas sukuriamas skaitytuvo antenos ritės ir praeina per ritės skerspjūvį ir aplinkinę ritės erdvę, kad sukeltų elektromagnetinę indukciją netoliese esančiose elektroninėse žymose.

3. Elektromagnetinė atgalinė sklaidaRFID sistema

(1) Atgalinės sklaidos moduliavimas

Radaro technologija suteikia teorinį ir taikomąjį RFID atgalinės sklaidos sujungimo metodo pagrindą. Kai elektromagnetinė banga susiduria su erdvės taikiniu, dalį jos energijos sugeria taikinys, o kita dalis yra išsklaidyta įvairiomis kryptimis su skirtingu intensyvumu. Iš išsklaidytos energijos nedidelė dalis atsispindi atgal į siunčiančią anteną ir ją priima (taigi, siunčianti antena yra ir priėmimo antena). Gautas signalas sustiprinamas ir apdorojamas, siekiant gauti atitinkamą informaciją apie taikinį.

Kai iš antenos į aplinkinę erdvę skleidžiamos elektromagnetinės bangos, jos susiduria su skirtingais taikiniais. Dalį elektromagnetinės bangos energijos, pasiekiančios taikinį (laisvos erdvės slopinimas), taikinys sugeria, o kita dalis yra išsklaidyta įvairiomis kryptimis su skirtingu intensyvumu. Dalis atspindėtos energijos galiausiai grįžta į siųstuvą anteną ir vadinama aidu. Radaro technologijoje ši atspindėta banga gali būti naudojama taikinio atstumui ir orientacijai matuoti.

RFID sistemose elektromagnetinės atgalinės sklaidos jungtis gali būti naudojama norint užbaigti duomenų perdavimą iš elektroninių žymenų į skaitytuvus naudojant elektromagnetinių bangų atspindį. Šis darbo metodas daugiausia naudojamas sistemose su 915MHz, 2,45GNz ar aukštesniais dažniais.

(2) RFID atgalinės sklaidos sujungimo metodas

Dažnis, kuriuo elektromagnetinė banga atsispindi nuo taikinio, nustatomas pagal atspindžio skerspjūvį. Atspindžio skerspjūvio dydis yra susijęs su daugybe parametrų, tokių kaip taikinio dydis, forma ir medžiaga, elektromagnetinės bangos bangos ilgis ir poliarizacijos kryptis ir kt. Kadangi taikinio atspindžio našumas paprastai didėja dažnis didėja, RFID atgalinės sklaidos sujungimo metodas naudoja UHF ir UHF, o atstumas tarp atsakiklio ir skaitytuvo yra didesnis nei 1 m. Skaitytuvai, atsakikliai (elektroninės žymos) ir antenos sudaro siųstuvo-imtuvo ryšio sistemą.