Jak RFID štítky komunikují se čtečkami?

 

Pasivní tagy běží na sklizené RF energii. Čtečka vysílá spojitou vlnu na 902-928 MHz v Severní Americe, 865-868 MHz v Evropě. Štítková anténa zachytí zlomek tohoto výkonu - dostačujícího na provoz čipu, který odebírá možná 15-20 mikrowattů. Čip moduluje impedanci své antény tak, aby odrážela signál zpět se zakódovanými daty. Toto je zpětný rozptyl.

Daniel Dobkin se v roce 2007 zabýval matematickým rozpočtem odkazů v „RF v RFID“. Tato kniha je stále referenční, kterou většina integrátorů používá. Pasivní čtecí dosah UHF dosahuje na otevřeném vzduchu až 10-15 metrů. Reálné nasazení vidí méně.

Komunikace mezi tagy-k-čtečce používá kódování FM0 nebo Miller na subnosné. Reader-to{5}}tag používá PIE. Specifikace Gen2 od GS1 EPCglobal definuje celé vzduchové rozhraní. Verze 2 přidala některé bezpečnostní funkce, které téměř nikdo nepoužívá, protože čipy jsou dražší.

 

 

Nepořádek ve frekvenci

 

FCC část 15 poskytuje RFID 902-928 MHz při až 4 wattech EIRP s frekvenčním přeskakováním. ETSI omezuje Evropu na 865,6-867,6 MHz při 2W ERP. Také různé metody měření spotřeby – EIRP versus ERP – což mate lidi při srovnávání specifikací napříč regiony.

Čína otevřela 920-925 MHz. Japonsko povoluje 916-921 MHz, ale s požadavky na poslech před hovorem, které komplikují návrh čtečky. Štítek vyrobený pro americký trh funguje v Evropě, ale ladění antény je vypnuté. Ztratíte pár dB. Na tom záleží, když už jste na hranici rozpočtu na odkazy.

 

13,56 MHz je jiný

 

HF RFID na 13,56 MHz využívá indukční vazbu, nikoli záření. Pouze v blízkosti-pole. Čtečka má cívku, štítek má cívku, magnetické pole je spojuje do vzdálenosti možná metru. Tag načte a odebere svou cívku, aby moduloval signál, který čtečka vidí na své anténě. ISO 14443 pro bezdotykové karty, ISO 15693 pro bezdotykové karty. Různé protokoly, různé rozsahy čtení, různé případy použití.

NFC je v podstatě 14443 plus několik režimů peer-to{2}}peer. Váš telefon podporuje NFC. Váš kancelářský odznak je pravděpodobně 14443 nebo iCLASS nebo DESFire, záleží na tom, kdy vaše společnost systém nainstalovala.

LF na 125-134 kHz je stejný koncept, ale možná ještě kratší dosah. 10 centimetrů. Stále se používá pro značky zvířat, protože nízké frekvence pronikají tkání.

 

 

Srážky

 

Více tagů reagujících současně je zpracováno pomocí Slotted ALOHA v Gen2. Tagy vybírají náhodné sloty. Čtečka upraví Q parametr podle velikosti rámečku. Funguje dostatečně dobře pro inventář, ale propustnost rychle klesá, když máte v poli stovky značek a polovina z nich je špatně orientována.

Univerzita Auburn zveřejnila údaje o rychlosti čtení, které za ideálních podmínek ukazují 1000+ značek za sekundu. To ve skladu nikdo nevidí.

Protikolizní výzkum je celá podobor. Průzkum v počítačových sítích z roku 2024 uvedl více než 50 algoritmů. Stromové-založené, varianty ALOHA, hybridní přístupy. Většina akademické práce nebere v úvahu reálná-omezení, jako jsou náklady na čtení a kompatibilita protokolů.

 

Walmart

 

Walmart začal nařizovat RFID na oblečení v roce 2020. V roce 2022 se rozšířilo na více kategorií. Na podzim 2024 se mandát vztahoval na nábytek, potřeby pro domácí mazlíčky, automobilové díly a spoustu dalších věcí. Certifikaci štítků zajišťuje laboratoř RFID společnosti Auburn. Dodavatelé, kteří neprojdou certifikací, nemohou do Walmartu zasílat.

Mandáty srazily ceny vložek dolů. Objem pod-čtyři centy. Před pár lety to bylo sedm, osm centů.

„Návratnost investic byla prokázána,“ říkají lidé z Walmartu na konferencích. Konkurenti následují. Target má svůj vlastní program. Amazon používá RFID v některých distribučních centrech, ale ne tak veřejně.

 

Režimy selhání

 

UHF nefunguje dobře kolem kovu nebo kapalin. Paleta konzerv je špatně čitelná. Sklady s ocelovými regály vytvářejí vícecestné rušení. Na -designech kovových štítků existují-pěnová vložka mezi čipem a kovovým povrchem-, ale stojí více, třikrát až pětkrát více než standardní vložka.

Štítky umírají. Auburn zjistil v jedné studii 2-3% DOA nebo časné selhání. Praskají třísky, přerušují se spoje antény, selhává lepidlo vložky. Velkoobjemové maloobchodní programy to zabudují do svých nákladových modelů. Menší uživatelé jsou překvapeni.

 

 

FASTag

 

Indie nasadila v letech 2019 až 2023 více než 60 milionů štítků na čelní sklo UHF pro elektronický výběr mýtného. Štítky od více dodavatelů, čtečky od více dodavatelů, integrace backendu napříč desítkami provozovatelů mýtného. Většinou to funguje. Propustnost jízdních pruhů se zvýšila. Manipulace s hotovostí je dole.

Čína je v maloobchodě s RFID pomalejší, než lidé před deseti lety předpovídali. Vládní mandáty ve farmacii a tabáku. Sledování logistiky v některých sektorech. Ale ne zavádění na úrovni-položek ve stylu-Walmartu, ke kterému mělo dojít.