Cum comunică etichetele RFID cu cititorii?

 

Etichetele pasive rulează cu energie RF recoltată. Cititorul transmite o undă continuă la 902-928 MHz în America de Nord, 865-868 MHz în Europa. Antena etichetă preia o fracțiune din acea putere, suficientă pentru a rula un cip care consumă poate 15-20 de microwați. Cipul își modulează impedanța antenei pentru a reflecta semnalul înapoi cu date codificate. Aceasta este backscatter.

Daniel Dobkin a acoperit matematica bugetului link în „The RF in RFID” încă din 2007. Cartea este încă referința pe care o folosesc majoritatea integratorilor. Intervalul de citire pasiv UHF ajunge la aproximativ 10-15 metri în aer liber. Implementările reale văd mai puțin.

Comunicarea de etichetă-la-cititor utilizează fie codificarea FM0, fie codificarea Miller pe un subpurtător. Reader-pentru a-eticheta folosește PIE. Specificația Gen2 de la GS1 EPCglobal definește întreaga interfață aeriană. Versiunea 2 a adăugat câteva caracteristici de securitate pe care aproape nimeni nu le folosește pentru că cipurile costă mai mult.

 

 

Mizeria de frecvență

 

FCC Partea 15 oferă RFID 902-928 MHz la până la 4 wați EIRP cu salt de frecvență. ETSI limitează Europa la 865,6-867,6 MHz la 2 wați ERP. De asemenea, diferite metode de măsurare a puterii - EIRP versus ERP - ceea ce derutează oamenii care compară specificațiile între regiuni.

China a deschis 920-925 MHz. Japonia permite 916-921 MHz, dar cu cerințe de ascultare înainte de a vorbi, care complică proiectarea cititorului. O etichetă construită pentru piața americană funcționează în Europa, dar reglarea antenei este dezactivată. Pierzi câțiva dB. Asta contează atunci când ești deja la limita bugetului pentru linkuri.

 

13,56 MHz este diferit

 

HF RFID la 13,56 MHz folosește cuplare inductivă, nu radiație. Numai în -câmpul. Cititorul are o bobină, eticheta are o bobină, câmpul magnetic le leagă la aproximativ un metru. Eticheta își încarcă și descarcă bobina pentru a modula semnalul pe care cititorul îl vede pe antena sa. ISO 14443 pentru carduri de proximitate, ISO 15693 pentru carduri de vecinătate. Protocoale diferite, intervale de citire diferite, cazuri de utilizare diferite.

NFC este practic 14443 plus unele moduri peer-to-peer. Telefonul dvs. folosește NFC. Insigna de birou este probabil 14443 sau iCLASS sau DESFire, depinde de momentul în care compania a instalat sistemul.

LF la 125-134 kHz este același concept, dar poate cu o rază și mai scurtă de . 10 centimetri. Folosit încă pentru etichetele animalelor, deoarece frecvențele joase pătrund în țesut.

 

 

Ciocniri

 

Etichetele multiple care răspund simultan sunt gestionate cu Slotted ALOHA în Gen2. Etichetele aleg sloturi aleatorii. Reader ajustează parametrul Q pentru a mări cadrul. Funcționează suficient de bine pentru inventar, dar debitul se degradează rapid atunci când aveți sute de etichete pe teren și jumătate dintre ele sunt orientate prost.

Universitatea Auburn a publicat date privind rata de citire arătând 1000+ etichete pe secundă în condiții ideale. Nimeni nu vede asta într-un depozit.

Cercetarea anti-coliziune este un întreg subdomeniu. Un sondaj în rețelele de calculatoare din 2024 a enumerat peste 50 de algoritmi. Pe bază de arbore-, variante ALOHA, abordări hibride. Majoritatea lucrărilor academice nu țin cont de constrângerile reale-cum ar fi costul cititorului și compatibilitatea protocolului.

 

Walmart

 

Walmart a început să impună RFID pentru îmbrăcăminte în 2020. S-a extins la mai multe categorii în 2022. Până în toamna anului 2024, mandatul acoperea mobilierul, accesoriile pentru animale de companie, piese auto și o grămadă de alte lucruri. Laboratorul RFID de la Auburn se ocupă de certificarea etichetelor. Furnizorii care nu certifică nu pot expedia către Walmart.

Mandatele au condus la scaderea prețurilor inlay. Sub-patru cenți acum în volum. Acum câțiva ani era șapte, opt cenți.

„Rentabilitatea investiției a fost dovedită”, este ceea ce spun oamenii Walmart la conferințe. Concurenții urmează. Target are propriul program. Amazon folosește RFID în unele centre de livrare, dar nu la fel de public.

 

Moduri de eșec

 

UHF nu funcționează bine în jurul metalelor sau lichidelor. Un palet de conserve este greu de citit. Depozitele cu rafturi din oțel creează interferențe cu mai multe căi. Pe-desenele de etichete metalice există-distanțiere din spumă între cip și suprafața metalică-dar costă mai mult, de trei până la cinci ori mai mult decât o incrustație standard.

Etichetele mor. Auburn a găsit 2-3% DOA sau rate de eșec timpuriu într-un studiu. Cipsele crapă, conexiunile antenei se rup, adezivul incrustat se defectează. Programele de vânzare cu amănuntul de mare volum includ acest lucru în modelele lor de cost. Utilizatorii mai mici sunt surprinși.

 

 

FASTag

 

India a implementat peste 60 de milioane de etichete UHF de parbriz pentru colectarea electronică a taxelor între 2019 și 2023. Etichete de la mai mulți furnizori, cititori de la mai mulți furnizori, integrare backend la zeci de operatori de taxare. Funcționează în mare parte. Debitul pe bandă este în creștere. Gestionarea numerarului a scăzut.

China a fost mai lent în ceea ce privește RFID de vânzare cu amănuntul decât au prezis oamenii în urmă cu zece ani. Mandate guvernamentale în domeniul farmaceutic și al tutunului. Urmarirea logisticii in unele sectoare. Dar nu lansarea-la nivel de articol-stil Walmart care trebuia să aibă loc.