Grunnleggende prinsipper for RFID-systemer

1. Grunnleggende prinsipper

Fra perspektivet til kommunikasjon og energifølingsmetoder mellom elektroniske tagger og lesere, kan systemer generelt deles inn i to kategorier, nemlig induktive koblingssystemer (induktiv kopling) og elektromagnetiske tilbakespredningskoblingssystemer (tilbakespredningskobling). Induktiv kobling realiserer kobling gjennom høyfrekvente vekslende magnetfelt i rommet, basert på loven om elektromagnetisk induksjon; elektromagnetisk tilbakespredningskobling, det vil si prinsippmodellen for radar, den utsendte elektromagnetiske bølgen reflekterer etter å ha truffet målet, og fører samtidig tilbake målinformasjonen, basert på de elektromagnetiske bølgenes romlige utbredelsesregler.

2. Induktiv kobling RFID-system

Den induktive koblingsmetoden til RFID tilsvarer ISO/IEC 14443-protokollen. Induktivt koblede elektroniske tagger består av en elektronisk databærer, vanligvis bestående av en enkelt mikrobrikke og en spole med stort område som brukes som antenne.

Nesten alle induktivt koblede elektroniske tagger fungerer passivt. All energien som kreves for driften av mikrobrikken i taggen, leveres av den induserte elektromagnetiske energien som sendes av leseren. Det høyfrekvente sterke elektromagnetiske feltet genereres av leserens antennespole og passerer gjennom spolens tverrsnitt og det omkringliggende rommet til spolen for å forårsake elektromagnetisk induksjon i elektroniske tagger i nærheten.

3. Elektromagnetisk tilbakespredningRFID-system

(1) Backscatter-modulasjon

Radarteknologi gir det teoretiske og applikasjonsgrunnlaget for tilbakespredningskoblingsmetoden til RFID. Når en elektromagnetisk bølge møter et rommål, absorberes en del av energien av målet, og den andre delen spres i forskjellige retninger med forskjellige intensiteter. Blant den spredte energien reflekteres en liten del tilbake til senderantennen og mottas av antennen (så senderantennen er også en mottaksantenne). Det mottatte signalet forsterkes og behandles for å få relevant informasjon om målet.

Når elektromagnetiske bølger sendes ut fra en antenne inn i det omkringliggende rommet, møter de forskjellige mål. En del av den elektromagnetiske bølgeenergien som når målet (friromsdempning) absorberes av målet, og den andre delen spres i forskjellige retninger med forskjellige intensiteter. En del av den reflekterte energien går til slutt tilbake til senderantennen og kalles et ekko. I radarteknologi kan denne reflekterte bølgen brukes til å måle avstanden og orienteringen til et mål.

For RFID-systemer kan elektromagnetisk tilbakespredningskobling brukes til å fullføre dataoverføring fra elektroniske tagger til lesere ved å bruke elektromagnetisk bølgerefleksjon. Denne arbeidsmetoden brukes hovedsakelig i systemer med 915MHz, 2,45GNz eller høyere frekvenser.

(2) RFID-tilbakespredningskoblingsmetode

Frekvensen som en elektromagnetisk bølge reflekteres fra et mål bestemmes av refleksjonstverrsnittet. Størrelsen på refleksjonstverrsnittet er relatert til en rekke parametere, slik som størrelsen, formen og materialet til målet, bølgelengden og polarisasjonsretningen til den elektromagnetiske bølgen osv. Siden refleksjonsytelsen til målet vanligvis øker som frekvensen øker, RFID backscatter-koblingsmetoden bruker UHF og UHF, og avstanden mellom transponderen og leseren er større enn 1 m. Lesere, transpondere (elektroniske tagger) og antenner utgjør et transceiver-kommunikasjonssystem.