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RFID自動化識別及數(shù)據(jù)捕捉技術(shù)

電子工程師 ? 來源:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 作者:佚名 ? 2018-06-05 16:30 ? 次閱讀
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物聯(lián)網(wǎng)時代持續(xù)演進(jìn),未來有助萬事萬物互聯(lián)及溝通的無線技術(shù)可望迎來更大需求性,如問世多年的無線射頻識別系統(tǒng)(RFID)即為一例,不過在RFID領(lǐng)域中目前仍存在許多不同技術(shù),且各家技術(shù)提供者多半僅專精其中一項(xiàng)技術(shù),由此可能難以確定何種解決方案是好的


物聯(lián)網(wǎng)(IoT)時代持續(xù)演進(jìn),未來有助萬事萬物互聯(lián)及溝通的無線技術(shù)可望迎來更大需求性,如問世多年的無線射頻識別系統(tǒng)(RFID)即為一例,不過在RFID領(lǐng)域中目前仍存在許多不同技術(shù),且各家技術(shù)提供者多半僅專精其中一項(xiàng)技術(shù),由此可能難以確定何種解決方案是好的,在此情況下為能更加了解RFID技術(shù),實(shí)有先重新認(rèn)識RFID的必要。

據(jù)Control Design網(wǎng)站報導(dǎo),RFID技術(shù)組成包含內(nèi)建能夠鏈接至天線的電子芯片的RFID卷標(biāo),以及能夠傳送信息至RFID接收裝置(Reader),該接收裝置需透過電池或外部電源供應(yīng)來提供所需電力。

至于RFID微電子芯片電力取得方式,主要透過每次與接收裝置進(jìn)行溝通時,透過RF波將電力遠(yuǎn)程供應(yīng)至RFID卷標(biāo)端,RFID芯片也可透過RF波帶來的電力譯碼來自接收裝置的指令,且在無需等待接收裝置做出要求下,就可對接收裝置的指令做出回應(yīng)或傳送信息,這也是RFID系統(tǒng)一大特征。

部分RFID芯片內(nèi)建一個嵌入式射頻發(fā)射器,能夠自主形成自有射頻訊號,稱為「主動式」RFID技術(shù),這類技術(shù)的發(fā)射器不僅構(gòu)造較復(fù)雜且成本較高,在此情況下來自遠(yuǎn)程供應(yīng)的電力可能不足以完全供應(yīng)所需電力,為避免如此復(fù)雜性、又能同時讓RFID卷標(biāo)與接收裝置進(jìn)行溝通,該RFID標(biāo)簽就必須調(diào)整阻抗或雷達(dá)等效表面等特征。

在此情況下,將有助達(dá)到修改主動式RFID卷標(biāo)傳送至接收裝置訊號特征如振幅或相位的效果,這項(xiàng)又被稱為背散射(Backscattering)或負(fù)載調(diào)制(Load Modulation)的技術(shù)就是“被動式”RFID的基礎(chǔ),因此被動式RFID未內(nèi)建嵌入式射頻發(fā)射器。

雖然RFID技術(shù)并非全球唯一的自動化識別及數(shù)據(jù)捕捉技術(shù),現(xiàn)今如1D或2D條形碼及光學(xué)自元辨識技術(shù)(OCR)等,同樣早已廣泛在市場上采用,且具備相對低價優(yōu)勢。即使如此,RFID技術(shù)仍具備幾項(xiàng)競爭優(yōu)勢。

其一,RFID技術(shù)沒有光學(xué)能見度或卷標(biāo)接收的需求,即使金屬及部分其他材料形成強(qiáng)烈干擾,或需要特殊標(biāo)簽來克服這項(xiàng)課題;

其二,RFID具備非接觸式接收優(yōu)勢。取決于頻率及卷標(biāo)大小的不同,被動式RFID標(biāo)簽接收范圍從幾公厘到幾公尺范圍均可;主動式RFID標(biāo)簽接收距離最遠(yuǎn)達(dá)100公尺以上也不是問題。

其三,能夠同時接收多個卷標(biāo)訊號。對部分通訊協(xié)議而言,接收裝置能夠在幾秒鐘內(nèi)識別數(shù)百個不同的RFID標(biāo)簽;其四,RFID技術(shù)基于微電子芯片,能夠了解不同RFID技術(shù)在傳送與接收技術(shù)、以及傳送距離上的差異性。

至于應(yīng)如何將各類RFID技術(shù)進(jìn)行分類,最常見的方式是從不同RFID系統(tǒng)的頻率進(jìn)行分類,如低頻(LF)、高頻(HF)以及超高頻(UHF)等,不過除了這三種分類法外,仍可從RFID卷標(biāo)與接收裝置之間由電磁波運(yùn)載的電力及通訊方式,歸納出四種分類方式。

第一,即RFID卷標(biāo)與接收裝置間,主要是以電磁式或電子式讓電磁波運(yùn)載電力及進(jìn)行通訊,也被稱為“近場無線通信”(NFC)或遠(yuǎn)場操作技術(shù)。

第二,即以RFID標(biāo)簽是否內(nèi)建嵌入式RF發(fā)射器進(jìn)行分類,即以主動式或被動式技術(shù)做分類。

第三,在于內(nèi)建于RFID卷標(biāo)的芯片是否是只讀芯片,還是內(nèi)建的是能夠透過RFID接收裝置傳送的指令,將新信息寫入芯片達(dá)一次或數(shù)次的非只讀芯片。

第四,從RFID卷標(biāo)與RFID接收裝置之間采用的通訊協(xié)議進(jìn)行分類。

若是采用一旦出現(xiàn)在訊號接收范圍內(nèi)時,會等待接收裝置發(fā)送指令以傳送信息的技術(shù),被稱為"第一類高頻空中界面"(Interrogator Talk First;ITF)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);若采用的是RFID卷標(biāo)傳送信息的速度,與被接收裝置電力啟動速度一樣快的協(xié)議,則被稱為“標(biāo)簽先啟動“(Tag Talk First;TTF)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。







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