Com funcionen les etiquetes de preus electròniques

Les etiquetes electròniques són una tecnologia d'identificació automàtica sense contacte que utilitza senyals de radiofreqüència per identificar objectes objectiu i obtenir dades relacionades.

El treball d'identificació no requereix intervenció humana. Com a versió sense fil dels codis de barres, la tecnologia RFID té resistència a l'aigua, antimagnètica i alta temperatura, llarga vida útil, gran distància de lectura, les dades de l'etiqueta es poden xifrar, la capacitat d'emmagatzematge de dades és més gran, la informació d'emmagatzematge es pot canviar lliurement i altres avantatges. El mètode de codificació, emmagatzematge i mètode de lectura-escriptura de etiquetes electròniques són diferents de les etiquetes tradicionals (com ara els codis de barres) o les etiquetes manuals. L'emmagatzematge de codis d'etiquetes electrònics s'emmagatzema en un format de només lectura o lectura-escriptura al circuit integrat; especialment el mètode de lectura-escriptura, l'etiqueta electrònica es realitza mitjançant transmissió electrònica sense fil. Les característiques tècniques destacades de Etiquetes electròniques RFID són: pot identificar un únic objecte molt específic, en lloc d'un sol tipus d'objecte com un codi de barres; pot llegir diversos objectes al mateix temps i el codi de barres només es pot llegir un per un; emmagatzematge; La quantitat d'informació és molt gran; utilitzant la radiofreqüència, les dades es poden llegir a través de materials externs i els codis de barres s'han de basar en làser o infrarojos per llegir informació a la superfície del medi material.

(1) Etiqueta. Està compost per elements d'acoblament i xips. Cada etiqueta té un codi electrònic únic. L'etiqueta electrònica d'alta capacitat té un espai d'emmagatzematge que l'usuari pot escriure i s'adjunta a un objecte per identificar l'objecte objectiu.

(2) Lector. Un dispositiu portàtil o fix que llegeix (i de vegades escriu) informació d'etiquetes.

(3) Antena. Passeu el senyal de radiofreqüència entre l'etiqueta i el lector. El principi bàsic de funcionament de la tecnologia RFID no és complicat. Després que l'etiqueta entri al camp magnètic emès pel lector, rep el senyal de radiofreqüència del lector i utilitza l'energia obtinguda pel corrent induït per enviar la informació del producte (PassiveTag, etiqueta passiva o etiqueta passiva) emmagatzemada al xip, o enviar activament una determinada freqüència El senyal (ActiveTag, etiqueta activa o etiqueta activa); després que el lector llegeix i descodifica la informació, s'envia al centre de processament d'informació del sistema per al processament de dades rellevants.

Les etiquetes electròniques es poden dividir en tres tipus: tipus de curat de circuits integrats, tipus de reescriptura per cable in situ i tipus de reescriptura sense fils in situ segons els diferents mètodes d'injecció d'informació emmagatzemada internament; segons els mitjans tècnics de lectura de dades d'etiquetes electròniques, es poden dividir en tres categories: hi ha tres tipus de tipus de transmissió d'emissió, tipus de multiplicació de freqüència i tipus de modulació de reflexió; segons els diferents mètodes de subministrament d'energia (alimentació de la bateria), la tecnologia d'identificació de radiofreqüència es pot dividir en tres tipus: activa, passiva i semiactiva. El mètode de classificació generalment popular de RFID és, segons la freqüència de treball diferent (unitat: Hz), es divideix en 4 tipus de banda de freqüència baixa (LF), alta freqüència (HF), ultra alta freqüència (UHF) i banda de freqüència de microones (MW).

(1) Els sistemes de baixa/alta freqüència generalment tenen una freqüència de treball <30MHz. Les freqüències de treball típiques són 125 kHz, 225 kHz, 13.56 MHz (freqüència de treball de la targeta IC sense contacte de la targeta de radiofreqüència), etc. Els sistemes d'identificació de radiofreqüència basats en aquests punts de freqüència generalment tenen estàndards internacionals corresponents. Les seves característiques bàsiques són: el cost de les etiquetes electròniques és menor, la quantitat de dades emmagatzemades a les etiquetes és menor i la distància de lectura és curta (condicions passives, la distància de lectura típica és de 10 cm), la forma de l'etiqueta electrònica és diversa (en forma de targeta, en forma d'anell, en forma de botó, en forma de ploma) i la directivitat de l'antena de lectura no és forta.

(2) Els sistemes UHF/microones generalment tenen una freqüència de treball> 400MHz, i les bandes de freqüència de treball típiques són 915MHz, 2450MHz, 5800MHz, etc. El sistema també té molts estàndards internacionals per donar suport a aquestes bandes de freqüència. Les característiques bàsiques són: alt cost de etiquetes electròniques i lectors, gran quantitat de dades emmagatzemades en etiquetes, llarga distància de lectura (fins a diversos metres a deu metres) i adaptabilitat als objectes El rendiment de moviment d'alta velocitat és bo, la forma generalment té forma de targeta i l'antena de lectura i l'antena de l'etiqueta electrònica tenen una forta directivitat.

(3) Hi ha una bateria dins de l'etiqueta electrònica activa, que generalment té una llarga distància de lectura. El desavantatge és que la bateria té una vida útil limitada (3-10 anys); no hi ha bateria a l'etiqueta electrònica passiva. Després de rebre el senyal de microones del lector (dispositiu de sonda), converteix part de l'energia del microones en corrent continu per al seu propi treball. En general, es pot aconseguir sense manteniment. En comparació amb el sistema actiu, el sistema passiu té una lleugera limitació en la distància de lectura i la velocitat d'adaptació al moviment de l'objecte.

(4) La informació de l'etiqueta electrònica solidificada integrada s'injecta generalment en el mode de procés ROM durant la producció de circuits integrats i la informació emmagatzemada és immutable; l'etiqueta electrònica de reescriptura amb cable de camp generalment hi escriu la informació emmagatzemada a l'etiqueta electrònica. A l'àrea d'emmagatzematge E2 interna, es requereix un programador o escriptor dedicat per a la reescriptura i s'ha d'engegar durant el procés de reescriptura; l'etiqueta electrònica de reescriptura sense fil in situ és generalment adequada per a etiquetes electròniques actives, amb instruccions específiques de reescriptura, i les etiquetes electròniques La informació desada també es troba a l'àrea d'emmagatzematge E2. En general, el temps necessari per reescriure les dades de l'etiqueta electrònica és molt més llarg que el temps necessari per llegir les dades de l'etiqueta electrònica. En general, el temps necessari per a la reescriptura és de l'ordre de segons i el temps de lectura és de l'ordre de mil·lisegons.

(5) Sistema d'identificació de radiofreqüència de tipus de transmissió de difusió. L'etiqueta electrònica ha de funcionar de manera activa i transmetre la seva informació d'identificació emmagatzemada en temps real. El lector és equivalent a un receptor que només rep però no envia. El desavantatge d'aquest sistema és: com que l'etiqueta electrònica ha de transmetre informació contínuament a l'exterior, malgasta electricitat i provoca contaminació electromagnètica al medi ambient, i la seguretat i confidencialitat del sistema és deficient. És difícil realitzar el sistema d'identificació de radiofreqüència de doble freqüència. En general, el lector envia un senyal de consulta de radiofreqüència i la freqüència portadora del senyal retornada per l'etiqueta electrònica és un multiplicador de la radiofreqüència enviada pel lector. Aquest mode de treball proporciona comoditat al lector per rebre i processar senyals d'eco. Tanmateix, per a les etiquetes electròniques passives, quan l'etiqueta electrònica converteix l'energia de radiofreqüència rebuda del lector en una freqüència portadora d'eco de doble freqüència, la seva eficiència de conversió d'energia és baixa. Millorar l'eficiència de conversió requereix més habilitats de microones, la qual cosa significa uns costos més elevats d'etiquetes electròniques. Al mateix temps, el treball d'aquest tipus de sistema ha d'ocupar dos punts de freqüència de treball i, en general, és difícil obtenir la llicència d'aplicació del producte del Comitè de gestió de radiofreqüències.

(6) La realització del sistema d'identificació de radiofreqüència de modulació de reflexió és principalment per resoldre el problema d'enviar i rebre a la mateixa freqüència. Quan el sistema funciona, el lector envia un senyal de consulta de microones (energia) i l'etiqueta electrònica (passiva) rectifica una part del senyal d'energia de consulta de microones rebut en corrent continu perquè el circuit de l'etiqueta electrònica funcioni, i l'altra part del senyal d'energia de microones s'emmagatzema a l'etiqueta electrònica. La informació de dades es modula (ASK) i es reflecteix al lector. Després que el lector rep el senyal de modulació d'amplitud reflectida, descodifica la informació de dades d'identificació emmagatzemada a l'etiqueta electrònica. Durant el procés de treball del sistema, el lector envia el senyal de microones i rep al mateix temps el senyal de modulació d'amplitud reflectida. La força del senyal reflectit és molt més feble que la del senyal transmès. Per tant, la dificultat de la implementació tècnica rau en la recepció en cofreqüència.

L'acoblament d'etiquetes electrònics consisteix a utilitzar diferents mètodes per transmetre diferents senyals.

La distància de treball entre l'etiqueta de radiofreqüència i el lector del sistema d'identificació de radiofreqüència és un tema important en l'aplicació del sistema d'identificació de radiofreqüència. Normalment, aquesta distància de treball es defineix com la distància entre l'etiqueta de radiofreqüència i el lector per intercanviar dades de manera fiable. La gamma del sistema d'identificació de radiofreqüència és un índex complet, que està estretament relacionat amb la situació de concordança d'etiquetes i lectors de radiofreqüència. Segons la distància del sistema d'identificació de radiofreqüència, l'acoblament entre l'antena de l'etiqueta de radiofreqüència i l'antena del lector es pot dividir en tres categories.

(1) Sistema estretament acoblat. La distància de funcionament típica del sistema oscil·la entre 0 i 1 cm. En aplicacions pràctiques, sol ser necessari inserir l'etiqueta de radiofreqüència al lector o col·locar-la a la superfície de l'antena del lector. El sistema d'acoblament proper utilitza l'acoblament inductiu (circuit magnètic tancat) entre l'etiqueta de radiofreqüència i l'àrea de camp proper reactiva de l'antena del lector per formar un canal de radiofreqüència de transmissió d'informació espacial sense contacte. La freqüència de treball del sistema estretament acoblat es limita generalment a qualsevol freqüència inferior a 30 MHz. Atès que la fuita electromagnètica del mètode d'acoblament proper és petita i l'energia obtinguda per l'acoblament és gran, és adequat per a sistemes d'aplicació (com ara panys electrònics de portes) que requereixen una alta seguretat i no tenen requisits de distància de funcionament.

(2) Sistema de teleacoblament. La distància de funcionament típica del sistema de teleacoblament pot arribar a lm. El sistema de teleacoblament es pot subdividir en dos tipus: el sistema gairebé acoblat (la distància de treball típica és de 15 cm) i el sistema poc acoblat (la distància de treball típica és lm). La freqüència de funcionament típica del sistema d'acoblament remot és de 13.56 MHz, i també hi ha altres freqüències, com ara 6.75 MHz, 27.125 MHz, etc. La principal diferència entre el sistema de teleacoblament i el sistema d'acoblament estret és que la potència de l'acoblament inductiu és diferent, cosa que fa que la distància d'acoblament sigui diferent. Els sistemes d'acoblament remot segueixen sent el corrent principal dels sistemes d'identificació de radiofreqüència de baix cost.

(3) Sistema de llarga distància. La distància de funcionament típica del sistema de llarga distància és d'1 ~ 10 m, i els sistemes individuals tenen una distància de funcionament més llarga. Tots els sistemes de llarga distància utilitzen l'acoblament electromagnètic (emissió i reflexió d'ones electromagnètiques) entre l'etiqueta de radiofreqüència i l'antena del lector per irradiar l'àrea de camp llunyà per formar un canal de radiofreqüència de transmissió d'informació espacial sense contacte. La freqüència de treball típica del sistema de llarga distància és 915MHz, 2.45GHz, 5.8GHz, a més, hi ha altres freqüències, com ara 433MHz, etc. Les etiquetes de radiofreqüència del sistema de llarga distància es divideixen en etiquetes de radiofreqüència passives (sense piles) i etiquetes de radiofreqüència semi-passives (amb piles) segons si contenen piles. En general, l'abast de l'etiqueta de radiofreqüència que conté la bateria és més llarg que el de l'etiqueta de radiofreqüència sense bateria. La bateria de l'etiqueta de radiofreqüència semipassiva no proporciona energia per a la transmissió de dades entre l'etiqueta de radiofreqüència i el lector, sinó que només proporciona energia perquè el xip de l'etiqueta de radiofreqüència serveixi per llegir i emmagatzemar dades. El sistema de llarga distància generalment adopta el mode de treball de modulació de reflexió per realitzar la transmissió de dades des de l'etiqueta de radiofreqüència al lector/escriptor. Els sistemes de llarga distància generalment tenen una directivitat típica i el cost de les etiquetes i lectors de radiofreqüència encara es manté a un nivell relativament alt. Des d'un punt de vista tècnic, un sistema de llarga distància que compleixi les característiques següents és un sistema RFID ideal: les etiquetes RFID són passives i es poden llegir i escriure sense fil; Les etiquetes i lectors RFID admeten la lectura i l'escriptura de diverses etiquetes; adequat per a la identificació d'objectes en moviment d'alta velocitat (la velocitat de moviment de l'objecte és superior a 80 kin/h); llarga distància (la distància de lectura i escriptura és superior a 5-10 m); baix cost (que pot complir els requisits d'ús únic).