Πώς επικοινωνούν οι ετικέτες RFID με τους αναγνώστες;

 

Οι παθητικές ετικέτες λειτουργούν με συλλεγόμενη ενέργεια RF. Ο αναγνώστης εκπέμπει ένα συνεχές κύμα στα 902-928 MHz στη Βόρεια Αμερική, 865-868 MHz στην Ευρώπη. Η κεραία ετικετών λαμβάνει ένα κλάσμα αυτής της ισχύος - αρκετή για να τρέξει ένα τσιπ που αντλεί ίσως 15-20 μικροβάτ. Το τσιπ διαμορφώνει την αντίσταση της κεραίας του για να αντανακλά το σήμα πίσω με κωδικοποιημένα δεδομένα. Αυτό είναι backscatter.

Ο Daniel Dobkin κάλυψε τα μαθηματικά του προϋπολογισμού συνδέσμου στο "The RF in RFID" το 2007. Το βιβλίο εξακολουθεί να είναι η αναφορά που χρησιμοποιούν οι περισσότεροι ολοκληρωτές. Το εύρος ανάγνωσης του παθητικού UHF ξεπερνά τα 10-15 μέτρα σε υπαίθριο χώρο. Οι πραγματικές αναπτύξεις βλέπουν λιγότερο.

Η επικοινωνία με ετικέτα-σε-αναγνώστη χρησιμοποιεί κωδικοποίηση FM0 ή Miller σε έναν δευτερεύοντα φορέα. Ο αναγνώστης-για-επισήμανση χρησιμοποιεί PIE. Η προδιαγραφή Gen2 από το GS1 EPCglobal καθορίζει ολόκληρη τη διεπαφή αέρα. Η έκδοση 2 πρόσθεσε ορισμένα χαρακτηριστικά ασφαλείας που σχεδόν κανείς δεν χρησιμοποιεί επειδή τα τσιπ κοστίζουν περισσότερο.

 

 

Το Frequency Mess

 

Το Μέρος 15 της FCC παρέχει RFID 902-928 MHz έως και 4 Watt EIRP με αναπήδηση συχνότητας. Το ETSI περιορίζει την Ευρώπη στα 865,6-867,6 MHz στα 2 Watt ERP. Διαφορετικές μέθοδοι μέτρησης ισχύος επίσης -EIRP έναντι ERP-που προκαλεί σύγχυση στους ανθρώπους που συγκρίνουν τις προδιαγραφές μεταξύ των περιοχών.

Η Κίνα άνοιξε 920-925 MHz. Η Ιαπωνία επιτρέπει τα 916-921 MHz αλλά με απαιτήσεις ακρόασης πριν από την ομιλία που περιπλέκουν το σχεδιασμό του αναγνώστη. Μια ετικέτα που δημιουργήθηκε για την αγορά των ΗΠΑ λειτουργεί στην Ευρώπη, αλλά ο συντονισμός κεραίας είναι απενεργοποιημένος. Χάνεις μερικά dB. Αυτό έχει σημασία όταν βρίσκεστε ήδη στο όριο του προϋπολογισμού του συνδέσμου.

 

Τα 13,56 MHz είναι διαφορετικά

 

Το HF RFID στα 13,56 MHz χρησιμοποιεί επαγωγική σύζευξη και όχι ακτινοβολία. Κοντά-μόνο. Ο αναγνώστης έχει ένα πηνίο, η ετικέτα έχει ένα πηνίο, το μαγνητικό πεδίο τα συνδέει εντός ίσως ενός μέτρου. Η ετικέτα φορτώνει και ξεφορτώνει το πηνίο της για να διαμορφώσει το σήμα που βλέπει ο αναγνώστης στην κεραία του. ISO 14443 για κάρτες εγγύτητας, ISO 15693 για κάρτες εγγύτητας. Διαφορετικά πρωτόκολλα, διαφορετικά εύρη ανάγνωσης, διαφορετικές περιπτώσεις χρήσης.

Το NFC είναι βασικά 14443 συν ορισμένες λειτουργίες peer-σε-ομότιμες. Το τηλέφωνό σας κάνει NFC. Το σήμα του γραφείου σας είναι πιθανώς 14443 ή iCLASS ή DESFire, εξαρτάται από το πότε η εταιρεία σας εγκατέστησε το σύστημα.

Το LF στα 125-134 kHz είναι η ίδια ιδέα, αλλά ακόμη μικρότερη εμβέλεια. 10 εκατοστά ίσως. Εξακολουθεί να χρησιμοποιείται για ετικέτες ζώων επειδή οι χαμηλές συχνότητες διεισδύουν στον ιστό.

 

 

Συγκρούσεις

 

Ο χειρισμός πολλαπλών ετικετών που ανταποκρίνονται ταυτόχρονα γίνεται με το Slotted ALOHA στο Gen2. Οι ετικέτες επιλέγουν τυχαίες κουλοχέρηδες. Ο αναγνώστης προσαρμόζει την παράμετρο Q για το μέγεθος του πλαισίου. Λειτουργεί αρκετά καλά για το απόθεμα, αλλά η απόδοση υποβαθμίζεται γρήγορα όταν έχετε εκατοντάδες ετικέτες στο πεδίο και οι μισές από αυτές έχουν κακή προσανατολισμό.

Το Πανεπιστήμιο Auburn δημοσίευσε δεδομένα ρυθμού ανάγνωσης που εμφανίζουν 1000+ ετικέτες ανά δευτερόλεπτο υπό ιδανικές συνθήκες. Κανείς δεν το βλέπει αυτό σε μια αποθήκη.

Η έρευνα κατά{0}}σύγκρουσης είναι ένα ολόκληρο υποπεδίο. Μια έρευνα στα Δίκτυα Υπολογιστών από το 2024 απαριθμούσε πάνω από 50 αλγόριθμους. Δενδρο-, παραλλαγές ALOHA, υβριδικές προσεγγίσεις. Το μεγαλύτερο μέρος της ακαδημαϊκής εργασίας δεν λαμβάνει υπόψη τους πραγματικούς-παγκόσμιους περιορισμούς, όπως το κόστος αναγνώστη και τη συμβατότητα πρωτοκόλλου.

 

Walmart

 

Η Walmart άρχισε να επιβάλλει την RFID για ένδυση το 2020. Επεκτάθηκε σε περισσότερες κατηγορίες το 2022. Μέχρι το φθινόπωρο του 2024 η εντολή κάλυπτε έπιπλα, προμήθειες για κατοικίδια, ανταλλακτικά αυτοκινήτων και πολλά άλλα πράγματα. Το εργαστήριο RFID της Auburn χειρίζεται την πιστοποίηση ετικετών. Οι προμηθευτές που αποτυγχάνουν στην πιστοποίηση δεν μπορούν να στείλουν στη Walmart.

Οι εντολές μείωσαν τις τιμές ένθετων. Κάτω από-σεντς τώρα σε όγκο. Πριν από μερικά χρόνια ήταν επτά, οκτώ λεπτά.

«Το ROI έχει αποδειχθεί», είναι αυτό που λένε οι άνθρωποι της Walmart σε συνέδρια. Οι ανταγωνιστές ακολουθούν. Το Target έχει το δικό του πρόγραμμα. Η Amazon χρησιμοποιεί RFID σε ορισμένα κέντρα εκπλήρωσης αλλά όχι τόσο δημόσια.

 

Λειτουργίες αποτυχίας

 

Το UHF δεν λειτουργεί καλά γύρω από μέταλλο ή υγρά. Μια παλέτα με κονσέρβες είναι δύσκολο να διαβαστεί. Οι αποθήκες με ράφι από χάλυβα δημιουργούν παρεμβολές πολλαπλών διαδρομών. Υπάρχουν-σχέδια μεταλλικών ετικετών-αποστάτης αφρού μεταξύ του τσιπ και της μεταλλικής επιφάνειας-αλλά κοστίζουν περισσότερο, τρεις έως πέντε φορές ένα τυπικό ένθετο.

Οι ετικέτες πεθαίνουν. Ο Auburn βρήκε 2-3% DOA ή ποσοστά πρόωρης αποτυχίας σε μία μελέτη. Τα τσιπ σπάνε, οι συνδέσεις της κεραίας σπάνε, η κόλλα ένθετης αποτυγχάνει. Τα προγράμματα λιανικής πώλησης μεγάλου όγκου το ενσωματώνουν στα μοντέλα κόστους τους. Οι μικρότεροι χρήστες εκπλήσσονται.

 

 

FASTag

 

Η Ινδία ανέπτυξε πάνω από 60 εκατομμύρια ετικέτες παρμπρίζ UHF για ηλεκτρονική είσπραξη διοδίων μεταξύ 2019 και 2023. Ετικέτες από πολλούς προμηθευτές, αναγνώστες από πολλούς προμηθευτές, ενσωμάτωση backend σε δεκάδες φορείς εκμετάλλευσης διοδίων. Κυρίως λειτουργεί. Η απόδοση λωρίδας είναι ανεβασμένη. Η διαχείριση μετρητών είναι μειωμένη.

Η Κίνα ήταν πιο αργή στη λιανική RFID από ό,τι προέβλεπαν οι άνθρωποι πριν από δέκα χρόνια. Κυβερνητικές εντολές στα φάρμακα και τον καπνό. Παρακολούθηση Logistics σε ορισμένους τομείς. Όχι, όμως, η διάθεση σε επίπεδο-στυλ στοιχείου Walmart- που έπρεπε να συμβεί.