Πώς αποθηκεύει και μεταδίδει δεδομένα το RFID;

 

Τοποθετήστε μια ετικέτα RFID σε κάτι και μπορείτε να τη διαβάσετε-όποιος έχει ολοκληρώσει την απογραφή της αποθήκης ξέρει πόσο βολικά είναι αυτά τα πράγματα. Αλλά εκτός από την ευκολία, αν ζητήσετε από τους περισσότερους ανθρώπους να εξηγήσουν πώς εισέρχονται και εξέρχονται τα δεδομένα, δεν μπορούν. Όταν πρωτομπήκα σε αυτόν τον κλάδο, είχα χαθεί κι εγώ εντελώς. Χρειάστηκε να καεί από τους προμηθευτές μερικές φορές πριν καταλάβω τα πράγματα.

 

Το τσιπ μέσα σε μια ετικέτα είναι τόσο μικρό που μετά βίας μπορείτε να το δείτε με γυμνό μάτι, αλλά έχει αποθηκευτικό χώρο. Το πόσο εξαρτάται από το μοντέλο τσιπ-τα φθηνά έχουν μόλις 96-bit EPC, τα ακριβά μπορούν να φτάσουν έως και αρκετά kilobyte. 96 bit ακούγονται λίγα, αλλά στην πραγματικότητα είναι αρκετά. Μετατρέψτε το σε δεκαεξαδικό και λαμβάνετε 24 χαρακτήρες, περισσότερους από αρκετούς για να αποθηκεύσετε έναν κωδικό προϊόντος. Έχω δει πελάτες να επιμένουν να συσσωρεύουν τις ημερομηνίες παραγωγής, τους αριθμούς παρτίδων και τις ημερομηνίες λήξης όλα στην ετικέτα. Αφού κάνετε τα μαθηματικά, οι ετικέτες με μεγάλη μνήμη χρήστη κοστίζουν τριπλάσιο. Κατέληξαν να αποθηκεύουν απλώς το αναγνωριστικό και να βάζουν όλα τα άλλα σε μια βάση δεδομένων.

 

 

Μερικοί άνθρωποι ρωτούν πώς οι ετικέτες αποθηκεύουν δεδομένα χωρίς μπαταρίες. Έκανα την ίδια ερώτηση την προηγούμενη μέρα. Αποδεικνύεται ότι χρησιμοποιούν το EEPROM, ένα μέσο αποθήκευσης που διατηρεί δεδομένα χωρίς ρεύμα. Σε αντίθεση με τη μνήμη flash USB, το EEPROM μπορεί να τροποποιηθεί byte byte, ενώ το flash χρειάζεται να διαγράψει ολόκληρα μπλοκ. Αυτό είναι καλύτερο για RFID όπου αλλάζετε συχνά μεμονωμένες εγγραφές. Τα δεδομένα που γράφονται σε αυτήν μπορεί να διαρκέσουν δέκα έως είκοσι χρόνια-περισσότερο από την ίδια την ετικέτα.

 

Η αρχή της μετάδοσης δεδομένων είναι λίγο περίπλοκη. Οι ετικέτες δεν έχουν πομπούς και δεν στέλνουν ενεργά σήματα. Ο αναγνώστης εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά κύματα, η κεραία της ετικέτας τα παίρνει και παράγει ένα επαγόμενο ρεύμα και το τσιπ λειτουργεί με αυτό το μικροσκοπικό κομμάτι ισχύος. Τότε το τσιπ κάνει ένα πράγμα: αλλάζει επανειλημμένα την αντίσταση φορτίου της κεραίας. Όταν αλλάζει η σύνθετη αντίσταση, η ισχύς του ανακλώμενου ηλεκτρομαγνητικού κύματος αλλάζει μαζί της. Ο αναγνώστης εντοπίζει αυτές τις παραλλαγές στο ανακλώμενο κύμα-υψηλό, χαμηλό, υψηλό, χαμηλό-δηλαδή τα 0 και τα 1 σας.

 

 

Αυτό ονομάζεται backscatter. Όταν το εξηγώ στους πελάτες, συνήθως παραλείπω αυτόν τον όρο-πολύ ακαδημαϊκό. Απλώς λέω ότι η ετικέτα είναι σαν ένας καθρέφτης-που αλλάζει σχήμα. Ο αναγνώστης φωτίζει ένα φακό σε αυτό και η ετικέτα αντανακλά το φως με τον δικό της ρυθμό αλλάζοντας τη γωνία του καθρέφτη. Όχι απόλυτα ακριβές, αλλά εύκολο να γίνει κατανοητό.

 

Σε πραγματικά έργα, ο μεγαλύτερος πονοκέφαλος δεν είναι η θεωρία-είναι η περιβαλλοντική παρέμβαση. Το μέταλλο αντανακλά τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, το νερό τα απορροφά και οι αποθήκες είναι γεμάτες και από τα δύο. Πέρυσι έκανα ένα έργο σε ένα αποστακτήριο. Οι ετικέτες ήταν σε γυάλινα μπουκάλια. Τα άδεια μπουκάλια έδιναν απόσταση ανάγνωσης από τέσσερα έως πέντε μέτρα. Γεμάτη με ποτό, που έπεσε κάτω από ένα μέτρο. Τελικά το λύσαμε αλλάζοντας την τοποθέτηση ετικέτας. Το μέταλλο είναι ακόμα χειρότερο. Μόλις ένας πελάτης κόλλησε ετικέτες απευθείας σε χαλύβδινα τύμπανα-δεν μπορούσε να τις διαβάσει καθόλου. Καταλήξαμε να χρησιμοποιούμε αντι{11}}μεταλλικές ετικέτες με ένα στρώμα υλικού{12}}που απορροφά τα κύματα από κάτω. Το κόστος αυξήθηκε επτά ή οκτώ φορές.

 

Οι ζώνες συχνοτήτων έχουν επίσης σημασία. Το UHF της Κίνας χρησιμοποιεί 920-925 MHz, οι ΗΠΑ χρησιμοποιούν 902-928, η Ευρώπη χρησιμοποιεί 865-868. Όταν αγοράζετε αναγνώστες, ελέγξτε ποιες μπάντες υποστηρίζουν, διαφορετικά ο εισαγόμενος εξοπλισμός ενδέχεται να μην λειτουργεί στο εσωτερικό. Έχω δει ανθρώπους να αγοράζουν μεταχειρισμένους αναγνώστες από τις ΗΠΑ για να εξοικονομήσουν χρήματα, αλλά διαπίστωσαν ότι η ζώνη συχνοτήτων ήταν λάθος και δεν μπορούσαν καν να την επιστρέψουν.

 

 

Υπάρχουν μόνο λίγοι κατασκευαστές τσιπ. Η σειρά Monza της Impinj έχει το υψηλότερο μερίδιο αγοράς. Το UCODE του NXP είναι επίσης κοινό. Διαφορετικά τσιπ έχουν διαφορετικές διαμορφώσεις μνήμης και ευαισθησίες. Υψηλότερη ευαισθησία σημαίνει ότι η μικρότερη ισχύς μπορεί να ενεργοποιήσει την ετικέτα, πράγμα που σημαίνει μεγαλύτερο εύρος ανάγνωσης. Κατά την επιλογή, κοιτάξτε τη συγκεκριμένη εφαρμογή-μην κοιτάτε μόνο την τιμή.

 

Οι κύκλοι εγγραφής είναι μια παράμετρος που παραβλέπεται εύκολα. Το EEPROM βαθμολογείται για 100.000 κύκλους, κάτι που ακούγεται σαν αρκετό, αλλά ορισμένα σενάρια μπορούν πραγματικά να πετύχουν αυτόν τον αριθμό. Εργάστηκα σε ένα έργο διαχείρισης κοντέινερ με δυνατότητα επιστροφής, όπου κάθε εισερχόμενη και εξερχόμενη κίνηση σήμαινε μια εγγραφή στην ετικέτα. Τρεις ή τέσσερις κύκλους την ημέρα, πάνω από χίλιους το χρόνο, χρησιμοποιήστε το για δέκα χρόνια και μπορείτε πραγματικά να το μεγιστοποιήσετε. Πρότεινα στον διακόπτη πελάτη να διαβάζει-μόνο ετικέτες που έχουν αντιστοιχιστεί με μια βάση δεδομένων-η ετικέτα αποθηκεύει απλώς ένα αναγνωριστικό, όλα τα άλλα ενημερώνονται στο cloud. Το πρόβλημα αποφεύχθηκε εντελώς.

 

Μην υπολογίζετε στην ασφάλεια. Οι κανονικές ετικέτες δεν έχουν κωδικό πρόσβασης στην περιοχή EPC από προεπιλογή-καθένας μπορεί να διαβάσει ή να γράψει. Μπορείτε να ορίσετε έναν κωδικό πρόσβασης για να τον κλειδώσετε, αλλά είναι μόνο 32 bit, ελάχιστα ασφαλής. Οι εφαρμογές ελέγχου πρόσβασης και πληρωμής χρησιμοποιούν μια εντελώς διαφορετική κατηγορία τσιπ σε εντελώς διαφορετική τιμή. Οι ετικέτες που χρησιμοποιούνται στα logistics είναι βασικά γυμνές-αλλά και πάλι, δεν αποθηκεύουν ταξινομημένα δεδομένα ούτως ή άλλως. Εφόσον είναι ευανάγνωστα, αυτό είναι αρκετά καλό.