การระบุคลื่นความถี่วิทยุ (RFID): การทำงานและการใช้งาน

RFID (Radio Frequency Identification) เป็นวิธีการตรวจสอบการจัดเก็บและการส่งข้อมูลจากผู้ให้บริการฉลากที่สะดวกไปยังตำแหน่งที่ต้องการโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ แท็กตัวระบุดังกล่าวช่วยให้จดจำวัตถุต่าง ๆ ได้ง่ายขึ้น: สินค้าในร้านยานพาหนะเคลื่อนที่ในระหว่างการขนส่งช่วยระบุตำแหน่งของพวกเขาสามารถระบุผู้คนและสัตว์ไม่ต้องพูดถึงความเป็นไปได้ในการระบุเอกสารและทรัพย์สิน

แท็ก RFID คืออะไร

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ได้รับจากแท็ก RFID จากเสาอากาศจะเปิดใช้งานและจะสามารถเขียนข้อมูลไปยังแท็กและอ่านข้อมูลจากแท็กได้ เสาอากาศจึงทำหน้าที่เป็นช่องทางการสื่อสารแบบมัลติฟังก์ชั่นระหว่างตัวรับส่งสัญญาณและแท็กซึ่งช่วยให้มั่นใจได้อย่างเต็มที่ว่ากระบวนการส่งข้อมูลและการรับสัญญาณ

เสาอากาศที่มีรูปร่างและขนาดต่าง ๆ สามารถฝังไว้ในเครื่องสแกน, ประตู, ประตูหมุนในรูปแบบที่แตกต่างกันสำหรับการทำงานกับแท็ก RFID เพื่อให้สามารถเข้าถึงข้อมูลที่เก็บไว้ในแท็กของสินค้าวัตถุบุคคลยานพาหนะ ฯลฯ - ทั้งหมด ซึ่งเคลื่อนที่ผ่านบริเวณเสาอากาศสแกนเนอร์และมีแท็ก RFID ติดอยู่

เสาอากาศสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องและอ่านแท็กเป็นจำนวนมากตลอดเวลาซักถามพวกเขาหรือสามารถเปิดในขณะที่สัญญาณจากผู้ประกอบการ เสาอากาศที่มีตัวรับส่งสัญญาณและตัวถอดรหัสมักจะอยู่ในที่อยู่อาศัยทั่วไปเพื่อให้สัญญาณจากเสาอากาศจะถูก demodulated ทันทีถอดรหัสและส่งผ่านอินเทอร์เฟซมาตรฐานไปยังพีซีสำหรับการประมวลผลข้อมูลที่ได้รับเพิ่มเติม

ฉลากมักจะมีเสาอากาศตัวรับสัญญาณตัวส่งและหน่วยความจำสำหรับจัดเก็บข้อมูล ฉลากได้รับพลังงานจากสัญญาณวิทยุของเสาอากาศของผู้อ่านหรือจากแหล่งพลังงานของตัวเองหลังจากได้รับสัญญาณภายนอกฉลากจะตอบสนองด้วยสัญญาณของตัวเองซึ่งมีข้อมูลระบุตัวตนบางอย่าง ดังนั้นแท็ก RFID จึงเป็นฉลากชนิดเดียวที่ฉลาดกว่า

การเขียนข้อมูลไปยังแท็ก RFID

ข้อมูลสามารถบันทึกบนแท็กได้หลายวิธีขึ้นอยู่กับการออกแบบของแท็ก ดังนั้นแท็ก RFID สามารถเป็นประเภทต่อไปนี้:

• R / O - แท็กสำหรับการอ่านเท่านั้น (อ่านอย่างเดียว) เมื่อข้อมูลถูกป้อนในขั้นตอนของการผลิตแท็กและจะไม่เปลี่ยนแปลงอีกต่อไป

• WORM - แท็กสำหรับการบันทึกครั้งเดียวและการอ่านหลายครั้งตามมา (Write Once Read Many) ไม่มีการป้อนข้อมูลลงในแท็กดังกล่าวในการผลิตข้อมูลจะถูกบันทึกโดยผู้ใช้หนึ่งครั้งจากนั้นสามารถอ่านได้หลายครั้ง

• R / W - แท็กสำหรับการเขียนซ้ำและการอ่านข้อมูลซ้ำ ๆ ในภายหลัง (อ่าน / เขียน)

แท็ก RFID แบบพาสซีฟและแอคทีฟ

แท็ก RFID แบบพาสซีฟสามารถทำงานได้โดยไม่มีแหล่งพลังงานของตัวเองมันจะได้รับพลังงานเพื่อพลังงานจากสัญญาณสแกนเนอร์เท่านั้น แท็กดังกล่าวมีขนาดเล็กกว่าแท็กที่ใช้งานอยู่น้ำหนักเบาลงราคาถูกกว่าในการผลิตและมีอายุการใช้งานไม่ จำกัด - นี่คือข้อได้เปรียบหลักของพวกเขา

ข้อเสียตามเงื่อนไขของแท็ก RFID แบบพาสซีฟคือผู้อ่านจำเป็นต้องใช้พลังงานสูงพอสมควร แท็กที่ใช้งานจะแตกต่างจากการมีแบตเตอรี่ในตัวหรือโดยความต้องการของแบตเตอรี่

แท็กดังกล่าวโต้ตอบกับเสาอากาศสแกนเนอร์ในระยะที่ไกลกว่าแท็กแบบพาสซีฟเนื่องจากพวกเขาต้องการพลังงานที่น้อยลงจากเสาอากาศในระหว่างการทำงาน - นี่คือข้อดีหลักของแท็กที่ใช้งานอยู่พวกมันต่างกันในช่วงการอ่าน สามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงผ่านพื้นที่ครอบคลุมของเครื่องสแกนและยังมีเวลาทำงาน

แท็กทั้งแบบพาสซีฟและแบบแอคทีฟสำหรับความสามารถในการเขียน / อ่านเดี่ยว / หลายสามารถแตกต่างกันอย่างกว้างขวางโดยไม่คำนึงถึงวิธีพลังงาน

อุปกรณ์แท็ก RFID

ตัวรับสัญญาณตัวส่งสัญญาณเสาอากาศและหน่วยความจำเป็นส่วนหลักของแท็ก RFID ทุกอย่างยกเว้นเสาอากาศจะถูกวางไว้ในกรณีของ microcircuit ขนาดเล็ก - ชิปดังนั้นจึงอาจดูเหมือนว่าเครื่องหมายประกอบด้วยเสาอากาศแบบมัลติเทิร์นและชิปเท่านั้น ในฉลากที่ใช้งานมีส่วนอื่น - แหล่งพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมเป็นต้น

ประโยชน์ของแท็ก RFID ผ่านตัวระบุกราฟิก

บาร์โค้ดจะพิมพ์เพียงครั้งเดียวในขั้นตอนการผลิตและบรรจุภัณฑ์และข้อมูลบนแท็ก RFID ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้เพียงอย่างเดียวเท่านั้น แต่ยังเสริมด้วย แท็กสามารถอ่านได้ทันทีในจำนวนมากด้วยกลไกการป้องกันการยุบตัวซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะทำให้เกิดรหัสกราฟิก

แม้ว่ารหัสเมทริกซ์สามารถรองรับข้อมูลจำนวนมาก แต่พวกเขาต้องการพื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับการใช้รหัสเช่นการเขียน 50 ไบต์ด้วยบาร์โค้ดต้องใช้กระดาษ A4 ในขณะที่แท็ก RFID ที่มีชิปเพียง 1 ตารางเซนติเมตรนั้นง่าย จะเก็บ 1,000 ไบต์

การเขียนบนฉลากนั้นเร็วพอและต้องพิมพ์รหัสกราฟิกก่อนจากนั้นจึงพิมพ์และวางและแม้แต่เพื่อรักษาความสมบูรณ์ของภาพ

ด้วย RFID-identifiers ทุกอย่างง่ายขึ้นพอที่จะ "สอดใส่" ฉลากลงในบรรจุภัณฑ์ในขั้นตอนการผลิต (ไม่จำเป็นจากภายนอก) จากนั้นเขียนข้อมูลในแบบไม่สัมผัสและฉลากจะเป็นนิรันดร์ (อย่างน้อย 1,000,000 ปฏิสัมพันธ์กับเสาอากาศสแกนเนอร์) ฝุ่นหรือสิ่งสกปรก

นอกจากนี้ข้อมูลที่บันทึกบนฉลากทั้งหมดหรือบางส่วนสามารถป้องกันจากการอ่านหรือเขียนทับด้วยรหัสผ่านหากจำเป็น - นี่เป็นวิธีที่เชื่อถือได้ในการป้องกันการปลอมแปลง ในเวลาเดียวกันการอ่านจะเกิดขึ้นที่ตำแหน่งใด ๆ ของเครื่องหมายในพื้นที่ครอบคลุมเครื่องสแกนเนอร์ - ซึ่งสะดวกกว่ารหัสกราฟิกที่ต้องนำไปให้เครื่องสแกนอย่างสม่ำเสมอ

ความถี่ตามการใช้งาน

ในกรณีที่จำเป็นต้องใช้ความเร็วในการอ่านสูงเช่นสำหรับการตรวจสอบรถยนต์ที่กำลังเคลื่อนที่รถยนต์รางในระบบเก็บขยะจะใช้ความถี่สูง 850-950 MHz และ 2.4-5 GHz สแกนเนอร์ความถี่สูงติดตั้งในประตูหรือสิ่งกีดขวางและติดตั้งแท็ก RFID (ช่องสัญญาณ) เช่นบนกระจกหน้ารถ ช่วงของการทำงานร่วมกันระหว่างแท็กและสแกนเนอร์อยู่ในระดับ 4 ถึง 8 เมตรซึ่งสร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อผู้คนเนื่องจากผู้อ่านอยู่ไกลเกินเอื้อม

ปัจจุบันช่วงความถี่กลางที่ 10-15 MHz เป็นที่นิยมมาก มันถูกใช้ในการขนส่งและแอพพลิเคชั่นอื่น ๆ ที่คล้ายกันซึ่งจำเป็นต้องทำงานกับการ์ดที่เขียนซ้ำได้สมาร์ทการ์ดและอื่น ๆ สมาร์ทการ์ดปัจจุบันจำนวนมากทำงานเหมือนแท็ก RFID กลางคลื่น

ช่วงความถี่ต่ำ 100-500 KHz ทำงานที่ระยะทางเล็ก ๆ ระหว่างเครื่องสแกนและวัตถุไม่เกิน 50 ซม. บางครั้งน้อยกว่า 10 ซม.

เสาอากาศขนาดใหญ่ชดเชยระยะสั้น แต่การรบกวนจากสายไฟฟ้าแรงสูงคอมพิวเตอร์และแม้กระทั่งหลอดไฟประหยัดพลังงานอาจรบกวนระบบ แต่ถึงกระนั้นในระบบควบคุมการเข้าถึงหลายแห่ง (โกดังเดินผ่าน) ความถี่ต่ำนั้นใช้สำหรับการทำงานกับการ์ด RFID แบบไร้สัมผัส นอกจากนี้ช่วงความถี่ต่ำจะใช้สำหรับการระบุแบบไม่สัมผัสของสัตว์และวัตถุที่เป็นโลหะเช่นถังเบียร์

ดูเพิ่มเติมที่:

24 วิดีโอที่มีระยะเวลารวม 11 ชั่วโมง 17 นาที

ส่วนแรกอธิบายถึงการระบุความถี่วิทยุโดยทั่วไปเกี่ยวกับการส่งผ่านข้อมูลทางกายภาพตามกฎหมายมาตรฐานที่มีอยู่และที่บัตรมาตรฐานต่างๆมักใช้ ประเภทของการ์ดโครงสร้างภายในขอบเขต วิธีการปฏิสัมพันธ์ระหว่างการ์ดและเครื่องอ่าน

ส่วนที่สองนั้นใช้สำหรับตรวจสอบบัตรมาตรฐาน EM-Marine ฟอร์มแฟคเตอร์ของการเรียกใช้บัตร พื้นที่ใช้งาน การถ่ายโอนข้อมูลโปรโตคอลจากการ์ด รูปแบบการจัดเก็บรหัส IDข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับการ์ด วงจรเครื่องอ่านจะพิจารณาที่นี่คำแนะนำจะได้รับในการประกอบและการกำหนดค่าของผู้อ่าน และในที่สุดอัลกอริทึมสำหรับการส่งรหัสประจำตัวบัตรจะถูกตรวจสอบอย่างละเอียด

ส่วนที่สามของวิดีโอทุ่มเทให้กับการ์ด Mifare ลักษณะของการ์ดขอบเขตการใช้งาน โมดูลนี้ใช้ชิปเฉพาะ MFRC522 การเชื่อมต่อโมดูลกับไมโครคอนโทรลเลอร์ การวิเคราะห์ของห้องสมุดสำหรับการทำงานกับโมดูล การวิเคราะห์อย่างละเอียดเกี่ยวกับการทำงานกับการ์ดมาตรฐาน Mifare Ultralight และ Mifare Classic