Hvordan fungerer RFID signalet?

Aktive og passive RFID systemer fungerer forskelligt

Hvordan fungerer Passive RFID systemer

RFID læseren er aktiv og leverer energien til systemet, RFID chippen er passiv og har ikke batteri eller anden en strømkilde
Kommunikationen skabes mellem RFID læseren og chippen (på tag eller label) med energien fra de radiosignaler som læseren sender.
Når en tag rammer læserens signalfelt bliver den ladet med energi fra signalet, se flere RFID tekniske specifikationer

LF, HF og UHF, near field / induktion

Ved LF og HF frekenverne fungerer RFID signalet altid ved at sker der induktion mellem spolerne på læserens antenne og tag’ens antenne. Denne induktion anvendes til at sende informationer mellem tag og læser. For ikke at drukne data i bærefrekvensen sendes data ofte på en sidefrekvens hvilket gør det lettere at adskille data og bæresignal. Læseren er således den der hele vejen tilfører energien og styrer og fastholder signalet.
Ved UHF giver det til nogle opgaver en bedre installation at anvende near field signal til opgaver hvor man ikke ønsker lang læserafstand, det kan være en udlejning af udstyr, hvor vi ønsker at det fungerer med kun at læse en adgangen ved oprettelse eller eftersyn, men ved lageroptælling ønsker vi at det fungerer på den måde at vi tæller hele lageret op på en gang, her vil vi anvende near field UHF læser til oprettelse og far field RFID antenne til lageroptælling.

UHF , far field 

Passive UHF tag får på samme måde som LF og HF tag deres energi fra læseren/antennen.
Men der kan ud selv om metoden er anderledes. UHF tag udnytter den kombinerede bølge af de elektriske og magnetiske felter i det frie rum uden for antennens magnetiske felt. Antennen har således i modsætning til den induktive kobling ikke længere fat i signalet. Når signalet når tag-antennen absorberes noget af signalet til energi og tagen reflekterer en del af signalet retur til læseren/antennen.

RFID reader tag signal

Magnetfelt (near field)                                   Elektrisk felt UHF(far field)

Hvordan fungerer aktive RFID systemer?

I aktive RFID systemer har både RFID læseren og chippen batteri.
Ved aktive systemer betegner man ofte RFID læseren som receiver, og chippen betegnes som beacon.

Fordi aktive chips selv har strømkilde/batteri forøges læseafstanden markant se flere RFID tekniske specifikationer

Aktive RFID systemer er far field.

Hvis du skal bruge mere information end vi har samlet her på siden kan vi anbefale https://en.wikipedia.org/wiki/Radio-frequency_identification#Signaling

Hvordan fungerer en RFID læser?

En RFID læser består af 2 logiske enheder

  • RFID læseren som er den “intelligente” del
  • RFID antennen som  RFID læseren bruger til at skabe læsefeltet med.

En RFID læser kan enten have indbygget antennen eller have tilslutning for en eller flere ekstern antenne(r).
Hvis der er flere RFID antenner koblet på den samme RFID læser er der typisk  2 eller 4 antenneporte som kan udvides til flere med en multiplexer. RFID læseren kan håndtere signaler fra flere antenner samtidig og registrerer på hvilken antenne en RFID tag er læst.
Antennerne kan være placeret i en gate eller som enkeltstående flere meter fra læseren. ved at sætte flere antenner i en gate øger man effektiviteten i systemet da antennernes indbyrdes vinkler sikrer at uanset hvordan en tag vender, vil den altid modtage en god signalkvalitet fra antennen. Dette øger læseafstand og gør systemet mere robust.

At en RFID-tag og RFID-læser begge har antenne, kan i visse situationer give lidt forvirring, men normalt mener man RFID læserens antenne når man taler om en antenne.

Hvordan fungerer en RFID skriver?

Alle HF og UHF RFID standarder har funktionalitet til både at læse og skrive, der findes nogle billige RFID læsere på markedet som ikke har indbygget skrive funktion, men de fleste RFID læsere er både RFID læseren også RFID skriver, de har funktionalitet til både at læse og skrive til tags.
Nogle LF chips er read only, hvor der kun kan læses, det er EM4100 og EM4200.  Så uanset hvilken RFID læser man anvender kan man ikke skrive til RFID chippen.

RFID boks tags læser

Hvordan fungerer en RFID chip?

En RFID chip er en mikrochip forbundet med en lille antenne, og benævnes samlet som en tag eller label.
Det er antennen der skaber kommunikationens feltet med RFID læseren.

I princippet er en tag bygget på det samme inlay chip og antenne lay-out som en label, til en tag har man bare pakket det ind til at modstå diverse påvirkninger som varme, væsker og slag.

RFID tags

RFID tags findes i mange udformninger afhængig af hvilket formål de skal anvendes til.
Hidtil RFID-tags været en komponent som er blevet føjet til objektet eller den ting man vil spore, men i flere og flere produkter bliver “RFID-tag’en” er tænkt ind i produktdesignet og bliver en integreret del af produktet.

Under kategorien “RFID tags”, skelnes vi mellem hard tags, labels, kort, og nøglebrikker.

RFID Clear disc

RFID clear disc folie belagt label

RFID label er et klistermærke med indbygget chip, og benyttes ofte indenfor logistik og dokumentregistrering. Den benyttes ofte i miljøer hvor den ikke udsættes for f.eks. vind, vejr, slidtage, eller andre påvirkninger, og kan ikke anvendes på metal. Fordelen ved labels er prisen, til gengæld er robustheden begrænset.

Hard tags er solide tags, og benyttes i miljøer hvor der større krav til robusthed. Hard tags ses ofte i produktionsprocesser, hvor f.eks. vind og vejr spiller ind. Hard tags er dyrere end labels, men mere holdbare.

Slutteligt findes der kort og nøglebrikker, der hovedsageligt bruges til adgangskontrol.

Hvordan er en RFID tag opbygget ?

En RFID tag består i princippet af 3 dele

  • En microchip på 0,3 mm² for UHF chip forbundet til.
  • En antenne lavet af kobber, aluminium eller ledende blæk. Formålet med antennen er at gøre arealet for signalmodtagelse så stor som muligt.
  • Chippen er indkapslet i PVC, Epoxy eller selvklæbende papir, afhængig af hvilket miljø tag’en skal anvendes i.

Alle tags har unikt ID UID som ikke kan ændres, da det er “brændt” ind i chippen. En tag som kun har et unikt ID er “read only tag”.
Andre RFID-tag er Read write og har udover UID en user memory hvor man kan lagre yderlig information.
Når en eller flere tag passerer en readers læsefelt sender den sin information i form af det unikke ID og de tilføjede data, hvis der er tale om en Read/write tag.

RFID Protokollen/standarden indeholder også en algoritme for at håndtere at flere tags er i læsefeltet samtidig (anti collision). Når en tag herefter er valgt er læseren i stand til at udføre flere forskellige operationer som f.eks. at læse det unikke ID eller ved read/write tags at læse og skrive yderlig information til/fra tagen.
En typisk passiv RFID læser har en producentudviklet algoritme til behandling af flere tags. Algoritmens buffer sætter en begrænsning for hvor mange tags der kan behandles ad gangen.

Hvordan vælger jeg RFID tags til mit projekt?

Når du skal vælge RFID tags til dit projekt, er det vigtigt at vide hvordan RFID elementerne fungerer sammen:Hvordan fungerer RFID tags

  • Hvordan er RFID tag’ens følsomhed over for signalet (RFID tags med et godt design har dobbelt læseafstand)?
  • Hvordan skal forholdet  mellem RFID tags og RFID antenne være (hvordan fungerer RFID læser og tag sammen)?
  • Hvilke mekaniske og kemiske krav stilles der til RFID-tag’ens robusthed?
  • Hvilke varmepåvirkning skal RFID læser og tag modstå, i hvor lang tid?

ID-advice tester altid RFID tags i forhold til en fast reference-opstilling for læseafstand. På den måde kan vi klassificere de enkelte RFID tags og læsere i forhold til hinanden og opgaven.

Prisen på tags og labels
 er meget afhængig af type, antal og egenskaber og svinger fra ca. DKK 1,00 for en label ved bestilling af 100.000 stk og op til DKK 40,00 for en syrefast, indkapslet EPC GEN2 tag til

containere i mindre mængder.

 

 

©2017 by ID-Advice.dk. All Rights Reserved

Log in with your credentials

Forgot your details?