Основные принципы RFID-систем

1. Основные принципы

С точки зрения методов связи и измерения энергии между электронными метками и считывателями, системы обычно можно разделить на две категории, а именно системы индуктивной связи (индуктивная связь) и системы электромагнитной связи обратного рассеяния (связь обратного рассеяния). Индуктивная связь реализует связь через высокочастотное переменное магнитное поле в пространстве, основанное на законе электромагнитной индукции; электромагнитная связь обратного рассеяния, то есть принципиальная модель радара, излучаемая электромагнитная волна отражается после попадания в цель и в то же время переносит обратно информацию о цели, основываясь на правилах пространственного распространения электромагнитных волн.

2. Система RFID с индуктивной связью.

Метод индуктивной связи RFID соответствует протоколу ISO/IEC 14443. Электронные метки с индуктивной связью состоят из электронного носителя данных, обычно состоящего из одного микрочипа и катушки большой площади, используемой в качестве антенны.

Практически все электронные метки с индуктивной связью работают пассивно. Вся энергия, необходимая для работы микрочипа в метке, обеспечивается наведенной электромагнитной энергией, посылаемой считывателем. Высокочастотное сильное электромагнитное поле генерируется антенной катушкой считывателя и проходит через поперечное сечение катушки и окружающее пространство катушки, вызывая электромагнитную индукцию в близлежащих электронных метках.

3. Электромагнитное обратное рассеяние.RFID-система

(1) Модуляция обратного рассеяния

Радарная технология обеспечивает теоретическую и прикладную основу для метода связи обратного рассеяния RFID. Когда электромагнитная волна сталкивается с космической целью, часть ее энергии поглощается целью, а другая часть рассеивается в разные стороны с разной интенсивностью. Среди рассеянной энергии небольшая часть отражается обратно к передающей антенне и принимается антенной (так что передающая антенна является одновременно и приемной антенной). Полученный сигнал усиливается и обрабатывается для получения соответствующей информации о цели.

Когда электромагнитные волны излучаются антенной в окружающее пространство, они сталкиваются с разными целями. Часть энергии электромагнитной волны, достигающей цели (затухание в свободном пространстве), поглощается целью, а другая часть рассеивается в различных направлениях с разной интенсивностью. Часть отраженной энергии в конечном итоге возвращается к передающей антенне и называется эхом. В радиолокационной технике эту отраженную волну можно использовать для измерения расстояния и ориентации цели.

В системах RFID можно использовать электромагнитную связь обратного рассеяния для завершения передачи данных от электронных меток к считывателям за счет отражения электромагнитных волн. Этот метод работы в основном используется в системах с частотами 915 МГц, 2,45 ГГц или выше.

(2) Метод связи обратного рассеяния RFID

Частота, с которой электромагнитная волна отражается от цели, определяется сечением отражения. Размер поперечного сечения отражения связан с рядом параметров, таких как размер, форма и материал мишени, длина волны и направление поляризации электромагнитной волны и т. д. Поскольку эффективность отражения мишени обычно увеличивается по мере увеличения частота увеличивается, метод связи обратного рассеяния RFID использует УВЧ и УВЧ, а расстояние между транспондером и считывателем превышает 1 м. Считыватели, транспондеры (электронные метки) и антенны составляют приемопередатчиковую систему связи.