RFID技术有潜力成为嵌入式系统设计的重要组成部分

   2023-06-08 工业品商城16
核心提示:RFID(射频识别)技术有可能成为嵌入式系统设计中常见且重要的部分。 RFID 标签和高速、远距离读取器的新进展使嵌入式系统设计人员能够轻松地整合访问控制、防伪、轻松支付、医疗认证、动态定价、产品历史等功能,以及它们的传统角色 库存管理,远程资产跟踪。 嵌入式 RFID 应用程序通常包括在产品或系统中添加本地数据收集

RFID(射频识别)技术有可能成为嵌入式系统设计中常见且重要的部分。  RFID 标签和高速、远距离读取器的新进展使嵌入式系统设计人员能够轻松地整合访问控制、防伪、轻松支付、医疗认证、动态定价、产品历史等功能,以及它们的传统角色 库存管理,远程资产跟踪。 嵌入式 RFID 应用程序通常包括在产品或系统中添加本地数据收集功能的阅读器,从而增强产品的基本功能。 今天,在酒店、监狱、医院、零售店、农场、赌场、收费公路、工厂和许多类型的商用和军用车辆中都可以找到嵌入式 RFID 应用。 随着嵌入式系统开发人员意识到这项技术的价值并将其用于新设计中,这些非传统 RFID 应用将变得司空见惯。

RFID 诞生于 20 世纪中叶,现在它即将成为下一个重要技术。 早在第二次世界大战时,美国军方就使用早期形式的 RFID 来区分飞机的敌我。 第一个商业 RFID 应用出现在 1970 年代和 80 年代,用于跟踪和识别单个位置内的物品。 然而,在 RFID 部署的早期,许多 RFID 应用程序的开发人员使用专有技术作为他们的基础,每个应用程序都使用独特的通信方法并需要生产标签的公司提供专门的读取器硬件。 缺乏标准化导致行业分散,采用缓慢,实际性能落后于围绕 RFID 技术的炒作。 如今,开发人员正在纠正大部分早期问题,RFID 是一个成长中的行业,在物流、访问控制、防伪、物品级库存、非接触式支付和各种新的嵌入式系统应用程序中拥有专用系统。

RFID 技术最基本和最常见的用途之一是 EAS(电子商品防盗)系统,零售商使用该系统对入店行窃犯罪发动高科技“战争”。 这种类型的犯罪每年给该行业造成数十亿美元的损失,以至于零售商很容易找到理由投资昂贵的电子系统来阻止盗窃。  EAS系统使用安装在商店出口处的大型天线面板和挂在高风险物品上的各种尺寸的安全标签。 所有 EAS 系统的基本原理都涉及使用在商店出口区域产生电磁场的发射器和检测电磁场变化的接收器。 当它通过出口时,安全标签内的小型调谐电路或磁性材料会引起电磁场发生足够大的变化,使接收器能够检测到变化并启动警报。 顾客购买商品后,店员必须移除或禁用安全标签,以防止在顾客离开商店时发出警报。

大多数新型 RFID 架构的开发人员都将他们的架构建立在低成本转发器或标签上,这些转发器或标签由用于数据存储和通信的 IC 以及外部天线组成。 标签有两种基本类型:被动标签和主动标签。 无源标签不包含电源,依靠来自阅读器的射频信号在天线中感应出足以发射响应信号的小电流。  RFID 标签通过改变来自读取器的射频信号的反射能量来传输数据。 无源标签的工作距离可达 30 英尺,具体取决于阅读器的功率输出、天线配置和工作频率。  Bielomatik 的 RF-LoopTag 是一种可扩展的天线设备,可提供短程和中程无源 RFID 标签。
使用具有自己的电源(例如内部电池)的有源 RFID 标签可以显着扩展范围。 有源标签以更高的功率水平传输数据,通常比无源标签更准确。 有源标签通常用于军用车辆或集装箱等高价值物品。  RFID系统的天线结构取决于应用、读取时的环境和工作频率。

LF(低频)设备在 125kHz 至 134kHz 范围内工作,用于访问控制、动物识别、资产跟踪和汽车安全钥匙扣等应用。  HF(高频)13.56MHz 标签用于读取距离小于 3 英尺的应用。 与其他频段不同,高频标签在金属或水附近传输数据时不易受到干扰。  860MHz-960MHz UHF(超高频)频段因其3m-5m的读取距离和更高的数据交换率而在新应用中非常受欢迎。 典型的 UHF 应用包括某些类型的资产跟踪,其中标签贴在货盘和集装箱上,以便操作员可以在它们通过配备读取器的门户时发现并记录它们。

在过去的几年里,努力的重点是为每个频段的标签和阅读器创建一套统一的标准。  ISO和IEC制定了多项RFID标准,涵盖频率、数据编码方式、RFID技术使用等方面。 例如,ISO/IEC 14443 和 15693 标准定义了用于支付系统、非接触式智能卡和感应卡的 RFID 标签的通信接口协议。  ISO 还制定了 RFID 标签和阅读器性能测试标准。 此外,ISO/IEC18000系列还包括专用于跟踪供应链货物的自动识别系统和项目管理系统的空中接口协议。

 
 
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