RFID системийн гүйцэтгэлийн үзүүлэлт гэж юу вэ?

RFID системийн гүйцэтгэлийн үзүүлэлт гэж юу вэ?

 

RFID системийн гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүд

 

Унших, бичих боломжтой RFID системийн гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүд нь радио давтамжийн шошгоны хадгалах багтаамж, ажлын горим, өгөгдөл дамжуулах хурд, унших/бичих зай, олон{0}}шошго таних чадвар, радио давтамжийн шошго болон антенны хоорондох радио давтамжийн дамжуулагчийн давтамж, RFID системийн холболт, өгөгдөл зөөгч, төлөвийн горим, эрчим хүчний хангамж зэрэг орно. Найдвартай хандалтын хяналт болон хөрөнгийн-мөшгих шийдлүүдийг хайж буй аж ахуйн нэгжүүдийн хувьд,RFID түлхүүр нийлүүлэгчидболонзахиалгат RFID түлхүүрийн оосор үйлдвэрлэгчидаж үйлдвэрийн зэрэглэлийн шаардлагад нийцсэн удаан эдэлгээтэй, өндөр гүйцэтгэлтэй-шошгуудыг санал болгож байна.

 

 

Радио давтамжийн шошго хадгалах багтаамж

 

Санах ойд суурилсан системүүдийн үндсэн дүрэм байдаг: хадгалах багтаамж үргэлж хангалтгүй байдаг. Системийн хадгалах багтаамжийг өргөжүүлэх нь хэрэглээний талбарыг аяндаа өргөжүүлэх бөгөөд энэ нь илүү их хадгалах багтаамж шаарддаг. Зөвхөн уншигдах{2}}радио давтамжийн шошгоны хадгалах багтаамж нь 20В, идэвхтэй шошго нь 8В-аас 64KB хүртэлх багтаамжтай бөгөөд энэ нь уншигдах, бичих боломжтой радио давтамжийн шошгонд хэд хэдэн хуудас текстийг хадгалахад хангалттай бөгөөд зүйлийн жагсаалт, өгөгдлийг шалгахад хангалттай бөгөөд системийг өргөтгөх боломжийг олгоно. Идэвхгүй унших/бичих радио давтамжийн шошгоны хадгалах багтаамж нь 48-736B хооронд хэлбэлздэг бөгөөд олон идэвхтэй унших/бичих системд байдаггүй олон шинж чанарыг агуулсан байдаг. Оффисын барилга, зогсоол зэрэг аж ахуйн нэгжийн хэрэглээнд,LF/HF RFID гол фоб бөөний нийлүүлэгчидажилчдын үнэмлэх, цагийн ирц, тээврийн хэрэгслийн хандалтын өгөгдөлд хангалттай хүчин чадалтай-зардлын үр ашигтай сонголтуудыг хангах.

 

Радио давтамжийн шошгоны өгөгдлийн хэмжээ нь ихэвчлэн хэдэн байтаас хэдэн мянган байт хүртэл байдаг боловч нэг үл хамаарах зүйл байдаг: 1{8}}битийн радио давтамжийн шошго нь зөвхөн 1 бит өгөгдөл хадгалах шаардлагатай. Энэ төрлийн шошго нь уншигчдад дараах хоёр төлөв байдлын дүгнэлтийг хийх боломжийг олгодог: цахилгаан соронзон орон дээр радио давтамжийн шошго байгаа эсвэл цахилгаан соронзон орон дээр радио давтамжийн шошго байхгүй байна. Энэ шаардлага нь энгийн хяналт эсвэл дохио дамжуулах функцийг хангахад хангалттай юм. 1 битийн радио давтамжийн шошго нь электрон чип шаарддаггүй тул радио давтамжийн шошгоны үнийг маш бага болгож болно. Энэ шалтгааны улмаас олон тооны 1 битийн радио давтамжийн шошго нь барааны хулгайн эсрэг системийг их дэлгүүр, дэлгүүрүүдэд ашигладаг. Төлбөргүй бараатай их дэлгүүрээс гарахдаа гарц дээр суурилуулсан уншигч нь цахилгаан соронзон орон дахь радио давтамжийн тэмдэглэгээний төлөвийг тодорхойлж, харгалзах дохиоллыг асаах боломжтой. Төлбөрийг зохих ёсоор төлсөн барааны хувьд 1 битийн радио давтамжийн шошгыг касс хийх үед устгадаг эсвэл идэвхгүй болгодог.

 

RFID системд өгөгдөл хадгалах хоёр өөр нөхцөл байдал байдаг. Эхний тохиолдолд шошго нь маш бага өгөгдөл хадгалах боломжтой бөгөөд хандсан цахим төхөөрөмж нь зөвхөн тодорхойлсон зүйлийн талаархи зарим үндсэн мэдээллийг шаарддаг. Энэ төрлийн өгөгдлийг өвөрмөц гарын үсэг гэж нэрлэдэг (энэ төрлийн өгөгдөл бүхий цахим хаягууд нь маш хямд бөгөөд хязгаарлагдмал хэрэглээтэй байдаг). Нөгөө тохиолдолд шошго нь илүү их өгөгдлийн мэдээллийг хадгалах боломжтой бөгөөд уншигч нь мэдээллийн нэгдсэн санд хандахгүйгээр шууд хаягаас мэдээлэл авах боломжтой. Энэ төрлийн шошго нь илүү үнэтэй боловч илүү өргөн хүрээний хэрэглээтэй байдаг. Энэ төрлийн шошго нь өвөрмөц гарын үсэг шиг хүчирхэг төв боловсруулах чадвар шаарддаггүй бөгөөд ажиллахад бага цаг зарцуулдаг. Одоо олон аж ахуйн нэгж сонгож байна125kHz/13.56MHz RFID түлхүүрийн үйлдвэрийн шууд шийдэлтом хэмжээний-байрлуулах зардал болон үйл ажиллагааг тэнцвэржүүлэх.

 

Ажлын горим

 

Радио давтамжийг таних системийн үндсэн ажлын горимууд нь бүрэн{0}}дуплекс болон хагас-дуплекс систем, цаг{2}} дарааллын системд хуваагддаг. Бүрэн{4}}дуплекс ба хагас-дуплекс системд уншигч цахилгаан соронзон орон эсвэл цахилгаан соронзон долгион ялгаруулах нөхцөлд радио давтамжийн шошгоны хариу илгээгддэг. Уншигчийн дохиотой харьцуулахад радио давтамжийн тэмдэглэгээний дохио нь хүлээн авагч антенн дээр маш сул байдаг тул радио давтамжийн шошгоны дохиог уншигчийн дохионоос ялгахын тулд зохих дамжуулах аргыг хэрэглэх шаардлагатай. Практик хэрэглээнд ачааллын модуляц эсвэл арын тархалтын модуляцын технологийг ихэвчлэн радио давтамжийн шошгооос уншигч руу ачааллыг дамжуулах, туссан цуурай дээр радио давтамжийн шошгоны өгөгдлийг ачаалах (ялангуяа идэвхгүй радио давтамжийн шошго системд) ашигладаг. Эдгээр найдвартай модуляцийн аргуудыг өргөнөөр ашигладагаж ахуйн нэгжийн{0}} зэрэглэлийн RFID түлхүүрийн үйлдвэрлэгчидХөдөлгөөн ихтэй{0}}хүрэлтийн хяналтын орчинд тогтвортой гүйцэтгэлийг хангах.

Цаг{0}} дарааллын систем нь эсрэгээрээ. Уншигч радио давтамжаас үүссэн цахилгаан соронзон орныг богино хугацаанд үе үе тасалдаг. Эдгээр интервалуудыг радио давтамжийн тэмдэглэгээгээр хүлээн зөвшөөрч, радио давтамжийн шошгооос уншигч руу ачааллыг дамжуулахад ашигладаг. Үнэн хэрэгтээ энэ бол ердийн радарын ажлын горим юм. Цагийн дарааллын-системийн сул тал нь уншигч завсарлагаанаар илгээх үед радио давтамжийн тэмдэглэгээний эрчим хүчний хангамж тасалддаг бөгөөд үүнийг хангалттай том нэмэлт конденсатор эсвэл туслах зай суурилуулах замаар нөхөх ёстой.

 

 

Мэдээлэл дамжуулах хурд

 

Ихэнх өгөгдөл цуглуулах системүүдийн хувьд хурд нь маш чухал хүчин зүйл юм. Өнөөгийн бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн мөчлөг богиносох тусам радио давтамжийн шошгыг унших, шинэчлэхэд шаардагдах хугацаа улам бүр богиносч байна. Богино долгионы систем нь өндөр хурдтай ажиллах боломжтой боловч богино долгионы технологийн нарийн төвөгтэй байдал нь богино долгионы системийн барилгын өртөгийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Өгөгдөл дамжуулах хурдыг -зөвхөн унших хурд, идэвхгүй унших/бичих хурд, идэвхтэй унших/бичих хурд гэсэн гурван төрөлд хуваадаг. Ажилтныг хурдан шалгах шаардлагатай арилжааны барилгуудын хувьд,өндөр{0}}хурдны RFID түлхүүрийн нийлүүлэгчидоргил ачааллын үед ч гэсэн хоёр дахь секундын -тодорхойлолтод хүрэх оновчтой 13.56МГц шийдлүүдийг санал болгодог.

 

1) -зөвхөн унших Хурд

Зөвхөн уншдаг RFID{0}}системийн мэдээллийн баазын дамжуулах хурд нь кодын урт, радио давтамжийн шошгоны өгөгдөл дамжуулах хурд, унших/бичих зай, радио давтамжийн шошго ба антенны хоорондох дамжуулагчийн давтамж, өгөгдөл дамжуулах модуляцын технологи зэрэг хүчин зүйлээс хамаарна. Дамжуулах хурд нь бодит хэрэглээнд байгаа бүтээгдэхүүний төрлөөс хамаарч өөр өөр байдаг.

2) идэвхгүй унших/бичих хурд

Идэвхгүй унших/бичих RFID системийн өгөгдөл дамжуулах хурдыг тодорхойлох хүчин зүйлс нь зөвхөн унших{0}}системийнхтэй адил бөгөөд зөвхөн радио давтамжийн шошгоноос өгөгдлийг уншихаас гадна радио давтамжийн шошгонд өгөгдөл бичихийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Дамжуулах хурд нь хэрэглээний бүтээгдэхүүний төрлөөс хамаарч өөр өөр байдаг.

3) Идэвхтэй унших/бичих хурд

Идэвхтэй унших/бичих RFID системийн өгөгдөл дамжуулах хурдыг тодорхойлох хүчин зүйлүүд нь идэвхгүй унших/бичих RFID системийнхтэй ижил байна. Үүний ялгаа нь идэвхгүй системүүд нь холбоо барихын тулд радио давтамжийн шошгон дээрх конденсаторыг цэнэглэхийг шаарддаг. Хамгийн чухал зүйл бол ердийн бага давтамжтай унших/бичих системийн ажиллах хурд нь ердөө 100Б/с эсвэл 200Б/с байх явдал юм. Ийм байдлаар, нэг сайт дээр хэдэн зуун байт өгөгдөл дамжуулах шаардлагатай байдаг тул өгөгдөл дамжуулах хугацаа хэдэн секунд шаардагдах бөгөөд энэ нь машиныг бүхэлд нь ажиллуулах хугацаанаас илүү урт байж болно.

Радио давтамжийн шошгонд өгөгдөл бичих боломжтой эсэх нь радио давтамжийг таних системийг ялгах өөр нэг хүчин зүйл юм. Энгийн радио давтамжийн системүүдийн хувьд радио давтамжийн шошгоны өгөгдөл нь ихэвчлэн энгийн тоо бөгөөд чип боловсруулах явцад нэгтгэж болох бөгөөд хэн ч өөрчлөх боломжгүй. Үүний эсрэгээр, бичих боломжтой радио давтамжийн шошго нь өгөгдөл бичихийн тулд уншигч эсвэл тусгай програмчлалын төхөөрөмж шаарддаг.

Радио давтамжийн тэмдэглэгээний өгөгдлийг бичих нь ерөнхийдөө дугааргүй бичих, дугаарласан бичих гэсэн хоёр хэлбэрт хуваагддаг. Төмөр замын систем дэх одоогийн хэрэглээний жишээн дээр ачааны вагоны радио давтамжийн шошго нь бүгд дугаарласан бичгийн ажлын горимыг ашигладаг.

 

Унших/бичих зай

 

Одоо байгаа унших/бичих системүүдийн унших/бичих хүрээ нь 2.54-73.66 см, 13.56 МГц давтамжтай унших/бичих системүүдийн унших/бичих зай 243.84 см хүрч болно. Ерөнхийдөө RFID программуудад тохирох антенныг сонгох нь холын зайнаас унших, бичих хэрэгцээг- хангаж чадна.

Радио давтамжийн шошгонуудын унших/бичих зай ихээхэн ялгаатай. Бүх төрлийн шошгоны хувьд шаардлагатай зай их байх тусам шошго илүү үнэтэй байдаг. Хэдхэн миллиметрийн зайтай RFID-г өндөр хурдтай ангилах, баталгаажуулах зорилгоор цаасан тасалбар болон гэрчилгээнд суулгаж болно; гэхдээ ложистикийн салбарын хувьд ихэвчлэн 3 м ба түүнээс дээш зай шаардлагатай бөгөөд олон шошгыг хурдан тодорхойлох чадвартай байдаг. Бусад програмууд ч гэсэн хэдэн зуун метрийн зайд таних шаардлагатай байдаг.

 

 

Олон-Таг таних чадвар

 

Таних зай ихэссэн тул практик хэрэглээнд олон тооны радио давтамжийн шошго нь тухайн бүсэд нэгэн зэрэг гарч ирэх боломжтой болж, олон тэмдэглэгээг зэрэг унших шаардлагыг дэвшүүлж, энэ нь эргээд чиг хандлага болон хөгжсөн. Одоогийн байдлаар радио давтамжийг таних дэвшилтэт системүүд энэхүү олон{1}}шог таних асуудлыг системийн чухал шинж чанар гэж үзэж байна.

Радио давтамжийн шошго болон антеннуудыг зөв тохируулснаар уншигч олон радио давтамжийн шошго уншиж, бичихэд ашиглаж болно. Жишээлбэл, шуудангийн системийн хэрэглээнд радио давтамжийн шошгыг дугтуйн дотор байрлуулж, дараа нь шошготой мянга мянган захидал уутыг овоолдог. Шуудангийн уут хонгилын антенаар дамжин өнгөрөхөд бүх радио давтамжийн шошгооос өгөгдлийг нэгэн зэрэг уншиж эсвэл бичиж болно.

 

Радио давтамжийн тэмдэглэгээ ба антенны хоорондох радио давтамжийн дамжуулагчийн давтамж

 

Радио давтамжийг таних системийн өөр нэг чухал шинж чанар бол системийн ажиллах давтамж ба унших зай юм. Ашиглалтын давтамж нь унших зайтай нягт холбоотой бөгөөд цахилгаан соронзон долгионы тархалтын шинж чанараар тодорхойлогддог. Ерөнхийдөө радио давтамжийг таних системийн ажиллах давтамж нь шошгыг таних үед уншигчийн илгээсэн радио давтамжийн дохионы давтамжаар тодорхойлогддог. Ихэнх тохиолдолд уншигчийн дамжуулах давтамж (ачааллын модуляц, арын тархалт) гэж нэрлэдэг. Ямар ч тохиолдолд радио давтамжийн шошгоны дамжуулах чадал нь уншигчийнхаас хамаагүй бага байдаг.

 

RFID системийг сонгохдоо маш чухал зүйл бол радио давтамжийн шошго ба антенны хооронд өгөгдөл дамжуулахад ашигладаг дамжуулагчийн давтамж юм. Радио давтамжийг таних системийн уншигчдын илгээсэн давтамжийг үндсэндээ дөрвөн мужид хуваадаг: бага давтамж (30-аас 300 кГц), өндөр давтамж (3-аас 30 МГц), хэт{5}}өндөр давтамж (300 МГц), богино долгионы (2.5 ГГц-ээс дээш). Үйлдлийн хүрээний дагуу радио давтамжийг таних системийн ажиллах давтамжийг индуктив холболт (0-1 м) болон холын зайн систем (1-ээс 10 м) бүхий нэлээд өргөн хүрээнд сонгосон.

 

RFID системийн холболт

 

Мэдлэгийн системийн нэг салбар болох RFID нь одоо байгаа болон хөгжиж буй автоматжуулалтын технологийг нэгтгэх чадвартай байх ёстой. Хамгийн чухал нь RFID системийг хувийн компьютер (Personal Computer, PC), программчлагдах логик хянагч (Programmable Logic Controller, PLC) эсвэл үйлдвэрлэлийн сүлжээний интерфейсийн модультай шууд холбож, улмаар суурилуулах зардлыг бууруулдаг.

RFID нь хөдлөх хадгалах төхөөрөмж болон компьютер эсвэл PLC хооронд өгөгдөл солилцохын тулд радио давтамжийг ашигладаг. Ердийн RFID системд радио давтамжийн шошго (өөрөөр хэлбэл, өгөгдөл хадгалах), радио давтамжийн шошготой холбогддог антен, антен болон компьютер (эсвэл PLC) хоорондын харилцаа холбоог боловсруулдаг хянагч (антен болон хянагчийг нэгтгэсэн тохиолдолд уншигч гэж нэрлэдэг) багтдаг.

 

Өгөгдөл тээвэрлэгч

 

Өгөгдлийг хадгалахын тулд цахилгаанаар устгадаг программчлагдсан зөвхөн унших санах ой (EEPROM), цахилгаан санамсаргүй хандалтын санах ой (FRAM), статик санамсаргүй хандалтын санах ой (SRAM) гэсэн гурван аргыг голчлон ашигладаг. Радио давтамжийг таних ерөнхий системүүд нь голчлон цахилгаанаар устгадаг программчлагдах боломжтой -зөвхөн унших санах ойг (EEPROM) ашигладаг. Гэхдээ EEPROM ашиглахын сул тал нь бичих явцад эрчим хүчний зарцуулалт маш өндөр, ашиглалтын хугацаа нь ерөнхийдөө 100,000 бичих юм. Сүүлийн үед зарим үйлдвэрлэгчид ферроэлектрик санамсаргүй хандалтын санах ойг (FRAM) ашиглаж байна. Цахилгаанаар устгадаг программчлагдах боломжтой зөвхөн уншигдах- санах ойтой харьцуулахад төмөр цахилгаан санамсаргүй хандалтын санах ойн бичих хүчин чадал 1/100, бичих хугацаа 1/1000 байна. Гэсэн хэдий ч ферроэлектрик санамсаргүй хандалтын санах ой нь боловсорч гүйцээгүй үйлдвэрлэлийн процессын улмаас өргөн хэрэглэгддэггүй.

Богино долгионы системүүдийн хувьд статик санамсаргүй хандалтын санах ойг (SRAM) бас ашиглаж болох бөгөөд санах ой нь өгөгдлийг маш хурдан бичдэг. Өгөгдлийг байнга хадгалахын тулд тасралтгүй цахилгаан хангамжийн нэмэлт зай шаардлагатай.

 

Төрийн горим

 

Програмчлагдах радио давтамжийн шошгоны хувьд өгөгдөл зөөвөрлөгчийн дотоод логик нь уншигчийн унших, бичих үйлдэл, унших, бичих зөвшөөрлийн хүсэлтийг хянах ёстой. Хамгийн энгийн тохиолдолд төрийн машинаар гүйцээж болно. Төрийн машиныг ашигласнаар олон нарийн төвөгтэй процессуудыг хийж болно. Гэсэн хэдий ч төрийн машины сул тал нь эцсийн програмчлалын функцүүдийн уян хатан чанар байхгүй тул шинэ чипийг зохион бүтээх шаардлагатай гэсэн үг юм. Эдгээр өөрчлөлтүүд нь чип дээрх хэлхээг өөрчлөх шаардлагатай байдаг тул дизайны өөрчлөлтийг хэрэгжүүлэх зардал өндөр байдаг.

Микропроцессор ашиглах нь энэ байдлыг эрс сайжруулсан. Чип үйлдвэрлэх явцад програмуудыг удирдах мэдээллийн баазыг нэгдсэн маск хэлбэрээр микропроцессорт нэгтгэдэг бөгөөд энэ өөрчлөлтийн зардал бага байдаг. Нэмж дурдахад зөвхөн уншигдах{2}}гадаргын акустик долгионы радио давтамжийн шошго, 1 битийн радио давтамжийн шошго зэрэг янз бүрийн физик эффект ашиглан өгөгдлийг хадгалдаг радио давтамжийн шошгууд байдаг бөгөөд тэдгээрийг ихэвчлэн идэвхгүй болгож, дахин идэвхжүүлэх нь ховор байдаг.

 

 

Эрчим хүчний хангамж

 

Радио давтамжийг таних системийн чухал шинж чанар нь радио давтамжийн шошгоны тэжээлийн хангамж юм. Идэвхгүй радио давтамжийн шошго нь өөрийн гэсэн тэжээлийн эх үүсвэргүй тул идэвхгүй радио давтамжийн тэмдэглэгээг ажиллуулахад шаардагдах энергийг уншигчаас ялгарах цахилгаан соронзон ороноос авах ёстой. Үүний эсрэгээр, идэвхтэй радио давтамжийн шошго нь микрочипийн ажиллагааг бүхэлд нь эсвэл хэсэгчлэн өгдөг батерейг агуулдаг.