Interesant

Tehnici de cuplare RFID - backscatter, capacitiv, inductiv

Tehnici de cuplare RFID - backscatter, capacitiv, inductiv

Cititorii și scrierile RFID comunică sau cuplează la etichetele RFID folosind o serie de tehnici diferite.

Principalele tehnici de cuplare RFID includ backscatter, cuplare inductivă și capacitivă.

Tipul tehnicii de cuplare care este utilizată va depinde de aplicația particulară și, la rândul său, aceasta afectează alegerea benzii de frecvență.

Bazele cuplării RFID

Există mai multe moduri în care cititorul-scriitor RFID poate comunica cu eticheta RFID. Principalele tehnici de cuplare RFID implicate sunt:

  • Cuplare RFID backscatter
  • Cuplaj inductiv RFID
  • Cuplare capacitivă RFID

Tipul de cuplare utilizat afectează mai multe aspecte ale sistemului RFID, inclusiv gama, frecvențele necesare și alte elemente ale hardware-ului RFID.

Gama sistemului RFID poate fi clasificată în trei categorii:

  • Domeniu apropiat - în termen de 1 centimetru
  • Telecomandă - între 1 cm și 1 metru
  • Distanță lungă - mai mult de 1 metru

Dintre aceste tipuri de cuplare RFID, tipurile magnetice și capacitive sunt utilizate în mod normal pentru legături de distanță apropiată, cuplare inductivă pentru legături la distanță și cuplare RFID backscatter pentru legături de distanță lungă.

Cuplare RFID backscatter

Cuplarea retrodifuziunii RFID sau retrodifuzarea RFID utilizează transmițătorul de putere RF de către cititorul de etichete pentru a energiza eticheta. În esență, aceștia „reflectă” o parte din puterea transmisă de cititor, dar schimbă unele dintre proprietăți și, în acest fel, trimit înapoi informații cititorului.

Folosind retrodifuzare RFID sau retrodifuzare RFID, unele etichete își realizează transmiterea datelor prin schimbarea proprietăților etichetelor, în timp ce altele comută un rezistor de sarcină în și din circuitul antenei.

Cuplarea RFID backscatter funcționează în afara regiunii câmpului apropiat, iar semnalul radio se propagă departe de cititorul RFID. Când semnalul ajunge la eticheta RFID, acesta interacționează cu semnalul de intrare și o parte din energie este reflectată înapoi către cititorul RFID. Modul în care semnalul este reflectat înapoi depinde de proprietățile etichetei (sau a oricărui alt obiect în acest sens). Factori precum aria secțiunii transversale și proprietățile antenei etc din etichetă au un efect. În special, antena va prelua și va radia energie, iar modul în care această energie este re-radiată depinde de proprietățile antenei - prin schimbarea factorilor, cum ar fi adăugarea sau scăderea unui rezistor de sarcină pe antenă, semnalul re-radiat proprietățile pot fi schimbate.

Pe distanțe scurte, cantitatea de putere care ajunge la etichetă de la cititor este suficientă pentru a permite funcționarea circuitelor mici de curent redus din cadrul etichetei. Aceasta poate fi utilizată pentru a acționa un comutator electronic, de ex. un FET care poate comuta un rezistor de sarcină de antenă în și în afara circuitului. Acest lucru va modula efectiv semnalul returnat și va permite transmiterea datelor către cititor.

Pentru a permite transmisia și recepția unui semnal în același timp, un cuplaj direcțional este adesea utilizat pentru a permite separarea semnalului recepționat de cel transmis. În plus, cititorul trebuie să poată detecta modulația în prezența unei serii de alte reflexii, deși acestea vor fi în mod normal stabile și nu vor fi modulate în niciun fel.

Cuplaj inductiv RFID

Cuplarea inductivă RFID este utilizată pentru ceea ce se numește carduri „cuplate în vecinătate”. Cuplarea inductivă RFID este definită în standardul ISO 15693, deși nu toate etichetele cuplate inductiv RFID trebuie să fie conforme cu acest standard.

În ceea ce privește funcționarea, cuplarea inductivă este transferul de energie dintr-un circuit în altul prin inductanța reciprocă între cele două circuite. Pentru utilizarea cuplajului inductiv RFID, atât eticheta cât și cititorul vor avea bobine de inducție sau „antenă”. Când eticheta este amplasată suficient de aproape de cititor, câmpul din bobina cititorului se va cupla la bobina din etichetă. O tensiune va fi indusă în etichetă care va fi corectată și utilizată pentru alimentarea circuitelor etichetei.

Pentru a permite trecerea datelor de la etichetă la cititor, circuitele etichetei modifică sarcina pe bobina sa și aceasta poate fi detectată de cititor ca urmare a cuplării reciproce.

Cuplarea inductivă RFID este un efect de câmp aproape. În consecință, distanța dintre bobine trebuie menținută în intervalul efectului - în mod normal, aceasta este considerată a fi aproximativ 0,15 lungime de undă a frecvenței utilizate.

Cuplarea inductivă RFID este utilizată în mod normal pe frecvențele RFID inferioare - adesea LF, adică sub 135 kHz sau la 13,56 MHz.

Cuplare capacitivă RFID

Cuplarea capacitivă RFID este utilizată pentru intervale scurte în care este necesară o formă de cuplare strânsă RFID. După cum sugerează și numele, sistemul utilizează efecte capacitive pentru a asigura cuplarea dintre etichetă și cititor.

Sistemul este adesea utilizat pentru carduri inteligente pentru care se poate aplica standardul ISO 10536.

Cuplarea capacitivă RFID funcționează cel mai bine atunci când elemente precum cardurile inteligente sunt introduse într-un cititor - în acest fel cardul se află în imediata apropiere a cititorului. În loc să aibă bobine sau antene, cuplajul capacitiv folosește electrozi - plăcile condensatorului pentru a asigura cuplajul necesar.

Capacitatea dintre cititor și eticheta cardului oferă un condensator prin care poate fi transmis un semnal, deși este necesară o întoarcere la pământ. Semnalul de curent alternativ generat de cititor este preluat și rectificat în eticheta RFID și utilizat pentru alimentarea dispozitivelor din etichetă. Din nou, datele sunt readuse la cititorul RFID prin modularea sarcinii.

Cele trei tipuri principale de cuplare RFID au fiecare propriile caracteristici. Ca rezultat, cuplarea RFID capacitivă este utilizată pentru intervale foarte scurte, cuplarea inductivă RFID pentru intervalele puțin mai lungi și cuplarea RFID backscatter sau retrodifuzarea RFID este utilizată în mod normal acolo unde sunt necesare distanțe mai mari. Utilizarea celei mai bune forme de cuplare va permite sistemului RFID să funcționeze la maximum în orice aplicație dată.

Subiecte de conectivitate wireless și prin cablu:
Noțiuni de bază despre comunicații mobile 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4 Telefoane fără fir DECT NFC - Comunicare în câmp aproape Fundamentele de rețea Ce este CloudEthernetDate serialeUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Reveniți la Conectivitate wireless și cablată


Priveste filmarea: SMPS Tutorial 1: Introduction - Switched Mode Power Supplies and Power Conversion (Octombrie 2021).