RFID-метки


RFID-метка состоит из двух основных частей: микросхемы (чипа) и антенны. Чип отвечает за хранение и обработку информации. Посредством антенны метка получает энергию для работы чипа и передаёт информацию. Размер и форма антенны непосредственно влияют на дальность считывания метки.

Наиболее удобными в применении и лидирующими по критерию цена/качество являются пассивные RFID-метки УВЧ-диапазона, разработанные в соответствии с международным стандартом EPCglobal Class 1 Gen 2 (EPC C1G2).



Компоненты Функции
Микросхема
(чип)
Хранение и обработка информации
Встроенная антенна
(на полимерной или бумажной основе)
Прием и передача сигнала
Встроенная память
(в некоторых моделях)
Хранение дополнительной информации
Источник питания
(в активных метках)
Питание для чипа и встроенного приемо-передатчика
Корпус Может быть как мягким (бумага, пленка), так и жестким (пластик, металл)

Классификация RFID-меток

В зависимости от решаемых задач, температурных и климатических условий применения, RFID-метки могут существенно отличаться по размеру и внешнему виду.

Корпусированные метки  могут иметь пластиковую, керамическую, силиконовую, бумажную и другие виды оболочек. По виду крепления метки разделяются на встраиваемые, самоклеющиеся , магнитные  и монтируемые механическим способом . Существуют метки импланты и болюсы для животных.

Важнейшим параметром при выборе RFID-метки является тип поверхности, на которой она может полноценно функционировать, будучи прикрепленной или встроенной. Специальные метки требуются для установки на металлические поверхности и емкости с жидкостями. 

Классификация RFID-меток в зависимости от технических характеристик




Профессиональный подбор RFID-меток

Условия применения RFID-меток изначально определяются на этапе их проектирования. Использование RFID-меток в среде, отличной от проектной, может катастрофически снизить эффективность использования данной метки – от утраты заявленных производителем характеристик до полной неработоспособности. Это объясняется тем, что предметы, на которые прикрепляется RFID-метка, обладают различными физическими свойствами. Обычно RFID-метками маркируются объекты изготовленные из бумаги (упаковка), различных тканей (предметы одежды), стекла (колбы, бутылки), пластмасс (оборотная тара), древесины (паллеты), металлов и их сплавов и т.п.

Антенная система RFID-метки и микросхема (чип) должны быть максимально согласованы для достижения наивысшей эффективности считывания информации. Предметы, на которых размещаются RFID-метки, сильно влияют на параметры настройки антенны. При этом, поставляемые производителями и ещё не установленные на объекты, RFID-метки обычно не настроены. Они окончательно оптимизируются непосредственно на маркируемом объекте .

В настоящее время пока не существует универсальной RFID-метки, идеально подходящей для всех сценариев применения. Поэтому специалисты «АПР-Технолоджи» используют различные инженерные решения и технологии программирования для достижения оптимальных параметров считывания RFID-меток в соответствии с требованиями проектируемой RFID-системы.

Качественные изменения амплитудно-частотных характеристик RFID-метки до и после её размещения на маркируемом объекте



По материалам исследований компании Alien Technology – одного из крупнейших производителей оборудования радиочастотной идентификации.

Характеристика обратного рассеивания (переизлучения) RFID-меткой радиосигнала , поступающего от считывателя:

до размещения на объекте

при размещении на маркируемом объекте

Изменение пороговой чувствительности включения RFID-метки:

до размещения на объекте

при размещении на маркируемом объекте




Технические аспекты подбора RFID-меток

RFID-метка состоит из антенной системы и встроенной электроники. Коэффициент усиления антенны RFID-метки напрямую связан с её физическими размерами. Чем ближе геометрические размеры антенны к длине волны, тем выше эффективность антенны и тем меньше энергетические потери в ней.

Если принять длину волны, излучаемой RFID-считывателем, равной 33 см, что эквивалентно частоте 900 МГц, то стандартный полуволновый диполь (антенна) должен иметь длину не меньше 16 см. Всех ли устроят метки такого размера? Однако, маленькие метки обладают меньшей дальностью считывания. Поэтому, выбирая подходящую RFID-метку, часто приходится идти на компромисс между компактностью и дальностью считывания метки.

Антенна RFID-метки активируется дважды за один цикл считывания:


1. При перемещении в зону действия радиоволн, генерируемых антенной RFID-считывателя, происходит накопление энергии для обеспечения работы схем внутренней логики метки и модуляции отраженного радиосигнала.
2. Если уровень радиоизлучения в месте нахождения RFID-метки достаточен, то метка сформирует сигнал отклика, несущий записанную на метке информацию. При этом настройки антенны RFID-метки могут непосредственно влиять на количество отраженной этой меткой энергии.

Также необходимо учитывать взаимное расположение в пространстве антенн метки и считывателя. Наилучшее по дальности и качеству считывание буде происходить в том случае, если поляризация антенны RFID-считывателя полностью совпадает с поляризацией антенны RFID-метки. Однако, метка может быть закреплена под углом, отличным от оптимального, что внесёт дополнительные потери и снизит дальность считывания.

Выбор RFID-меток, обладающих оптимальными техническими характеристиками, правильное позиционирование этих меток на маркируемых объектах, использование антенн и RFID-считывателей, позволяющих полностью раскрыть потенциал выбранных RFID-меток – это сфера компетенции специалистов «АПР-Технолоджи».