Ինչպես են աշխատում էլեկտրոնային գնային պիտակները

Էլեկտրոնային պիտակները ոչ կոնտակտային ավտոմատ նույնականացման տեխնոլոգիա են, որն օգտագործում է ռադիոհաճախականության ազդանշաններ՝ թիրախ օբյեկտները նույնականացնելու և համապատասխան տվյալներ ստանալու համար:

Նույնականացման աշխատանքները մարդու միջամտություն չեն պահանջում։ Որպես շտրիխ կոդերի անլար տարբերակ, RFID տեխնոլոգիան ունի անջրանցիկ, հակամագնիսական և բարձր ջերմաստիճանի դիմադրություն, երկար սպասարկման ժամկետ, ընթերցման մեծ հեռավորություն, պիտակի վրա տվյալները կարող են կոդավորված լինել, տվյալների պահպանման հզորությունն ավելի մեծ է, պահեստավորման տեղեկատվությունը կարող է ազատորեն փոխվել և այլ առավելություններ: Կոդավորման մեթոդը, պահպանման և կարդալու-գրելու եղանակը էլեկտրոնային պիտակներ տարբերվում են ավանդական թեգերից (օրինակ՝ շտրիխ կոդերից) կամ ձեռքով պիտակներից: Էլեկտրոնային պիտակների կոդերի պահպանումը պահվում է միայն կարդալու կամ կարդալու-գրելու ձևաչափով ինտեգրված սխեմայի վրա. հատկապես կարդալ-գրելու մեթոդը, Էլեկտրոնային պիտակը իրականացվում է անլար էլեկտրոնային փոխանցման միջոցով: Ակնառու տեխնիկական բնութագրերը RFID էլեկտրոնային պիտակներ այն կարող է նույնականացնել մեկ շատ կոնկրետ օբյեկտ՝ միայն մեկ տեսակի օբյեկտի փոխարեն, ինչպիսին է շտրիխ կոդը. այն կարող է միաժամանակ կարդալ բազմաթիվ առարկաներ, իսկ շտրիխ կոդը կարելի է կարդալ միայն մեկ առ մեկ; պահեստավորում; Տեղեկատվության ծավալը շատ մեծ է. օգտագործելով ռադիոհաճախականությունը՝ տվյալները կարող են կարդալ արտաքին նյութերի միջոցով, իսկ շտրիխ կոդերը պետք է հենվեն լազերի կամ ինֆրակարմիրի վրա՝ նյութի մակերեսի տեղեկատվությունը կարդալու համար:

(1) Պիտակ. Այն կազմված է միացման տարրերից և չիպսերից: Յուրաքանչյուր պիտակ ունի եզակի էլեկտրոնային ծածկագիր: Բարձր հզորությամբ էլեկտրոնային պիտակն ունի օգտատիրոջ կողմից գրելու համար նախատեսված պահեստային տարածք և կցվում է օբյեկտին՝ թիրախ օբյեկտը նույնականացնելու համար:

(2) Ընթերցող. Ձեռքի կամ ֆիքսված սարք, որը կարդում է (և երբեմն գրում է) պիտակի տեղեկատվությունը:

(3) ալեհավաք: Անցեք ռադիոհաճախականության ազդանշան պիտակի և ընթերցողի միջև: RFID տեխնոլոգիայի աշխատանքի հիմնական սկզբունքը բարդ չէ: Այն բանից հետո, երբ պիտակը մտնում է ընթերցողի կողմից արձակված մագնիսական դաշտը, այն ստանում է ռադիոհաճախականության ազդանշանը ընթերցողից և օգտագործում է ինդուկտիվ հոսանքի ստացած էներգիան՝ ուղարկելու արտադրանքի տեղեկատվությունը (PassiveTag, պասիվ պիտակ կամ պասիվ պիտակ) չիպի մեջ կամ ակտիվորեն ուղարկել որոշակի հաճախականության ազդանշան (ActiveTag, ակտիվ պիտակ կամ ակտիվ պիտակ): ընթերցողի կողմից տեղեկատվությունը կարդալուց և վերծանելուց հետո այն ուղարկվում է համակարգի տեղեկատվության մշակման կենտրոն՝ համապատասխան տվյալների մշակման համար:

Էլեկտրոնային պիտակները կարելի է բաժանել երեք տեսակի՝ ինտեգրալային սխեմայի ամրացման տեսակ, տեղում լարային վերագրման տեսակ և տեղում անլար վերագրման տեսակ՝ ըստ ներքին պահվող տեղեկատվության տարբեր ներարկման մեթոդների. Ըստ էլեկտրոնային պիտակների տվյալների ընթերցման տեխնիկական միջոցների, դրանք կարելի է բաժանել երեք կատեգորիայի. Գոյություն ունեն հեռարձակման հաղորդման երեք տեսակ, հաճախականության բազմապատկման տեսակ և արտացոլման մոդուլյացիայի տեսակ. Ըստ էներգիայի մատակարարման տարբեր մեթոդների (մարտկոցի էլեկտրամատակարարում) ռադիոհաճախականության նույնականացման տեխնոլոգիան կարելի է բաժանել երեք տեսակի՝ ակտիվ, պասիվ և կիսաակտիվ: RFID-ի դասակարգման ընդհանուր տարածված մեթոդը, ըստ տարբեր աշխատանքային հաճախականության (միավոր՝ Հց), այն բաժանվում է 4 տեսակի ցածր հաճախականության (LF), բարձր հաճախականության (HF), ծայրահեղ բարձր հաճախականության (UHF) և միկրոալիքային հաճախականության գոտու (MW):

(1) Ցածր/բարձր հաճախականության համակարգերը սովորաբար ունեն<30MHz աշխատանքային հաճախականություն: Տիպիկ աշխատանքային հաճախականություններն են՝ 125 կՀց, 225 կՀց, 13.56 ՄՀց (ռադիոհաճախականության քարտի ոչ կոնտակտային IC քարտի աշխատանքային հաճախականություն) և այլն: Այս հաճախականության կետերի վրա հիմնված ռադիոհաճախականության նույնականացման համակարգերը սովորաբար ունեն համապատասխան միջազգային ստանդարտներ: Դրանց հիմնական բնութագրերն են՝ էլեկտրոնային պիտակների արժեքն ավելի ցածր է, պիտակներում պահվող տվյալների քանակը՝ ավելի քիչ, և ընթերցման հեռավորությունը՝ կարճ (պասիվ պայմաններ, տիպիկ ընթերցման հեռավորությունը 10 սմ է), էլեկտրոնային պիտակի ձևը բազմազան է (քարտաձև, օղակաձև, կոճակաձև, գրիչի ձևով), և ընթերցման ուղղորդվածությունը մեծ չէ:

(2) UHF/միկրոալիքային համակարգերը սովորաբար ունեն աշխատանքային հաճախականություն> 400 ՄՀց, և սովորական աշխատանքային հաճախականությունների տիրույթներն են՝ 915 ՄՀց, 2450 ՄՀց, 5800 ՄՀց և այլն: Համակարգն ունի նաև բազմաթիվ միջազգային ստանդարտներ՝ այս հաճախականությունների տիրույթներն աջակցելու համար: Հիմնական հատկանիշներն են՝ բարձր արժեքը էլեկտրոնային պիտակներ և ընթերցողներ, պիտակներում պահվող մեծ քանակությամբ տվյալներ, կարդալու երկար հեռավորություն (մինչև մի քանի մետրից մինչև տասը մետր) և հարմարվողականություն առարկաների նկատմամբ Բարձր արագությամբ շարժման կատարումը լավ է, ձևն ընդհանուր առմամբ քարտաձև է, իսկ ընթերցման ալեհավաքը և էլեկտրոնային պիտակի ալեհավաքն ունեն ուժեղ ուղղորդում:

(3) Ակտիվ էլեկտրոնային պիտակի ներսում կա մարտկոց, որն ընդհանուր առմամբ ունի ընթերցման մեծ հեռավորություն: Թերությունն այն է, որ մարտկոցը ունի սահմանափակ ժամկետ (3-10 տարի); պասիվ էլեկտրոնային պիտակի մեջ մարտկոց չկա: Միկրոալիքային ազդանշանը ընթերցողից (զոնդ սարք) ստանալուց հետո այն միկրոալիքային էներգիայի մի մասը վերածում է ուղիղ հոսանքի՝ սեփական աշխատանքի համար։ Ընդհանուր առմամբ, կարելի է հասնել առանց սպասարկման: Ակտիվ համակարգի համեմատ՝ պասիվ համակարգն ունի մի փոքր սահմանափակում ընթերցման հեռավորության և օբյեկտի շարժմանը հարմարվելու արագության մեջ։

(4) Ինտեգրված ամրապնդված էլեկտրոնային պիտակի տեղեկատվությունը սովորաբար ներարկվում է ROM գործընթացի ռեժիմում՝ ինտեգրալային սխեմաների արտադրության ժամանակ, և պահվող տեղեկատվությունը անփոփոխ է. դաշտային լարային վերագրանցման էլեկտրոնային պիտակը սովորաբար գրում է էլեկտրոնային պիտակի մեջ պահված տեղեկատվությունը իր մեջ: Ներքին E2 պահեստային տարածքում վերագրման համար անհրաժեշտ է հատուկ ծրագրավորող կամ գրող, և այն պետք է սնուցվի վերագրման գործընթացում. Տեղում անլար վերագրման էլեկտրոնային պիտակը հիմնականում հարմար է ակտիվ էլեկտրոնային պիտակների համար՝ հատուկ վերագրման հրահանգներով, իսկ էլեկտրոնային պիտակները Պահված տեղեկատվությունը նույնպես գտնվում է E2 պահեստավորման տարածքում: Ընդհանուր առմամբ, էլեկտրոնային պիտակի տվյալները վերաշարադրելու համար պահանջվող ժամանակը շատ ավելի երկար է, քան էլեկտրոնային պիտակի տվյալները կարդալու համար պահանջվող ժամանակը: Ընդհանրապես, վերագրման համար պահանջվող ժամանակը վայրկյանների կարգով է, իսկ ընթերցման ժամանակը` միլիվայրկյանների կարգով:

(5) Հեռարձակվող հաղորդման տիպի ռադիոհաճախականության նույնականացման համակարգ. Էլեկտրոնային պիտակը պետք է ակտիվորեն աշխատի և իրական ժամանակում հեռարձակի իր պահպանված նույնականացման տեղեկատվությունը: Ընթերցողը համարժեք է ստացողի, որը միայն ստանում է, բայց չի ուղարկում: Այս համակարգի թերությունն այն է, որ քանի որ էլեկտրոնային պիտակը պետք է անընդհատ տեղեկատվություն փոխանցի դրսին, այն վատնում է էլեկտրաէներգիան և առաջացնում է շրջակա միջավայրի էլեկտրամագնիսական աղտոտում, իսկ համակարգի անվտանգությունն ու գաղտնիությունը վատ է: Դժվար է իրականացնել կրկնակի հաճախականությամբ ռադիոհաճախականության նույնականացման համակարգը։ Ընդհանուր առմամբ, ընթերցողը ռադիոհաճախականության հարցման ազդանշան է ուղարկում, իսկ էլեկտրոնային պիտակի կողմից վերադարձված ազդանշանի կրիչի հաճախականությունը ընթերցողի կողմից ուղարկված ռադիոհաճախականության բազմապատկիչն է: Աշխատանքային այս ռեժիմը ընթերցողին տալիս է արձագանքների ազդանշաններ ստանալու և մշակելու հարմարություն: Այնուամենայնիվ, պասիվ էլեկտրոնային պիտակների համար, երբ էլեկտրոնային պիտակը վերափոխում է ընթերցողի ստացված ռադիոհաճախականության էներգիան կրկնակի հաճախականության էխո կրիչի հաճախականության, դրա էներգիայի փոխակերպման արդյունավետությունը ցածր է: Փոխակերպման արդյունավետության բարելավումը պահանջում է ավելի բարձր միկրոալիքային հմտություններ, ինչը նշանակում է էլեկտրոնային պիտակների ավելի բարձր ծախսեր: Միևնույն ժամանակ, այս տեսակի համակարգի աշխատանքը պետք է զբաղեցնի երկու աշխատանքային հաճախականության կետ, և ընդհանուր առմամբ դժվար է ստանալ Ռադիոհաճախականության կառավարման կոմիտեի արտադրանքի կիրառման լիցենզիան:

(6) Ռադիոհաճախականության նույնականացման ռեֆլեկտիվ մոդուլյացիայի համակարգի իրականացումը հիմնականում ուղղված է նույն հաճախականությամբ ուղարկելու և ստանալու խնդրի լուծմանը: Երբ համակարգը աշխատում է, ընթերցողն ուղարկում է միկրոալիքային հարցման (էներգիայի) ազդանշան, և էլեկտրոնային պիտակը (պասիվ) ուղղում է ստացված միկրոալիքային հարցման էներգիայի ազդանշանի մի մասը դեպի ուղիղ հոսանք, որպեսզի էլեկտրոնային պիտակի միացումն աշխատի, իսկ միկրոալիքային էներգիայի ազդանշանի մյուս մասը պահվում է էլեկտրոնային պիտակի մեջ: Այն բանից հետո, երբ ընթերցողը ստանում է արտացոլված ամպլիտուդի մոդուլյացիայի ազդանշանը, այն վերծանում է էլեկտրոնային պիտակում պահվող նույնականացման տվյալների տեղեկատվությունը: Համակարգի աշխատանքի ընթացքում ընթերցողը ուղարկում է միկրոալիքային ազդանշան և միաժամանակ ստանում արտացոլված ամպլիտուդի մոդուլյացիայի ազդանշանը: Արտացոլված ազդանշանի ուժը շատ ավելի թույլ է, քան փոխանցվող ազդանշանը: Հետևաբար, տեխնիկական իրականացման դժվարությունը կայանում է համատեղ հաճախականության ընդունման մեջ:

Էլեկտրոնային պիտակների միացումը տարբեր ազդանշաններ փոխանցելու համար տարբեր մեթոդների օգտագործումն է:

Ռադիոհաճախականության նույնականացման համակարգում ռադիոհաճախականության պիտակի և ընթերցողի միջև աշխատանքային հեռավորությունը կարևոր խնդիր է ռադիոհաճախականության նույնականացման համակարգի կիրառման մեջ: Սովորաբար, այս աշխատանքային հեռավորությունը սահմանվում է որպես ռադիոհաճախականության պիտակի և ընթերցողի միջև հեռավորություն՝ տվյալների հուսալի փոխանակման համար: Ռադիոհաճախականության նույնականացման համակարգի շրջանակը համապարփակ ինդեքս է, որը սերտորեն կապված է ռադիոհաճախականության պիտակների և ընթերցողների համապատասխան իրավիճակի հետ: Ըստ ռադիոհաճախականության նույնականացման համակարգի հեռավորության՝ ռադիոհաճախականության պիտակի ալեհավաքի և ընթերցողի ալեհավաքի միջև կապը կարելի է բաժանել երեք կատեգորիայի.

(1) սերտորեն զուգակցված համակարգ. Համակարգի տիպիկ գործառնական հեռավորությունը տատանվում է 0-ից մինչև 1 սմ: Գործնական կիրառություններում սովորաբար անհրաժեշտ է ռադիոհաճախականության պիտակը տեղադրել ընթերցողի մեջ կամ տեղադրել այն ընթերցողի ալեհավաքի մակերեսին: Փակ միացման համակարգը օգտագործում է ինդուկտիվ միացում (փակ մագնիսական միացում) ռադիոհաճախականության պիտակի և ընթերցողի ալեհավաքի ռեակտիվ մոտ դաշտային տարածքի միջև՝ ստեղծելու անկոնտակտ տարածական տեղեկատվության փոխանցման ռադիոհաճախականության ալիք: Սերտորեն կապված համակարգի աշխատանքային հաճախականությունը սովորաբար սահմանափակվում է 30 ՄՀց-ից ցածր ցանկացած հաճախականությամբ: Քանի որ փակ միացման մեթոդի էլեկտրամագնիսական արտահոսքը փոքր է, իսկ միացումից ստացվող էներգիան մեծ է, այն հարմար է կիրառական համակարգերի համար (օրինակ՝ դռների էլեկտրոնային կողպեքները), որոնք պահանջում են բարձր անվտանգություն և չունեն աշխատանքային հեռավորության պահանջներ:

(2) Հեռահաղորդակցման համակարգ. Հեռահաղորդակցման համակարգի տիպիկ գործառնական հեռավորությունը կարող է հասնել lm: Հեռահաղորդակցման համակարգը կարելի է բաժանել երկու տեսակի՝ մոտ զուգակցված համակարգ (սովորական աշխատանքային հեռավորությունը 15 սմ է) և հազվադեպ զուգակցված համակարգ (սովորական աշխատանքային հեռավորությունը lm է): Հեռավոր միացման համակարգի տիպիկ գործառնական հաճախականությունը 13.56 ՄՀց է, և կան նաև որոշ այլ հաճախականություններ, ինչպիսիք են 6.75 ՄՀց, 27.125 ՄՀց և այլն: Հեռահաղորդակցման համակարգի և ամուր միացման համակարգի հիմնական տարբերությունն այն է, որ ինդուկտիվ միացման հզորությունը տարբեր է, ինչը տարբեր է դարձնում միացման հեռավորությունը: Հեռավոր միացման համակարգերը դեռևս մնում են էժան ռադիոհաճախականության նույնականացման համակարգերի հիմնական ուղղությունը:

(3) միջքաղաքային համակարգ. Միջքաղաքային համակարգի տիպիկ գործառնական հեռավորությունը 1-10 մ է, իսկ առանձին համակարգերն ունեն ավելի երկար աշխատանքային հեռավորություն: Հեռավոր հեռավորության վրա գտնվող բոլոր համակարգերը օգտագործում են էլեկտրամագնիսական միացում (էլեկտրամագնիսական ալիքի արտանետում և արտացոլում) ռադիոհաճախականության պիտակի և ընթերցողի ալեհավաքի միջև հեռավոր դաշտի տարածքը ճառագայթելու համար՝ ստեղծելով անկոնտակտ տարածական տեղեկատվության փոխանցման ռադիոհաճախականության ալիք: Միջքաղաքային համակարգի տիպիկ աշխատանքային հաճախականությունը 915 ՄՀց, 2.45 ԳՀց, 5.8 ԳՀց է, բացի այդ, կան որոշ այլ հաճախականություններ, օրինակ՝ 433 ՄՀց և այլն։ Հեռավոր համակարգի ռադիոհաճախականության պիտակները բաժանվում են պասիվ ռադիոհաճախականության պիտակների (առանց մարտկոցների) և կիսապասիվ ռադիոհաճախականության պիտակների (մարտկոցներով)՝ ըստ դրանց պարունակության մարտկոցների։ Ընդհանուր առմամբ, մարտկոցը պարունակող ռադիոհաճախականության պիտակի միջակայքն ավելի մեծ է, քան առանց մարտկոցի ռադիոհաճախականության պիտակի միջակայքը: Կիսապասիվ ռադիոհաճախականության պիտակի մարտկոցը էներգիա չի ապահովում ռադիոհաճախականության պիտակի և ընթերցողի միջև տվյալների փոխանցման համար, այլ միայն էներգիա է ապահովում ռադիոհաճախականության պիտակի չիպի համար՝ տվյալների ընթերցման և պահպանման համար: Միջքաղաքային համակարգը սովորաբար ընդունում է արտացոլման մոդուլյացիայի աշխատանքային ռեժիմը՝ ռադիոհաճախականության պիտակից տվյալների փոխանցումը ընթերցողին/գրողին իրականացնելու համար: Միջքաղաքային համակարգերը հիմնականում ունեն բնորոշ ուղղորդում, և ռադիոհաճախականության պիտակների և ընթերցողների արժեքը դեռևս համեմատաբար բարձր մակարդակի վրա է: Տեխնիկական տեսանկյունից երկար հեռավորության վրա գտնվող համակարգը, որը համապատասխանում է հետևյալ բնութագրերին, իդեալական RFID համակարգ է. RFID պիտակները և ընթերցողները աջակցում են բազմակի պիտակների ընթերցմանը և գրելուն. հարմար է բարձր արագությամբ շարժվող առարկաների նույնականացման համար (օբյեկտի շարժման արագությունը 80 կին/ժ-ից մեծ է); երկար հեռավորություն (կարդալու և գրելու հեռավորությունը 5-10 մ-ից մեծ է); ցածր արժեք (որը կարող է բավարարել մեկանգամյա օգտագործման պահանջները):