Passiv RFID uchun yangilar uchun umumiy savol tug'iladi: RFID teglarida batareyalar yo'qligi sababli, chipni aslida nima quvvatlaydi? Javob, teg o'z elektr energiyasini ishlab chiqarishi emas; aksincha, u RFID o'quvchi tomonidan chiqarilgan elektromagnit maydondan cheklangan RF energiyasini yig'adi va uni chip tomonidan ishlatilishi mumkin bo'lgan doimiy kuchlanishga aylantiradi. Bu jarayon RF energiyasini yig'ish-yoki teg orqali quvvatni simsiz olish deb nomlanadi.
Xminnovning RFID yorlig'i antennasini loyihalash, chiplarni qadoqlash va ilovalarni sinovdan o'tkazish bo'yicha katta tajribasiga asoslanib, o'qish diapazoni, materialning mosligi, chip sezgirligi va antenna o'lchami kabi omillar oxir-oqibatda asosiy masalaga bog'liq: teg o'zining haqiqiy ish joyida etarli va barqaror energiya olishi mumkinmi.
Shuning uchun, RFID yorlig'i quvvatini yig'ishni tushunish "passiv teglar batareyalarga muhtoj emas" degan oddiy haqiqatdan tashqariga qarashni talab qiladi. Tizim unumdorligini chindan ham aniqlaydigan narsa bu oʻquvchining uzatish quvvatidan-teg antennasiga, impedans moslashuvi, rektifikatsiya va quvvatni boshqarish, chipni ishga tushirish va aloqani orqaga qaytarishgacha boʻlgan butun energiya zanjiridir.
RFID tegi quvvat yig'ish nima?
RFID yorlig'i quvvatini yig'ish RFID yorlig'i o'quvchi tomonidan ishlab chiqarilgan RF (Radiochastota) elektromagnit energiyasidan ichki elektron kontaktlarning zanglashiga olib keladigan quvvatini ta'minlash uchun foydalanish jarayonini anglatadi. Masalan, umumiy passiv UHF RFID teglarini oling; ular odatda an'anaviy batareyaga ega emaslar. O'quvchi o'z antennasi orqali kosmosga RF signalini tarqatganda, teg antennasi bu energiyaning bir qismini oladi. Antenna elektromagnit to'lqinlarni RF elektr signallariga aylantiradi; keyin ular RF interfeysi va rektifikatsiya sxemasidan o'tib, yuqori chastotali AC signalini doimiy kuchlanishga aylantiradi. Chipni ishga tushirish shartlari bajarilgach, tegning ichki raqamli mantiqi, xotirasi va boshqa funksional modullari ishlay boshlaydi.
Shu bilan birga, teg Wi-Fi qurilmasi kabi aloqa uchun yangi simsiz aloqa operatorini faol ravishda yaratmaydi. EPC Gen2/ISO 18000-63 standartiga mos passiv UHF teglari uchun ma'lumotlarni uzatish asosan "orqaga tarqalish" orqali amalga oshiriladi - o'quvchi aniqlay oladigan turli aks ettirish holatlarini yaratish uchun antenna terminalidagi empedansni o'zgartirish. GS1 EPC Gen2 spetsifikatsiyasi teg va so'roq qiluvchi o'rtasidagi aloqa mexanizmi sifatida orqaga tarqalish modulyatsiyasini aniq qabul qiladi. Muhandislik nuqtai nazaridan passiv RFID yorlig'i ikkita ketma-ket amalni samarali bajaradi:
Birinchidan, u o'quvchining RF maydonidan energiya yig'adi; so'ngra, u bu energiyadan chipning ishlashini quvvatlantirish va orqaga tarqaladigan aloqani osonlashtirish uchun foydalanadi.
Bu nima uchun RFID tegining "oʻqish diapazoni"ni antenna oʻlchamiga tenglashtirib boʻlmasligini tushuntiradi{0}}kattaroq antenna avtomatik ravishda uzoqroq masofani kafolatlamaydi. Yorliq avval chipni ish holatiga keltirish uchun etarli chastotali kirish quvvatiga ega bo'lishi kerak va keyinchalik orqaga tarqalgan signal o'quvchi tomonidan ishonchli tarzda aniqlanishini ta'minlashi kerak.
Qanday qilib anRFID yorlig'iRF energiyasini elektr energiyasiga aylantiradimi?
O'chirish arxitekturasi nuqtai nazaridan odatdagi passiv RFID yorlig'i quyidagicha soddalashtirilishi mumkin:RFID antennasi → Empedans moslashuvi → Rektifikator → DC quvvatni boshqarish → RFID IC.
Teg antenna o'quvchi tomonidan ishlab chiqarilgan elektromagnit energiyani olish uchun javobgardir. UHF RFID uchun antenna odatda ma'lum bir chastota diapazoni uchun mo'ljallangan o'tkazuvchan tuzilmadir (bosilgan yoki chizilgan), HF/NFC teglari esa ko'pincha lasan antennalarini yaqin maydon magnit ulanishi orqali energiya yig'ish uchun ishlatadi.
Antenna tomonidan olingan RF signalini raqamli chipni to'g'ridan-to'g'ri quvvatlantirish uchun ishlatib bo'lmaydi. RFID IC ichida RF kirish nisbatan barqaror doimiy kuchlanishga aylantirilishi uchun rektifikatsiya va quvvat boshqaruvidan o'tishi kerak. RF quvvatiga oid tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, odatdagi arxitekturalar elektromagnit energiyani doimiy quvvatga aylantirish uchun antenna, rezonansli tuzilma va rektifikator sxemasidan foydalanadi.
UHF RFID tizimlarida bu jarayon asosan chipning old qismidagi rektifikatsiya imkoniyatlariga asoslanadi.- Tadqiqot va muhandislik modellari odatda IC yorlig'ini faollashtirish uchun qabul qilingan chastotali quvvatni rektifikator orqali doimiy quvvatga aylantirishni tasvirlaydi.
Bu erda tez-tez e'tibordan chetda qoladigan tafsilot mavjud: teg o'quvchi tomonidan chiqarilgan RF kuchini to'liq "ushlamaydi".
Haqiqatan ham tegga etib boradigan quvvatga tarqalish masofasi, antenna yo'nalishi, o'quvchi chiqish quvvati, qutblanish, atrofdagi ob'ektlar va atrof-muhitni aks ettirish kabi omillar allaqachon ta'sir qiladi. Energiya tegga yetgandan so'ng, u antenna samaradorligi, impedans moslashuvi va chipning kirish xususiyatlari bilan qo'shimcha ravishda cheklanadi. Oxir-oqibat, umumiy energiya zanjirining faqat bir qismi aslida chipga kiradi va samarali ravishda doimiy quvvatga aylanadi.
Shu sababli, RFID yorlig'i quvvatini yig'ish, asosan, past quvvat darajalari va yuqori energiya yo'qotishlari bilan tavsiflangan energiya konvertatsiya qilish muammosidir.
UHF va HF/NFC energiya yig'ish uchun turli usullarni qo'llaydi
UHF RFID va HF/NFC RFID ham passiv ishlashi mumkin bo'lsa-da, ularning energiya ulash mexanizmlarida sezilarli farqlar mavjud.
UHF RFID asosan uzoq{0}}maydondagi elektromagnit to'lqinlarning tarqalishiga tayanadi. O'quvchi RF energiyasini kosmosga chiqaradi; teg antennasi bu energiyaning bir qismini ushlaydi va uni chipning old-oxirgi sxemasi orqali tuzatadi. Bu usul saqlash, logistika, chakana savdo va aktivlarni boshqarish kabi uzoqroq oʻqish diapazonlarini talab qiluvchi ilovalar uchun juda mos-.
HF RFID va NFC asosan 13,56 MGts atrofida ishlaydi. Teglar odatda lasan antennalaridan energiya yig'ish uchun -yaqin maydon magnit ulanishi orqali foydalanadi. Teg bobini va o'quvchi antennasi o'rtasidagi ulanish kuchi tegning ishlash diapazoni va barqarorligiga sezilarli ta'sir qiladi.
Ba'zi HF/NFC tizimlarida teg antennasi kondansatör bilan rezonansli tarmoq hosil qiladi va maqsadli chastotada energiyani yanada samarali ulash imkonini beradi. RFID elektr ta'minoti davrlarini o'rganish xuddi shunday tuzilishdan foydalanadi, unda induktor va rezonansli kondansatör elektromagnit maydondan energiya yig'adi, keyinchalik u rektifikator pallasida doimiy quvvatga aylanadi.
Shu sababli, "passiv RFID energiya yig'ish" ni oddiygina "teg radio to'lqinlarni qabul qiladi va elektr energiyasini ishlab chiqaradi" deb umumlashtirish noto'g'ri bo'lsa-da, muhandislik dizayni uchun juda sodda. UHF uzoqda{1}}dala yig'ish va HF/NFC yaqin{2}}dala ulanishi antenna konfiguratsiyasi, ulanish masofasi, impedans moslashuvi va dastur muhitiga oid alohida dizayn mantiqlarini o'z ichiga oladi.
RFID ishlab chiqaruvchisi nuqtai nazaridan tegning energiya yig'ish qobiliyati qanday baholanadi?
Xminnov kompaniyasida RFID teglari loyihalarini amalga oshirayotganda, biz laboratoriyada olib borilgan izolyatsiya qilingan oʻqish diapazoni-oʻlchovlaridan koʻra haqiqiy{0}}dunyo muhitida tegning keng qamrovli ishlashiga ustunlik beramiz.
Birinchidan, maqsadli chastota diapazoni va protokoli aniqlanishi kerak{0}}masalan, UHF RFID uchun EPC Gen2/ISO 18000-63 yoki HF/NFC uchun tegishli ISO standartlari. Keyinchalik, chipning kirish xususiyatlariga qarab tegishli antenna tuzilishi tanlanadi.
Keyingi qadamlar tegning empedans moslashuvini, rezonans chastotasini, turli materiallardagi ishlashini va haqiqiy RF maydonidagi faollashuv xatti-harakatlarini sinab ko'rishni o'z ichiga oladi. UHF teglari uchun teg sezgirligi, orqaga tarqalish ishlashi va o'quvchi sezgirligini har tomonlama baholash kerak. Agar teglar oxir-oqibat metall jihozlar, avtomobil qismlari, suyuq qadoqlash yoki cheklangan joylarda foydalanish uchun moʻljallangan boʻlsa, biz odatda boʻsh joy sinovi natijalariga tayanishdan koʻra, haqiqiy material sinoviga ustunlik beramiz.
Buning sababi, laboratoriyada o'lchangan "erkin havoda o'qish diapazoni" va mahsulotga teg o'rnatilgandan keyin "samarali o'qish diapazoni" o'rtasida sezilarli farq bo'lishi mumkin.
