Elektronik fiyat etiketleri nasıl çalışır?

Elektronik etiketler, hedef nesneleri tanımlamak ve ilgili verileri elde etmek için radyo frekansı sinyallerini kullanan temassız otomatik tanımlama teknolojisidir.

Tanımlama çalışması insan müdahalesi gerektirmez. Barkodların kablosuz versiyonu olan RFID teknolojisi, su geçirmez, antimanyetik ve yüksek sıcaklık direnci, uzun hizmet ömrü, geniş okuma mesafesi, etiket üzerindeki veriler şifrelenebilir, depolama veri kapasitesi daha büyüktür, depolama bilgileri serbestçe değiştirilebilir ve diğer avantajlara sahiptir. Kodlama yöntemi, depolama ve okuma-yazma yöntemi elektronik etiketler geleneksel etiketlerden (barkodlar gibi) veya manuel etiketlerden farklıdır. Elektronik etiket kodlarının depolanması, entegre devre üzerinde salt okunur veya okuma-yazma biçiminde depolanır; özellikle okuma-yazma yöntemi, Elektronik etiket kablosuz elektronik iletimle gerçekleştirilir. Üstün teknik özellikleri RFID elektronik etiketler şunlardır: barkod gibi tek bir nesne türü yerine, tek bir çok belirli nesneyi tanımlayabilir; aynı anda birden fazla nesneyi okuyabilir ve barkod yalnızca tek tek okunabilir; depolama; bilgi miktarı çok büyüktür; radyo frekansı kullanılarak, veriler harici malzemeler üzerinden okunabilir ve barkodlar, malzeme ortamının yüzeyindeki bilgileri okumak için lazer veya kızılötesine güvenmek zorundadır.

(1) Etiket. Bağlantı elemanları ve çiplerden oluşur. Her etiketin benzersiz bir elektronik kodu vardır. Yüksek kapasiteli elektronik etiket, kullanıcı tarafından yazılabilir bir depolama alanına sahiptir ve hedef nesneyi tanımlamak için bir nesneye takılır.

(2) Okuyucu. Etiket bilgilerini okuyan (ve bazen yazan) elde taşınan veya sabit bir cihaz.

(3) Anten. Radyo frekansı sinyalini etiket ve okuyucu arasında iletir. RFID teknolojisinin temel çalışma prensibi karmaşık değildir. Etiket okuyucu tarafından yayılan manyetik alana girdikten sonra okuyucudan radyo frekansı sinyalini alır ve indüklenen akımla elde edilen enerjiyi çipte depolanan ürün bilgilerini (PasifEtiket, pasif etiket veya pasif etiket) göndermek için kullanır veya belirli bir frekansı aktif olarak gönderir. Sinyal (AktifEtiket, aktif etiket veya aktif etiket); okuyucu bilgileri okuyup kodunu çözdükten sonra ilgili veri işleme için sistemin bilgi işlem merkezine gönderilir.

Elektronik etiketler, dahili olarak depolanan bilgilerin farklı enjeksiyon yöntemlerine göre üç türe ayrılabilir: entegre devre kürleme tipi, yerinde kablolu yeniden yazma tipi ve yerinde kablosuz yeniden yazma tipi; elektronik etiket verilerini okuma teknik araçlarına göre, üç kategoriye ayrılabilirler: Üç tür yayın iletim tipi, frekans çarpma tipi ve yansıma modülasyon tipi vardır; farklı enerji tedarik yöntemlerine (pil güç kaynağı) göre, radyo frekansı tanımlama teknolojisi üç türe ayrılabilir: aktif, pasif ve yarı aktif. RFID'nin genel olarak popüler sınıflandırma yöntemi, farklı çalışma frekansına (birim: Hz) göre, 4 tür düşük frekans (LF), yüksek frekans (HF), ultra yüksek frekans (UHF) ve mikrodalga frekans bandına (MW) ayrılmasıdır.

(1) Düşük/yüksek frekanslı sistemler genellikle <30MHz'lik bir çalışma frekansına sahiptir. Tipik çalışma frekansları 125kHz, 225kHz, 13.56MHz'dir (temassız IC kart-radyo frekans kartının çalışma frekansı), vb. Bu frekans noktalarına dayanan radyo frekansı tanımlama sistemleri genellikle karşılık gelen uluslararası standartlara sahiptir. Temel özellikleri şunlardır: elektronik etiketlerin maliyeti daha düşüktür, etiketlerde depolanan veri miktarı daha azdır ve okuma mesafesi kısadır (pasif koşullar, tipik okuma mesafesi 10 cm'dir), elektronik etiketin şekli çeşitlidir (kart şeklinde, halka şeklinde, düğme şeklinde, kalem şeklinde) ve okuma anteninin yönlülüğü güçlü değildir.

(2) UHF/mikrodalga sistemleri genellikle > 400MHz'lik bir çalışma frekansına sahiptir ve tipik çalışma frekans bantları 915MHz, 2450MHz, 5800MHz vb.'dir. Sistem ayrıca bu frekans bantlarını desteklemek için birçok uluslararası standarda sahiptir. Temel özellikler şunlardır: yüksek maliyet elektronik etiketler ve okuyucular, etiketlerde saklanan büyük miktarda veri, uzun okuma mesafesi (birkaç metreden on metreye kadar) ve nesnelere uyum sağlama Yüksek hızlı hareket performansı iyidir, şekli genellikle kart şeklindedir ve okuma anteni ve elektronik etiket anteni güçlü yönlendirilebilirliğe sahiptir.

(3) Aktif elektronik etiketin içinde genellikle uzun bir okuma mesafesine sahip olan bir pil bulunur. Dezavantajı ise pilin sınırlı bir kullanım ömrüne sahip olmasıdır (3-10 yıl); pasif elektronik etikette pil yoktur. Okuyucudan (prob cihazı) mikrodalga sinyalini aldıktan sonra mikrodalga enerjisinin bir kısmını kendi çalışması için doğru akıma dönüştürür. Genellikle bakım gerektirmez. Aktif sistemle karşılaştırıldığında pasif sistemin okuma mesafesinde ve nesnenin hareketine uyum sağlama hızında hafif bir sınırlama vardır.

(4) Entegre katılaştırılmış elektronik etiketteki bilgiler genellikle entegre devrelerin üretimi sırasında ROM işlem modunda enjekte edilir ve depolanan bilgiler değiştirilemezdir; sahada kablolu yeniden yazma elektronik etiketi genellikle elektronik etikette depolanan bilgileri içine yazar Dahili E2 depolama alanında, yeniden yazma için özel bir programlayıcı veya yazıcı gereklidir ve yeniden yazma işlemi sırasında güç sağlanmalıdır; yerinde kablosuz yeniden yazma elektronik etiketi genellikle belirli yeniden yazma talimatlarıyla aktif elektronik etiketler için uygundur ve elektronik etiketler Kaydedilen bilgiler de E2 depolama alanında bulunur. Genel olarak, elektronik etiket verilerini yeniden yazmak için gereken süre, elektronik etiket verilerini okumak için gereken süreden çok daha uzundur. Genel olarak, yeniden yazma için gereken süre saniyeler mertebesindedir ve okuma süresi milisaniyeler mertebesindedir.

(5) Yayın iletim tipi radyo frekansı tanımlama sistemi. Elektronik etiket aktif bir şekilde çalışmalı ve depolanan tanımlama bilgilerini gerçek zamanlı olarak yayınlamalıdır. Okuyucu, yalnızca alan ancak göndermeyen bir alıcıya eşdeğerdir. Bu sistemin dezavantajı şudur: elektronik etiket sürekli olarak dışarıya bilgi iletmek zorunda olduğundan, elektrik israfına neden olur ve çevreye elektromanyetik kirliliğe neden olur ve sistemin güvenliği ve gizliliği zayıftır. Çift frekanslı radyo frekansı tanımlama sistemini gerçekleştirmek zordur. Genel olarak, okuyucu bir radyo frekansı sorgu sinyali gönderir ve elektronik etiket tarafından döndürülen sinyal taşıyıcı frekansı, okuyucu tarafından gönderilen radyo frekansının bir çarpanıdır. Bu çalışma modu, okuyucunun yankı sinyallerini alması ve işlemesi için kolaylık sağlar. Ancak, pasif elektronik etiketler için, elektronik etiket okuyucunun aldığı radyo frekansı enerjisini çift frekanslı yankı taşıyıcı frekansına dönüştürdüğünde, enerji dönüştürme verimliliği düşüktür. Dönüştürme verimliliğini artırmak, daha yüksek mikrodalga becerileri gerektirir, bu da daha yüksek elektronik etiket maliyetleri anlamına gelir. Aynı zamanda bu tür sistemlerin çalışması için iki çalışma frekans noktasının işgal edilmesi gerekmekte olup, Radyo Frekans Yönetim Komitesi'nden ürün uygulama lisansının alınması genellikle zor olmaktadır.

(6) Yansıma modülasyonlu radyo frekansı tanımlama sisteminin gerçekleştirilmesi esas olarak aynı frekansta gönderme ve alma sorununu çözmektir. Sistem çalışırken, okuyucu bir mikrodalga sorgulama (enerji) sinyali gönderir ve elektronik etiket (pasif), alınan mikrodalga sorgulama enerji sinyalinin bir kısmını elektronik etiketteki devrenin çalışması için doğru akıma dönüştürür ve mikrodalga enerji sinyalinin diğer kısmı elektronik etikette saklanır. Veri bilgisi modüle edilir (ASK) ve okuyucuya geri yansıtılır. Okuyucu yansıyan genlik modülasyon sinyalini aldıktan sonra, elektronik etikette saklanan tanımlayıcı veri bilgisini çözer. Sistemin çalışma süreci sırasında, okuyucu mikrodalga sinyalini gönderir ve aynı anda yansıyan genlik modülasyon sinyalini alır. Yansıyan sinyalin gücü, iletilen sinyalin gücünden çok daha zayıftır. Bu nedenle, teknik uygulamadaki zorluk eş frekans alımında yatmaktadır.

Elektronik etiket birleştirme, farklı sinyalleri iletmek için farklı yöntemlerin kullanılmasıdır.

Radyo frekansı tanımlama sisteminde radyo frekansı etiketi ile okuyucu arasındaki çalışma mesafesi, radyo frekansı tanımlama sisteminin uygulanmasında önemli bir konudur. Normalde bu çalışma mesafesi, radyo frekansı etiketi ile okuyucu arasındaki güvenilir veri alışverişi için mesafe olarak tanımlanır. Radyo frekansı tanımlama sisteminin aralığı, radyo frekansı etiketleri ile okuyucuların eşleşme durumuyla yakından ilişkili olan kapsamlı bir endekstir. Radyo frekansı tanımlama sisteminin mesafesine göre, radyo frekansı etiketi anteni ile okuyucu anteni arasındaki bağlantı üç kategoriye ayrılabilir.

(1) Yakın bağlı sistem. Sistemin tipik çalışma mesafesi 0 ila 1 cm arasındadır. Pratik uygulamalarda, genellikle radyo frekansı etiketini okuyucuya yerleştirmek veya okuyucu anteninin yüzeyine yerleştirmek gerekir. Yakın bağlı sistem, temassız bir mekansal bilgi iletim radyo frekansı kanalı oluşturmak için radyo frekansı etiketi ile okuyucu anteninin reaktif yakın alan alanı arasındaki endüktif bağlılığı (kapalı manyetik devre) kullanır. Yakın bağlı sistemin çalışma frekansı genellikle 30 MHz'in altındaki herhangi bir frekansla sınırlıdır. Yakın bağlı yöntemin elektromanyetik sızıntısı küçük ve bağlılıkla elde edilen enerji büyük olduğundan, yüksek güvenlik gerektiren ve çalışma mesafesi gereksinimi olmayan uygulama sistemleri (elektronik kapı kilitleri gibi) için uygundur.

(2) Telekuplaj sistemi. Telekuplaj sisteminin tipik çalışma mesafesi lm'ye ulaşabilir. Telekuplaj sistemi iki türe ayrılabilir: yakın-kuplajlı sistem (tipik çalışma mesafesi 15 cm'dir) ve seyrek-kuplajlı sistem (tipik çalışma mesafesi lm'dir). Uzaktan kuplaj sisteminin tipik çalışma frekansı 13.56 MHz'dir ve 6.75 MHz, 27.125 MHz vb. gibi başka frekanslar da vardır. Telekuplaj sistemi ile sıkı kuplaj sistemi arasındaki temel fark, endüktif kuplajın gücünün farklı olması ve bu da kuplaj mesafesini farklı hale getirmesidir. Uzaktan kuplaj sistemleri hala düşük maliyetli radyo frekansı tanımlama sistemlerinin ana akımıdır.

(3) Uzun mesafe sistemi. Uzun mesafe sisteminin tipik çalışma mesafesi 1～10 m'dir ve bireysel sistemlerin daha uzun bir çalışma mesafesi vardır. Tüm uzun mesafe sistemleri, temassız bir mekansal bilgi iletim radyo frekans kanalı oluşturmak için uzak alan alanını yaymak için radyo frekansı etiketi ile okuyucu anten arasındaki elektromanyetik kuplajı (elektromanyetik dalga emisyonu ve yansıması) kullanır. Uzun mesafe sisteminin tipik çalışma frekansı 915 MHz, 2.45 GHz, 5.8 GHz'dir, ayrıca 433 MHz vb. gibi başka frekanslar da vardır. Uzun mesafe sisteminin radyo frekansı etiketleri, pil içerip içermediklerine göre pasif radyo frekansı etiketleri (pilsiz) ve yarı pasif radyo frekansı etiketleri (pilli) olarak ayrılır. Genel olarak, pili içeren radyo frekansı etiketinin menzili, pilsiz radyo frekansı etiketinin menzilinden daha uzundur. Yarı pasif radyo frekans etiketindeki pil, radyo frekans etiketi ile okuyucu arasındaki veri iletimi için enerji sağlamaz, ancak radyo frekans etiketi çipinin veri okuma ve depolama için hizmet vermesi için enerji sağlar. Uzun mesafeli sistem genellikle radyo frekans etiketinden okuyucu/yazıcıya veri iletimini gerçekleştirmek için yansıma modülasyon çalışma modunu benimser. Uzun mesafeli sistemler genellikle tipik yönlülüğe sahiptir ve radyo frekans etiketlerinin ve okuyucularının maliyeti hala nispeten yüksek bir seviyededir. Teknik bir bakış açısından, aşağıdaki özellikleri karşılayan uzun mesafeli bir sistem ideal bir RFID sistemidir: RFID etiketleri pasiftir ve kablosuz olarak okunabilir ve yazılabilir; RFID etiketleri ve okuyucuları çoklu etiket okuma ve yazmayı destekler; yüksek hızlı hareket eden nesnelerin tanımlanması için uygundur (Nesnenin hareket hızı 80kin/saatten büyüktür); uzun mesafe (okuma ve yazma mesafesi 5-10m'den büyüktür); düşük maliyet (tek seferlik kullanım gereksinimlerini karşılayabilir).