Bagaimana Tag RFID Berkomunikasi Dengan Pembaca?

 

Tag pasif dijalankan dengan energi RF yang dipanen. Pembaca mentransmisikan gelombang kontinu pada 902-928 MHz di Amerika Utara, 865-868 MHz di Eropa. Antena tag mengambil sebagian kecil dari daya yang cukup untuk menjalankan sebuah chip yang mungkin menggunakan 15-20 mikrowatt. Chip memodulasi impedansi antenanya untuk memantulkan kembali sinyal dengan data yang dikodekan. Ini adalah hamburan balik.

Daniel Dobkin membahas matematika link budget dalam "The RF in RFID" pada tahun 2007. Buku ini masih menjadi referensi yang digunakan sebagian besar integrator. Jangkauan baca UHF pasif mencapai sekitar 10-15 meter di udara terbuka. Penerapan nyata akan melihat lebih sedikit.

Komunikasi tag-ke-pembaca menggunakan pengkodean FM0 atau Miller pada subcarrier. Pembaca-untuk-memberi tag menggunakan PIE. Spesifikasi Gen2 dari GS1 EPCglobal mendefinisikan keseluruhan antarmuka udara. Versi 2 menambahkan beberapa fitur keamanan yang hampir tidak digunakan oleh siapa pun karena harga chipnya lebih mahal.

 

 

Kekacauan Frekuensi

 

FCC Bagian 15 memberikan RFID 902-928 MHz dengan EIRP hingga 4 watt dengan lompatan frekuensi. ETSI membatasi Eropa hingga 865,6-867,6 MHz pada ERP 2 watt. Metode pengukuran daya yang berbeda juga-EIRP versus ERP-yang membingungkan orang-orang yang membandingkan spesifikasi antar wilayah.

Tiongkok membuka 920-925 MHz. Jepang mengizinkan 916-921 MHz tetapi dengan persyaratan dengarkan sebelum bicara yang mempersulit desain pembaca. Tag yang dibuat untuk pasar AS berfungsi di Eropa tetapi penyetelan antena tidak aktif. Anda kehilangan beberapa dB. Hal ini penting ketika Anda sudah berada pada batas anggaran tautan.

 

13,56 MHz Berbeda

 

HF RFID pada 13,56 MHz menggunakan kopling induktif, bukan radiasi. Dekat-bidang saja. Pembaca memiliki kumparan, tag memiliki kumparan, medan magnet menghubungkannya dalam jarak mungkin satu meter. Tag memuat dan melepas kumparannya untuk memodulasi sinyal yang dilihat pembaca pada antenanya. ISO 14443 untuk kartu proximity, ISO 15693 untuk kartu proximity. Protokol berbeda, rentang baca berbeda, kasus penggunaan berbeda.

NFC pada dasarnya adalah 14443 ditambah beberapa mode-ke-peer. Ponsel Anda mengaktifkan NFC. Lencana kantor Anda mungkin 14443 atau iCLASS atau DESFire, tergantung kapan perusahaan Anda menginstal sistem tersebut.

LF pada 125-134 kHz adalah konsep yang sama tetapi mungkin rentangnya lebih pendek. 10 sentimeter. Masih digunakan untuk tag hewan karena frekuensi rendah menembus jaringan.

 

 

Tabrakan

 

Beberapa tag yang merespons secara bersamaan ditangani dengan Slotted ALOHA di Gen2. Tag memilih slot acak. Pembaca menyesuaikan parameter Q untuk mengukur bingkai. Berfungsi cukup baik untuk inventaris tetapi throughput menurun dengan cepat ketika Anda memiliki ratusan tag di lapangan dan setengahnya berorientasi buruk.

Auburn University menerbitkan data kecepatan baca yang menunjukkan 1000+ tag per detik dalam kondisi ideal. Tidak ada yang melihatnya di gudang.

Penelitian anti-tabrakan adalah keseluruhan subbidang. Sebuah survei di Jaringan Komputer dari tahun 2024 mencantumkan lebih dari 50 algoritma. Berbasis pohon-, varian ALOHA, pendekatan hibrid. Sebagian besar pekerjaan akademis tidak memperhitungkan-kendala dunia nyata seperti biaya pembaca dan kompatibilitas protokol.

 

Walmart

 

Walmart mulai mewajibkan RFID pada pakaian pada tahun 2020. Diperluas ke lebih banyak kategori pada tahun 2022. Pada musim gugur tahun 2024, mandat tersebut mencakup furnitur, perlengkapan hewan peliharaan, suku cadang otomotif, dan banyak hal lainnya. Lab RFID Auburn menangani sertifikasi tag. Pemasok yang gagal dalam sertifikasi tidak dapat mengirim ke Walmart.

Mandat tersebut menurunkan harga inlay. Volumenya kini kurang-empat sen. Beberapa tahun yang lalu harganya tujuh, delapan sen.

"ROI telah terbukti," adalah apa yang dikatakan orang-orang Walmart di konferensi. Pesaing mengikuti. Target memiliki programnya sendiri. Amazon menggunakan RFID di beberapa pusat pemenuhan tetapi tidak secara publik.

 

Mode Kegagalan

 

UHF tidak bekerja dengan baik di sekitar logam atau cairan. Palet makanan kaleng sulit dibaca. Gudang dengan rak baja menciptakan interferensi multipath. Pada-desain tag logam terdapat-pengatur jarak busa antara chip dan permukaan logam-tetapi harganya lebih mahal, tiga hingga lima kali lipat dari tatahan standar.

Tag mati. Auburn menemukan 2-3% DOA atau tingkat kegagalan awal dalam sebuah penelitian. Keripik retak, sambungan antena putus, perekat tatahan rusak. Program ritel bervolume tinggi memasukkan hal ini ke dalam model biaya mereka. Pengguna yang lebih kecil akan terkejut.

 

 

Tag CEPAT

 

India menerapkan lebih dari 60 juta tag kaca depan UHF untuk pengumpulan tol elektronik antara tahun 2019 dan 2023. Tag dari berbagai vendor, pembaca dari berbagai vendor, integrasi backend di puluhan operator tol. Ini sebagian besar berhasil. Throughput jalur sudah habis. Penanganan uang tunai menurun.

Tiongkok lebih lambat dalam hal RFID ritel dibandingkan perkiraan sepuluh tahun lalu. Mandat pemerintah di bidang farmasi dan tembakau. Pelacakan logistik di beberapa sektor. Namun bukan peluncuran tingkat-item gaya-Walmart yang seharusnya terjadi.