Kaip veikia elektroninės kainų etiketės

Elektroninės žymos yra nekontaktinė automatinio identifikavimo technologija, kuri naudoja radijo dažnio signalus tiksliniams objektams identifikuoti ir susijusiems duomenims gauti.

Identifikavimo darbui atlikti nereikia žmogaus įsikišimo. Kaip belaidė brūkšninių kodų versija, RFID technologija pasižymi vandeniui atspariu, antimagnetiniu ir atsparumu aukštai temperatūrai, ilgaamžiškumu, dideliu nuskaitymo atstumu, etiketėje esantys duomenys gali būti šifruojami, talpa didesnė, saugojimo informacija gali būti laisvai keičiama ir kiti privalumai. Kodavimo metodas, saugojimo ir skaitymo-rašymo metodas elektroninės etiketės skiriasi nuo tradicinių žymų (pvz., brūkšninių kodų) arba rankinių žymų. Elektroninių žymenų kodų saugojimas integriniame grandyne saugomas tik skaitymo arba rašymo ir skaitymo formatu; ypač skaitymo-rašymo metodas, elektroninė žyma realizuojama belaidžiu elektroniniu perdavimu. Išskirtinės techninės charakteristikos RFID elektroninės žymos yra: jis gali identifikuoti vieną labai konkretų objektą, o ne tik vieno tipo objektą, pavyzdžiui, brūkšninį kodą; vienu metu gali nuskaityti kelis objektus, o brūkšninį kodą galima nuskaityti tik po vieną; saugojimas; Informacijos kiekis labai didelis; naudojant radijo dažnį, duomenis galima nuskaityti per išorines medžiagas, o brūkšniniai kodai turi remtis lazeriu arba infraraudonaisiais spinduliais, kad nuskaitytų informaciją medžiagos terpės paviršiuje.

(1) Žymė. Jį sudaro sukabinimo elementai ir lustai. Kiekviena žyma turi unikalų elektroninį kodą. Didelės talpos elektroninė žyma turi vartotojui skirtą įrašymo vietą ir yra pritvirtinta prie objekto, kad būtų galima identifikuoti tikslinį objektą.

(2) Skaitytojas. Rankinis arba stacionarus įrenginys, nuskaitantis (o kartais ir rašantis) žymos informaciją.

(3) Antena. Perduokite radijo dažnio signalą tarp žymos ir skaitytuvo. Pagrindinis RFID technologijos veikimo principas nėra sudėtingas. Žyma, patekusi į skaitytuvo skleidžiamą magnetinį lauką, gauna radijo dažnio signalą iš skaitytuvo ir naudoja indukuotos srovės energiją, kad išsiųstų mikroschemoje saugomą informaciją apie gaminį (PassiveTag, pasyvioji žyma arba pasyvioji žyma) arba aktyviai siunčia signalą tam tikru dažniu (ActiveTag, aktyvi žyma arba aktyvi žyma); skaitytojui perskaičius ir iškodavus informaciją, ji siunčiama į sistemos informacijos apdorojimo centrą atitinkamam duomenų apdorojimui.

Elektronines žymas galima suskirstyti į tris tipus: integrinio grandyno kietėjimo tipą, laidinio perrašymo vietoje tipą ir belaidžio perrašymo vietoje tipą pagal skirtingus viduje saugomos informacijos įpurškimo būdus; pagal technines elektroninių žymų duomenų skaitymo priemones jas galima suskirstyti į tris kategorijas: Yra trys transliacijos perdavimo tipai, dažnio dauginimo tipas ir atspindžio moduliacijos tipas; pagal skirtingus energijos tiekimo būdus (maitinimą iš baterijų) radijo dažnio identifikavimo technologijas galima suskirstyti į tris tipus: aktyviąją, pasyviąją ir pusiau aktyviąją. Paprastai populiarus RFID klasifikavimo metodas, atsižvelgiant į skirtingą darbinį dažnį (vienetas: Hz), yra padalintas į 4 žemo dažnio (LF), aukšto dažnio (HF), ypač aukšto dažnio (UHF) ir mikrobangų dažnių juostą (MW).

(1) Žemo / aukšto dažnio sistemų darbinis dažnis paprastai yra <30 MHz. Tipiniai darbiniai dažniai yra 125kHz, 225kHz, 13.56MHz (bekontaktis IC kortelės darbo dažnis radijo dažnio plokštė) ir kt. Šiais dažnio taškais pagrįstos radijo dažnio identifikavimo sistemos paprastai turi atitinkamus tarptautinius standartus. Pagrindinės jų charakteristikos: elektroninių žymenų kaina mažesnė, žymose saugomų duomenų kiekis mažesnis, skaitymo atstumas trumpas (pasyvios sąlygos, įprastas skaitymo atstumas 10 cm), elektroninės žymos forma įvairi (kortelės, žiedo, mygtuko, rašiklio formos), skaitymo antenos kryptingumas nėra stiprus.

(2) UHF/mikrobangų sistemų darbinis dažnis paprastai yra > 400MHz, o tipinės darbinės dažnių juostos yra 915MHz, 2450MHz, 5800MHz ir tt Sistema taip pat turi daug tarptautinių standartų, palaikančių šias dažnių juostas. Pagrindinės savybės yra: didelė kaina elektroninės etiketės ir skaitytuvai, didelis duomenų kiekis, saugomas žymose, ilgas nuskaitymo atstumas (iki kelių metrų iki dešimties metrų) ir pritaikomumas prie objektų Didelio greičio judesio našumas yra geras, forma paprastai yra kortelės formos, o skaitymo antena ir elektroninių žymų antena turi stiprią kryptingumą.

(3) Aktyvios elektroninės žymos viduje yra baterija, kuri paprastai nuskaitoma ilgą atstumą. Trūkumas yra tas, kad akumuliatoriaus veikimo laikas yra ribotas (3-10 metų); pasyvioje elektroninėje etiketėje nėra baterijos. Gavęs mikrobangų signalą iš skaitytuvo (zondo įrenginio), dalį mikrobangų energijos paverčia nuolatine srove savo darbui. Paprastai galima pasiekti be priežiūros. Palyginti su aktyvia sistema, pasyvioji sistema turi nedidelį skaitymo atstumo ir prisitaikymo prie objekto judėjimo greičio apribojimą.

(4) Integruotoje sukietėjusioje elektroninėje žymoje esanti informacija paprastai įvedama ROM proceso režimu gaminant integrinius grandynus, o saugoma informacija yra nekintanti; lauko laidinė perrašymo elektroninė žyma paprastai įrašo į ją elektroninėje žymoje saugomą informaciją. Vidinėje E2 saugyklos zonoje perrašymui reikalingas specialus programuotojas arba rašiklis, kuris perrašymo proceso metu turi būti maitinamas; vietoje esanti belaidžio perrašymo elektroninė žyma paprastai tinka aktyvioms elektroninėms žymoms su konkrečiomis perrašymo instrukcijomis ir elektroninėmis žymomis Išsaugota informacija taip pat yra E2 saugojimo zonoje. Apskritai laikas, reikalingas elektroninių žymų duomenims perrašyti, yra daug ilgesnis nei laikas, reikalingas elektroninių žymų duomenims nuskaityti. Paprastai laikas, reikalingas perrašymui, yra sekundžių tvarka, o skaitymo laikas yra milisekundžių tvarka.

(5) Transliavimo perdavimo tipo radijo dažnio identifikavimo sistema. Elektroninė žyma turi veikti aktyviai ir realiu laiku transliuoti saugomą identifikavimo informaciją. Skaitytojas prilygsta imtuvui, kuris tik priima, bet nesiunčia. Šios sistemos trūkumas: kadangi elektroninė žyma turi nuolat perduoti informaciją į išorę, ji eikvoja elektros energiją ir sukelia elektromagnetinę taršą aplinkai, o sistemos saugumas ir konfidencialumas yra menkas. Sunku realizuoti dvigubo dažnio radijo dažnio identifikavimo sistemą. Paprastai skaitytuvas siunčia radijo dažnio užklausos signalą, o elektroninės žymos grąžinamas signalo nešiklio dažnis yra skaitytuvo siunčiamo radijo dažnio daugiklis. Šis darbo režimas suteikia skaitytuvui patogumo priimti ir apdoroti aido signalus. Tačiau pasyviųjų elektroninių žymenų atveju, kai elektroninė žyma paverčia gautą skaitytuvo radijo dažnio energiją į dvigubo dažnio aido nešiklio dažnį, jos energijos konversijos efektyvumas yra mažas. Norint pagerinti konversijos efektyvumą, reikia geresnių mikrobangų naudojimo įgūdžių, o tai reiškia didesnes elektroninių žymų sąnaudas. Tuo pačiu metu tokios sistemos darbas turi užimti du darbinio dažnio taškus, o gauti Radijo dažnių valdymo komiteto produkto taikymo licenciją paprastai yra sunku.

(6) Refleksijos moduliacijos radijo dažnio identifikavimo sistemos įgyvendinimas daugiausia skirtas išspręsti siuntimo ir priėmimo tuo pačiu dažniu problemą. Kai sistema veikia, skaitytuvas siunčia mikrobangų užklausos (energijos) signalą, o elektroninė žyma (pasyvioji) dalį gauto mikrobangų užklausos energijos signalo ištaiso į nuolatinę srovę, kad elektroninėje žymoje esanti grandinė veiktų, o kita mikrobangų energijos signalo dalis saugoma elektroninėje žymoje. Duomenų informacija moduliuojama (ASK) ir atsispindi atgal į skaitytuvą. Skaitytojas, gavęs atspindėtą amplitudės moduliacijos signalą, iššifruoja identifikavimo duomenų informaciją, saugomą elektroninėje žymoje. Sistemos veikimo metu skaitytuvas siunčia mikrobangų signalą ir tuo pačiu priima atspindėtą amplitudės moduliacijos signalą. Atspindimojo signalo stiprumas yra daug silpnesnis nei perduodamo signalo. Todėl techninio įgyvendinimo sunkumai kyla dėl bendro dažnio priėmimo.

Elektroninės žymos sujungimas yra skirtingų metodų naudojimas skirtingiems signalams perduoti.

Darbinis atstumas tarp radijo dažnio žymos ir skaitytuvo radijo dažnio identifikavimo sistemoje yra svarbus radijo dažnio atpažinimo sistemos taikymo klausimas. Paprastai šis darbinis atstumas apibrėžiamas kaip atstumas tarp radijo dažnio žymos ir skaitytuvo, kad būtų galima patikimai keistis duomenimis. Radijo dažnio identifikavimo sistemos diapazonas yra išsamus indeksas, glaudžiai susijęs su radijo dažnių žymų ir skaitytuvų atitikimo situacija. Pagal radijo dažnio identifikavimo sistemos atstumą radijo dažnio žymos antenos ir skaitytuvo antenos jungtį galima suskirstyti į tris kategorijas.

(1) Glaudžiai sujungta sistema. Įprastas sistemos veikimo atstumas svyruoja nuo 0 iki 1 cm. Praktikoje dažniausiai radijo dažnio žymą reikia įkišti į skaitytuvą arba uždėti ant skaitytuvo antenos paviršiaus. Artimoji sujungimo sistema naudoja indukcinę jungtį (uždarą magnetinę grandinę) tarp radijo dažnio žymos ir skaitytuvo antenos reaktyviosios artimojo lauko zonos, kad suformuotų bekontaktį erdvinės informacijos perdavimo radijo dažnio kanalą. Tvirtai sujungtos sistemos darbinis dažnis paprastai ribojamas bet kokiu dažniu, mažesniu nei 30 MHz. Kadangi artimojo sujungimo būdo elektromagnetinis nuotėkis yra mažas, o sujungimo gaunama energija yra didelė, jis tinkamas pritaikymo sistemoms (pvz., elektroninėms durų spynoms), kurioms reikalingas didelis saugumas ir kurioms netaikomi veikimo atstumo reikalavimai.

(2) Telesujungimo sistema. Įprastas telemovos sistemos veikimo atstumas gali siekti lm. Telemovos sistemą galima suskirstyti į du tipus: beveik sukabintą sistemą (tipinis darbinis atstumas yra 15 cm) ir retai sujungtą sistemą (tipinis darbinis atstumas yra lm). Įprastas nuotolinio sujungimo sistemos veikimo dažnis yra 13.56MHz, taip pat yra ir kitų dažnių, tokių kaip 6.75MHz, 27.125MHz ir pan. Pagrindinis skirtumas tarp telemovos sistemos ir sandarios sukabinimo sistemos yra tas, kad skiriasi indukcinės movos galia, todėl skiriasi ir sukabinimo atstumas. Nuotolinės sujungimo sistemos vis dar yra pagrindinė pigių radijo dažnių identifikavimo sistemų dalis.

(3) Tolimojo susisiekimo sistema. Įprastas ilgų nuotolių sistemos veikimo atstumas yra 1–10 m, o atskirų sistemų veikimo atstumas yra ilgesnis. Visose tolimojo susisiekimo sistemose naudojama elektromagnetinė jungtis (elektromagnetinių bangų emisija ir atspindys) tarp radijo dažnio žymos ir skaitytuvo antenos, kad išspinduliuotų tolimojo lauko sritį ir suformuotų bekontaktį erdvinės informacijos perdavimo radijo dažnio kanalą. Tipinis tolimojo susisiekimo sistemos darbinis dažnis yra 915MHz, 2.45GHz, 5.8GHz, be to, yra keletas kitų dažnių, tokių kaip 433MHz ir pan. Tolimojo susisiekimo sistemos radijo dažnių žymos skirstomos į pasyvius radijo dažnio žymes (be baterijų) ir pusiau pasyvias radijo dažnio žymes (su baterijomis) pagal tai, ar jose yra baterijų. Paprastai radijo dažnio žymos, kurioje yra baterija, diapazonas yra ilgesnis nei radijo dažnio žymos be akumuliatoriaus. Pusiau pasyvioje radijo dažnio žymoje esanti baterija neteikia energijos duomenų perdavimui tarp radijo dažnio žymos ir skaitytuvo, o suteikia energijos tik radijo dažnio žymos lustui, kad jis būtų naudojamas duomenims nuskaityti ir saugoti. Tolimojo atstumo sistema paprastai naudoja atspindžio moduliavimo darbo režimą, kad būtų galima perduoti duomenis iš radijo dažnio žymos į skaitytuvą / rašytuvą. Tolimojo susisiekimo sistemos paprastai turi tipišką kryptingumą, o radijo dažnių žymų ir skaitytuvų kaina vis dar yra gana didelė. Techniniu požiūriu tolimojo susisiekimo sistema, atitinkanti šias charakteristikas, yra ideali RFID sistema: RFID žymos yra pasyvios, jas galima nuskaityti ir rašyti belaidžiu būdu; RFID žymos ir skaitytuvai palaiko kelių žymų skaitymą ir rašymą; tinkamas dideliu greičiu judančių objektų identifikavimui (objekto judėjimo greitis didesnis nei 80kin/h); didelis atstumas (skaitymo ir rašymo atstumas didesnis nei 5-10 m); maža kaina (kuri gali atitikti vienkartinio naudojimo reikalavimus).