Sistemes i freqüències RFID
Els sistemes RFID es poden desglossar per la banda de freqüència dins de la qual operen: baixa freqüència, alta freqüència i ultraalta freqüència. També hi ha dues grans categories de sistemes: RFID passiu i actiu. A les seccions següents explorarem les freqüències i els tipus de sistemes RFID.
Com es poden classificar els sistemes RFID?
Els sistemes RFID sovint es classifiquen per la seva banda de freqüència operativa. La freqüència es refereix a la mida de les ones de ràdio utilitzades per comunicar-se entre els components del sistema. Els sistemes RFID de tot el món operen en bandes de baixa freqüència (LF), alta freqüència (HF) i ultra-alta freqüència (UHF). Les ones de ràdio es comporten de manera diferent a cadascuna d'aquestes freqüències i hi ha avantatges i desavantatges associats a l'ús de cada banda de freqüències.
Per exemple, si un sistema RFID funciona a una freqüència més baixa, té una velocitat de lectura de dades més lenta, però més capacitats per llegir a prop o sobre superfícies metàl·liques o líquides. Si un sistema funciona a una freqüència més alta, generalment té velocitats de transferència de dades més ràpides i rangs de lectura més llargs, però més sensibilitat a les interferències d'ones de ràdio causades per líquids i metalls a l'entorn. Tanmateix, les innovacions tecnològiques dels darrers anys han permès utilitzar sistemes RFID d'ultra alta freqüència al voltant de líquids i metalls.
RFID de baixa freqüència (LF).
La banda LF cobreix freqüències de 30 KHz a 300 KHz. Normalment, els sistemes RFID LF funcionen a 125 KHz, encara que n'hi ha alguns que funcionen a 134 KHz. Aquesta banda de freqüència proporciona un rang de lectura curt de 10 cm i té una velocitat de lectura més lenta que les freqüències més altes, però no és molt sensible a la interferència de les ones de ràdio.
Les aplicacions LF RFID inclouen control d'accés i seguiment del bestiar.
Els estàndards per als sistemes de seguiment d'animals LF es defineixen a ISO 14223 i ISO/IEC 18000-2. L'espectre LF no es considera una aplicació realment global a causa de les lleugeres diferències de freqüència i nivells de potència a tot el món.
RFID d'alta freqüència (HF).
La banda HF oscil·la entre 3 i 30 MHz. La majoria dels sistemes RFID HF funcionen a 13,56 MHz amb rangs de lectura entre 10 cm i 1 m. Els sistemes d'HF experimenten una sensibilitat moderada a les interferències.
L'HF RFID s'utilitza habitualment per a aplicacions de venda d'entrades, pagament i transferència de dades.
Hi ha diversos estàndards HF RFID, com l'estàndard ISO 15693 per al seguiment d'elements i els estàndards ECMA-340 i ISO/IEC 18092 per a la comunicació de camp proper (NFC), una tecnologia de curt abast que s'utilitza habitualment per a l'intercanvi de dades entre dispositius. Altres estàndards d'HF inclouen els estàndards ISO/IEC 14443 A i ISO/IEC 14443 per a la tecnologia MIFARE, que s'utilitza en targetes intel·ligents i targetes de proximitat, i el JIS X 6319-4 per a FeliCa, que és un sistema de targetes intel·ligents que s'utilitza habitualment en diners electrònics. targetes.
RFID d'ultra alta freqüència (UHF).
La banda de freqüència UHF cobreix el rang de 300 MHz a 3 GHz. Els sistemes RFID RAIN compleixen l'estàndard UHF Gen2 i utilitzen la banda de 860 a 960 MHz. Tot i que hi ha una certa variació en la freqüència d'una regió a una altra, els sistemes RFID RAIN a la majoria de països operen entre 900 i 915 MHz.
El rang de lectura dels sistemes passius UHF pot arribar a ser de 12 m, i UHF RFID té una velocitat de transferència de dades més ràpida que LF o HF. La RFID UHF és la més sensible a les interferències, però molts fabricants de productes UHF han trobat maneres de dissenyar etiquetes, antenes i lectors per mantenir el rendiment alt fins i tot en entorns difícils. Les etiquetes UHF passives són més fàcils i més barates de fabricar que les etiquetes LF i HF.
RAIN RFID s'utilitza en una gran varietat d'aplicacions, que van des de la gestió d'inventaris al detall fins a la lluita contra la falsificació de productes farmacèutics i la configuració de dispositius sense fil. La majoria dels nous projectes RFID utilitzen UHF (RAIN) en lloc de LF o HF, fent de RAIN el segment de més ràpid creixement del mercat RFID.
La banda de freqüència UHF està regulada per un únic estàndard global anomenat estàndard UHF ECPglobal Gen2 (ISO 18000-63). Impinj va liderar el desenvolupament de l'estàndard Gen2, va pressionar els governs perquè assignessin l'espectre de freqüència i va cofundar elAliança RFID RAINjuntament amb Google, Intel i Smartrac per promoure l'adopció universal de les solucions tecnològiques RAIN en molts mercats verticals diferents.
RAIN RFID utilitza l'estàndard UHF Gen2 i és el segment de més ràpid creixement del mercat RFID
Sistemes RFID actius
En els sistemes RFID actius, les etiquetes tenen el seu propi transmissor i font d'alimentació. Normalment, la font d'alimentació és una bateria. Les etiquetes actives emeten el seu propi senyal per transmetre la informació emmagatzemada als seus microxips.
Els sistemes RFID actius solen funcionar en banda d'ultra-alta freqüència (UHF) i ofereixen un abast de fins a 100 m. En general, les etiquetes actives s'utilitzen en objectes grans, com ara vagons, grans contenidors reutilitzables i altres actius que s'han de fer un seguiment a llargues distàncies.
Hi ha dos tipus principals d'etiquetes actives: els transpondedors i les balises. Els transponders es "desperten" quan reben un senyal de ràdio d'un lector, i després s'encenen i responen transmetent un senyal de tornada. Com que els transpondedors no emeten ones de ràdio de manera activa fins que reben un senyal de lector, conserven la vida útil de la bateria.
Els beacons s'utilitzen sovint sistemes de localització en temps real (RTLS), per tal de fer un seguiment de la ubicació precisa d'un actiu contínuament. A diferència dels transponders, les balises no s'encenen pel senyal del lector. En canvi, emeten senyals a intervals preestablerts. Depenent del nivell de precisió de localització requerit, les balises es poden configurar per emetre senyals cada pocs segons o una vegada al dia. El senyal de cada balisa és rebut per antenes de lector que es col·loquen al voltant del perímetre de l'àrea que es controla i comunica la informació i la posició d'identificació de l'etiqueta.
L'ecosistema sense fil per als clients és molt gran i creix diàriament, hi ha casos d'ús on RFID actiu i RFID passiu es despleguen simultàniament per a un enfocament additiu a la gestió d'actius o sensors.
Sistemes RFID passius
En els sistemes RFID passius, el lector i l'antena del lector envien un senyal de ràdio a l'etiqueta. Aleshores, l'etiqueta RFID utilitza el senyal transmès per encendre's i reflectir l'energia al lector.
Els sistemes RFID passius poden funcionar a les bandes de ràdio de baixa freqüència (LF), alta freqüència (HF) o ultraalta freqüència (UHF). Com que els rangs del sistema passiu estan limitats per la potència de la retrodispersió de l'etiqueta (el senyal de ràdio reflectit de l'etiqueta al lector), normalment són inferiors a 10 m. Com que les etiquetes passives no requereixen una font d'alimentació o transmissor, i només requereixen un xip d'etiqueta i una antena, són més barates, més petites i més fàcils de fabricar que les etiquetes actives.
Les etiquetes passives es poden empaquetar de moltes maneres diferents, depenent dels requisits específics de l'aplicació RFID. Per exemple, es poden muntar sobre un substrat o intercalar-los entre una capa adhesiva i una etiqueta de paper per crear etiquetes RFID intel·ligents. Les etiquetes passives també es poden incrustar en diversos dispositius o paquets per fer que l'etiqueta sigui resistent a temperatures extremes o productes químics durs.
Sistemes passius assistits per bateries (BAP).
Una etiqueta RFID passiva assistida per bateria és un tipus d'etiqueta passiva que incorpora una característica d'etiqueta activa crucial. Tot i que la majoria de les etiquetes RFID passives utilitzen l'energia del senyal del lector RFID per encendre el xip de l'etiqueta i retrodispersió al lector, les etiquetes BAP utilitzen una font d'alimentació integrada (generalment una bateria) per alimentar el xip, de manera que tota l'energia capturada de el lector es pot utilitzar per a la retrodispersió. A diferència dels transponders, les etiquetes BAP no tenen els seus propis transmissors.
