Un breve articolo per presentarvi l'RFID

A proposito di RFID, molti amici non ne hanno mai sentito parlare oppure ne hanno sentito parlare ma non sanno di cosa si tratta. Quando effettuiamo la spesa al supermercato, il cassiere può identificare il prodotto con un movimento dello scanner del codice a barre; quando si supera il casello autostradale la tariffa può essere scalata automaticamente senza fermarsi; quando prendiamo in prestito libri dalla biblioteca, l'amministratore può completare la registrazione con una leggera scansione; questi momenti comuni nascondono tutti lo stesso "eroe invisibile" - RFID.

In realtà l'RFID è nato molto tempo fa, servendo silenziosamente tutti i ceti sociali in ogni angolo. RFID è l'abbreviazione di Radio Frequency Identification e il suo nome cinese è identificazione a radiofrequenza wireless. In poche parole, si tratta di una tecnologia di identificazione automatica senza-contatto in grado di realizzare l'identificazione delle informazioni senza intervento umano.

Sviluppo dell'RFID

L'applicazione dell'RFID può essere fatta risalire alla seconda guerra mondiale, quando l'esercito americano lo usò per identificare gli aerei alleati per evitare di colpire accidentalmente le forze amiche. Ha iniziato a crescere negli anni '80 e gradualmente è maturato. Oltre a quello militare, in molti altri settori le persone hanno la necessità di identificare vari articoli. Per questo motivo è necessario attaccare molte etichette agli articoli e inserire molte informazioni sulle etichette. Ciò è uno spreco di tempo e manodopera e il tasso di errore dei dati è relativamente alto. Quindi, per risparmiare lavoro e liberare le mani, le persone hanno iniziato a cercare un metodo in grado di identificare automaticamente e è nata la tecnologia RFID. Aiuta le persone a risolvere molti problemi come la bassa velocità di input manuale, l'alto tasso di errori, l'elevata intensità di manodopera, il lavoro semplice e ripetitivo, ecc., e migliora anche il tempo reale-e la precisione del sistema informativo, apportando grande comodità al lavoro di vari settori.

Composizione dell'RFID

La composizione dell'RFID è molto semplice, composta da tre componenti: tag elettronico, antenna e lettore. Queste sono tutte parti indispensabili dell'RFID per completare il suo lavoro.

Etichetta elettronica

L'etichetta elettronica è un microdispositivo che memorizza informazioni sul target (come ID, dati sugli attributi), che equivale a una "carta d'identità wireless". La sua funzione principale è ricevere energia, analizzare istruzioni e dati di feedback.

Antenna

L'antenna è il canale fisico di trasmissione dell'energia e dei segnali tra il lettore e il tag. La sua funzione principale è trasmettere e ricevere segnali.

 

Lettore

Il lettore è un ricetrasmettitore digitale, responsabile dell'avvio della comunicazione, dell'elaborazione dei segnali e della gestione dell'interazione dei dati, che equivale a un "lettore di carte wireless".

 

Principio di funzionamento dell'RFID

Il principio di funzionamento dell'RFID non è complicato. Il linguaggio di comunicazione tra RFID e lettore sono le onde elettromagnetiche. Il lettore, l'antenna e il tag elettronico realizzano il trasferimento di energia e l'interazione dei dati attraverso le onde elettromagnetiche. La relazione logica può essere riassunta come segue: il lettore invia istruzioni e riceve il segnale di ritorno del tag sotto il controllo dell'host, l'antenna è responsabile dell'emissione e della ricezione delle onde elettromagnetiche e il tag elettronico risponde passivamente o attivamente e restituisce informazioni.

Etichetta elettronica RFID

L'etichetta elettronica equivale alla "carta d'identità" dell'RFID. Ha principalmente due aree di archiviazione - l'area ID memorizza il "numero di carta d'identità" (UID) univoco al mondo, che non può essere modificato da nessuno; l'area dati utente è come un blocco note, dove scrivere e disegnare a piacimento, così che ognuno possa memorizzare le informazioni di cui ha bisogno. Antenna
L'antenna è equivalente alla "bocca" e all'"orecchio" dell'RFID, responsabile dell'invio e della ricezione di segnali di onde elettromagnetiche, consentendo all'RFID di "chattare" con il lettore. Lettore
Il lettore equivale al "traduttore" dell'RFID. Il lettore invia prima un segnale attraverso l'antenna. Dopo averlo ricevuto, l'RFID invia le informazioni contenute nel tag al lettore attraverso l'antenna. Infine, il lettore trasmette le informazioni all'host per completare l'identificazione.

Frequenza RFID

L'RFID può essere suddiviso in quattro categorie in base alla frequenza: bassa frequenza, alta frequenza, ultra-frequenza alta e microonde. Frequenze diverse hanno caratteristiche diverse e svolgono ruoli unici in scenari diversi.

 

Bassa-frequenza (125 KHz)

Come una persona-che si muove lentamente e parla a bassa voce, il lettore deve trovarsi entro 1,2 metri per sentire chiaramente. Ma ha una forte penetrazione e non può essere bloccato da ostacoli diversi dal metallo, adatto per scene a distanza ravvicinata-come parcheggi e controllo degli accessi.

Alta frequenza (13,56 MHz)

Come una "mitragliatrice" con una velocità di parola elevata, ma anche la distanza di trasmissione è di circa 1,2 metri. Può essere visto spesso nel prestito di libri in biblioteca e nella gestione della logistica medica.

Frequenza ultra-alta (860-960 MHz)

Come un "voce forte + bocca veloce", può comunicare anche stando a 4 metri di distanza, ed è dotato di alimentazione propria (attiva), adatto a scene che richiedono una rapida identificazione come linee di produzione e gestione di contenitori.
Microonde (2,45 GHz, 5,8 GHz)
Come un "campione di corsa sulle lunghe- distanze", può trasmettere fino a più di 100 metri e l'identificazione dei veicoli mobili e il controllo dell'accesso remoto si basano su di esso.

Attivo e passivo

La distanza di trasmissione delle informazioni non dipende solo dalla frequenza, ma anche da molti altri fattori. Uno dei fattori determinanti è ad esempio il metodo di approvvigionamento energetico che verrà introdotto successivamente. L'RFID si divide in due tipi a seconda del metodo di fornitura di energia, vale a dire RFID attivo e RFID passivo, che corrispondono anche al metodo attivo (attivo) e al metodo passivo (passivo) nel metodo di comunicazione.

 

Bassa frequenza

La bassa frequenza è generalmente passiva. I tag elettronici passivi non hanno una propria alimentazione e sono privi di energia. Non possono parlare attivamente. Hanno bisogno che il lettore trasmetta loro le onde radio. Usano la corrente indotta ricevuta per comunicare le loro informazioni al lettore. Appartengono alla famiglia passiva. Sebbene le basse frequenze parlino lentamente e in silenzio, le loro voci hanno una forte penetrazione. Gli ostacoli generali, ad eccezione del metallo, non possono bloccare la comunicazione tra loro e il lettore. Tuttavia, a causa della loro limitata distanza di comunicazione, sono solitamente attivi nella gestione degli animali domestici, nella gestione di eventi sportivi equestri, ecc., che non richiedono una distanza elevata.

 

Alta frequenza

L'alta frequenza è generalmente passiva. Oltre al metallo, il segnale può attraversare anche la maggior parte dei materiali, ma questi ostacoli ridurranno la distanza di propagazione del suono. Sono utilizzati nella ricarica automatica dei parcheggi, nel controllo degli accessi di hotel e comunità, nella gestione delle biblioteche e in altri luoghi.

 

UHF

L'UHF è generalmente passivo e i segnali UHF non possono penetrare il metallo. Il metallo ha un impatto significativo e forte sui segnali RFID UHF ed è una delle fonti di interferenza più comuni nelle applicazioni RFID UHF. L'UHF viene generalmente utilizzato nell'automazione delle linee di produzione, nella gestione dei pacchetti aeronautici, nella gestione dei container, nella gestione dei pacchetti ferroviari e in altri luoghi con requisiti di elevata velocità di trasmissione.

 

Il modo più semplice per distinguere tra attivo e passivo è vedere se l'etichetta elettronica dispone di una propria alimentazione. I tag con alimentazione propria sono attivi, mentre i tag senza alimentazione sono passivi

 

Microonde

Le microonde sono generalmente attive e i tag elettronici a microonde hanno la propria alimentazione. Per ottenere una velocità di conversazione a frequenza relativamente elevata, devono disporre di un proprio alimentatore per fornire energia. È anche grazie alla propria alimentazione che possono inviare attivamente segnali in radiofrequenza al lettore, e la propria alimentazione può consentire la trasmissione dei segnali più lontano. L'RFID a microonde è ampiamente utilizzato nell'identificazione di veicoli mobili, telecomandi elettronici e altri luoghi in cui vi sono elevati requisiti di velocità e distanza di trasmissione. Prendiamo come esempio la riscossione automatica del pedaggio dei veicoli ETC-ad alta velocità. Poiché il veicolo si muove più velocemente quando è in movimento, è necessario un RFID a microonde con una velocità di parola più elevata. Il proprietario attacca la targhetta elettronica a microonde nell'auto. L'etichetta elettronica a microonde è dotata di alimentazione propria ed emette in qualsiasi momento onde elettromagnetiche attraverso l'antenna per contrassegnare la sua posizione. Quando il veicolo attraversa il casello, il lettore invia un segnale attraverso la sua antenna per ottenere le informazioni sul veicolo. La tag elettronica a microonde trasmette le informazioni del veicolo al lettore. Il lettore riceve le informazioni e calcola le tariffe da pagare in base al modello del veicolo e alla distanza, per poi ritrasmettere le informazioni elaborate (pedaggio) alla tessera elettronica a microonde. Quindi il veicolo può passare dopo che il proprietario ha pagato la tassa. L'intero processo dura appena 2 secondi, il che è molto efficiente.

Applicazioni RFID

Tutti i ceti sociali hanno tratto grandi benefici dalla divulgazione e dall’applicazione della tecnologia RFID. Ad esempio, il tradizionale settore della vendita al dettaglio si affida ai codici a barre per la gestione dell'inventario, che richiede la scansione manuale di ciascun articolo. Non solo è inefficiente (l'inventario di un supermercato di 1.000 metri quadrati può richiedere diverse ore o addirittura 1 giorno), ma è anche facile distorcere i dati di inventario a causa di una scansione mancata o errata, che a sua volta causa problemi di "esaurimento delle scorte" o "arretrati". Dopo aver adottato la tecnologia RFID, i tag RFID possono registrare i dati dell'intero ciclo di vita delle merci come magazzino, scaffalature, vendite e resi e il sistema aggiorna lo stato dell'inventario in tempo reale. I negozi possono capire con precisione "quali merci sono sugli scaffali, quali sono in magazzino e quali stanno per essere esaurite", evitando "falsi esaurimenti" (le merci sono effettivamente in magazzino ma non sugli scaffali) o scorte eccessive dovute a ritardi nelle informazioni e migliorando l'efficienza del turnover delle scorte del 20%-50%.

 

Nel settore dello stoccaggio e della logistica, in passato l'entrata e l'uscita delle merci richiedeva moduli di registrazione e conteggio manuale, che non solo consumavano molta manodopera e tempo. Ora che la tecnologia RFID è stata adottata, i carrelli elevatori possono leggere rapidamente le informazioni sul carico tra l'inserimento e lo scarico e trasmettere le informazioni di ingresso e uscita del carico alla scheda di visualizzazione dei big data. I gestori del magazzino della fabbrica possono vedere a colpo d'occhio lo stato delle operazioni del magazzino attraverso i dati della scheda.
La tecnologia RFID viene applicata alla gestione della logistica e ai sistemi di gestione del magazzino e l'accuratezza e l'accuratezza hanno raggiunto o addirittura superato il 99%, che è molto superiore all'accuratezza della precedente gestione visiva manuale, riducendo gli sprechi di costi delle imprese e il fenomeno degli errori di consegna dei pacchi. Tutta la logistica delle merci viene registrata automaticamente e vengono generati i documenti, il che rende più semplice ottimizzare ulteriormente il monitoraggio e l'identificazione.

 

In effetti, l’RFID è ovunque nella nostra vita. Quando usi la carta di accesso per aprire la porta quando soggiorni in un albergo, quando usi la carta del dipendente per timbrare in azienda, quando fai scorrere la carta per prendere in prestito libri dalla biblioteca e quando entri ed esci automaticamente dal parcheggio, questo magico RFID è al lavoro. Dopo aver letto l'introduzione di cui sopra, hai una comprensione più approfondita dell'RFID?

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