In che modo l'RFID memorizza e trasmette i dati?

 

Metti un tag RFID su qualcosa e puoi leggerlo-chiunque abbia fatto l'inventario di magazzino sa quanto siano convenienti queste cose. Ma comodità a parte, se chiedi alla maggior parte delle persone di spiegare effettivamente come entrano ed escono i dati, non possono. Quando sono entrato in questo settore per la prima volta, anch’io ero completamente perso. Ci sono voluti essere scottati dai fornitori alcune volte prima che capissi le cose.

 

Il chip all'interno di un tag è così piccolo che puoi a malapena vederlo ad occhio nudo, ma ha spazio di archiviazione. Quanto dipende dal modello di chip-quelli economici hanno solo EPC a 96 bit, quelli costosi possono arrivare fino a diversi kilobyte. 96 i bit sembrano piccoli, ma in realtà sono sufficienti. Convertilo in esadecimale e otterrai 24 caratteri, più che sufficienti per memorizzare un codice prodotto. Ho visto clienti insistere nell'inserire nel tag le date di produzione, i numeri di lotto e le date di scadenza. Dopo aver fatto i conti, i tag con una memoria utente ampia costano tre volte di più. Alla fine hanno semplicemente archiviato l'ID e inserito tutto il resto in un database.

 

 

Alcune persone chiedono come i tag memorizzano i dati senza batterie. Ho fatto la stessa domanda tempo fa. Si scopre che usano EEPROM, un supporto di memorizzazione che conserva i dati senza alimentazione. A differenza della memoria flash USB, la EEPROM può essere modificata byte per byte, mentre la flash deve cancellare interi blocchi. È più adatto per l'RFID in cui spesso si modificano singoli record. I dati scritti al suo interno possono durare dai dieci ai venti anni-in più del tag stesso.

 

Il principio di trasmissione dei dati è un po’ contorto. I tag non hanno trasmettitori e non inviano attivamente segnali. Il lettore emette onde elettromagnetiche, l'antenna del tag le capta e genera una corrente indotta, e il chip funziona con quella piccola quantità di energia. Quindi il chip fa una cosa: cambia ripetutamente l'impedenza di carico dell'antenna. Quando l'impedenza cambia, la forza dell'onda elettromagnetica riflessa cambia con essa. Il lettore rileva queste variazioni nell'onda riflessa-alto, basso, alto, basso-ovvero i tuoi 0 e 1.

 

 

Questo è chiamato retrodiffusione. Quando lo spiego ai clienti, di solito tralascio quel termine-troppo accademico. Dico solo che il tag è come uno specchio-mutevole. Il lettore punta verso di esso una torcia e l'etichetta riflette la luce al suo ritmo modificando l'angolazione dello specchio. Non perfettamente accurato, ma facile da capire.

 

Nei progetti reali, il problema più grande non è la teoria-ma l'interferenza ambientale. Il metallo riflette le onde elettromagnetiche, l’acqua le assorbe e i magazzini sono pieni di entrambi. L'anno scorso ho realizzato un progetto in una distilleria. Le etichette erano su bottiglie di vetro. Le bottiglie vuote offrivano un raggio di lettura da quattro a cinque metri. Pieno di liquore, che è sceso a meno di un metro. Alla fine lo abbiamo risolto modificando il posizionamento del tag. Il metallo è anche peggio. Una volta che un cliente attaccava i tag direttamente sui fusti d'acciaio-non riusciva più a leggerli. Alla fine abbiamo utilizzato etichette anti-metallo con uno strato di materiale-che assorbe le onde sotto. Il costo è aumentato di sette o otto volte.

 

Anche le bande di frequenza contano. L'UHF cinese utilizza 920-925 MHz, gli Stati Uniti utilizzano 902-928, l'Europa utilizza 865-868. Quando acquisti i lettori, controlla quali bande supportano, altrimenti le apparecchiature importate potrebbero non funzionare a livello nazionale. Ho visto persone acquistare lettori usati dagli Stati Uniti per risparmiare denaro, solo per scoprire che la banda di frequenza era sbagliata e non potevano nemmeno restituirli.

 

 

Ci sono solo pochi produttori di chip. La serie Monza di Impinj detiene la quota di mercato più elevata. Anche l'UCODE di NXP è comune. Chip diversi hanno configurazioni e sensibilità di memoria diverse. Una sensibilità più elevata significa che una potenza inferiore può attivare il tag, il che significa un raggio di lettura più lungo. Quando selezioni, guarda l'applicazione specifica-non guardare solo il prezzo.

 

I cicli di scrittura sono un parametro facilmente trascurato. La EEPROM è valutata per 100.000 cicli, il che sembra sufficiente, ma alcuni scenari possono effettivamente raggiungere quel numero. Ho lavorato a un progetto di gestione dei contenitori a rendere in cui ogni movimento in entrata e in uscita significava una scrittura sull'etichetta. Tre o quattro cicli al giorno, più di mille all'anno, usalo per dieci anni e puoi effettivamente massimizzarlo. Ho consigliato al client di passare alla lettura di-solo tag associati a un database-il tag memorizza semplicemente un ID, tutto il resto viene aggiornato nel cloud. Problema completamente evitato.

 

Non contare sulla sicurezza. Per impostazione predefinita, i tag normali non hanno password nell'area EPC-chiunque può leggere o scrivere. Puoi impostare una password di accesso per bloccarlo, ma è solo a 32 bit, difficilmente sicura. Le applicazioni di controllo degli accessi e di pagamento utilizzano una classe di chip completamente diversa a un prezzo completamente diverso. I tag utilizzati nella logistica sono praticamente nudi-ma, ripeto, non memorizzano comunque dati classificati. Finché sono leggibili, va bene.