Come funzionano i cartellini elettronici dei prezzi

I tag elettronici sono una tecnologia di identificazione automatica senza contatto che utilizza segnali a radiofrequenza per identificare gli oggetti target e ottenere dati correlati.

Il lavoro di identificazione non richiede l'intervento umano. Come versione wireless dei codici a barre, la tecnologia RFID è impermeabile, antimagnetica e resistente alle alte temperature, ha una lunga durata, una grande distanza di lettura, i dati sull'etichetta possono essere crittografati, la capacità di archiviazione dei dati è maggiore, le informazioni di archiviazione possono essere modificate liberamente e altri vantaggi. Il metodo di codifica, archiviazione e lettura-scrittura di etichette elettroniche sono diversi dai tag tradizionali (come i codici a barre) o dai tag manuali. La memorizzazione dei codici dei tag elettronici è memorizzata in un formato di sola lettura o di lettura-scrittura sul circuito integrato; in particolare il metodo di lettura-scrittura, Il tag elettronico è realizzato tramite trasmissione elettronica wireless. Le eccezionali caratteristiche tecniche di Tag elettronici RFID sono: può identificare un singolo oggetto molto specifico, invece di un solo tipo di oggetto come un codice a barre; può leggere più oggetti contemporaneamente e il codice a barre può essere letto solo uno alla volta; archiviazione; la quantità di informazioni è molto grande; utilizzando la radiofrequenza, i dati possono essere letti attraverso materiali esterni e i codici a barre devono basarsi sul laser o sugli infrarossi per leggere le informazioni sulla superficie del supporto materiale.

(1) Tag. È composto da elementi di accoppiamento e chip. Ogni tag ha un codice elettronico univoco. Il tag elettronico ad alta capacità ha uno spazio di archiviazione scrivibile dall'utente ed è attaccato a un oggetto per identificare l'oggetto di destinazione.

(2) Lettore. Un dispositivo portatile o fisso che legge (e talvolta scrive) le informazioni dei tag.

(3) Antenna. Trasmette il segnale a radiofrequenza tra il tag e il lettore. Il principio di funzionamento di base della tecnologia RFID non è complicato. Dopo che il tag entra nel campo magnetico emesso dal lettore, riceve il segnale a radiofrequenza dal lettore e utilizza l'energia ottenuta dalla corrente indotta per inviare le informazioni sul prodotto (PassiveTag, tag passivo o tag passivo) memorizzate nel chip o inviare attivamente una certa frequenza Il segnale (ActiveTag, tag attivo o tag attivo); dopo che il lettore legge e decodifica le informazioni, vengono inviate al centro di elaborazione delle informazioni del sistema per l'elaborazione dei dati pertinenti.

I tag elettronici possono essere suddivisi in tre tipi: tipo di polimerizzazione del circuito integrato, tipo di riscrittura cablata in loco e tipo di riscrittura wireless in loco in base ai diversi metodi di iniezione delle informazioni memorizzate internamente; in base ai mezzi tecnici di lettura dei dati dei tag elettronici, possono essere suddivisi in tre categorie: Esistono tre tipi di tipo di trasmissione broadcast, tipo di moltiplicazione di frequenza e tipo di modulazione di riflessione; in base ai diversi metodi di fornitura di energia (alimentazione a batteria), la tecnologia di identificazione a radiofrequenza può essere suddivisa in tre tipi: attiva, passiva e semi-attiva. Il metodo di classificazione generalmente popolare di RFID è, in base alla diversa frequenza di lavoro (unità: Hz), è suddiviso in 4 tipi di bassa frequenza (LF), alta frequenza (HF), altissima frequenza (UHF) e banda di frequenza a microonde (MW).

(1) I sistemi a bassa/alta frequenza hanno generalmente una frequenza di lavoro di <30 MHz. Le frequenze di lavoro tipiche sono 125 kHz, 225 kHz, 13.56 MHz (frequenza di lavoro della scheda IC senza contatto della scheda a radiofrequenza), ecc. I sistemi di identificazione a radiofrequenza basati su questi punti di frequenza hanno generalmente standard internazionali corrispondenti. Le loro caratteristiche di base sono: il costo dei tag elettronici è inferiore, la quantità di dati memorizzati nei tag è inferiore e la distanza di lettura è breve (condizioni passive, la distanza di lettura tipica è di 10 cm), la forma del tag elettronico è varia (a forma di carta, a forma di anello, a forma di pulsante, a forma di penna) e la direttività dell'antenna di lettura non è forte.

(2) I sistemi UHF/microonde hanno generalmente una frequenza di lavoro > 400 MHz e le bande di frequenza di lavoro tipiche sono 915 MHz, 2450 MHz, 5800 MHz, ecc. Il sistema ha anche molti standard internazionali per supportare queste bande di frequenza. Le caratteristiche di base sono: costo elevato di etichette elettroniche e lettori, grande quantità di dati memorizzati nei tag, lunga distanza di lettura (fino a diversi metri fino a dieci metri) e adattabilità agli oggetti. Le prestazioni di movimento ad alta velocità sono buone, la forma è generalmente a forma di scheda e l'antenna di lettura e l'antenna del tag elettronico hanno una forte direttività.

(3) All'interno del tag elettronico attivo è presente una batteria, che generalmente ha una lunga distanza di lettura. Lo svantaggio è che la batteria ha una durata limitata (3-10 anni); nel tag elettronico passivo non è presente alcuna batteria. Dopo aver ricevuto il segnale a microonde dal lettore (dispositivo sonda), converte parte dell'energia a microonde in corrente continua per il proprio lavoro. Generalmente, è possibile ottenere una manutenzione gratuita. Rispetto al sistema attivo, il sistema passivo presenta una leggera limitazione nella distanza di lettura e nella velocità di adattamento al movimento dell'oggetto.

(4) Le informazioni nel tag elettronico solidificato integrato vengono generalmente iniettate nella modalità di processo ROM durante la produzione di circuiti integrati e le informazioni memorizzate sono immutabili; il tag elettronico di riscrittura cablato sul campo generalmente scrive le informazioni memorizzate nel tag elettronico in esso. Nell'area di archiviazione E2 interna, è richiesto un programmatore o uno scrittore dedicato per la riscrittura e deve essere alimentato durante il processo di riscrittura; il tag elettronico di riscrittura wireless in loco è generalmente adatto per tag elettronici attivi, con istruzioni di riscrittura specifiche e i tag elettronici Le informazioni salvate si trovano anche nell'area di archiviazione E2. In generale, il tempo necessario per riscrivere i dati del tag elettronico è molto più lungo del tempo necessario per leggere i dati del tag elettronico. In generale, il tempo necessario per la riscrittura è nell'ordine dei secondi e il tempo di lettura è nell'ordine dei millisecondi.

(5) Sistema di identificazione a radiofrequenza di tipo trasmissione broadcast. Il tag elettronico deve funzionare in modo attivo e trasmettere le sue informazioni di identificazione memorizzate in tempo reale. Il lettore è equivalente a un ricevitore che riceve solo ma non invia. Lo svantaggio di questo sistema è: poiché il tag elettronico deve trasmettere continuamente informazioni all'esterno, spreca elettricità e causa inquinamento elettromagnetico nell'ambiente e la sicurezza e la riservatezza del sistema sono scarse. È difficile realizzare il sistema di identificazione a radiofrequenza a doppia frequenza. In generale, il lettore invia un segnale di query a radiofrequenza e la frequenza portante del segnale restituita dal tag elettronico è un moltiplicatore della radiofrequenza inviata dal lettore. Questa modalità di lavoro offre al lettore la comodità di ricevere ed elaborare segnali di eco. Tuttavia, per i tag elettronici passivi, quando il tag elettronico converte l'energia a radiofrequenza ricevuta dal lettore in una frequenza portante di eco a doppia frequenza, la sua efficienza di conversione energetica è bassa. Il miglioramento dell'efficienza di conversione richiede maggiori competenze in microonde, il che significa costi più elevati per i tag elettronici. Allo stesso tempo, il funzionamento di questo tipo di sistema deve occupare due punti di frequenza di lavoro ed è generalmente difficile ottenere la licenza di applicazione del prodotto dal Comitato di gestione delle frequenze radio.

(6) La realizzazione del sistema di identificazione a radiofrequenza con modulazione di riflessione è principalmente per risolvere il problema di invio e ricezione alla stessa frequenza. Quando il sistema è in funzione, il lettore invia un segnale di richiesta di microonde (energia) e il tag elettronico (passivo) rettifica parte del segnale di richiesta di microonde ricevuto in corrente continua per il circuito nel tag elettronico per funzionare e l'altra parte del segnale di energia a microonde è memorizzata nel tag elettronico. Le informazioni sui dati vengono modulate (ASK) e riflesse al lettore. Dopo che il lettore riceve il segnale di modulazione di ampiezza riflesso, decodifica le informazioni sui dati identificativi memorizzate nel tag elettronico. Durante il processo di funzionamento del sistema, il lettore invia il segnale a microonde e riceve contemporaneamente il segnale di modulazione di ampiezza riflesso. La potenza del segnale riflesso è molto più debole di quella del segnale trasmesso. Pertanto, la difficoltà nell'implementazione tecnica risiede nella ricezione della co-frequenza.

L'accoppiamento di tag elettronici consiste nell'utilizzare metodi diversi per trasmettere segnali diversi.

La distanza di lavoro tra il tag a radiofrequenza e il lettore nel sistema di identificazione a radiofrequenza è un problema importante nell'applicazione del sistema di identificazione a radiofrequenza. Normalmente, questa distanza di lavoro è definita come la distanza tra il tag a radiofrequenza e il lettore per scambiare dati in modo affidabile. La portata del sistema di identificazione a radiofrequenza è un indice completo, che è strettamente correlato alla situazione di corrispondenza dei tag a radiofrequenza e dei lettori. In base alla distanza del sistema di identificazione a radiofrequenza, l'accoppiamento tra l'antenna del tag a radiofrequenza e l'antenna del lettore può essere suddiviso in tre categorie.

(1) Sistema strettamente accoppiato. La distanza operativa tipica del sistema varia da 0 a 1 cm. Nelle applicazioni pratiche, è solitamente necessario inserire il tag a radiofrequenza nel lettore o posizionarlo sulla superficie dell'antenna del lettore. Il sistema di accoppiamento stretto utilizza l'accoppiamento induttivo (circuito magnetico chiuso) tra il tag a radiofrequenza e l'area di campo vicino reattiva dell'antenna del lettore per formare un canale di radiofrequenza di trasmissione di informazioni spaziali senza contatto. La frequenza di lavoro del sistema strettamente accoppiato è generalmente limitata a qualsiasi frequenza inferiore a 30 MHz. Poiché la perdita elettromagnetica del metodo di accoppiamento stretto è piccola e l'energia ottenuta dall'accoppiamento è grande, è adatto per sistemi applicativi (come le serrature elettroniche delle porte) che richiedono elevata sicurezza e non hanno requisiti di distanza operativa.

(2) Sistema di teleaccoppiamento. La distanza operativa tipica del sistema di teleaccoppiamento può raggiungere lm. Il sistema di teleaccoppiamento può essere suddiviso in due tipi: il sistema quasi accoppiato (la distanza di lavoro tipica è 15 cm) e il sistema scarsamente accoppiato (la distanza di lavoro tipica è lm). La frequenza operativa tipica del sistema di accoppiamento remoto è 13.56 MHz e ci sono anche altre frequenze, come 6.75 MHz, 27.125 MHz e così via. La differenza principale tra il sistema di teleaccoppiamento e il sistema di accoppiamento stretto è che la potenza dell'accoppiamento induttivo è diversa, il che rende diversa la distanza di accoppiamento. I sistemi di accoppiamento remoto sono ancora la corrente principale dei sistemi di identificazione a radiofrequenza a basso costo.

(3) Sistema a lunga distanza. La distanza operativa tipica del sistema a lunga distanza è di 1～10m e i singoli sistemi hanno una distanza operativa maggiore. Tutti i sistemi a lunga distanza utilizzano l'accoppiamento elettromagnetico (emissione e riflessione di onde elettromagnetiche) tra il tag a radiofrequenza e l'antenna del lettore per irradiare l'area del campo lontano per formare un canale di trasmissione di informazioni spaziali senza contatto. La frequenza di lavoro tipica del sistema a lunga distanza è 915MHz, 2.45GHz, 5.8GHz, inoltre, ci sono alcune altre frequenze, come 433MHz e così via. I tag a radiofrequenza del sistema a lunga distanza sono suddivisi in tag a radiofrequenza passivi (senza batterie) e tag a radiofrequenza semi-passivi (con batterie) a seconda che contengano batterie. In generale, la portata del tag a radiofrequenza contenente la batteria è più lunga di quella del tag a radiofrequenza senza batteria. La batteria nel tag a radiofrequenza semi-passivo non fornisce energia per la trasmissione dati tra il tag a radiofrequenza e il lettore, ma fornisce solo energia al chip del tag a radiofrequenza per la lettura e l'archiviazione dei dati. Il sistema a lunga distanza adotta generalmente la modalità di lavoro di modulazione di riflessione per realizzare la trasmissione dati dal tag a radiofrequenza al lettore/scrittore. I sistemi a lunga distanza hanno generalmente una direttività tipica e il costo dei tag e dei lettori a radiofrequenza è ancora a un livello relativamente alto. Da un punto di vista tecnico, un sistema a lunga distanza che soddisfa le seguenti caratteristiche è un sistema RFID ideale: i tag RFID sono passivi e possono essere letti e scritti in modalità wireless; i tag e i lettori RFID supportano la lettura e la scrittura multi-tag; adatto per l'identificazione di oggetti in movimento ad alta velocità (la velocità di movimento dell'oggetto è superiore a 80 kin/h); lunga distanza (la distanza di lettura e scrittura è superiore a 5-10 m); basso costo (che può soddisfare i requisiti di un utilizzo monouso).