Як RFID зберігає та передає дані?

 

Прикріпіть RFID-мітку до чогось, і ви зможете це прочитати-кожен, хто проводив інвентаризацію складу, знає, наскільки це зручно. Але зручність вбік, якщо ви попросите більшість людей пояснити, як дані надходять і виходять, вони не зможуть. Коли я вперше потрапив у цю галузь, я теж був повністю розгублений. Мені знадобилося кілька разів обпектися постачальниками, перш ніж я все зрозумів.

 

Мікросхема всередині мітки настільки мала, що її ледве видно неозброєним оком, але вона має місце для зберігання. Скільки залежить від моделі чіпа-дешеві мають лише 96-бітний EPC, дорогі можуть досягати кількох кілобайт. 96 біт, звучить мало, але насправді цього достатньо. Перетворіть його в шістнадцяткове число, і ви отримаєте 24 символи, яких більш ніж достатньо для зберігання коду продукту. Я бачив, як клієнти наполягають на тому, щоб вписувати дати виробництва, номери партій і терміни придатності в теги. Після підрахунку теги з великою пам’яттю користувача коштують утричі дорожче. У підсумку вони просто зберегли ідентифікатор, а все інше помістили в базу даних.

 

 

Деякі люди запитують, як мітки зберігають дані без батарейок. Свого часу я поставив те саме питання. Виявляється, вони використовують EEPROM, носій даних, який зберігає дані без живлення. На відміну від флеш-пам’яті USB, EEPROM можна змінювати байт за байтом, тоді як флеш-пам’ять має стирати цілі блоки. Це краще підходить для RFID, де ви часто змінюєте окремі записи. Дані, записані в нього, можуть зберігатися на десять-двадцять років-довше, ніж сам тег.

 

Принцип передачі даних трохи заплутаний. Теги не мають передавачів і активно не надсилають сигнали. Зчитувач випромінює електромагнітні хвилі, антена мітки вловлює їх і генерує індукційний струм, і чіп працює на цій невеликій частці енергії. Потім мікросхема робить одне: кілька разів перемикає опір навантаження антени. Коли імпеданс змінюється, сила відбитої електромагнітної хвилі змінюється разом із ним. Зчитувач виявляє ці зміни у відбитій хвилі-високий, низький, високий, низький-це ваші 0 і 1.

 

 

Це називається зворотним розсіюванням. Коли я пояснюю це клієнтам, я зазвичай пропускаю цей термін-занадто академічно. Я просто кажу, що тег схожий на-дзеркало, що змінює форму. Зчитувач світить на нього ліхтариком, і тег відбиває світло у власному ритмі, змінюючи кут нахилу дзеркала. Не зовсім точно, але легко зрозуміти.

 

У реальних проектах найбільшим головним болем є не теорія,-а втручання навколишнього середовища. Метал відбиває електромагнітні хвилі, вода їх поглинає, склади переповнені тим і іншим. Торік я робив проект на лікеро-горілчаному заводі. Бірки були на скляних пляшках. Порожні пляшки давали відстань від чотирьох до п'яти метрів. Наповнений алкоголем, який впав нижче одного метра. Зрештою ми вирішили це, змінивши розташування тегів. З металом ще гірше. Одного разу клієнт наклеїв мітки безпосередньо на сталеві бочки-взагалі не міг їх прочитати. Зрештою ми використали анти{11}}металеві мітки з шаром матеріалу,-що поглинає хвилі. Вартість зросла в сім-вісім разів.

 

Смуги частот також мають значення. Китайська УВЧ використовує 920-925 МГц, США використовує 902-928, Європа використовує 865-868. Купуючи рідери, перевіряйте, які діапазони вони підтримують, інакше імпортна техніка може не працювати на вітчизняному ринку. Я бачив, як люди купували вживані зчитувачі в США, щоб заощадити гроші, а потім виявляли, що частотний діапазон неправильний, і вони навіть не могли його повернути.

 

 

Є лише кілька виробників мікросхем. Серія Impinj Monza має найбільшу частку ринку. UCODE NXP також поширений. Різні мікросхеми мають різні конфігурації пам'яті та чутливість. Вища чутливість означає, що менша потужність може активувати тег, що означає більший діапазон зчитування. Вибираючи, дивіться на конкретне застосування-не дивіться лише на ціну.

 

Цикли запису є параметром, яким легко не помітити. EEPROM розрахований на 100 000 циклів, що звучить як багато, але деякі сценарії можуть справді досягти цього числа. Я працював над проектом управління зворотними контейнерами, де кожен вхідний і вихідний рух означав один запис у тег. Три-чотири цикли на день, більше тисячі на рік, використовуйте його протягом десяти років, і ви фактично зможете досягти максимуму. Я рекомендував клієнту перемикатися на-лише читання тегів у парі з базою даних-тег лише зберігає ідентифікатор, усе інше оновлюється в хмарі. Проблеми повністю уникнуто.

 

Не розраховуйте на безпеку. Звичайні теги не мають пароля в області EPC за умовчанням-будь-хто може читати та писати. Ви можете встановити пароль доступу, щоб заблокувати його, але він лише 32 біти, навряд чи безпечний. Програми контролю доступу та оплати використовують зовсім інший клас мікросхем за зовсім іншою ціною. Теги, що використовуються в логістиці, в основному працюють без використання-але знову ж таки, вони все одно не зберігають секретні дані. Якщо їх можна читати, цього достатньо.