Les étiquettes de fréquence radio sont des supports physiques de codes électroniques de produits (EPC) attachés à des éléments traçables qui peuvent être diffusés globalement et reconnus, lus et écrits. En tant que technologie clé pour la construction de «l'Internet des objets», la technologie RFID (Radio Frequency Identification) a attiré l'attention des gens ces dernières années.
L'identification par radiofréquence (RFID) est une technologie de communication sans fil qui peut identifier des cibles spécifiques et lire et écrire des données connexes par des signaux radio sans identifier le contact mécanique ou optique entre le système et une cible spécifique. La technologie RFID est basée sur le modèle de couplage de transformateur (transfert d'énergie et transmission de signaux entre primaire et secondaire) dans la gamme basse fréquence, et est basée sur le modèle de couplage spatial de la cible de détection radar à haute fréquence. (Le radar émet un signal d'onde électromagnétique et transporte ensuite l'information cible renvoyant le radar après avoir heurté la cible.
Le signal radio est transmis par l'intermédiaire d'un champ électromagnétique radiofréquence et transmis à partir d'une étiquette attachée à l'objet pour identifier automatiquement et suivre l'objet. Certaines étiquettes reçoivent de l'énergie du champ électromagnétique émis par le système de reconnaissance lorsqu'elles sont identifiées et ne nécessitent pas de batterie. En outre, l'étiquette elle-même a une source d'énergie et peut émettre activement des ondes radio (champs électromagnétiques accordés à une fréquence radio). L'étiquette contient des informations stockées électroniquement qui peuvent être identifiées à quelques mètres près. Contrairement au code à barres, l'étiquette de radiofréquence n'a pas besoin d'être dans la ligne de visée de l'identificateur, mais elle peut également être intégrée dans l'objet à suivre.
Le lecteur de l'étiquette électronique RFID communique sans fil à travers l'antenne et l'étiquette électronique RFID, et peut lire ou écrire le code d'identification d'étiquette et les données de mémoire. La technologie RFID peut identifier les objets mobiles à grande vitesse et peut identifier plusieurs étiquettes en même temps. L'opération est rapide et facile.
Tag: Il se compose d'un élément de couplage et d'une puce. Chaque étiquette a un code électronique unique et est attachée à l'objet pour identifier l'objet cible.
Lecteur: un appareil qui lit (parfois écrit) des informations d'étiquette et peut être conçu pour être tenu à la main ou à l'arrêt;
Antenne: transmet les signaux RF entre les tags et les lecteurs.
Figure 1: Schéma du système RFID
Le développement des produits RFID passifs est le plus précoce, et c'est aussi le produit le plus développé et le plus utilisé. Par exemple, les cartes de bus, les cartes de repas de cafétéria, les cartes bancaires, les cartes d'accès hôtelières, les cartes d'identité de deuxième génération, etc., qui peuvent être vues partout dans notre vie quotidienne, sont des contacts de proximité. La fréquence de fonctionnement principale de ses produits sont basse fréquence 125KHZ, haute fréquence 13.56MHZ, UHF 433MHZ, UHF 915MHZ.
Les produits RFID actifs ont été progressivement développés ces dernières années. Leurs caractéristiques d'identification automatique à longue distance déterminent leur énorme espace d'application et leur potentiel de marché. Dans le domaine de l'identification automatique longue distance, telles que les prisons intelligentes, les hôpitaux intelligents, le stationnement intelligent, les transports intelligents, les villes intelligentes, le monde intelligent et l'Internet des objets, il existe des applications majeures. Active RFID a émergé dans ce domaine et appartient à la catégorie de l'identification automatique à longue distance. La fréquence de fonctionnement principale du produit est UHF 433MHZ, micro-ondes 2.4GHZ et 5.8GHZ.
Le protocole de communication d'interface aérienne régule l'échange d'informations entre le lecteur et l'étiquette électronique, visant à l'interconnexion et l'interopérabilité entre les équipements de production des différents fabricants. L'ISO / CEI a mis au point cinq types de protocoles d'interface aérienne.
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Design passif RFID
Dans les applications technologiques actuelles, les produits RFID passifs sont les produits les plus utilisés. Dans de nombreux modèles de circuits appliqués à la RFID passive, le module RC522 à 13,56 MHz est utilisé dans de nombreux cas. C'est un module RFID passif largement utilisé. Pour le circuit d'application de RC522, il faut utiliser l'alimentation 3V3 DC, puis recevoir les informations via l'interface SPI pour communiquer. Le schéma d'application est représenté sur la figure 2 ci-dessous:
Science dure | Parler de la technologie RFID
Figure II: Schéma d'application RC522
Le circuit d'antenne à 13,56 MHz comprend un circuit de réception de signal et un circuit d'émission de signal. Le circuit d'émission de signal est divisé en une section de filtrage CEM, une section de circuit d'adaptation et une section de circuit de bobine.
Circuit d'émission: La partie de transmission de signal peut être subdivisée en circuit de filtre CEM, circuit d'adaptation de résonance et d'impédance, et bobine. parmi eux:
Circuit de filtre EMC: principalement composé de filtre passe-bas de circuit de filtre passe-bas LC, puce de lecteur envoyé via le signal d'antenne TX1 et TX2 est principalement 13,56 Mhz, mais il est inévitable, il y aura des harmoniques supérieures. Par conséquent, la fonction principale de cette partie du filtre passe-bas est de filtrer les signaux indésirables au-dessus de 13,56 Mhz. Ceci facilite la communication normale entre le lecteur de cartes et la carte, et réduit également les interférences électromagnétiques de la section d'antenne avec l'espace ou les circuits proches.
Circuit de correspondance: Cette section ajuste principalement la fréquence de résonance de l'ensemble de la section de transmission de l'antenne à environ 13,56 Mhz. Cela peut augmenter l'amplitude du signal sur la bobine pour faciliter le rayonnement du champ magnétique. De plus, le circuit d'adaptation doit correspondre à la résistance du circuit émetteur à la résistance de sortie de la puce de lecture, typiquement 50 ohms (différente de la puce). Cela peut permettre à la partie antenne d'obtenir la puissance maximale, ce qui favorise l'amélioration de la distance de lecture.
Bobine: La bobine peut être une bobine PCB ou une bobine de fil de cuivre.
Circuit de réception: Le circuit de réception de signal est relativement simple et se compose de quatre composants. Le condensateur Cmin peut lire de manière stable la tension de référence fixe Vmin fournie de manière interne par la puce, et R1 introduit cette tension de référence sur la broche RX pour ajouter un signal fixe à la puce. Niveau DC, CRx du circuit de génération pour introduire le signal de retour et Vmin superposés dans la puce. En ajustant le rapport de R2 et R1, l'amplitude du signal de broche Rx peut être ajustée de sorte que la distance de lecture de la puce soit optimisée.
Notez également les points suivants dans la conception du circuit imprimé:
L'ensemble du circuit émetteur doit prêter attention à la conception symétrique. Les longueurs de trace des deux signaux de Tx1 et Tx2 doivent être aussi cohérentes que possible.
Les deux inductances doivent être empaquetées avec plus de 0805, pour s'assurer qu'il y a suffisamment de courant (680nH / 0805), sinon cela ne favorise pas la lecture de la carte à longue distance.
La longueur et la largeur de la bobine de carte dépend de la situation spécifique. Si le circuit n'est pas limité par le moule, il peut être conçu pour être compatible avec la longueur et la largeur de la carte ordinaire. Si la taille de la bobine est limitée, la zone de la bobine peut également être réduite. Le principe général est de concevoir la carte pour qu'elle soit la même que la taille de la carte en cours de lecture. Le nombre de tours de la bobine, et la longueur et la largeur de 4x sur 3x3cm peuvent être trop pour ajuster les paramètres. Si elle est inférieure à 3x3cm, le nombre de tours peut être augmenté à 6 cercles ou plus; la largeur de trace de la bobine de circuit imprimé est comprise entre 0,5 mm et 1 mm, et l'espacement et la largeur de ligne peuvent être les mêmes. De plus, la transition d'angle de bobine est la meilleure avec un arc de cercle.
Bobine partie, pas une grande surface de cuivre, sinon il provoquera une perte importante de champ magnétique effet de courant de Foucault devrait prêter attention à la portée de la bobine (l'espace entier autour de la bobine) ne peut pas avoir une grande surface de composants métalliques, objets métalliques, revêtement métallique et ainsi de suite.
La masse de tous les dispositifs de l'ensemble du circuit de transmission doit être connectée à la même ligne de terre et retourner à la broche TVSS de la puce, et une grande surface de cuivre ne peut pas être revêtue près du dispositif de circuit d'antenne. fils.
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Pour résumer
À l'ère du développement continu de la technologie de l'Internet des objets, la technologie RFID, en tant que couche de détection utilisée dans l'Internet des objets, est étroitement liée à l'Internet des objets. Ces dernières années, la technologie RFID a considérablement accru la fonction de l'Internet des objets et enrichi le contenu de l'Internet des objets. Le développement de l'Internet des objets a également favorisé le développement et l'application de la technologie RFID, notamment pour l'Internet des objets et les médicaments. Exigences spéciales, les étiquettes RFID peuvent non seulement fournir des informations statiques sur les marchandises, mais aussi fournir des informations sur l'emplacement des marchandises et la température environnante, l'humidité et d'autres informations dynamiques, améliorant considérablement le degré d'intelligence des étiquettes RFID. Actuellement, l'Internet des Objets utilisant la couche de détection RFID a réalisé une communication «humain à humain» et une communication «humaine et matérielle», mais pour réaliser une communication et une interaction «objet à objet» dans le futur Internet des Objets, il doit être amélioré pour inclure «Le niveau d'intelligence qui rend les étiquettes intelligentes RFID». En outre, la normalisation, l'interopérabilité, les accords, les réglementations et les technologies de connexion doivent encore être améliorés et améliorés.
