Nguyên tắc cơ bản của hệ thống RFID

1. Nguyên tắc cơ bản

Từ góc độ phương pháp giao tiếp và cảm biến năng lượng giữa thẻ điện tử và đầu đọc, hệ thống nói chung có thể được chia thành hai loại, đó là hệ thống ghép cảm ứng (Khớp nối cảm ứng) và hệ thống ghép tán xạ ngược điện từ (Khớp nối tán xạ ngược). Khớp cảm ứng thực hiện ghép thông qua từ trường xen kẽ tần số cao trong không gian, dựa trên định luật cảm ứng điện từ; Khớp tán xạ ngược điện từ, tức là mô hình nguyên lý của radar, sóng điện từ phát ra sẽ phản xạ sau khi chạm vào mục tiêu, đồng thời mang lại thông tin mục tiêu, dựa trên quy tắc truyền không gian của sóng điện từ.

2. Hệ thống RFID ghép cảm ứng

Phương pháp ghép cảm ứng của RFID tương ứng với giao thức ISO/IEC 14443. Thẻ điện tử được ghép nối cảm ứng bao gồm một vật mang dữ liệu điện tử, thường bao gồm một vi mạch đơn và một cuộn dây diện tích lớn được sử dụng làm ăng ten.

Hầu như tất cả các thẻ điện tử được ghép nối cảm ứng đều hoạt động thụ động. Tất cả năng lượng cần thiết cho hoạt động của vi mạch trong thẻ được cung cấp bởi năng lượng điện từ cảm ứng được gửi bởi đầu đọc. Trường điện từ mạnh tần số cao được tạo ra bởi cuộn dây ăng-ten của đầu đọc và đi qua mặt cắt cuộn dây và không gian xung quanh của cuộn dây để gây ra cảm ứng điện từ trong các thẻ điện tử gần đó.

3. Tán xạ ngược điện từhệ thống RFID

(1) Điều chế tán xạ ngược

Công nghệ radar cung cấp cơ sở lý thuyết và ứng dụng cho phương pháp ghép tán xạ ngược của RFID. Khi sóng điện từ gặp mục tiêu không gian, một phần năng lượng của nó sẽ bị mục tiêu hấp thụ, phần còn lại bị phân tán ra nhiều hướng với cường độ khác nhau. Trong số năng lượng bị tán xạ, một phần nhỏ bị phản xạ trở lại anten phát và được anten thu lại (vì vậy anten phát cũng là anten thu). Tín hiệu nhận được được khuếch đại và xử lý để thu được thông tin liên quan về mục tiêu.

Khi sóng điện từ được phát ra từ ăng-ten vào không gian xung quanh, chúng sẽ gặp các mục tiêu khác nhau. Một phần năng lượng sóng điện từ đến mục tiêu (suy giảm không gian tự do) được mục tiêu hấp thụ, phần còn lại bị phân tán theo nhiều hướng khác nhau với cường độ khác nhau. Một phần năng lượng phản xạ cuối cùng sẽ quay trở lại anten phát và được gọi là tiếng vang. Trong công nghệ radar, sóng phản xạ này có thể được sử dụng để đo khoảng cách và hướng của mục tiêu.

Đối với các hệ thống RFID, ghép tán xạ ngược điện từ có thể được sử dụng để hoàn thành việc truyền dữ liệu từ thẻ điện tử đến đầu đọc bằng cách sử dụng phản xạ sóng điện từ. Phương pháp làm việc này chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống có tần số 915 MHz, 2,45Gnz hoặc cao hơn.

(2) Phương pháp ghép tán xạ ngược RFID

Tần số mà sóng điện từ được phản xạ từ mục tiêu được xác định bởi mặt cắt phản xạ. Kích thước của mặt cắt phản xạ có liên quan đến một loạt các tham số, chẳng hạn như kích thước, hình dạng và vật liệu của mục tiêu, bước sóng và hướng phân cực của sóng điện từ, v.v. Vì hiệu suất phản xạ của mục tiêu thường tăng theo tần số tăng lên, phương pháp ghép tán xạ ngược RFID sử dụng UHF và UHF, đồng thời khoảng cách giữa bộ phát đáp và đầu đọc lớn hơn 1 m. Đầu đọc, bộ tiếp sóng (thẻ điện tử) và ăng-ten tạo thành một hệ thống liên lạc thu phát.