Introduction à la technologie RFID
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Comme nous le savons tous, les Jeux Olympiques sont actuellement le plus grand événement sportif complet au monde, intégrant compétitions sportives, loisirs, communication, jeux, shopping et autres activités commerciales. Par conséquent, les sites olympiques accueillant cet événement accepteront certainement un large public, athlètes, dirigeants, personnel de service, etc., et l'identité de la foule est extrêmement complexe et en constante mutation.
Comment vérifier la validité du ticket et des documents détenus par le personnel? Comment suivre et interroger les gens à temps pour entrer dans la zone désignée? Comment avertissez-vous et guidez-vous les personnes à partir rapidement lorsqu'elles entrent ou sont interdites illégalement? Comment vérifier le degré d'encombrement d'une zone donnée en temps réel? L'utilisation du système de gestion des billets électroniques RFID permettra d'atteindre une gestion efficace et de qualité.
Le ticket électronique RFID est un nouveau type de ticket qui intègre la puce intelligente au support, tel que des tickets en papier pour la vérification / contrôle rapide de tickets, le suivi précis du positionnement et la gestion des requêtes en temps réel pour le détenteur du ticket. Les Jeux olympiques de Beijing 2008 utiliseront des billets électroniques basés sur la technologie de puce RFID afin de refléter de manière claire la profonde connotation de "Jeux olympiques des sciences et de la technologie" et des "Jeux olympiques humanistes".
L'auteur a compilé des documents liés à la RFID pour votre référence.
1. Qu'est-ce que la RFID?
La RFID est une radiofréquence
Abréviation d'identification, c'est-à-dire identification par radiofréquence. Souvent appelées puces électroniques inductives ou cartes de proximité, cartes de proximité, cartes sans contact, étiquettes électroniques, codes à barres électroniques, etc. un système RFID complet composé d'un lecteur et d'un transpondeur est composé de deux parties. Le principe d'action est le lecteur.
L'énergie des ondes radioélectriques d'une fréquence spécifique est transmise au transpondeur afin de piloter le circuit du transpondeur afin d'envoyer le code d'identification interne, et le lecteur reçoit le code d'identification.
La spécialité du transpondeur est qu'il ne contient pas de pile, sans contact et sans carte; il ne craint donc pas la poussière, et le mot de passe de la puce est le seul au monde qui ne puisse être copié, avec une sécurité élevée et une longue durée de vie.
La RFID est parfois appelée étiquette de volume électronique ou étiquette de fréquence radio. Grâce à cette technologie d’identification automatique sans contact, en tant que version sans fil du code à barres, l’application est très étendue, comme les puces animales, le contrôle d’accès, le contrôle de parc de stationnement, l’automatisation de la chaîne de production, la gestion du matériel, etc. Les étiquettes peuvent stocker des données allant de 512 octets à 4 mégaoctets, en fonction du type de commerçant. Les données stockées sur l'étiquette sont déterminées par l'application du système et les normes correspondantes. Par exemple, une étiquette de volume peut indiquer la production, le transport, le stockage et l'identification des machines, des animaux et des individus. L'étiquette de volume peut également être connectée à une base de données pour stocker des informations sur le numéro de stock du produit, l'emplacement actuel, le statut, le prix de vente et le numéro de lot. De manière correspondante, l’étiquette RF peut déterminer directement la signification du code sans lire la base de données lors de la lecture des données.
La figure ci-dessous montre la structure interne de l'étiquette électronique: puce + antenne
Le système RFID le plus élémentaire comprend trois parties.
Étiquette: composée d’un composant de couplage et d’une puce, chaque étiquette a un code électronique unique associé à l’objet afin d’identifier celui-ci;
Lecteur: un appareil qui lit (et parfois écrit) les informations d'étiquette, qui peut être conçu comme un ordinateur de poche ou de type fixe;
Antenne: Transmet des signaux RF entre l’étiquette et le lecteur.
La figure suivante montre la composition du système RFID.
Le système RFID contient au moins deux parties, une étiquette de volume électronique et un lecteur. L'étiquette électronique est le support de données du système RFID, et l'étiquette électronique est composée d'une antenne d'étiquette et d'une puce spécifique à l'étiquette. Selon les différentes méthodes d’alimentation de bobine électronique, l’étiquette électronique peut être divisée en étiquettes électroniques actives (Active Tag), étiquettes électroniques passives (étiquettes passives) et étiquettes électroniques semi-passives (étiquettes semi-passives). L'étiquette électronique active contient une batterie, l'étiquette radio passive ne comporte pas de batterie intégrée et l'étiquette semi-passive repose partiellement sur la batterie.
L'étiquette électronique peut être divisée en étiquette électronique basse fréquence, étiquette électronique haute fréquence, étiquette électronique ultra haute fréquence et étiquette électronique hyperfréquence en fonction de la fréquence. Selon le type d'emballage, il peut être divisé en étiquettes de carte de crédit, étiquettes linéaires, étiquettes en papier, étiquettes en tubes de verre, étiquettes rondes et étiquettes spéciales.
Le lecteur RFID (lecteur / graveur) communique sans fil avec l'étiquette électronique RFID par l'intermédiaire de l'antenne et peut lire ou écrire le code d'identification de l'étiquette et les données de la mémoire. Un lecteur typique comprend un module haute fréquence (émetteur et récepteur), une unité de contrôle et une antenne de lecteur.
2. Historique du développement RFID
La RFID hérite directement du concept de radar. En 1948, Harry Stokeman "Communication with Reflected Power" jeta les bases théoriques de la RFID.
De 1941 à 1950, l’amélioration et l’application du radar ont donné naissance à la technologie RFID. En 1948, les bases théoriques de la technologie RFID ont été posées.
De 1951 à 1970, la théorie de la technologie RFID a été développée et quelques tentatives d’application ont été lancées.
De 1971 à 1980, la technologie RFID et le développement de produits ont connu une période de grand développement. Divers tests de la technologie RFID ont été accélérés et certaines des premières applications RFID sont apparues.
De 1981 à 1990, la technologie et les produits RFID sont entrés dans la phase d'application commerciale et des applications à différentes échelles sont apparues.
De 1991 à 2000, les problèmes de normalisation de la technologie RFID ont été de plus en plus pris en compte, les produits RFID ont été largement adoptés et les produits RFID sont progressivement devenus une partie intégrante de la vie des gens.
Depuis 2001, les problèmes de normalisation sont de plus en plus prisés par les gens, et les produits RFID sont de plus en plus abondants, les étiquettes électroniques actives,
Des étiquettes électroniques passives et des étiquettes électroniques semi-passives ont été mises au point, le coût de l’étiquetage électronique a été constamment réduit et le secteur des applications d’échelle a connu une expansion.
La technologie et les applications RFID se développent également rapidement en Chine. En juin 2006, le Livre blanc sur la politique technologique chinoise en matière d'identification par radiofréquence (RFID), élaboré conjointement par plus de 10 ministères et commissions, notamment le ministère de la Science et de la Technologie et le ministère de l'Industrie de l'information, a été annoncé. Ce livre blanc donne un calendrier approximatif pour l’élaboration des normes chinoises: au cours de la période d’incubation (2006-2008), conformément au cadre du système de normes RFID national, les normes techniques et les normes d’application correspondantes sont formulées; dans la période de croissance (2007-2012), de base Formé un système chinois standard RFID.
3. Comment fonctionne la RFID
Le modèle de base du système RFID est présenté ci-dessous.
Le couplage de l’étiquette spatiale (sans contact) entre l’étiquette électronique et le lecteur est réalisé par le composant de couplage et, dans le canal de couplage, le transfert d’énergie et l’échange de données sont réalisés en fonction de la relation de synchronisation.
Il existe deux types de couplage de signaux RF qui se produisent entre le lecteur et l'étiquette électronique.
(1) couplage inductif. Le modèle de transformateur est couplé par un champ magnétique alternatif spatial à haute fréquence, basé sur la loi d'induction électromagnétique, comme indiqué dans la figure suivante.
(2) Couplage par rétrodiffusion électromagnétique: le modèle de principe du radar, l'onde électromagnétique émise, frappe la cible, réfléchit et renvoie les informations de la cible, en fonction de la loi de propagation spatiale de l'onde électromagnétique.
Lecteur RFID de type à couplage par rétrodiffusion électromagnétique (ci-dessus)
Comme avec le principe de la radio, l'étiquette RF et le lecteur sont également modulés sur la même fréquence pour fonctionner. LF, HF,
UHF correspond à RF à différentes fréquences. LF signifie fréquence radio basse fréquence, environ 125 KHz, HF signifie fréquence radio haute fréquence, environ 13,54 MHz, UHF signifie fréquence radio UHF, dans la plage de 850 à 910 MHz, il y a un lecteur hyperfréquence 2.4G.
Le procédé de couplage inductif convient généralement aux systèmes d'identification par radiofréquence à courte portée fonctionnant aux moyennes et basses fréquences. Le procédé de couplage par rétrodiffusion électromagnétique convient généralement aux systèmes d’identification par radiofréquence à longue portée fonctionnant à haute fréquence et à micro-ondes.
Les fréquences RFID utilisées dans différents pays sont également différentes. La fréquence UHF européenne est de 868 MHz, tandis que celle des États-Unis est de 915 MHz. À l’heure actuelle, le Japon n’autorise pas l’utilisation de l’UHF dans la technologie RF. Les gouvernements ont également limité l'impact des lecteurs sur d'autres appareils en ajustant leur puissance. Certaines organisations, telles que le Global Business Facilitation Council, encouragent les gouvernements à supprimer les restrictions, et les fabricants d'étiquettes et de lecteurs développent également des systèmes pouvant utiliser différents systèmes de fréquences pour éviter ces problèmes.
4. Principe anti-collision du lecteur RFID
Une des difficultés de la technologie RFID est que plusieurs étiquettes sont lues simultanément. Pour réaliser cette fonction, la technologie adoptée en communication est "anti-collision". La lecture de plusieurs étiquettes en même temps est souvent le cas où la RFID est de loin supérieure aux codes à barres, mais s’il n’ya pas de fonction «anti-collision», le système RFID ne peut lire et écrire qu’une seule étiquette. Dans ce cas, s'il y a plus de deux étiquettes dans la plage lisible en même temps, cela provoquera une erreur de lecture.
Même un système RFID doté de la fonctionnalité "anti-collision" ne lit pas le contenu de toutes les étiquettes en même temps. Dans le cas où plusieurs étiquettes sont détectées en même temps, la fonction de récupération du signal et d'empêchement de la collision commence à fonctionner. Afin d'effectuer la recherche, la condition de recherche est d'abord déterminée. Par exemple, les étapes opérationnelles de la fonction anticollision de type ALOHA appliquée dans le système RFID de la bande 13,56 MHz sont les suivantes.
1) Tout d’abord, le lecteur spécifie le nombre spécifique de bits (environ 1 à 4 bits) de la mémoire d’étiquettes de volume électroniques en nombre de lots.
2) L'étiquette de volume électronique discrétise le minutage de la réponse en fonction du nombre de fois. Par exemple, dans le cas d'un lot de numéros à deux chiffres "00, 01, 10, 11", le lecteur répondra à ces quatre possibilités une par une à des moments différents.
3) S'il n'y a qu'une seule étiquette électronique à la fois, les données normales de l'étiquette électronique peuvent être obtenues. Une fois les informations lues, le lecteur envoie une commande de veille (veille / muet) qui ne répond pas à l’étiquette électronique pendant un certain temps pour l’endormir, évitant ainsi la réponse.
4) Si plusieurs étiquettes électroniques lui répondent en même temps, elles sont considérées comme "conflictuelles". Dans ce cas, le nombre de fois enregistrés par les deux autres chiffres de la mémoire est répété, et le traitement de 2) ci-dessus est répété.
5) Après avoir répondu à toutes les étiquettes électroniques, le lecteur leur envoie une commande de réveil (réveil) pour terminer la lecture de toutes les étiquettes électroniques.
Dans un tel système RFID doté d'une fonction "anti-collision", afin de ne lire qu'une seule étiquette, le nombre de réglages est lu et extrait de manière répétée par lots. Par conséquent, dans le cas d’une lecture ponctuelle avec un certain nombre d’étiquettes, toutes les étiquettes sont lues à la même vitesse, plus le nombre d’étiquettes lues à la fois est long, plus le temps requis pour effectuer la lecture est simple. calcul simple Plus cela prend de temps.
L'atteinte de "l'anti-collision" est une condition essentielle pour que la RFID remplace les codes à barres dans le domaine de la logistique. Par exemple, dans un supermarché, les marchandises sont placées dans un panier pour les prix. Afin de réaliser cette méthode de tarification, la fonction "anti-collision" doit être complète. Un système RFID doté d'une fonction "anti-collision" est plus coûteux qu'un système ne disposant pas d'une telle fonction. Lorsqu'un utilisateur individuel fabrique un système RFID, il n'est pas nécessaire de sélectionner un lecteur anticollision s'il n'est pas nécessaire de procéder à plusieurs ID en même temps.