Ein kurzer Artikel, der Ihnen RFID vorstellt

Apropos RFID: Viele Freunde haben noch nie davon gehört oder wissen nicht, was es ist. Wenn wir im Supermarkt auschecken, kann der Kassierer das Produkt durch eine Bewegung des Barcodescanners identifizieren; Wenn wir an der Autobahnmautstelle vorbeikommen, kann die Gebühr automatisch ohne Anhalten abgezogen werden; Wenn wir Bücher aus der Bibliothek ausleihen, kann der Administrator die Registrierung mit einem Lichtscan abschließen; Diese gemeinsamen Momente verbergen alle denselben „unsichtbaren Helden“ - RFID.

RFID wurde tatsächlich vor langer Zeit geboren und bedient still und leise alle Lebensbereiche in jeder Ecke. RFID ist die Abkürzung für Radio Frequency Identification und der chinesische Name lautet Wireless Radio Frequency Identification. Einfach ausgedrückt handelt es sich um eine berührungslose automatische Identifikationstechnologie, die die Informationsidentifizierung ohne menschliches Eingreifen realisieren kann.

Entwicklung von RFID

Die Anwendung von RFID lässt sich bis in den Zweiten Weltkrieg zurückverfolgen, als das US-Militär damit alliierte Flugzeuge identifizierte, um versehentliche Treffer befreundeter Streitkräfte zu vermeiden. Der Aufschwung begann in den 1980er Jahren und reifte allmählich. Neben dem Militär besteht auch in vielen anderen Branchen die Notwendigkeit, verschiedene Gegenstände zu identifizieren. Aus diesem Grund müssen viele Etiketten an den Artikeln angebracht und viele Informationen auf den Etiketten eingetragen werden. Dies ist eine Verschwendung von Zeit und Arbeitskraft und die Datenfehlerrate ist relativ hoch. Um Arbeit zu sparen und ihre Hände frei zu haben, begannen die Menschen, nach einer Methode zur automatischen Identifizierung zu suchen, und so entstand RFID. Es hilft Menschen bei der Lösung vieler Probleme wie langsamer manueller Eingabegeschwindigkeit, hoher Fehlerrate, hoher Arbeitsintensität, einfacher und sich wiederholender Arbeiten usw. und verbessert außerdem die Echtzeit und Genauigkeit des Informationssystems, was die Arbeit verschiedener Branchen erheblich erleichtert.

Zusammensetzung von RFID

Der Aufbau von RFID ist sehr einfach und besteht aus drei Komponenten: elektronischer Tag, Antenne und Lesegerät. Dies alles sind unverzichtbare Bestandteile von RFID, um seine Arbeit zu erfüllen.

Elektronisches Etikett

Das elektronische Etikett ist ein Mikrogerät, das Zielinformationen (z. B. ID, Attributdaten) speichert, was einem „drahtlosen Personalausweis“ entspricht. Seine Kernfunktion besteht darin, Energie, Analyseanweisungen und Feedbackdaten zu empfangen.

Antenne

Die Antenne ist der physikalische Übertragungskanal für Energie und Signale zwischen dem Lesegerät und dem Tag. Seine Hauptfunktion besteht darin, Signale zu senden und zu empfangen.

 

Leser

Der Leser ist ein digitaler Transceiver, der für die Einleitung der Kommunikation, die Signalverarbeitung und die Verwaltung der Dateninteraktion verantwortlich ist, was einem „drahtlosen Kartenleser“ entspricht.

 

Funktionsprinzip von RFID

Das Funktionsprinzip von RFID ist nicht kompliziert. Die Kommunikationssprache zwischen RFID und Lesegerät sind elektromagnetische Wellen. Das Lesegerät, die Antenne und das elektronische Etikett realisieren die Energieübertragung und Dateninteraktion durch elektromagnetische Wellen. Die logische Beziehung lässt sich wie folgt zusammenfassen: Das Lesegerät sendet Anweisungen und empfängt das Rücksignal des Tags unter der Kontrolle des Hosts, die Antenne ist für die Aussendung und den Empfang elektromagnetischer Wellen verantwortlich und das elektronische Tag reagiert passiv oder aktiv und gibt Informationen zurück.

Elektronisches RFID-Tag

Der elektronische Tag entspricht dem „Personalausweis“ von RFID. Es verfügt hauptsächlich über zwei Speicherbereiche: - Im ID-Bereich wird die weltweit einzigartige „Identitätskartennummer“ (UID) gespeichert, die von niemandem geändert werden kann. Der Benutzerdatenbereich ist wie ein Notizblock, auf dem Sie nach Belieben schreiben und zeichnen können, sodass jeder die Informationen speichern kann, die er benötigt. Antenne
Die Antenne entspricht dem „Mund“ und „Ohr“ von RFID und ist für das Senden und Empfangen elektromagnetischer Wellensignale verantwortlich, sodass RFID mit dem Lesegerät „chatten“ kann. Leser
Das Lesegerät entspricht dem „Übersetzer“ von RFID. Das Lesegerät sendet zunächst ein Signal über die Antenne. Nach dem Empfang sendet der RFID die im Tag enthaltenen Informationen über die Antenne zurück an das Lesegerät. Abschließend übermittelt das Lesegerät die Informationen an den Host, um die Identifizierung abzuschließen.

RFID-Frequenz

RFID kann je nach Häufigkeit in vier Kategorien eingeteilt werden: Niederfrequenz, Hochfrequenz, Ultrahochfrequenz und Mikrowelle. Unterschiedliche Frequenzen haben unterschiedliche Eigenschaften und spielen in unterschiedlichen Szenarien eine einzigartige Rolle.

 

Niedrige-Frequenz (125 KHz)

Wie eine sich langsam-bewegende Person, die leise spricht, muss sich der Leser innerhalb von 1,2 Metern aufhalten, um deutlich hören zu können. Aber es hat eine starke Durchdringung und kann nicht durch andere Hindernisse als Metall blockiert werden, was für Nah{3}szenen wie Parkplätze und Zugangskontrolle geeignet ist.

Hochfrequenz (13,56 MHz)

Wie ein „Maschinengewehr“ mit hoher Sprechgeschwindigkeit, aber die Übertragungsreichweite beträgt ebenfalls etwa 1,2 Meter. Dies ist häufig bei der Ausleihe von Bibliotheksbüchern und im medizinischen Logistikmanagement zu beobachten.

Ultra-Hochfrequenz (860–960 MHz)

Wie eine „laute Stimme + schneller Mund“ kann es auch aus einer Entfernung von 4 Metern kommunizieren und verfügt über eine eigene Stromversorgung (aktiv), die für Szenen geeignet ist, die eine schnelle Identifizierung erfordern, wie z. B. Produktionslinien und Containermanagement.
Mikrowelle (2,45 GHz, 5,8 GHz)
Wie ein „Langstrecken-Champion“ kann er bis zu mehr als 100 Meter weit übermitteln, mobile Fahrzeugidentifikation und Fernzugriffskontrolle sind darauf angewiesen.

Aktiv und passiv

Die Übertragungsentfernung von Informationen hängt nicht nur von der Frequenz, sondern auch von vielen anderen Faktoren ab. Beispielsweise ist die Art der Energieversorgung, die als nächstes eingeführt werden soll, einer der bestimmenden Faktoren. RFID wird entsprechend der Energieversorgungsmethode in zwei Typen unterteilt, nämlich aktives RFID und passives RFID, die auch in der Kommunikationsmethode der aktiven Methode (aktiv) und der passiven Methode (passiv) entsprechen.

 

Niedrige Frequenz

Niederfrequenz ist im Allgemeinen passiv. Passive elektronische Tags verfügen über keine eigene Stromversorgung und verfügen nicht über eine Energieversorgung. Sie können nicht aktiv sprechen. Sie benötigen das Lesegerät, um ihnen Funkwellen zu übermitteln. Sie nutzen den empfangenen induzierten Strom, um dem Leser ihre Informationen mitzuteilen. Sie gehören zur passiven Familie. Obwohl die Niederfrequenz langsam und leise spricht, haben ihre Stimmen eine starke Durchdringung. Allgemeine Hindernisse außer Metall können die Kommunikation zwischen ihnen und dem Lesegerät nicht blockieren. Aufgrund ihrer begrenzten Kommunikationsdistanz sind sie jedoch meist im Haustiermanagement, im Sportreitveranstaltungsmanagement usw. tätig, wo keine große Distanz erforderlich ist.

 

Hochfrequenz

Hochfrequenz ist im Allgemeinen passiv. Neben Metall kann das Signal auch die meisten Materialien durchdringen, diese Hindernisse verringern jedoch die Entfernung ihrer Schallausbreitung. Sie werden in der automatischen Parkplatzaufladung, der Zugangskontrolle für Hotels und Gemeinden, der Bibliotheksverwaltung und an anderen Orten eingesetzt.

 

UHF

UHF ist im Allgemeinen passiv und UHF-Signale können kein Metall durchdringen. Metall hat einen erheblichen und starken Einfluss auf RFID-UHF-Signale und ist eine der häufigsten Störquellen bei UHF-RFID-Anwendungen. UHF wird im Allgemeinen in der Automatisierung von Produktionslinien, im Luftfahrtpaketmanagement, im Containermanagement, im Eisenbahnpaketmanagement und an anderen Orten mit hohen Anforderungen an die Übertragungsgeschwindigkeit eingesetzt.

 

Der einfachste Weg, zwischen aktiv und passiv zu unterscheiden, besteht darin, zu prüfen, ob der elektronische Tag über eine eigene Stromversorgung verfügt. Tags mit eigener Stromversorgung sind aktiv, während Tags ohne Stromversorgung passiv sind

 

Mikrowellen

Mikrowellen sind im Allgemeinen aktiv und elektronische Mikrowellen-Tags verfügen über eine eigene Stromversorgung. Um eine relativ hohe Sprechfrequenz zu erreichen, benötigen sie eine eigene Stromversorgung zur Energieversorgung. Aufgrund ihrer eigenen Stromversorgung können sie auch aktiv Hochfrequenzsignale an das Lesegerät senden, und ihre eigene Stromversorgung ermöglicht eine weitere Übertragung ihrer Signale. Mikrowellen-RFID wird häufiger zur Identifizierung mobiler Fahrzeuge, zur elektronischen Fernbedienung und an anderen Orten eingesetzt, an denen hohe Anforderungen an Übertragungsgeschwindigkeit und Übertragungsentfernung gestellt werden. Nehmen Sie als Beispiel die automatische Mauterhebung von Hochgeschwindigkeits-ETC-Fahrzeugen. Da sich das Fahrzeug während der Fahrt schneller bewegt, wird ein Mikrowellen-RFID mit einer schnelleren Sprechgeschwindigkeit benötigt. Der Besitzer klebt den Mikrowellen-Elektronikanhänger ins Auto. Der elektronische Mikrowellen-Tag verfügt über eine eigene Stromversorgung und sendet jederzeit elektromagnetische Wellen über die Antenne aus, um seinen Standort zu markieren. Wenn das Fahrzeug die Mautstation passiert, sendet das Lesegerät über seine Antenne ein Signal, um die Fahrzeuginformationen abzurufen. Der elektronische Mikrowellen-Tag überträgt die Fahrzeuginformationen an das Lesegerät. Das Lesegerät empfängt die Informationen und berechnet die zu zahlenden Gebühren je nach Fahrzeugmodell und Entfernung und überträgt die verarbeiteten Informationen (Maut) dann zurück an den elektronischen Mikrowellen-Tag. Dann kann das Fahrzeug passieren, nachdem der Eigentümer die Gebühr bezahlt hat. Der gesamte Vorgang dauert nur 2 Sekunden, was sehr effizient ist.

RFID-Anwendungen

Alle Lebensbereiche haben stark von der Popularisierung und Anwendung der RFID-Technologie profitiert. Beispielsweise ist der traditionelle Einzelhandel bei der Bestandsverwaltung auf Barcodes angewiesen, was ein manuelles Scannen jedes Artikels erfordert. Es ist nicht nur ineffizient (ein Supermarktinventar von 1.000 Quadratmetern kann mehrere Stunden oder sogar einen Tag dauern), sondern es kommt auch leicht zu einer Verfälschung der Bestandsdaten durch verpasstes oder falsches Scannen, was wiederum zu „Nicht vorrätigen“ oder „Rückstand“-Problemen führt. Nach der Einführung der RFID-Technologie können RFID-Tags die gesamten Lebenszyklusdaten von Waren wie Lagerung, Regale, Verkäufe und Retouren aufzeichnen, und das System aktualisiert den Bestandsstatus in Echtzeit. Geschäfte können genau erkennen, „welche Waren sich in den Regalen befinden, welche sich im Lager befinden und welche kurz vor dem Ausverkauf stehen“, wodurch „falsche Nichtbestände“ (Waren befinden sich tatsächlich im Lager, aber nicht in den Regalen) oder übermäßige Bevorratung aufgrund von Informationsverzögerungen vermieden werden und die Effizienz des Lagerumschlags um 20–50 % verbessert wird.

 

In der Lager- und Logistikbranche erforderte der Warenein- und -ausgang in der Vergangenheit manuelle Zähl- und Erfassungsformulare, was nicht nur viel Personal und Zeit kostete. Mit der Einführung der RFID-Technologie können Gabelstapler nun die Frachtinformationen zwischen dem Ein- und Ausladen schnell lesen und die Ein- und Ausstiegsinformationen der Ladung zurück an die Big-Data-Visualisierungstafel übermitteln. Werkslagerleiter können den Betriebsstatus des Lagers anhand der Tafeldaten auf einen Blick erkennen.
Die RFID-Technologie wird in Logistikmanagement- und Lagerverwaltungssystemen eingesetzt, und die Genauigkeit und Genauigkeit haben 99 % erreicht oder sogar überschritten, was viel höher ist als die Genauigkeit früherer manueller visueller Verwaltungen, wodurch die Kostenverschwendung von Unternehmen und das Phänomen von Fehlern bei der Paketzustellung reduziert werden. Die gesamte Warenlogistik wird automatisch erfasst und Dokumente generiert, was eine weitere Optimierung der Nachverfolgung und Identifizierung erleichtert.

 

Tatsächlich ist RFID überall in unserem Leben zu finden. Wenn Sie bei einem Hotelaufenthalt mit der Zugangskarte die Tür öffnen, wenn Sie mit der Mitarbeiterkarte im Unternehmen einchecken, wenn Sie die Karte durchziehen, um Bücher aus der Bibliothek auszuleihen, und wenn Sie den Parkplatz automatisch betreten und verlassen, ist dieses magische RFID am Werk. Haben Sie nach der Lektüre der obigen Einführung ein tieferes Verständnis von RFID?

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