ระบบและความถี่ RFID
ระบบ RFID สามารถแยกย่อยได้ตามแถบความถี่ที่ใช้งาน ได้แก่ ความถี่ต่ำ ความถี่สูง และความถี่สูงพิเศษ นอกจากนี้ยังมีระบบกว้างๆ สองประเภท—RFID แบบพาสซีฟและแอคทีฟ ในส่วนด้านล่าง เราจะสำรวจความถี่และประเภทของระบบ RFID
สามารถจัดประเภทระบบ RFID ได้อย่างไร?
ระบบ RFID มักถูกจัดประเภทตามย่านความถี่ในการทำงาน ความถี่หมายถึงขนาดของคลื่นวิทยุที่ใช้ในการสื่อสารระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ของระบบ ระบบ RFID ทั่วโลกทำงานในย่านความถี่ต่ำ (LF) ความถี่สูง (HF) และย่านความถี่สูงพิเศษ (UHF) คลื่นวิทยุมีพฤติกรรมแตกต่างกันในแต่ละความถี่เหล่านี้ และมีข้อดีและข้อเสียที่เกี่ยวข้องกับการใช้คลื่นความถี่แต่ละแถบ
ตัวอย่างเช่น หากระบบ RFID ทำงานที่ความถี่ต่ำ จะมีอัตราการอ่านข้อมูลที่ช้ากว่า แต่เพิ่มความสามารถในการอ่านใกล้หรือบนพื้นผิวโลหะหรือของเหลว หากระบบทำงานที่ความถี่สูงกว่า โดยทั่วไปจะมีอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่เร็วกว่าและช่วงการอ่านที่ยาวกว่า แต่มีความไวต่อสัญญาณรบกวนของคลื่นวิทยุที่เกิดจากของเหลวและโลหะในสิ่งแวดล้อมมากกว่า อย่างไรก็ตาม นวัตกรรมทางเทคโนโลยีในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาทำให้สามารถใช้ระบบ RFID ความถี่สูงพิเศษกับของเหลวและโลหะได้
ความถี่ต่ำ (LF) RFID
วง LF ครอบคลุมความถี่ตั้งแต่ 30 KHz ถึง 300 KHz โดยทั่วไปแล้วระบบ LF RFID จะทำงานที่ 125 KHz แม้ว่าจะมีบางระบบที่ทำงานที่ 134 KHz ย่านความถี่นี้มีช่วงการอ่านที่สั้น 10 ซม. และมีความเร็วในการอ่านช้ากว่าความถี่ที่สูงกว่า แต่ไม่มีความไวต่อการรบกวนของคลื่นวิทยุมากนัก
แอปพลิเคชัน LF RFID รวมถึงการควบคุมการเข้าถึงและการติดตามปศุสัตว์
มาตรฐานสำหรับระบบติดตามสัตว์ LF กำหนดไว้ใน ISO 14223 และ ISO/IEC 18000-2 สเปกตรัม LF ไม่ถือเป็นแอปพลิเคชันระดับโลกอย่างแท้จริง เนื่องจากมีความแตกต่างเล็กน้อยในความถี่และระดับพลังงานทั่วโลก
ความถี่สูง (HF) RFID
ช่วงความถี่ HF ตั้งแต่ 3 ถึง 30 MHz ระบบ HF RFID ส่วนใหญ่ทำงานที่ 13.56 MHz โดยมีช่วงการอ่านระหว่าง 10 ซม. ถึง 1 ม. ระบบ HF มีความไวปานกลางต่อการรบกวน
HF RFID มักใช้สำหรับการจองตั๋ว การชำระเงิน และการโอนข้อมูล
มีมาตรฐาน HF RFID อยู่หลายมาตรฐาน เช่น มาตรฐาน ISO 15693 สำหรับติดตามรายการ และ ECMA-340 และมาตรฐาน ISO/IEC 18092 สำหรับ Near Field Communication (NFC) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีระยะสั้นที่ใช้กันทั่วไปในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง อุปกรณ์ มาตรฐาน HF อื่นๆ ได้แก่ มาตรฐาน ISO/IEC 14443 A และ ISO/IEC 14443 สำหรับเทคโนโลยี MIFARE ซึ่งใช้ในสมาร์ทการ์ดและการ์ดความใกล้ชิด และ JIS X 6319-4 สำหรับ FeliCa ซึ่งเป็นระบบสมาร์ทการ์ดที่ใช้กันทั่วไปในเงินอิเล็กทรอนิกส์ บัตร
ความถี่สูงพิเศษ (UHF) RFID
ย่านความถี่ UHF ครอบคลุมช่วงตั้งแต่ 300 MHz ถึง 3 GHz ระบบ RAIN RFID เป็นไปตามมาตรฐาน UHF Gen2 และใช้ย่านความถี่ 860 ถึง 960 MHz แม้ว่าความถี่จะแตกต่างกันไปในแต่ละภูมิภาค แต่ระบบ RAIN RFID ในประเทศส่วนใหญ่ทำงานระหว่าง 900 ถึง 915 MHz
ช่วงการอ่านของระบบ UHF แบบพาสซีฟสามารถยาวได้ถึง 12 ม. และ UHF RFID มีอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่เร็วกว่า LF หรือ HF UHF RFID นั้นไวต่อสัญญาณรบกวนมากที่สุด แต่ผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ UHF จำนวนมากได้ค้นพบวิธีการออกแบบแท็ก เสาอากาศ และเครื่องอ่านเพื่อให้ประสิทธิภาพสูงแม้ในสภาพแวดล้อมที่ยากลำบาก แท็ก UHF แบบพาสซีฟผลิตได้ง่ายกว่าและถูกกว่าแท็ก LF และ HF
RAIN RFID ถูกนำมาใช้ในการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่การจัดการสินค้าคงคลังในการขายปลีก ไปจนถึงการต่อต้านการปลอมแปลงทางเภสัชกรรม ไปจนถึงการกำหนดค่าอุปกรณ์ไร้สาย โครงการ RFID ใหม่ส่วนใหญ่ใช้ UHF (RAIN) แทนที่จะเป็น LF หรือ HF ทำให้ RAIN เป็นกลุ่มที่เติบโตเร็วที่สุดในตลาด RFID
ย่านความถี่ UHF ถูกควบคุมโดยมาตรฐานสากลเดียวที่เรียกว่ามาตรฐาน UHF ของ ECPglobal Gen2 (ISO 18000-63) Impinj เป็นหัวหอกในการพัฒนามาตรฐาน Gen2 ชักชวนรัฐบาลให้จัดสรรคลื่นความถี่และร่วมก่อตั้งพันธมิตร RAIN RFIDร่วมกับ Google, Intel และ Smartrac เพื่อส่งเสริมการนำโซลูชันเทคโนโลยี RAIN ไปใช้แบบสากลในตลาดแนวดิ่งต่างๆ
RAIN RFID ใช้มาตรฐาน UHF Gen2 และเป็นส่วนที่เติบโตเร็วที่สุดในตลาด RFID
ระบบ RFID ที่ใช้งานอยู่
ในระบบ RFID ที่ทำงานอยู่ แท็กจะมีตัวส่งและแหล่งพลังงานของตัวเอง โดยปกติแหล่งพลังงานคือแบตเตอรี่ แท็กที่ใช้งานอยู่จะส่งสัญญาณของตัวเองเพื่อส่งข้อมูลที่เก็บไว้ในไมโครชิป
ระบบ Active RFID มักจะทำงานในแถบความถี่สูงพิเศษ (UHF) และมีช่วงสูงถึง 100 ม. โดยทั่วไป แท็กที่ใช้งานอยู่จะใช้กับวัตถุขนาดใหญ่ เช่น รถราง ตู้คอนเทนเนอร์ขนาดใหญ่ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ และทรัพย์สินอื่นๆ ที่ต้องติดตามในระยะทางไกล
แท็กที่ใช้งานอยู่มีสองประเภทหลัก: ทรานสปอนเดอร์และบีคอนทรานสปอนเดอร์จะ "ปลุก" เมื่อพวกเขารับสัญญาณวิทยุจากเครื่องอ่าน จากนั้นเปิดเครื่องและตอบสนองโดยการส่งสัญญาณกลับ เนื่องจากทรานสปอนเดอร์จะไม่แผ่คลื่นวิทยุออกมาจนกว่าจะได้รับสัญญาณจากเครื่องอ่าน จึงช่วยยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่
บีคอนมักใช้ระบบระบุตำแหน่งแบบเรียลไทม์ (RTLS) เพื่อติดตามตำแหน่งที่แม่นยำของสินทรัพย์อย่างต่อเนื่อง บีคอนไม่ได้เปิดใช้งานโดยสัญญาณของผู้อ่านต่างจากทรานสปอนเดอร์ แต่จะส่งสัญญาณตามช่วงเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ขึ้นอยู่กับระดับของความแม่นยำในการค้นหาที่ต้องการ บีคอนสามารถตั้งค่าให้ส่งสัญญาณทุกสองสามวินาทีหรือวันละครั้ง สัญญาณของบีคอนแต่ละอันจะได้รับโดยเสาอากาศของตัวอ่านที่อยู่ในตำแหน่งรอบปริมณฑลของพื้นที่ที่กำลังตรวจสอบ และสื่อสารข้อมูล ID ของแท็กและตำแหน่งของแท็ก
ระบบนิเวศไร้สายสำหรับลูกค้ามีขนาดใหญ่มากและเติบโตทุกวัน มีกรณีการใช้งานที่มีการนำ Active RFID และ Passive RFID ไปใช้งานพร้อมกันสำหรับแนวทางเพิ่มเติมในการจัดการสินทรัพย์หรือเซ็นเซอร์
ระบบ RFID แบบพาสซีฟ
ในระบบ RFID แบบพาสซีฟ เสาอากาศเครื่องอ่านและเครื่องอ่านจะส่งสัญญาณวิทยุไปยังแท็ก จากนั้นแท็ก RFID จะใช้สัญญาณที่ส่งเพื่อเปิดเครื่องและสะท้อนพลังงานกลับไปยังเครื่องอ่าน
ระบบ RFID แบบพาสซีฟสามารถทำงานในแถบความถี่วิทยุความถี่ต่ำ (LF) ความถี่สูง (HF) หรือความถี่สูงพิเศษ (UHF) เนื่องจากช่วงของระบบแบบพาสซีฟถูกจำกัดด้วยพลังของการกระจายกลับของแท็ก (สัญญาณวิทยุที่สะท้อนจากแท็กกลับไปยังเครื่องอ่าน) โดยทั่วไปแล้วจะน้อยกว่า 10 ม. เนื่องจากแท็กแบบพาสซีฟไม่ต้องการแหล่งพลังงานหรือตัวส่งสัญญาณ และต้องการเพียงชิปแท็กและเสาอากาศเท่านั้น จึงมีราคาถูกกว่า เล็กกว่า และผลิตได้ง่ายกว่าแท็กแบบแอ็คทีฟ
แท็กแบบพาสซีฟสามารถบรรจุได้หลายวิธี ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของแอปพลิเคชัน RFID ตัวอย่างเช่น อาจติดตั้งบนพื้นผิวหรือคั่นระหว่างชั้นกาวและฉลากกระดาษเพื่อสร้างฉลาก RFID ที่ชาญฉลาด แท็กแบบพาสซีฟอาจถูกฝังอยู่ในอุปกรณ์หรือแพ็คเกจต่างๆ เพื่อให้แท็กทนต่ออุณหภูมิที่รุนแรงหรือสารเคมีที่รุนแรง
ระบบ Passive แบบใช้แบตเตอรี่ช่วย (BAP)
แท็ก RFID แบบพาสซีฟที่ใช้แบตเตอรี่ช่วยเป็นแท็กแบบพาสซีฟประเภทหนึ่งซึ่งรวมเอาคุณลักษณะแท็กที่ใช้งานอยู่ที่สำคัญไว้ด้วย แม้ว่าแท็ก RFID แบบพาสซีฟส่วนใหญ่จะใช้พลังงานจากสัญญาณของตัวอ่าน RFID เพื่อจ่ายไฟให้กับชิปของแท็กและกระจายย้อนกลับไปยังเครื่องอ่าน แท็ก BAP จะใช้แหล่งพลังงานในตัว (โดยปกติคือแบตเตอรี่) เพื่อเปิดชิป ดังนั้นพลังงานที่จับได้ทั้งหมดจาก เครื่องอ่านสามารถใช้สำหรับการสะท้อนกลับ แท็ก BAP ไม่มีทรานสมิตเตอร์ของตัวเองต่างจากทรานสปอนเดอร์
