122636724 tipuri de sisteme rfid
TRANSCRIPT
1
RFID Vlad Cehan
1. Introducere
RFID – Radio Frequency IDentification, este un procedeu de identificare automată a
produselor, animalelor şi oamenilor, bazat pe radiocomunicaţii. In principiu, se foloseşte o
etichetă (tag) sau o cartelă (card) a cărei componentă esenţială este un transponder1 care
conţine informaţii de identificare şi care, când este accesată prin unde radio, comunică unei
staţii de bază numită cititor RFID (RFID reader) informaţiile respective.
Un sistem RFID include două componente esenţiale: transponderul şi cititorul – Fig. 1,
aflate la distanţă unul de altul, astfel că legătura se face numai prin unde radio, prin
intermediul antenelor. Evident, informaţiile sunt codate digital în transponder iar legătura
radio este de fapt o transmisie de date.
In prezent, se folosesc pe scară largă mai multe procedee de identificare automată, în
esenţă variante ale procedeelor optic, magnetic şi cu contact electric:
codurile de bare (pe etichete), cu citire optică la distanţe x1mm ... x1cm, foarte ieftine,
cu capacitate de stocare mică (maxim zeci de biţi);
cartelele inteligente, cu memorie cu contacte electrice sau cu peliculă magnetică
(citire/scriere în câmp magnetic creat de bobine situate la x0,1mm distanţă faţă de
peliculă) care pot stoca (16000 ... 64000)biţi, cu preţ mediu şi durată de folosire limitată.
Sistemele RFID pot stoca volume mari de date (16 ... 64kbiţi) şi pot fi citite de la
distanţă de la câţiva cm la zeci de metri. O comparaţie se poate face după tabelul de mai jos. Caracteristică Cod de bare Cartelă inteligentă RFID
Volumul de date (Bytes) 1 ... 128 14 ... 64k 16 ... 64k
Densitatea de date (pe suprafaţă) mică foarte mare foarte mare
Modificarea datelor cu aparate relativ simplă relativ simplă relativ simplă
manual posibil dar limitat imposibil imposibil
Influenţă murdăriei foarte mare posibilă (contacte) nici o influenţă
Influenţa acoperirilor netransparente scoate din funcţie depinde nici o influenţă
Influenţa poziţiei/direcţiei la citire redusă foarte mare nici o influenţă
Durata de viaţă limitată limitată la contacte nelimitată
Cost de achiziţie unitate de citire foarte mic mic mediu
Costurile de operare reduse medii practic nule
Modificare neautorizată posibilă imposibilă imposibilă
Viteza de citire mică (≈4s/tag) mică (≈4s/card) mare (≈0,5s/tag)
Distanţa maximă de citire 0 ... 50cm contact direct 0 ... 5m (creşte)
Avantajele esenţiale ale RFID sunt: volumul foarte mare de date stocabile, distanţa
mare de citire şi viteza mare de citire. Combinate cu scăderea continua a costurilor, avantajele
1 Transponder = TRANSmiter resPONDER (emiţător – receptor), blocul de radiocomunicaţii al unui sistem care
mai include şi alte subansamble – alimentare, protecţie, eventual automatizări, actuatori etc.
CITITOR
RFID
TRANSPONDER
ETICHETA
SISTEMUL DE IDENTIFICARE
antena
Fig. 1. Structura principială a oricărui sistem RFID
2
RFID Vlad Cehan
menţionate au determinat răspândirea explozivă a sistemelor RFID. Firme mari, extrem de
diverse, au introdus – şi continuă să introducă, procedurile RFID în tot mai multe sectoare de
activitate, de la evidenţa stocurilor de marfă (de toate felurile, de la alimente la semifabricate
şi produse finite) la evidenţa rezervelor de animale (vite, porci, cai ...), de la urmărirea
circulaţiei produselor în şi între întreprinderi, la evidenţa activităţii angajaţilor.
2. Tipuri de sisteme RFID
In prezent, diversitate sistemelor RFID este foarte mare, întocmirea unor clasificări
exhaustive devenind dificilă. Totuşi, există câteva criterii de clasificare unanim acceptate,
printre care: modalitatea de alimentare cu energie, modalitatea de trasnmisie, frecvenţa de
lucru, tipul de cuplaj cu cititorul, volumul de date stocate şi altele.
Cu referire la prezentarea schematică din Fig. 1, funcţionarea oricărui sistem RFID
este astfel.
Pe produs (obiect, persoană, ...) există o etichetă sau cartelă conţinând un transponder
iar întro locaţie considerată potrivită există cititorul care emite unde electromagnetice.
Când obiectul ajunge în raza de acţiune a cititorului, transponderul sesizează prezenţa
câmpului emis şi răspunde în consecinţă.
Cititorul identifică răspunsul şi colectează/interpretează datele de la transponder.
In continuare, se pot desfăşura variate operaţii, ca de exemplu:
comunicaţia încetează (situaţia cea mai simplă);
informaţia de pe transponder este ştearsă;
are loc un dialog, pentru modificarea / actualizarea datelor din transponder.
2.1. Sisteme active şi pasive.
Indiferent de modalitate, datele stocate în transponder, sunt citite de către cititor prin
intermediul câmpului electromagnetic, ceea ce se poate face numai dacă transponderul – care
este până la urmă un circuit electronc mai mult sau mai puţin complex, dispune de o oarecare
cantitate de energie. Această energie poate să provină:
de la o baterie proprie – transpondere active
de la câmpul generat de cititor - transpondere pasive.
Deoarece costul unei baterii depăşeşte cu mult costul unui transponder, varianta activă
este foarte rar folosită, numai când se impune citirea de la distanţe prea mari (zeci de metri)
pentru ca energia necesară să fie livrată prin câmp.
In consecinţă, în toată discuţia care urmează, se va face referire numai la
sistemele pasive.
3
RFID Vlad Cehan
2.2. Modalitatea de transmisie
Comunicarea dintre transponder şi cititor poate fi: duplex, semi-duplex sau secveţială.
Procedura de comunicarea duplex (full duplex - FDX) şi semi-duplex (half duplex -
HDX) presupune că transponderul comunică cu cititorul atunci când se află în câmpul
de acţiune al cititorului activ. Cu alte cuvinte, de îndată ce este cititorul este activat
adică emite unde radio, transponderul comunică cu cititorul. In practică, transmisia de la
transponder la cititor se realizează:
prin modularea sarcinii,
prin modularea sarcinii pe subpurtătoare sau
prin emisia de subarmonice sau armonice ale frecvenţei cititorului.
Procedura de comunicare secvenţială (sequential – SEQ) presupune că cititorul este
activat pe intervale de timp scurte, succesive , iar în pauzele de emisie este activ
transponderul. Aceasta presupune ca transponderul să acumuleze suficientă energie
pentru menţinerea emisiei în lipsa câmpului de la cititor. De regulă, pentru menţinerea
activă a transponderului în pauzele de emisie ale cititorului sunt necesare baterii.
Indiferent de modalitatea de comunicare, toate sistemele RFID, cu excepţia celor de
1bit, necesită acumularea unei cantităţi oarecare de energie din aceea emisă de cititor.
In cazul sistemelor de 1bit, singura informaţie transmisă cititorului este prezenţa sau
absenţa transponerului în zona de acţiune a cititorului. Ca urmare, aceste sisteme sunt utilizate
numai pentru protecţie la furtuei de produse, activitate în care sunt foarte eficiente.t
2.3. Informaţia stocată şi procesată în transponder
După cantitatea şi modul de procesare a datelor la transponder, se deosebesc:
Sisteme de capacitate mică (EAS systems – Electronic Article Surveillance systems),
care pot stoca volume foarte mici de date – în general câţiva Bytes (de exemplu un
număr/cod serial, ca şi un cod de bare); programarea, modificarea datelor nu este
posibilă. Marile avantaje sunt: costul foarte redus, dimensiunile reduse şi consumul mic
de energie.
Intre acestea, un loc aparte prin larga utilizare, în ocupă sistemele de 1 bit, simple,
foarte ieftine, faorte potrivite pentru asigurarea protecţiei la furturi, la contorizarea
produselor etc.
Astfel de transpondere au aceleaşi utilizări ca şi etichetele cu coduri de bare, asigurând
în plus protecţia la furt, un avantaj foarte important.
Sisteme cu capacitate medie, care pot stoca kBytes în memorii reinscriptibile, de tip:
EEPRM (Electrically Erasable ROM), nu necesită baterie, suportă 105 – 10
6
reprogramări, consumă multă energie
SRAM (Static RAM), care suportă practic oricâte reprogramări, oricât de frecvent
dar necesită baterie – un mare dezavantaj sau
FRAM (Ferro/Ferrimagnetic RAM), care nu necesită baterie, consumă mai puţin
decât EEPROM şi pot fi reprogramate de 107 – 10
9 ori.
Sisteme cu capacitate mare, echipate cu microprocesor (microcontroler), memorie cu
capacitate mare, variate posibilităţi de lucru, dintre care deosebit de importante sunt cele
4
RFID Vlad Cehan
de a comunica criptat – astfel se asigură un nivel oricât de mare se doreşte al siguranţei
şi secretizârii comunicaţiei. Din varii motive, aceste sisteme lucrează numai în HF
(13,56MHz).
2.4. Frecvenţa de operare a sistemelor RFID
Frecvenţa şi cupljul transponderului cu cititorul sunt principalii parametri care
determină raza de acţiune a unui sistem RFID.
In prezent, sistemele RFID folosesc frecvenţe de la sub 135kHz (JF, unde lungi), la
peste 5,8GHz (EIF, microunde, unde centimetrice).
Cerinţa dominantă în stabilirea frecvenţelor de operare ale sistemelor RFID este:
funcţionarea RFID nu trebuie să perturbe sub nici o formă funcţionarea altor sisteme de
radiocomunicaţii.
Aceasta înseamnă de fapt, că sunt sccesibile numai frecvenţele (benzile) care încă nu
fost alocate diverselor utilizări industriale, ştiinţifice, de (radio)comunicaţii etc. In prezent,
există o repartiţie extrem de complicată a frecvenţelor pentru o imensă varietate de utilizări.
Aceste repartiţii se fac pe utilizări, pe regiuni (continente, ţări) de către organisme regionale
internaţionale sub directa supraveghere a UIT (Uniunea Internaţională a Telecomunicaţiilor).
In Europa de această problemă se ocupă ETSI (European Technical Standardisation Institute)
prin comisiile de specialitate. Apoi, în fiecare ţară există organisme specializate pentru alocări
de frecvenţe. In Romania de această problemă se ocupă Ministerul Comunicaţiilor prin
Autoritatea Naţională pentru Comunicaţii în Tehnologia Informaţiei (ANCTI, fosta direcţie de
Reglementări de Frecvenţe). Din varii motive, printre care, nu în ultimil rând dotarea destul de
precară a unităţilor de urmărire a încadrării în standarde, în Romania, în prezent, se aplică
practic neschimbate, reglementările Uniunii Europene (partea continentală, incluzând
Germania şi Franţa).
In Europa, utilizarea sistemelor RFID în domeniul HF şi peste (de la 6MHz în sus)
este reglementată prin documentul CEPT1 prin documentul ERC
2 Recommendation 70-03
care serveşte drept instrument de reglementare tuturor ţărilor din Europa. Recomandarea se
referă la Dispozitive cu rază de acţiune mică (Short Range Devices – SRDs) care pot fi
utilizate fără licenţă – pentru RFID aceasta este esenţial.
Conform recomandării 70-03, benzile de frecvenţă pentru SRD sunt:
Frequency Range Power Comments
6785–6795 kHz 42 dBμA/m at 10m
Intensity of the electrical field,
equivalent to 10 mW (ERP) 13.553–13.567MHz 42 dBμA/m at 10m
26.957–27.283MHz 42 dBμA/m at 10m
40.660–40.700MHz 10 mW ERP
138.2–138.45MHz 10 mW ERP Only available in some states
433.050–434.790MHz 10 mW ERP <10% duty cycle
433.050–434.790MHz 1 mW ERP Up to 100% duty cycle
868.000–868.600MHz 25 mW ERP <1% duty cycle
868.700–869.200MHz 25 mW ERP <0.1% duty cycle
869.300–869.400MHz 10 mW ERP
869.400–860.650MHz 500 mW ERP <10% duty cycle
869.700–870.000MHz 5 mW ERP
2400–2483.5MHz 10 mW EIRP
1 CEPT − Conférence Européene des Postes et Télécommunications;
2 ERC − European Radiocommuniucations Committee
5
RFID Vlad Cehan
5725–5875MHz 25 mW EIRP
24.00–24.25GHz 100 mW
Not used in present. 61.0–61.5GHz 100 mW EIRP
122–123GHz 100 mW EIRP 244–246GHz 10 mW EIRP
După ERC Recommendation 70-03; EN 300 220; EN 300 330; EN 300 440 ERP = Equivalent Radiated Power
EIRP = Equivalent Isotropic Radiated Power
Există însă şi un domeniu de frecvenţe foarte utili\at pentru RFID dar nereglementat –
banda 9 – 135kHz; se aşteaptă ca până în 2007 să apară reglemntări şi pentru aceste frecvenţe.
In această bandă, utilă pentru comunicaţii la mare distanţă (sute ... mii de km) funcţionează o
mulţime de instalaţii de radioemisie cu utilizări diverse: baze de timp (ceas), informaţii meteo,
informaţii pentru navigaţie maritimă, comunicaţii militare etc. Cu toate acestea, s-au găsit
frecvenţe libere local, utilizabile pentru RFID – majoritatea sunt în banda 125 – 135kHz.
Dintre toate benzile, de departe cea mai folosită este în IF, în jurul a 13,56MHF.
Graficul din Fig. 2 poate fi util pentru o aprecierea distribuţiei de utilizare a
frecvenţeloir în sistemele RFID.
Se constată că se prevede
creşterea accentuată a procentului
de sisteme în IF şi o creştere
redusă a celor în UIF; în schimb,
pentru sistemele EIF (microunde)
se prevede o reducere a utilizării.
Evident, acestea sunt date
realtive – în cifre absolute,
numărul de sisteme RFID utilizate
în 2005 a crescut faţă de 2000 de
peste 10 ori!
In prezent, din datele
disponibile în literatură şi pe
Internet, se pare că nu se produc
sisteme RFID pentru frecvenţe
peste 5,8GHz, iar cele pentru
această din urmă frecvenţă sunt cu
caracter mai mult experimental
(firma Trolley Scan a anunţat că
va scoate pe piaţă etichete cu
transpondere la 5,8GHz, dar date
privind caracteristicile nu sunt disponibile)
Frecvenţa de operare determină în mare măsură distanţa maximă de citire. Astfel:
In JF (<135kHz), câmpul pătrunde printr-o varietate de materiale, inclusiv conductive;
atenuarea undelor în medii apoase, cu rezistivitate mică, este de 104 – 10
5 ori maimică
decât în UHF, las 868MHz. De aceea, pentru etichetarea animalelor se folosesc sisteme
la <135kHz, citirea fiind posibilă chiar dacă cititorul este "de partea opusă celei în care
este plasată eticheta"
In UIF şi EIF, distanţa de citire poate fi destul de mare, 2 ... 15m, dar adesea este
necesar ca transponderul să fie alimentat suplimentar de la baterie. Câmpul în UIF şi
% 100
75
50
25
2000 20001 2002 2003 2004 2005
an
Fig. 2. Distribuţia relativă a unităţilor RFID în funcţie de frecvenţa de
lucru (după 2003 – previziuni)
După RFID Journal No. 12/nov.2003
IF (13,56MHz) JF (<135kHz)
UIF (868MHz) EIF (2,45GHz)
6
RFID Vlad Cehan
EIF este puţin atenuat de mediile dielectrice, mult atenuat de mediile conductoare, dar
sistemele de recepţie pot fi foarte sensibile, asigurând raze mari de acţiune.
In IF (6 ... 14MHz), comportarea este intermediară, astfel că se pot obţine simultan raze
de acţiune medii (până la 2 ... 3m) fără a fi necesare baterii, dar şi pătrunderea câmpului
în medii mai mult sau mai puţin conductoare.
2.5. Cuplajul1 transponder – cititor.
Un aspect important în funcţionarea sistemelor RFID constă în tipul cuplajului
transponder – cititor, adică în caracterul câmpului de cuplaj. Acest cuplaj se realizează prin
câmp: electric, magnetic sau electromagnetic.
Orice câmp variabil este electromagnetic, dar în funcţie de distanţa la sursa de câmp şi
natura sursei, se vorbeşte despre câmp electric, magnetic sau electromagnetic.
In această problemă intervine lungimea de undă a radiaţiei λ:
λ = c/f, c – viteza de propagare în mediu (în vid c0 = 3∙108 m/s, în substanţă cu
permitivitate εr şi permeabilitate μr viteza este c = c0∙(εr∙μr)1/2
;
f – frrecvenţa oscilaţiei care produce câmpul.
Se presupune o oscilaţie sinusoidală; orice emisie radio se face cu semnale sinusoidale sau
aproximable ca atare, din evidente motive de reducere la minim a lărgimii spectrului ocupat.
La mică distanţă de sursa de câmp, adică sub o fracţiune de lungime de undă (în
general sub λ/8 ... λ/16), se vorbeşte despre câmp apropiat, care poate fi electric sau
magnetic, în funcţie de modul în care este produs: un condensator (câmp electric) sau o
bobină (câmp magnetic). La distanţe mici, proprietăţile electromagnetice (generare reciprocă
a comurilor electric şi magnetic) rezultate di teoria lui Maxwell, pur şi simplu nu au unde să
se producă.
La distanţe mari de sursă (în general peste λ), se vorbeşte despre câmp depărtat are
ste electromagnetic, adică cu ambele componente active.
Există o zonă (λ/8 − λ/16 ... λ) în care e greu de spus despre ce fel de câmp este vorba
– aici trebuie judecat în funcţie de situaţia concretă (dimensiunile geometrice ale sursei şi/sau
ale receptorului, natura concretă a celor două dispozitive etc.).
In lumina celor de mai sus, se poate conststa că:
In JF şi IF sistemele RFID funcţionează în câmp apropiat şi de regulă acesta este
magnetic, creat de bobina cititorului. In adevăr, la aceste frecvenţe λ = 2500 ...25m,
mult mai mare decât distanţa dintre transponder şi cititor.
In UIF şi EIF, λ = 35 ...5cm, comparabilă cu distanţa dintre transponder şi cititor.
2.6. Principiile de operare a sistemelor RFID
Există o destul de mare varietate de principii d operare ale sistemelor RFID, utilizate
în primul rând în funcţie de cantitatea de informaţie care se vehiculează.
Trebuie observat că denumirile metodelor de operare, traduse "mot à mot" din limba
engleza, pot crea confuzii, deoarece nu reflectă întotdeauna fenomenul fizic folosit; totuşi, aşa
cum sunt, aceste denumiri trebuie utilizate, acestea fiind cele adoptate în întreaga lume.
1 Când între două sisteme fizice se poate face un transfer de energie, se spune că cele două sisteme sunt cuplate.
7
RFID Vlad Cehan
2.6.1. Sistemele RFID de 1 bit folosesc metodele de lucru indicate mai jos
Metode de operare pentru sisteme de 1 bit
Metoda Domeniu de aplicare Metoda Domeniu de aplicare
radiofrecvenţei HF (6,78 ... 13,57MHz) electromagnetică FJF (10Hz ... 20kHz)
armonicelor microunde, ≥2,45GHz (EIF) acustomagnetică FJF (10Hz ... 5kHz)
divizare frecv. ≤135kHz (JF)
In toate aceste sisteme, comunicaţia include foarte puţină informaţie – ne este vorba
despre un "dialog" între cititor şi transponder. Pur şi simplu, cititorul "ia act" de prezenţa
transponderului.
a. Metoda radiofrecvenţei (modularea sarcinii) se bazează pe modificarea rezistenţei
de sarcină echivalente a amplificatorului final al cititorului. Metoda se foloseşte în IF
(14MHz).
Transponderul include un circuit LC rezonant pe o frecvenţă f0. Generatorul cititorului
injectează curent într-o bobină – cadru (cu dimensiuni mari, cât să "treacă" obiectul purtător
de transponder). Curentul, deci şi câmpul creat de bobină, este cu frecvenţă liniar variabilă
între f0 − Δf şi f0 − Δf (Δf/ f0 = 0,08 ... 0,15). Când transponderul este în câmpul magnetic
generat de cititor, are loc absorbţia de energie de către circuitul rezonant, la frecvenţa f0;
7,6 7,7 7,8 7,9 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 MHz
(Ω)
300
250
200
150
100
50
imp
edan
ţa b
ob
inei
in
du
cto
are
|Z|
bobina inductoare
bobina receptoare
transponder
(circuit LC)
Uout
mV
1
0.1 8MHz
Fig. 3. Compunerea unui sistem RFID cu funcţionare "în radiofrecvenţă" şi variaţia imedanţei
echivalente a bobinei inductoare la rezonanţa circuitului LC din transponder
8
RFID Vlad Cehan
această absorbţie, destul de mică, este totuşi perfect detectabilă, ca o scădere a tensiunii la
bornele bobinei inductoare (Fig. 3.) – sau ca o creştere a curentului prin bobină. Ceea ce se
întâmplă, este de fapt o scădere a rezistenţei de sarcină echivalente la bornele amplificatorului
care alimentează bobina cititorului.
Dazactivarea transponderului se face introducându-l în fanta unui generator de câmp
foarte intens, care produce în bobina transponderului un curent mare, care "arde" conductorul
bobinei. Bobina şi condensatorul sunt executate pe "cartele" prin depunere de strat metalic
foarte subţire (câţiva μm).
b. Metoda dublării frecvenţei, folosită în microunde (≥2,45GHz), se bazează pe
generarea, de către transponder, a unei unde radio cu frecvenţă dublă faţă de a undei
cititorului; energia necesară se preia din unda emisă de cititor. Dublarea / triplarea frecvenţei
prin deformarea undei cu frecvenţa fundamentalei şi selecţia armonicei, fără a fi necesară altă
energie decât a semnalului fundamental, se poate face numai folosind dispozitive neliniare −
i(u) variază neliniar. Eficienţa energetică mare a operaţiei o pot asigura numai dispozitivele
pasive neliniare şi reactive (L şi C). Dintre acestea, în prezent şi numai în domeniul
microundelor (peste ≈2GHz), se folosesc diodele varicap1.
In principiu, transponderul constă într-un circuit format dintr-un dipol între ale cărui
braţe este plasată o diodă varicap – Fig. 4. Când se recepţionează o undă RF cu f0, în dipol ia
naştere un curent, a cărui frecvenţă este dublă (2f0) datorită varicapului dintre braţe; există şi
curent cu frevenţa fundamentalei f0 (semnalul recepţionat) – altfel nu ar exista energie pentru
armonică. Faţă de semnalul cu 2f0 dipolul funcţionează ca o antană perfect acordată (dacă este
acordat în λ la f0, este acordat în 2λ la 2 f0) şi astfel funcţionează ca o foarte bună antenă
emisivă. Radiaţia cu 2f0 este captată chiar de antena cititorului iar semnalul este trimis prin
duplexor la amplificator.
Adesea, semnalul cititorului este modulat digital (ASK sau FSK); replica
transponderului este de asemenea modulată: ASK cu aceleaşi caracteristici, FSK cu deviaţie
de frecvenţă dublă. Modularea permite o mai bună şi mai sigură separare a semnalului util de
cele perturbatoare.
c. Metoda divizării frecvenţei (subarmonicei), folosită mai ales în JF (100 − 135kHz)
se bazează pe generarea unui câmp magnetic cu frecvenţa 1:2 din frecvenţa câmpului
cititorului. Transponderul este prevăzit cu un mic circuit integrat (cip) care realizează
divizarea frecvenţei semnalului recepţionat; energia necesară se preia din câmpul magnetic
generat de cititor.
1 Principiile de lucru sunt expuse în ”Cehan V., Bazele radioemiţătoarelor", ed. MatrixRom, Bucureşti, 1997
CITITOR
duplexor antena
TRANSPONDER
f0
f0
2f0
CAMP
incident emis emis
cu f0 cu f0 cu 2f0
Fig. 5. Sistem RFID cu microunde, cu lucru pe armonică – multiplicare de frecvenţă cu varicap
9
RFID Vlad Cehan
d. Metoda modelului electromagnetic (multiplicarea frecvenţei cu inductor saturabil)
se bazează pe utilizarea corpurilor fero/ferimagnetice cu caracteristică de histerezis foarte
abruptă, cu inducţie de saturaţie mică. Din pulberi de asemenea materiale se formează pelicule
subţiri. In câmpuri magnetice de FJF şi JF (10Hz ... 20kHz), materialul ajunge la saturaţie –
dependenţa câmp (H) − inducţie (B) este profund neliniară. Aceste materiale se folosesc cu
succes ca generatoare de armonice cu dispozitive reactive inductive (exact cum diodele
varicap funcţionează ca dubloare/triploare de frecvenţă reactive – capacitive).
De fapt, transponderul constă dintr-o peliculă magnetică depusă sub formă de bandă
(sau pătrat, dreptunghi, ...) pe eticheta/cartela produsului. Cititorul este o bobină. Când banda
magnetică (transponderul) ajunge practic "în apropierea sau în interiorul" bobinei cititorului,
comportarea este aceea a unei bobine cu miez magnetic saturabil - o bobină neliniară.
Dacă se aplică un câmp destul de intens, în bobină se obţin t.e.m. induse sub forma
unor impulsuri scurte şi cu amplitudine mare – Fig. 6. Aceste impulsuri au un spectru discret
larg. Dacă se aplică un curent sumă a 2 – 3 curenţi cu frecvenţele f1, f2, f3, trenul de impulsuri
generate are în în spectru toate combinaţiile celor 3 frecvenţe: |mf1 ± nf2 ± pf3|.
Pentru a putea fi dezactivate, aceste pelicule se depun pe folii din material magnetic
dur. Trecând un magnet permanent (în curent continuu) peste folie, aceasta se magnetizează,
câmpul coercitiv (remanent) fiind destul de mare pentru a asigura saturaţia peliculei saturabile
– aceasta nu mai este influenţată de câmpul variabil al cititorului. Reactivarea se face prin
demagnetizare în câmp alternativ scăzător.
Avantajul acestor sisteme constăîn posibilitatea de a lucra şi în medii metalice – pot fi
depuse pe corpuri metalice.
e. Metoda acustometrică, (a undei de suprafaţă - SAW) utilizează folii din metal
feromagnetic dur pe care se depune o peliculă din pulbere fero/feri magnetică cu proprietăţi
magnetostrictive. In câmp magnetic, particulele pot oscila mecanic prin magnetosctricţiune;
H = k∙i
Φ = k1∙B
saturaţie
tranziţie
tranziţie
i(t)
curentul prin
bobină
i(t)
fluxul magnetic
deformat dat.
saturaţiei Φ(t)
t.e.m. induse
în bobină în
timpii de
tranziţie
Fig. 6. Principiul multiplicării frecvenţei cu dispozitiv neliniar reactiv inductiv (bobină cu miez la
saturaţie) utilizat în sisteme RFID cu
bobina cititor transponder
(miez)
10
RFID Vlad Cehan
efectul este intens dacă frecvenţa câmpului inductor coincide cu frecvenţa de rezonanţă
mecanică a particulelor.
Frecvenţele utilizate sunt joase: 30 – 75kHz.
2.6.2. Sistemele RFID în duplex, semi-duplex şi secvenţiale
Aceste sisteme utilizează micro-cipuri (circuite integrate) pentru stocarea la
transponder, a unor volume de date importante (x1 ... x10kbytes). Transferul datelor între
citiror (reader) şi transponder se poate face în sistem duplex (full duplex), semi-duplex (half
duplex) sau secvenţial.
Procedura semi-duplex (half duplex − HDX), constă în alternanţa transmisiilor cititor
spre transponder cu a transmisiilor transponder spre cititor, dar transponderul este alimentat
continuu cu nergie de la cititor.
Pentru comunicare se foloseşte metoda armonică, în două variante:
modulaţia sarcinii pe purtătoare sau pe subpurtătoare, la sistemele care lurează sub
30MHz sau
reflexia pe secţiunea efectivă, la frecvenţe peste 100MHz.
In ambele procedee, este influenţat câmpul magnetic sau electromagnetic creat de cititor.
Procedura duplex (full duplex – FDX), constă în transmiterea simultană, atât dinspre
cititor spre transponder cât şi dinspre transponder spre cititor; evident, transponderul este
wpermanent alimentat cu energie de la cititor.
Frecvenţa de transmisie dinspre transponder spre cititor (ftc) poate fi:
o fracţiune din frecvenţa utilizată la transmisiile dinspre cititor spre transponder:
ftc = fct/n − procedeul subarmonic, sau
complet diferită de frecvenţa utilizată la transmisiile dinspre cititor spre transponder –
procedeul anarmonic.
Procedura secvenţială (sequential – SEQ) presupune realizarea transmisiilor şi a
alimentării cu energie în secvenţe (intervale) de timp:
pe un interval de timp se execută transmisia dinspre cititor spre transponder, se trimit
date şi se alimentează cu energie transponderul;
în intervalul de timpurmător, se execută transmisia dinspre transponder spre cititor, pe
seama energiei acumulate dar adesea şi a energiei de la o baterie proprie.
Cela trei procedee sunt prezentate sintetic în tabelul de mai jos.
Procedeu
HDX
alimentare cu energie
cititor ==> transponder
transponder ==> cititor
FDX
alimentare cu energie
cititor ==> transponder
transponder ==> cititor
SEQ
alimentare cu energie
cititor ==> transponder
11
RFID Vlad Cehan
transponder ==> cititor
Fenomenele fizice pe baza cărora se realizează comunicarea sunt variate. Se folosesc:
Cuplajul inductiv este foarte folosit în JF şi IF, în variantele:
cu modularea sarcinii;
cu modularea sarcinii pe subpurtătoare.
Cuplajul în câmp electromagnetic, este utilizat în UIF şi EIF şi are dezavantajul că,
pentru distanţe mari, necesită baterii pentru alimentarea cip-ului (nu si pentru
transmisii).
Cuplajul strâns, folosit la toate frecvenţele, presupune distanţă mică (0,1 ... 1cm) între
cititor şi transponder.
Cuplajul electric, de tip capacitiv, se foloseşte destul de rar.
Cuplajul cu dispozitive cu undă de suprafaţă (SAW).
2.6.2.1. Cuplajul inductiv
Principiul comunicaţiei prin cuplaj inductiv reiese din Fig. 7.
Printre cele mai folosite metode de transmisie, în JF şi IF (<135kHz ... ≥13,56MHz)
este aceea a cuplajului magnetic. La aceste frecvenţe, lungimea de undă este 2500 ... 22m şi
ca urmare câmpul este apropiat, distanţa dintre cititor şi transponder fiind mai mică decât
≈λ/16 (§2.5); cuplajul este de tip magnetic, dacă este creat de o bobină.
Cuplajul inductive se foloseşte în sistemele FDX, HDX şi SEQ.
Intre bobina cititorului (Lc), inclusă în circuitul rezonant de emisie (Cc, Lc) şi bobina
transponderului (Lt) inclusă în circuitul rezonant al acestuia (Ct, Lt) există un cuplaj magnetic,
prin care se transferă energie transponderului. T.e.m indusă în Lt crează un curent care este
redresat şi serveşte la încărcarea condensatorului de filtrare/stocare energie Cf (Fig. 7). Pe
baza energiei acumulate funcţionează circuitul integrat.
Bobinele au numere de spire şi dimensiuni mai mici la frecvenţe mai mari (100 − 1000
spire la 135kHz ... 3 − 10 spire la 13,56MHz).
Transferul datelor de la transponder la cititor se face prin modularea sarcinii.
Principiul reiese din Fig. 7: bobinele Lc şi Lt formează un transformator, cu Lc − primarul şi Lt
– secundarul; în secundar este plasată sarcina.
In mod normal, câtă vreme tranzistorul Qt este blocat, secundarul Lt şi condensatorul
Ct formează un circuit rezonant paralel, a cărui impedanţă la rezonanţă este mare; la bornele
generatorului Gt apare o impedanţă echivalentă Ze0 mare. Dacă Qt este în conducţie,
secundarul Lt este scurtcircuitat, producând scăderea sarcinii echivalente Ze < Ze0. Această
TRANSPONDER
CITITOR
Cc
Lc
Ct
Lt
Cip
D Cf
câmp magnetic de cuplaj
Fig. 7. Sistem RFID cu cuplaj inductiv cu modularea sarcinii
Qt
Gc
12
RFID Vlad Cehan
scădere determină reducerea tensiunii la bornele generatorului Gc, scădere care poate fi uşor
sesizată. Dacă activarea Qt se face cu impulsuri purtătoare de date, acestea sunt transmise la
cititor.
Multe sisteme RFID în IF folosesc procedeul descris, pentru transmiterea a 256 ...
2048Bytes la distanţe <2cm ... 10 −20cm; sistemele de JF (100 ... 135kHz) pot acţiona şi pe
distanţe mai mari (până la 100 − 200cm) dar cu volume de date mult mai reduse (max. 512B).
Nivelul semnalului util este foarte mic. Astfel, la 13,56MHz, la Uc = 100V tensiune pe
Lc, semnalul util (variaţia lui Uc) este ΔUc ≈ 10mV (80dB raport semnal/purtătoare), ceea ce
pune serioase probleme detecţiei.
Pentru uşurarea detecţie se foloseşte modularea pe subpurtătoare, la rândul ei
modulată digital (ASK, FSK, PSK).
Principiul modulării sarcinii pe supurtătoare rezultă din Fig. 8.
Circuitul rezonant de la transponder este comutat prin Qt cu viteză mare (zeci ... sute
de kHz) cu impulsuri rectangulare cu factor de umplere 1/2, sarcina echivalentă variind prin
introducerea / scoaterea din circuit a rezistenţei Rt. Această operaţie este echivelentă cu o
modulare în amplitudine a purtătoarei, drept pentru care, în spectrul semnalului apar 2 linii
laterale, cu amplitudine mică faţă de a purtătoarei. Dacă acum, impulsurile de frecvenţă mare
sunt la rândul lor modulate – în amplitudine (ASK) ca în Fig. 8, sau FSK sau PSK, se obţin
două benzi laterale corespunzătoare modulării diitale a supurtătoarelor.
Deoarece subpurtătoarele sunt destul de depărtate de purtătoare, una dintre ele poate fi
filtrată cu uşurinţă (de ex. cu receptor superheterodină), amplificată şi demodulată. Ca urmare,
raza de acţiune poate fi destul de mare.
Procedeul acesta este utilizabil numai în IF, pe 6,78MHz, 13,56MHz sau 27,125MHz.
In cadrul cuplajului inductiv se foloseşte, dar numai în JF (<135kHz) şi transmiterea
pe subarmonică - §2.6.1.c.
2.6.2.2. Cuplajul prin reflexie cu împrăştiere a undei electromagnetice
In domeniul UIF (868MHz – Europa şi altele, 918MHz – SUA şi altele) şi EIF
(micround − 2,5GHz, 5,8GHz) lungimile de undă sunt mici (la 869MHz − λ = 34,6cm, la
2,5GHz − λ = 12cm, la 5,8GHz − λ = 5,2cm). Ca urmare, la distanţe peste (10 − 5)cm,
cuplajul este în câmp îndepărtat, adică prin undă electromagnetică (UEM).
Lungimea de undă mică, permite ca la aceste frecvenţe să se realizeze antene directive,
cu rază de acţiune destul de mare.
dB
0
−20
−40
−60
−80
Fig. 8. Sistem RFID cu cuplaj inductiv cu modularea sarcinii pe subpurtătoare (valori pt. N = 216
)
Ct
Lt
CIP
Divizor
frecvenţă
D
Cf
Qt
DZ Rt
:N
13,353 13,560 13,767 f
fc
Δfsc Δfsc
207kHz
DATA
Δfc
13
RFID Vlad Cehan
Cuplajul prin reflexia undei se foloseşte în sistemele FDX şi HDX.
Considerând cititorul cu antenă cu câştig Gc, în care se injectează puterea Pc, la
frecvenţa fc, atunci în antena transponderului plasat la distanţa r, având câştigul Gt, se produce
o putere Pt dată de relaţia1:
c tP aP , unde a este atenuarea totală între cititor şi transponder.
In relaţie, considerând randamentul ntelei cititorului aproape de 1, Pc este puterea
echivalentă radiată izotrop − peri (Equivalent Isotropic Radiated Power – EIRP).
Rezultă:
( )10log( )
c t dBdBP P a a
Neglijând pierderile (absorbţiile) suplimentare datorate atmosferei, reflexiilor şi
interferenţelor, atenuarea totală este de forma: 22
44 1 1c
c t c t
r fra
G G c G G
,
cu λ – lungimea de undă; fc − frecvenţa; c = 3∙108 m/s − viteza luminii; Gc − câştigul antenei
cititorului; Gt − câştigul antenei transponderului.
Logaritmând se obţine:
(dB)147,56 20log( ) 20log( ) 10log( ) 10log( )
c c ta r f G G
Ca urmare:
(dB)(dB)147,56 20log( ) 20log( ) 10log( ) 10log( )
c t c c tP P a r f G G
In prezent, se produc circuite integrate digitale care consumă foarte puţin, sub 5μW.
Randamentul de redresare în UIF al diodelor este 5 − 25%. Considerând randamentul de
redresare 10%, rezultă că pentru alimentarea circuitului integrat cu 5μW, în antena
tranponderului trebuie să se producă cel puţin 50μW. Admiţând acum Gc ≈ 10dB, Gt ≈ 0dB,
(uşor realizabili), la distanţă de r = 1m, la fc = 2,5GHz, se obţine a(dB) = 40dB. Astfel,
cititorul trebuie să realizeze Pc = peri = 0,5W, o putere de loc neglijabilă la 2,5GHz.
Calculând analog, cu această putere (0,5W) se pot acoperi distanţe de cca. 3m la 868GHz şi
sub 0,5m la 5,8GHz.
Evident, consumul de putere al integratului este esenţial.
Pentru lucru la distanţe mai mari, de 10 − 20m, se foloseşte o baterie (în acest caz
integratul este prevăzut cu circuit "stand-by" sau "power down". ateria serveşte exclusiv
alimentării circuitului digital (cu memoria de date); energia pentru comunicare este în
întregime furnizată de cititor.
Comunicarea în UIF şi EIF se bazează pe reflexia undelor pe transponder. Se ştie că,
pe obiecte conductoare cu dimensiuni mai mari decât ≈λ/2, UEM suferă reflexii însoţite de
dispersie (împrăştiere)2. Energia reflectată este proporţională cu aria efectivă (echivalentă) de
reflexie, normală pe direcţia undelor incidente – Aer (reflection cross-section). Antena
transponderului poate fi un excelent sau foarte slab reflector, cu aria efectivă de reflexie
depinzând esenţial de acordul antenei pe frecvenţa undei incidente:
dacă antena este rezonantă, reflexia este intensă, deci Aer este mare;
dacă antena este dezacordată, reflexia este mult redusă, Aer este mică.
Aşadar, modificând acordul antenei transponderului, se modifică Aer şi deci
intensitatea undei reflectate. Un astfel de sistem RFID est eprezentat schematic în Fig. 9
1 Cehan, V., Radiorelee şi comunicaţii prin sateliţi, www.vladcehan.etc.tuiasi.ro
2 Backscattering − reflexie cu dispersie (împrăştiere) a radiaţiilor (unde sau corpusculare)
14
RFID Vlad Cehan
Din puterea incidentă Pi, o parte este absorbită în circuit şi serveşte la alimentarea cip-
ului iar restul constituie puterea reflectată Pr. Nivelul puterii reflectate poate fi modificat
modificând acordul circuitului de antenă, cu ajutorul tranzistorului Q care introduce sat scoate
din circuit rezistorul R. Astfel, unda reflecataă este modulată (backscattering modulation).
Unda reflectată nu este direcţionată – puterea reflectată este împrăştiată (dispersată)
anizotrop, în jurul transponderului; numai o mică parte ajunge la cititor.
2.6.2.3. Cuplajul strâns
Când distanţa cititor – transponder este mică, de 0,1 ... 1cm, cuplajul este strâns, adică
procentul de putere absorbită de transponder din puterea emisă de cititor este mare, peste 10%
(în toate celelalte procedee acest procent este sub 1%, mic, deci este vorba despre un cuplaj
slab).
Cuplajul strâns se foloseşte în sistemele FDX, HDX şi SEQ.
Cuplajul strâns poate fi magnetic (inductiv) sau electric (capacitiv).
In sistemele RFID bazate pe cuplajul strâns magnetic, cititorul include un
transformator din ferită, în U sau toroidal, cu întrefier (air gap) mare, de 1 ... 10mm, în care se
introduce cartela cu transponderul – Fig. 10.
Cititorul poate fi cu putere mică, dat fiind randamentul mare de transfer a puterii la
transponder. Transponderul poate fi echipat cu circuite caonsumatoare de putere relativ mare
(1 ... 10mW) comparativ cu cele folosite în sistemele prezentate anterior, care funcţionează cu
cuplaj slab (consum 5 ... 100μW).
Deoarece eficienţa transferului este cu atat mai mare cu cat frecvenţa câmpului est
emaimare, se folosesc oscilaţii de 1 ... 10MHz.
CITITOR
cuplor
Rx direcţional
Tx
TRANSPONDER
Pincidentă (Pi)
Fig. 9. Sistem RFID în UIF/EIF cu reflexie a undelor (unda reflecată este modulată)
Ct
Cip
D2 Cf
Qt
D1
Preflectată (Pr)
R
CITITOR
transformator cu întrefier
TRANSPONDER
Fig. 10. Sistem RFID cu cuplaj strâns inductiv (cu transformator)
15
RFID Vlad Cehan
Comunicaţia transponder ==> cititor se face prin modularea sarcinii (§2.6.2.1).
In sistemele RFID bazate pe culpajul strâns electric, transponderul include două
armături de condensator, sub forma a două plăci din peliculă metalică (argint, grafit, ...)
coplanare. Cititorul este echipat cu două plăci de asemenea coplanate, între care se aplică
tensiune mare, cu frecvenţă de câteva sute kHz. Prin capacităţile dintre plăcile cititorului şi ale
transponderului se transferă energie. Comunicaţia se realizează prin modularea sarcinii, adică
se modifică impedanţa dintre cele două plăci conductoare de pe cartelă şi astfel se modifică
intensitatea curentului prin sarcina generatorului din cititor.
2.6.2.4. Transpondere cu undă acustică de suprafaţă
In transponderele cu undă acustică de suprafaţă (SAW - Surface Acoustic Wave), se
utilizează efectul piezoelectric direct şi invers "de suprsfaţă".
Efectul piezoelectric direct constă în: dacă un paralelipiped din cristal de cuarţ este
solicitat mecanic pe două feţe, pe alte două, perpendiculare pe primele, apare o diferenţă de
potenţial. Efectul piezoelectric invers constă în: dacă pe două feţe opuse ale unui paralelipiped
din cristal de cuarţ se aplică o tensiune, pe direcţie perpendiculară apare o deformare elestică
mecanică. Dacă tensiunea aplicată variază periodic, deformarea elastică este tot periodică şi se
propagă sub forma unei unde elastice de volum care are frecvenţe proprii, de rezonanţă; la
aceste frecvenţe se realizează rezonanţa între tensiunea electrică şi deformarea mecanică.
Dacă tensiunea se aplică între electrozi depuşi pe suprafaţa cristalului, deformarea
elastică mecanică apare într-un strat cu grosime moleculară, adică pe suprafaţă şi se propagă
pe suprafaţă sub formă de undă (elastică) de suprafaţă cu proprietăţile specifice acestor unde.
Deoarece se propagă pe suprafaţa cristalului cu viteza sunetului (3 ... 4km/s), aceste unde sunt
numite unde acustice de suprafaţă − SAW.
SAW se propagă, se reflectă, prezintă fenomenul de dispersie etc., ca orice undă.
Evident, dacă o SAW întâlneşte o reţea de electrozi depuşi pe suprafaţa cristalului, în
aceştia se vor induce tensiuni variabile.
Dacă distanţa dintre electrozi este ≈λ/2 a SAW, apare fenomenul de rezonanţă:
în cazul efectului invers (generarea undei elastice), amplitudinea acesteia este maximă;
în cazul efectului direct (generarea undei de tensiune electrică), amplitudinea acesteia
este maximă.
Structurile de pelicule metalice care asigură transformarea reciprocă a energiei
electrice în energie mecanică se numesc traductori electroacustici (electroacoustic
Fig. 11. Sistem RFID cu cuplaj strâns capacitiv (cu condensatoare)
CITITOR
TRANSPONDER
1
plăci conductoare
(armături)
2
3
MASA
CIP
C12
C2M C3M
C1M
16
RFID Vlad Cehan
transducers); deoarece de regulă au forma unor piepteni cu dinţii întrepătrunşi, se mai numesc
şi traductori interdigitali – Fig. 11.
Se va remarca faptul că dispozitivele cu SAW funcţionează în UIF şi EIF, de pe la
500MHz la peste 3GHz, corespunzător distanţelor realizabile în depunerile metalice ale
traductorilor (pentru f = 0,5 ... 3,5GHz, λSAW = 7 ... 1μm).
Principiul transponderelor cu SAW reiese din Fig. 11.
Când un tren de unde emise de cititor cu frecvenţa de rezonanţă a traductoruilui
electroacustic (tipic 2,5GHZ) ajunge în antena transponderului, se produce SAW în
traductorul interdigital. Unda elastică se propagă pe suprafaţa cristalului şi se reflectă pe
metalizările reflectorului, revenind spre traductor. Reflexiile sunt sub formă de trenuri de
unde elastice, fiecare tren corespunde câte unui reflector. Când un tren de SAW reflectate
ajunge în traductor, se produce conversia în undă electrică care se aplică antenei, devenită
emisivă – unda electromagnetică poate fi uşor captată de cititor.
Trenurile de unde reflectate revin în antenă după intervale de timp variate în funcţie de
distanţa traductor – reflector, reprezentand aşadar un şir de impulsuri modulate (codate) în
timp (PTM – Pulse Time Modulation). Distanţa traductor – reflectori (d) este de ordinul
x1mm (d = 3 ... 10mm). Ca urmare, prima reflexie revine la cititor după un timp Δt ≈ 2d/vSAW;
pentru d ≈ 3 ... 10mm şi vSAW ≈ 3000m/s rezultă Δt ≈ 2 ... 7μs. Acest timp este mult mai mare
decât timpul după care în antena cititorului pot ajunge unde reflectate pe obstacole (de la
100m, unda reflectată ajunge după 200/3∙108 = 0,7μs. Astfe, semnalele utile ajung în antena
cititorului mult timp după ce toate reflexiile nedorite s-au epuizat de mult.
Se observă că, prin chiar principiul de funcţionare, acest tip de sistem RFID este
secvenţial.
Numărl de reflectori nu poate fi prea mare (10 ...40) – se pot deci transmite cam 16 −
32 biţi; scrierea în transponder nu este posibilă.
antena dipol traductor interdigital
reflectori
cristal piezo
SAW
directă
unda electrică
incidentă
SAW
reflectată
Fig. 11. Structura unui transponder cu undă acustică de suprafaţă
unda electrică
emisă
17
RFID Vlad Cehan
3. Standardizare în domeniul sistemelor RFID
Un mare efort de standardizare s-a depus în ultimii 10 ani, pentru reglementarea
sistemelor RFID, lucru normal dată fiind răspândirea explozivă a acestora şi necesitatea de a
funcţiona fără a se perturba reciproc (mai mlt decât este inevitabil!).
Dezvoltarea standardelor s-a făcut sub directa coordonare a ISO (International
Organization for Standardisation), prin comitetele tehnice de specialitate. Practic, toate
organizaţiile de standardizare statale (precum STAS în Romania), îşi elaborează şi adaptează
reglementările locale după standardele ISO.
Standardele ISO în domeniul RFID pot fi grupate în mai multe categorii:
Standarde ISO referitoare la marcarea şi identificarea prin radio a animalelor.
Standarde ISO referitoare la cardurile inteligente fără contacte (contactless smart cards)
utilizate ca şi carduri bancare.
Standarde ISO referitoare la marcarea şi identificarea containerelor.
Standarde ISO pentru marcarea uneltelor şi dispozitivelor de strângere.
Standarde ISO referitoare la sistemele RFID antifurt.
Standarde ISO referitoare la managementul articolelor.
In cadrul prezentului proiect, prezintă interes în primul rând standardele ISO din
domeniul managementului articolelor, în această categorie intrând practic orice fel de produs
neviu, utilizabil în alt scop decât pentru transport sau ca unealtă de muncă. In aceast domeniu,
sunt elaborate şi în curs de elaborare standardele ISO 18000.
Dintre standardele relevante în domeniu, trebuie achiziţionate şi studiate următoarele:
ISO 15961: "RFID pentru managementul articolelor: cititorul, comenzile funcţionale
pentru etichete şi sintaxă"
ISO 15962: "RFID pentru managementul articolelor: sintaxa datelor"
ISO 15963: "Identificarea unică a etichetelor RF şi Autoritatea de înregistrare şi
acordare a identificatorilor unici"
Partea 1-a: Sistemul de numerotare
Partea a 2-a: Standarde procedurale
Partea a 3-a: Utilizarea identificatorilor unici în circuite integrate
ISO 18000: "RFID pentru managementul articolelor: interfaţa în aer"
Partea 1-a: Parametrii generici pentru comunicarea prin intefaţa în aer pentru
frecvenţele universal acceptate
Partea a 2-a: Parametrii pentru comunicarea prin intefaţa în aer sub 135kHz
Partea a 3-a: Parametrii pentru comunicarea prin intefaţa în aer la 13,56MHz
Partea a 4-a: Parametrii pentru comunicarea prin intefaţa în aer la 2,45GHz
Partea a 5-a: Parametrii pentru comunicarea prin intefaţa în aer la 5,8GHz
Partea a 6-a: Parametrii pentru comunicarea prin intefaţa în aer în benzile UIF
ISO 18001: " Tehnologia informaţiei – RFID pentru managementul articolelor – cerinţe
de aplicaţii"
In afară de ISO, în activitatea de standardizare a sistemelor RFID sunt implicate şi alte
organisme, printre care:
EAN – European Article Numbering Association şi
UCC – Universal Code Council
care promovează standarde şi alte activităţi de reglementare a RFID în scopul creşterii
performanţelor şi al reducerii costurilor.
18
RFID Vlad Cehan
4. Principii de arhitectură a subansambului de date din compunerea
transponderelor RFID pentru IF, UIF şi EIF
Modalităţile de stocare a datelor în transponderele RFID sunt de 2 categorii:
procedee care folosesc un fenomen fizic, cum sunt cele utilizate pentru
transponderele de 1 bit (§2.6.1) şi cele cu SAW (§2.6.2.4) şi
procedee care utilizează circuite integrate.
Pentru sistemele RFID utilizate în managementul articolelor, prezintă interes deosebit
procedeele cu circuite integrate; sistemele de 1 bit şi cu SAW sunt de interes cu totul
marginal.
Sistemele RFID cu circuite integrate sunt, la rândul lor, de două feluri:
Sisteme echipate numai cu memorie de date (tip ROM, EPROM, EPROM, automat cu
stări finite [state machine]), al căror conţinut poate fi modificat:
prin schimbarea cip-ului (ROM, state machine), procedeu practic neutilizat;
prin reprogramarea memoriei (EEPROM).
Aceste sisteme sunt de tip "numai citire" (read only). în funcţionare; cititorul nu poate
modifica conţinutul datelor de la transponder.
Ssisteme echipate cu microprocesor sau microcotroler, la care este posibil schimb de
date cititor <−−−> transponder; sunt deci sisteme "citire / scriere" (read/ write).
In managementul articolelor, ambele tipuri de sisteme sunt utile:
Sistemele "read only" sunt sensibil mai ieftine, mai robuste, cu consum mai mic de
putere; pierdrea, deteriorare lor după utilizare nu prea contează.
Sistemele "read/write" sunt mult mai versatile dar şi mai scumpe şi mai ales cu consum
mare de putere (adesea necesită bateriede alimentare – iar o baterie costă mai mult decât
restul transponderului). Pentru a fi rentabile, adesea se impune reutilizarea – şi deci
reprogramarea (reîncărcarea) memoriei.
In această situaţie, adoptarea unui tip sau altul de sistem digital se va face după
principiile:
Pentru articolele perisabile, transformabile în procesul de producţie (laminate,
şuruburi etc.) se vor utiliza transpondere tip "read only", cu cea mai ieftină memorie.
De regulă, volumul de date necesar a fi stocat pe astfel de transpondere este mic, 32 –
128 octeţi fiind mai mult decât suficient.
Pentru articole care trebuie urmărite pe tot lanţul de producţie (de ex. motoare
electrice, subansamble electronice de automatizare, ...), cu cost mare şi care îşi modifică
unele caracteristici în proces, trebuie utilizate transpondere "read/write". Acestea
trebuie să permită introducerea datelor referitoare la schimbările calitative suferite pe
lanţ de către articol.
Este momentul să atragem atenţia asupra unui aspect adesea neglijat în
proiectarea sistemelor RFID pentru urmărirea/identificarea articolelor.
Este vorba de tendinţa de a introduce şi apoi a colecta un volum cât mai mare de
date. Evident, cu memorii destul de mari – şi acestea există, se pot stoca volume
imense de date. Problema este: ce facem cu ele după ce s-au colectat?"
Manipularea unui mare număr de informaţii este perfect posibilă, dar care şi câte
sunt cu adevărat necesare pentru decizii corecte; adesea, "nu se mai vede pădurea
19
RFID Vlad Cehan
din cauza copacilor". Adesea, luarea în consideraţie a unui mare volum de date
pentru o decizie, pur şi simplu nu este posibilă, din variate motive: timpul de
calcul este prea mare, sistemul de ecuaţii nu are soluţie, calculul nu este
convergent etc. Aşadar, prima operaţie care trebuie făcută constă în alegerea
datelor necesare a fi stocate pe transponder şi apoi ordonarea lor în funcţie de
nivelul de relevanţă.
Structura unui transponder RFID cu circuit integrat, cu memorie şi automat cu
stări finite (sistem "read only") este ca în Fig. 12. Cu excepţia antenei, toată electronica este
executată pe cip.
Aceste sisteme, ca regulă generală, sunt de tip pasiv – toată energia este extrasă din
câmpul cititorului.
Frecvenţele tactelor utilizate în sistem se obţin de regulă, prin divizarea semnalului de
IF (13,56MHz) în numărătoare binare (prin 2n, n = 2, 3, ..., 16).
Automatul de stare asigură, pe baza algoritmului din EEPROM sau ROM, extragerea
datelor din memorie, codarea în banda de bază (adesea în cod cu fază scindată cum aste
Manchester, pentru extragerea uşoară a tactului la cititor), eventual securizare (codar
rezistentă la erori, secretrizare, ...) şi formarea semnalului pentru comanda tranzistorului
modulator ASK.
Volumul de date incluse în asemenea transpondere poate fi foarte mare, în acord cu
capacitatea EEPROM (ROM), ajungând la peste 64kBytes, deşi uzuale sunt capacităţi de 128
... 512Bytes, care au un consum mai mic.
Sistemele de acest fel sunt tipice pentru utilizarea în IF (13,56MHz) şi UIF (868MHz).
Consumul uzual al acestor transpondere care lucrează la 2,7 ... 5,6V (de regulă suportă
tensiuni de alimentare variabile în limite destul de largi) este de 10 ... 25μA în absenţa emisiei
şi 1 ... 15mA în emisie. Viteza de trasnmisie este destul de mare, uzual 64 ...250kbits/sec.
Dezavantajul sistemelor "read only", cel puţin în unele aplicaţii, constă în lipsa de
flexibilitate – conţinutul ROM nu se poate modifica iar conţinurul EEPROM se poate
modifica numai printr-o conexiune specială (tip RS232 sau mai bine paralelă) cu un PC
pentru reinscripţionare; în nici un caz, operaţia nu se poate face prin radio. In cazul
managementului articolelor, acesta poate fi un dezavantaj serios în cazul acelor produse care,
prin adăugiri, prelucrări, modificări în soft etc., îşi schimbă caracteristicile, aceste modificări
Adresare
Codare
Securizare date
EEPROM
ROM
Bloc RF
Bloc
alimentare
CIP ETICHETA
(CARTELA)
Fig. 12. Schema bloc tipică a unui transponder RFID tip "read only" (cu memorie şi automat de stare) şi
schema blocului de RF
redresor
ASK
modulator
de sarcină
tact
DATA
Vdd
DATA
demodulare ASK
20
RFID Vlad Cehan
trebuind marcate pe etichetă prin radio – prin sistemul RFID. Soluţia constă utilizarea
sistemelor cu microprocesor.
Structura unui sistem RFID cu microprocesor (cu logică programată, tip read/write)
este ca în fig. 13.
Astfel de sisteme sunt indispensabile pentru carduri "fără contact" utilizate ca şi
carduri bancare, de acces la date secrete etc., în general acolo unde sunt necesare calcule
complicate – de exemplu, criptări, accesuri pe bază de cod unic sau modificabil (cazul cheilor
de contact la automobile) etc. In multe cazuri, pentru realizarea unei viteze de calcul foarte
mari, se folosesc coprocesoare. Sistemele de acest tip consumă prea mult pentru a putea fi
alimentate prin câmp de la distanţe mai mari de 1 ... 10mm; mai mult, în RAM nu pot fi
stocate date decât dacă există o baterie de alimentare. Pentru lucru la distanţe mai mari şi/sau
dacă în RAM trebuie stocate date, este necesară baterie pentru alimentarea ciruitelor integrate.
Nici o dată bateria nu se foloseşte pentru comunicaţii, deoarece radioemisia consumă mult
mai multă putere decât circuitele digitale şi s-ar descărca rapid; toată puterea de emisie se
preia di câmpul cititorului.
Pentru aplicaţii în managementul articolelor se pot însă utiliza şi sisteme mai simple,
cu microcontrolere, eventua cu PIC – uri. Deoarece utilizarea bateriilor este prea scumpa,
trebuie falosite sisteme simple. In acestea, In RAM se vor stoca date numai pe durata
comunicaţiei, când există câmp de la cititor pentru furnizarea energiei necesare.
Pentru modificarea conţinutului se reprogramează EEPROM-ul; actualele EEPROM
admit 105 – 10
6 reînscrieri, mai mult decât suficient. Reînscrierea se poate face şi în câmp –
un avantaj esenţial al acestor sisteme, când se folosesc pentru managementul articolelor. In
prezent, transpondere reinscriptibile se realizează în UIF şi EIF.
MICROPROCESOR
(MICROCONTROLER)
CPU RAM
(EEPROM)
BLOC
RF
ROM
sistem de operare
EEPROM
Date specifice
aplicaţiei
Fig. 13. Schema bloc a unui sistem RFID cu microprocesor
21
RFID Vlad Cehan
5. Principii de utilizare a sistemelor RFID în domeniul
managementului articolelor
Managementul articolelor este un domeniu extrem de vast, dată fiind diversitatea
articolelor, a produselor industriale incluzând semifabricate şi piese simple până la
subansamble şi produse finit, precum şi a operaţiilor care se desfăşoară.
Mai întâi trebuie observat că există două categorii de operaţii:
operaţiile comerciale, desfăşurate de "en gros" şi/sau "en detail" şi
operaţiile industriale, care includ şi un anumite tipuri de operaţii comerciale; acestea din
urmă fac obiectul actualului studiu.
In prezent, a trecut – sau este pe cale de dispariţie, sistemul producţiei de masă, în care
o maşină, o linie de fabricaţie, producea acelaşi articol în cantităţi imense, luni şi ani de zile.
Astăzi, sistemul standard este al producţiei în serii mici sau în unicate (produse
individualizate). Aceasta este posibil prin automatizarea la nivel înalt a maşinilor – devenite
roboţi industriali dar şi prin folosirea gestionării automate, bazate pe sisteme de calcul.
In cadrul gestionării producţiei, sistemelor RFID le revin funcţiile esenţiale de
identificare a articolelor care intră lanţ într-un anumit punct şi de marcare a cararacteristicilor
articolelor finite; în plus, sunt extrem de utile în lanţul de aprovizionare. Fig. 14. sugerează
amplasare şi utilizarea sistemelor RFID într-un lanţ de producţie.
In unele dintre punctele de amplasare este posibil să fie utilă – dacă nu chiar necesară,
reinscripţionarea transponderului, pentru actualizarea conţinutului cu noile aracteristici ale
produsului. In prezent, aceasta se face destul de rar, mai mult ca experiment. Dată fiind însă
viteza de dezvoltare a sistemelor RFID, probabil că peste cel mult 2 ani, aceste sisteme vor fi
de uz curent.
MAGAZIE
DISTRIBUŢIE LINII DE PRODUCŢIE
RFID RFID
PRELUCRARE
ASAMBLARE
ASAMBLARE
RFID RFID
MARCARE
(prod. finit)
RFID RFID
magistrala de date
Fig. 14. Posibile amplasamente ale sistemelor RFID într-un lanţ de producţie cu control centralizat
22
RFID Vlad Cehan
6. Stadiul actual al sistemelor RFID în IF, UIF şi EIF.
Pentru a avea o idee cât mai clară asupra sistemelor RFID disponibile în prezent, s-au
studiat un număr mare de site-uri Internet de firme producătoare de astfel de echipamente.
Lista firmelor interogate este mai jos. Lista conţine mai puţin de 2% din actualii producători
de sisteme RFID. Problema este că destul de puţini însă, produc componente electronice.
Marea majoritate a firmelor active în domeniu cumpără circuitele integrate şi realizează
cartele sau etichetele, asamblează cititoare, întocmesc proiecte şi furnizează soluţii pentru
aplicaţii specifice.
Din studiul ofertei de piată, s-au făcut o serie de constatări.
Poate cea mai interesentă constatare este că, cu tot numărul mare de firme, marea
majoritate a produselor folosesc aceleaşi principii de lucru. Deosebiri majore sunt în domeniul
digital, în principal: capacitatea de stocare, organizarea memoriei şi viteza de transmisie. Alte
deosebiri mai apar la raza de acţiune şi viteza de citire. In schimb, principiile de lucru folosite
sunt aceleaşi: în domeniul IF şi la 868MHz se utilizează modularea sarcinii (§2.6.2.1.a şi
§2.6.2.1). In UIF la 2,56GHz, se utilizează procedeul reflexiei (§2.6.2.2). Practic, toate
produsele folosesc modulaţia ASK deoarece este de departe dea mai uşor realizabilă şi asigură
o destul de bună imunitate la perturbaţii.
In privinţa frecvenţelor de lucru, s-a constat că:
Sisteme RFID pentru EIF (frecvenţe peste 3GHz) nu se produc în mod curent; dintre
cele 98 de firme enumerate mai jos, nici una nu are în catalogul pe Internet astfel de
produse.
In domeniul IF se produc multe sisteme, dar practic numai pe frecvenţa de 13,56MHz.
Astfel sunt produsele EM Microelectronic (Elveţia), Texas Instruments (TI), Trolley
Scan, Temic şi multe altele. sunt
In domeniul UIF există destul de puţine firme producătoare; se folosesc frecvenţele de
868MHz şi 2,45GHz. Dintre firmele cu o gamă mai largă de produse în domeniu, se
remarcă Trolley Scan, Omron şi Allien Technology.
In legătură cu partea digitală a transponderelor, s-a constatat că există o varietate de
produse:
transpondere "read only", cu capacitate de date de la128 la 1024biţi, de obicei organizaţi
în cuvinte de 8biţi (în Bytes);.
transponderele "read/write" sunt de regulă foarte complexe, destinate în primul rând
cardurilor inteligente.
Câteva exemple tipice de sisteme RFID utilizabile în aplicaţia proiectului sunt:
RI-I11-110A pe 13,56MHz, de la Texas Instruments;
seria I-CODE (SL1-IC30, ...) pe 13,56MHz de la Philips;
BBBDT 5449 de la TrolleyScan, pe 868,68MHz;
EM 4122 de la EM Microelectronic, pe 2,56GHz.
Toate aceste transpondere sunt pasive, sunt echipate cu PROM cu algoritmii de
operare ai automatului de stare, cu EEPROM de 128 .... 1024biţi, programabil la utilizator şi
reprogramabil de min, 100000 ori.
Toate folosesc modulaţia ASK pe purtătoare sau pe subpurtătoare (§2.6.2.1). Pentru
uşurarea extragerii tactului la cititor, se foloseşte codarea cu fază scindată Manchester.
Raza de acţiune depinde esenţial şi de cititor. Sensibilităţile transponderului sunt de
ordinul a 100 – 110 dBμA/m. Ca urmare, se pot realiza, în funcţie de construcţia cititorului,
raze de acţiune de la 10 – 15cm la 1 – 3m.
23
RFID Vlad Cehan
Seria RI I0x-110A de la Texas Instruments include transpondere tip "read only"
foarte perfoemante şi ieftine. Produsele sunt pentru 13,56MHz şi diferă prin formă – de la
aproape pătrate la rectangulare foarte alungite – fig. 15
Transponderele sunt livrate pe folii suport din polietilenă în role. După programare la
utilizator, se îmbracă în polietilenă şi pot fi decupate şi utilizate
Cele mai imporatnte caracteristici sunt date mai jos. Intre paranteze [ ] sunt
comentarii, precizări.
Frecvenţa de lucru: 13.56 MHz [aceasta trebuie să fie frecvenţa câmpului creat de cititor]
Frecvenţa de rezonanţă pasivă (la +25°C): 14.36 MHz ± 200kHz [în stare neactivată, în afara
câmpului, frecvenţa de acord a bobinei –antenă şi a condensatorului este ceva mai mare
pentru a se compensa scăderea acestei după integrarea în folia protectoare şi în momentul
când circuitul inegrat se activează, introducând o capacitate în paralel cu bobina]
Intensitatea câmpului magnetic de activare de citire (la +25°C): tip 103 dBμA/m [câmpul creat
de transponder]
Intensitatea câmpului magnetic de activare de scriere (la +25°C): tip 108 dBμA/m [câmpul
creat de cititor]
[Prin protocolul de comunicaţie, transponderul primeşte energie şi date – de tip "cerere de emisie" de
la cititor prin câmpul de activare de scriere; transponderul "răspunde" creind la rândul său un câmp cu
modulaţie pe subpurtătoare – câmpul de citire.]
Numărul propriu de idntificare: 32 bits
Memoria (programabilă la utilizator): 256 bits organizaţi în blocuri de 8 x 32-bit
Fig. 15. Transpondere IF tip RI I11-110A (stânga) şi RI I14-110A (dreapta), scară 1:1
folie polietilenă - suport
antena (bobină, depunere de Al pe folie din
polietilenă
ciruit integrat
24
RFID Vlad Cehan
Numărul de cicli de programare (la +25°C): tip 100,000
Durata de păstrare a datelor (la +55°C) > 10 ani
Identificare simultană a etichete: până la 50 etichete / secundă (depinde de cititor şi antenă)
Viteza de comunicare: transponder => cititor / cititor = transponder 26.7kBd / 6.2 or 9kBd
Modulaţia transmisiilor cititor => transponder (în regim RX): modulaţie de impulsuri în
durată (PWM) cu MA 100% [este vorba de ASK 100% sau, OOK = On Off Keyng]
Modulaţia transmisiilor transponder => cititor (în regim TX): FSK cu impulsuri codate
Manchester encoded, Impuls (I) = fc ± 423.75 kHz, Pauză (P) = fc ± 484.29 kHz
Semnificaţii: "0" logic = tranziţie Puls =.> Pauză, "1" logic = tranziţie Pauză => Puls
[Aceasta este codarea Manchester clasică]
Dimensiuni antenă: 45 mm x 45 mm
Dimensiuni ocupate pe folia suport: 48 mm ± 0.5 mm
Lăţimea foliei suport: 50.8 mm +0.1mm/-0.4mm
Grosimea chip-ului: 0.355mm
Suprafaţa ocupată de antenă: 0.085mm2
Material suport: PET (Polyethylenetherephtalate)
Material antenă: Aluminiu
Temperatură de lucru: -25°C to +70°C
Temperatură de stocare "piesă separată": -40°C to +85°C
Temperatură de stocare în tambur: -40°C to +40°C (peste 40° se pot lipi straturi)
Livrare: în benzi roluite cu 500 mm diametru
Cantitatea tipică pe rolă: 5,000
Cititoarele utilizate pentru trasnponderele din TI seria RI I1x-110A sunt foarte
versatile: sunt formate dintr-un bloc electronic realizat în jurul unui microcontroler, la care se
poate ataşa o veritete de antene – sub formă de bobine cu dimensiuni în acord cu purtătorii de
transponder. In fig, 18 şi 19 sunt apar aceste subansamble.
Fig. 17. Fotografii ale trasnponderelor RI I1x-110A pe 13,56MHz de la Texas Instruments
Fig. 16. Spectrul câmpului în sistemul
RFID RI I1x-110A
Tansp: P I fc I P
Cititor: ASK
fc ± 6,2kHz
contacte
chip
condensator
bobină
25
RFID Vlad Cehan
Pentru domeniul UIF s-au considerat produsele firmelor ATMEL (ATA 5590) şi ale
firmei ALIEN Technology (Squigle), destinate a lucra la 868MHz (sau 910MHz, pentru
SUA). Ca structură logică, produsele celor două firme sunt destul de asemănătoare:
sunt transpodere pasive, cu memorie şi automat cu stări finite;
transponderele sun pasive, comunicaţia are loc prin reflexia undelor incidente.
Antenele transponderelor sunt interesante ca şi construcţie – este evident că s-a ajuns
la forme precum cele din fig. 20 după numeroase experimentări.
Fig. 18. Subansamblul electronic utilizat în cititoarele
RFID pentru trasnpondere din seria RI I1x-110A
(13,56MHz, distanţă mare – medie)
Fig. 19. Antene "long distance" pentru
cititoare TI pe 13,56MHz
EEPROM
Fig. 20. Structura blocului logic al transponderului pe UIF ATA 5590 (ATMEL)
26
RFID Vlad Cehan
Volumulde date în memoria EEPROM (programabilă la utilizator) este variabil: de la
128 ... 256biţi (ALIEN) la 1024biţi (ATMEL).
Din păcate, producătorii nu furnizează pe Internet caracteristicile electrice ale
transpoderelor aşa cum procedează Texas Instruments. Totuşi, este posibilă orientarea în
alegerea unei soluţii pentru o aplicaţie practică specifică.
O gamă de produse foarte interesante este propusă de EM Microelectronic, o
companie elveţiană, specializată în produse pentru UIF (868MHz şi 2,5GHz). EM propune
aceewaşi structură logică atât pentru transponderele de 868MHz cât şi pentru cele de 2,5GHz;
diferenţa apare în blocul de RF. Datorită acestei abordări, preţul produselor este destul de
redus.
In fig. 22 apare schema bloc a transponderului EM4223. Programul automatului este
în ROM iar datele sut stocate (la utilizator) în EEPROM-ul de 128biţi (în foia de prezentare
este indict ROM 128b, dar în text se subliniază că e vorba despre EEPROM).
Transponderul funcţionează în regim semi-duplex, cu recepţia blocată în perioada de
emisie. Emisiile se realizează prin modularea reflexiilor pe antena transponderului (se acordă
– se dezacordă, §2.6.2.2).
Interesantă este structura cadrului de date: în banda de bază, datele sunt codate simplu,
în cod binar natural; pentru sincronizare, se transmite un preambul de 64biţi constând dintr-o
succesiune de 0 şi 1. Pe baza acestui preambul cititorul îşi crează tactul.
Fig. 21. Antene pentru transpondere
de 868MHzproduse de ALIEN
stânga – directive,
dreapta - omnidirecţionale
automat cu
stări finite
EEPROM
Fig. 22. Schema bloc a transponderului EM4223 (EM Microelectronic)
27
RFID Vlad Cehan
In funcţie de caracteristicile cititorului, aceste transpondere se pot folosi pe distanţe de
peste 3m.
In concluzie, există o ofertă suficient de variată ca structură a blocului logic şi cu bune
caracteristici de comunicaţie pe distanţe medii ... mari (până la peste 3metri), perfect
utilizabile în managementul articolelor.
De aici mai departe, este necesar să se precizeze caracteristicile aplicaţiei.
28
RFID Vlad Cehan
Firme producătoare de echipamente RFID (cu catalog pe Internet)
Sunt marcate firmele cu produse interesante pentru aplicaţia proiectului.
AARFID: Integration, Manufacturing RFID
ACG: Smart Cards
Aleis International: Animal ID
Alien Technology: 915 / 2450 MHz Tags / Readers
Allsafe Company: LF, HF, P, SC, SC, SR, RO, WORM, P
Allflex: Animal Eartag RFID
Amtech(Transcore): TR/ETTM, UHF, MR, LR, RO, PG, RW, WORM, A, P
AMSKAN: LF, HF RFID, IR ID, Gemplus, TIRIS
Analytica-India: Real Time Location - IR / RFID
ASK: Proximity Cards
ATMEL(Germany): RFID ICs, Wireless, etc.
AXCESS: LF, UHF, RTLS
Auto Access ID(AAID): Long Range UHF
AWID: Proximity Cards
Balogh: LF, HF, RW, RO, PG, A, P
Baumer: LF, HF RFID
Bewator: LF, HF Passive Tags
Crosspoint, b.v.: Access, EAS, RFID H, LF
Copytag (UK): LF, HF Readers, Tags, Antennas
China-Vision: RFID Cards & Readers
Champion Chip: Racing related tags (Nederland)
Checkpoint Systems: LF, HF EAS, RF Labeling, & Bar Code Labeling
Datamars: RFID transponder manufacturer
Deister: LF, HF Tags, Components
Dialoc ID: HF Systems
DA Electonik: Animal Tags
Dalton UK: Animal tags
DTE GmbH: LF, HF RFID
Destron Fearing: Animal tags
Escort Memory Systems: LF, HF Tags, Antennas, Readers
Elatec: LF through UHF Tags and Readers
EM Microelectronic: RFID chips
Ext ELF: LF, HF RFID
Eureka: LF, RO. UK
FEIG: LF, HF, RO, RW, SR, Germany
Gantner GMBH: Identification Technology
Gemplus: LF, HF Tags, Readers, Antennas
Gnuco: RFID Consulting H, I, J
HID: Access Control
Hitec ID: UK Pet Identification
ID Systems: LF, HF, UHF RFID
IAID: LF, HF, UK
ID Micro: Trucking, Skiing, General RFID, LF, HF, UHF, RW, RO
IB Techology(UK): LF, HF, Reader on a chip
Identec: UHF, Active, Long Range Tags
Idesco(Finland): Prox Readers, Access Control, ID Badges
Indala Corp: Access Control, RO, LF, HF SR
Inoteclabels: HF Labels, UHF Labels, Genl Labels
Instantel(Xmark): LF/UHF personnel, security, alarm tags and receivers
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
29
RFID Vlad Cehan
Intersoft: LF tags and readers, inexpensive evaluation kit
Integrated Engineering: Proximity Cards
Korteks: Transponders & Reader PC Boards
LAN-Links Corp: General RFID systems
MBBS: LF system reads through metal
Metget Company: LF Transponders: animal, access, logistics
Microdesign: Access & tolltags
Motorola: RFID.
Matrics RFID: 915 MHz Passive 100s tags/sec UHF, RO, LR
New ID: Specialized RFID, Temperature, etc.
Nedap: LF RFID, industrial
Omron: LF, MF, UHF, SR, MR, LR, Cards, Industrial tags
Omega Electronics: Race related RFID
Ordicam: LF contactless tags
On Track Innovations: Contactless cards
Oxley Group: Contact Memory Buttons
Oxygen RFID: Smart Cards, Contactless RFID
PFC Corp: Polymer Flip Chip Manufacturer
Phillips: Chips for RFID, mostly LF, HF transponders
Phi Data: LF, HF, UHF
Pinpoint: 2.45/5.8 GHz Real Time Location System (see RFT)
Reseaumatic: French POS RFID
Rafsec: 13.56MHz Tags
RFIDeas, Inc: Proximity Security RFID
RFID Inc: LF RFID
RF Technologies: Wanderer Monitoring, Hospital Security, RTLS
SAMSys Inc: Multi-Frequency RFID products
Savi Technology: RTLS, Supply Chain Software, & DOD RFID products
SCS Corporation: UHF Passive Tags and Readers
Scemtec: LF RFID
SkyeTek: HF Systems
Sokymat, Inc: LF RFID
Sensormatic: Electronic Article Surveillance & RFID Products
Sirit: Electronic Toll, etc.
STId: LF, HF, UHF Readers & Tags
Tagmaster (Confident): Wide variety of Tags, Readers, Antennas
Tagnology: LF, HF RFID Tags, Readers, Antennas (Germany)
Tagtronic:
TIRIS (TI): LF Tag and Reader components
Trovan: Animal ID, LF, AT, P
Trolleyscan Update: Super Tag Site
UK ID Systems: Animal ID
United Access AG: Access Control
Wherenet: 2.45 GHz Real Time Location Systems
WaveNet International: Intermodal/Rail ISO, AAR AEI Equipment
Y-TEX: Animal ID, LF, Ear Tags
Infineon LF, HL, UHF RFID
Temic HF, UHF RFID
EM Microelectronic LF, HF RFID
Texas Instruments LF, HF, UHF tags and readers
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
30
RFID Vlad Cehan
BIBLIOGRAFIE
- Friedrich, Ulrich and Annala, Anu-Leena, Palomar — a European answer for passive UHF
RFID applications, RFID Innovations 2001 conference, http://vicarage-publications.co.uk
- Jurisch, Reinhard (1998) Transponder mit integrierter Sensorik, Elektronik , 18
- TEMIC (1977) Telefunken microelektronic GmbH, Remote Control and Identification
Systems, Design Guide, D-Heilbronn, August
- Cehan Vlad, Bazele radioemiţătoarelor, Ed. MatrixROM, Bucureşti, 1997
- Atmel Corporation (1994) RFID-ASIC Fact Sheet, March
- Atmel Corporation (1998) Asset Identification EEPROM, AT24RF08 , San Jose, CA,
http://www.atmel.com
http://www.TI. com
http://www.alientechnology.com
http://www.emmicroelectronic.com
http://www.philips.com
http://www.trolleyscan.com
prof. dr. ing. Vlad Cehan
Şef Catedră de Telecomunicaţii
Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii
Bd. Carol I, 11, Iaşi
Universitatea Tehnică "Gh. Asachi" din Iaşi Iaşi
Bd. Mangeron, 65