หลักการพื้นฐานของระบบ RFID

1. หลักการพื้นฐาน

จากมุมมองของวิธีการสื่อสารและการตรวจจับพลังงานระหว่างแท็กอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องอ่าน โดยทั่วไประบบสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ ระบบข้อต่อแบบเหนี่ยวนำ (Induct Coupling) และระบบข้อต่อแบบกระจายกลับด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า (Backscatter Coupling) การมีเพศสัมพันธ์แบบเหนี่ยวนำตระหนักถึงการมีเพศสัมพันธ์ผ่านสนามแม่เหล็กสลับความถี่สูงในอวกาศตามกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า การมีเพศสัมพันธ์แบบกระจายกลับด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า นั่นคือแบบจำลองหลักของเรดาร์ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจะสะท้อนกลับหลังจากชนเป้าหมาย และในขณะเดียวกันก็นำข้อมูลเป้าหมายกลับมา ตามกฎการแพร่กระจายเชิงพื้นที่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

2. ระบบ RFID ข้อต่อแบบเหนี่ยวนำ

วิธีการเชื่อมต่อแบบเหนี่ยวนำของ RFID สอดคล้องกับโปรโตคอล ISO/IEC 14443 แท็กอิเล็กทรอนิกส์แบบเหนี่ยวนำคู่ประกอบด้วยตัวพาข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งโดยปกติจะประกอบด้วยไมโครชิปตัวเดียวและคอยล์พื้นที่ขนาดใหญ่ที่ใช้เป็นเสาอากาศ

แท็กอิเล็กทรอนิกส์คู่แบบเหนี่ยวนำเกือบทั้งหมดทำงานแบบพาสซีฟ พลังงานทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการทำงานของไมโครชิปในแท็กนั้นได้มาจากพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่ส่งมาจากเครื่องอ่าน สนามแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูงความถี่สูงถูกสร้างขึ้นโดยขดลวดเสาอากาศของเครื่องอ่าน และผ่านหน้าตัดของขดลวดและพื้นที่โดยรอบของขดลวด เพื่อทำให้เกิดการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าในแท็กอิเล็กทรอนิกส์ใกล้เคียง

3. การกระจายกลับของแม่เหล็กไฟฟ้าระบบอาร์เอฟไอดี

(1) การปรับการกระจายกลับ

เทคโนโลยีเรดาร์เป็นพื้นฐานทางทฤษฎีและการประยุกต์ใช้สำหรับวิธีการเชื่อมต่อแบบสะท้อนกลับของ RFID เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าพบกับเป้าหมายในอวกาศ พลังงานส่วนหนึ่งจะถูกเป้าหมายดูดซับ และอีกส่วนหนึ่งจะกระจัดกระจายไปยังทิศทางต่างๆ ที่มีความเข้มต่างกัน ท่ามกลางพลังงานที่กระจัดกระจาย ชิ้นส่วนเล็กๆ จะสะท้อนกลับไปยังเสาอากาศส่งสัญญาณและรับโดยเสาอากาศ (ดังนั้นเสาอากาศส่งสัญญาณก็เป็นเสาอากาศรับสัญญาณเช่นกัน) สัญญาณที่ได้รับจะถูกขยายและประมวลผลเพื่อให้ได้ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับเป้าหมาย

เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกปล่อยออกมาจากเสาอากาศสู่พื้นที่โดยรอบ คลื่นเหล่านี้จะพบกับเป้าหมายที่แตกต่างกัน พลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนหนึ่งที่ไปถึงเป้าหมาย (การลดทอนพื้นที่ว่าง) จะถูกดูดซับโดยเป้าหมาย และอีกส่วนหนึ่งกระจัดกระจายไปในทิศทางต่างๆ โดยมีความเข้มต่างกัน ส่วนหนึ่งของพลังงานที่สะท้อนกลับคืนสู่เสาอากาศส่งสัญญาณในที่สุดและเรียกว่าเสียงสะท้อน ในเทคโนโลยีเรดาร์ คลื่นสะท้อนนี้สามารถใช้เพื่อวัดระยะทางและทิศทางของเป้าหมายได้

สำหรับระบบ RFID สามารถใช้การเชื่อมต่อแบบกระจายกลับด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อส่งข้อมูลจากแท็กอิเล็กทรอนิกส์ไปยังเครื่องอ่านได้อย่างสมบูรณ์โดยใช้การสะท้อนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า วิธีการทำงานนี้ส่วนใหญ่จะใช้ในระบบที่มีความถี่ 915MHz, 2.45GNz หรือสูงกว่า

(2) วิธีการเชื่อมต่อแบบกระจายกลับด้วย RFID

ความถี่ที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสะท้อนจากชิ้นงานจะถูกกำหนดโดยภาคตัดขวางการสะท้อน ขนาดของหน้าตัดการสะท้อนจะสัมพันธ์กับชุดของพารามิเตอร์ เช่น ขนาด รูปร่างและวัสดุของชิ้นงาน ความยาวคลื่นและทิศทางโพลาไรเซชันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นต้น เนื่องจากประสิทธิภาพการสะท้อนของชิ้นงานมักจะเพิ่มขึ้นตาม ความถี่เพิ่มขึ้น วิธีการเชื่อมต่อสัญญาณสะท้อนกลับของ RFID ใช้ UHF และ UHF และระยะห่างระหว่างช่องสัญญาณและเครื่องอ่านมากกว่า 1 เมตร เครื่องอ่าน ทรานสปอนเดอร์ (แท็กอิเล็กทรอนิกส์) และเสาอากาศถือเป็นระบบการสื่อสารของตัวรับส่งสัญญาณ