Hur lagrar och överför RFID data?

 

Slå en RFID-tagg på något så kan du läsa den-alla som har gjort lagerinventering vet hur bekväma dessa saker är. Men bortsett från bekvämligheten, om du ber de flesta att faktiskt förklara hur data kommer in och ut, så kan de inte. När jag först kom in i den här branschen var jag också helt vilsen. Det tog att bli bränd av leverantörer några gånger innan jag kom på saker och ting.

 

Chippet inuti en tagg är så litet att du knappt kan se det med blotta ögat, men det har lagringsutrymme. Hur mycket beror på chipmodellen-billiga har bara 96-bitars EPC, dyra kan gå upp till flera kilobyte. 96 bitar låter litet, men det räcker faktiskt. Konvertera den till hexadecimal och du får 24 tecken, mer än tillräckligt för att lagra en produktkod. Jag har sett kunder insistera på att stoppa produktionsdatum, batchnummer och utgångsdatum i taggen. Efter att ha gjort matten kostar taggar med stort användarminne tre gånger så mycket. Det slutade med att de bara lagrade ID:t och lade allt annat i en databas.

 

 

Vissa människor frågar hur taggar lagrar data utan batterier. Jag ställde samma fråga förr i tiden. Det visar sig att de använder EEPROM, ett lagringsmedium som lagrar data utan ström. Till skillnad från USB-flashminne kan EEPROM modifieras byte för byte, medan flash måste radera hela block. Det är bättre lämpat för RFID där du ofta ändrar enskilda poster. Data som skrivs till den kan vara tio till tjugo år-längre än själva taggen.

 

Dataöverföringsprincipen är lite invecklad. Taggar har inga sändare och skickar inte aktivt signaler. Läsaren sänder ut elektromagnetiska vågor, taggens antenn plockar upp dem och genererar en inducerad ström, och chippet körs på den lilla strömmen. Sedan gör chippet en sak: växlar antennens belastningsimpedans upprepade gånger. När impedansen ändras ändras styrkan hos den reflekterade elektromagnetiska vågen med den. Läsaren upptäcker dessa variationer i den reflekterade vågen-hög, låg, hög, låg-det är dina nollor och ettor.

 

 

Detta kallas backscatter. När jag förklarar det för kunder hoppar jag vanligtvis över den termen-för akademisk. Jag säger bara att taggen är som en-formskiftande spegel. Läsaren lyser mot den med en ficklampa och taggen reflekterar ljuset tillbaka i sin egen rytm genom att ändra spegelns vinkel. Inte helt korrekt, men lätt att förstå.

 

I verkliga projekt är den största huvudvärken inte teorin-det är miljöpåverkan. Metall reflekterar elektromagnetiska vågor, vatten absorberar dem och lagren är fulla av båda. Förra året gjorde jag ett projekt på ett destilleri. Taggar satt på glasflaskor. Tomma flaskor gav fyra till fem meters avläsningsräckvidd. Fylld med sprit, som sjönk till under en meter. Vi löste det så småningom genom att ändra etikettplaceringen. Metall är ännu värre. När en kund en gång satt taggar direkt på stålfat kunde-inte läsa dem alls. Det slutade med att vi använde anti-metalltaggar med ett lager av vågabsorberande-material under. Kostnaden ökade sju eller åtta gånger.

 

Frekvensband spelar också roll. Kinas UHF använder 920-925 MHz, USA använder 902-928, Europa använder 865-868. När du köper läsare, kolla vilka band de stöder, annars kanske importerad utrustning inte fungerar inrikes. Jag har sett folk köpa begagnade läsare från USA för att spara pengar, bara för att finna att frekvensbandet var fel och de kunde inte ens lämna tillbaka det.

 

 

Det finns bara ett fåtal chiptillverkare. Impinjs Monza-serie har den högsta marknadsandelen. NXP:s UCODE är också vanlig. Olika chips har olika minneskonfigurationer och känslighet. Högre känslighet innebär att mindre effekt kan aktivera taggen, vilket innebär längre läsräckvidd. Titta på den specifika applikationen när du väljer-inte bara på priset.

 

Skrivcykler är en lätt förbisedd parameter. EEPROM är klassad för 100 000 cykler, vilket låter som mycket, men vissa scenarier kan faktiskt nå den siffran. Jag arbetade med ett returprojekt för containerhantering där varje inkommande och utgående rörelse innebar att man skrev till taggen. Tre eller fyra cykler om dagen, över tusen per år, använd det i tio år och du kan faktiskt maxa det. Jag rekommenderade klientbytet att endast läsa-taggar parade med en databas-taggen lagrar bara ett ID, allt annat uppdateras i molnet. Problem helt undvikas.

 

Räkna inte med säkerhet. Vanliga taggar har inget lösenord i EPC-området som standard-alla kan läsa eller skriva. Du kan ställa in ett åtkomstlösenord för att låsa det, men det är bara 32 bitar, knappast säkert. Tillgångskontroll och betalningsapplikationer använder en helt annan klass av marker till en helt annan prispunkt. Taggar som används i logistik körs i princip nakna-men återigen, de lagrar inte sekretessbelagda data ändå. Så länge de är läsbara räcker det.