RFID ทำงานอย่างไร

ระบบ RFID เป็นตัวอย่างที่ดีที่แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีใหม่ๆ สามารถเปลี่ยนภาพลักษณ์ของตลาด สร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ และแก้ปัญหามากมายที่ก่อนหน้านี้ทำให้หลายคนนอนไม่หลับได้อย่างแน่นอน การระบุความถี่วิทยุ กล่าวคือ วิธีการระบุวัตถุโดยใช้คลื่นวิทยุได้ปฏิวัติการขนส่งสินค้าสมัยใหม่ ระบบป้องกันการโจรกรรม การควบคุมการเข้าออกและการบัญชีการทำงาน การขนส่งสาธารณะ และแม้แต่ห้องสมุด 

ระบบการระบุตัวตนด้วยคลื่นวิทยุระบบแรกได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อจุดประสงค์ในการบินของอังกฤษ และทำให้สามารถแยกแยะเครื่องบินข้าศึกออกจากเครื่องบินของพันธมิตรได้ ระบบ RFID เชิงพาณิชย์เป็นผลจากงานวิจัยและโครงการทางวิทยาศาสตร์มากมายที่ดำเนินการในช่วงทศวรรษ 70 พวกเขาได้รับการดำเนินการโดย บริษัท เช่น Raytheon และ Fairchild อุปกรณ์พลเรือนเครื่องแรกที่ใช้ระบบล็อคประตู RFID ซึ่งเปิดโดยกุญแจวิทยุพิเศษ ปรากฏขึ้นเมื่อ 30 ปีที่แล้ว

หลักการของการกระทำ

ระบบ RFID พื้นฐานประกอบด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์สองวงจร: เครื่องอ่านที่มีเครื่องกำเนิดความถี่สูง (RF) วงจรเรโซแนนซ์ที่มีขดลวดที่เป็นเสาอากาศด้วย และโวลต์มิเตอร์ที่ระบุแรงดันไฟฟ้าในวงจรเรโซแนนซ์ (ตัวตรวจจับ) ส่วนที่สองของระบบคือช่องสัญญาณหรือที่เรียกว่าแท็กหรือแท็ก (รูปที่ 1) ประกอบด้วยวงจรเรโซแนนซ์ที่ปรับตามความถี่ของสัญญาณ RF ในเครื่องอ่านและไมโครโปรเซสเซอร์ซึ่งปิด (ดับ) หรือเปิดวงจรเรโซแนนซ์โดยใช้สวิตช์ K

เสาอากาศเครื่องอ่านและช่องสัญญาณวางอยู่ห่างจากกัน แต่เพื่อให้ขดลวดทั้งสองมีการเชื่อมต่อกันทางแม่เหล็ก กล่าวคือ สนามที่สร้างโดยขดลวดเครื่องอ่านจะไปถึงและแทรกซึมผ่านขดลวดช่องสัญญาณ

สนามแม่เหล็กที่เกิดจากเสาอากาศของเครื่องอ่านจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าความถี่สูง ในขดลวดหลายรอบที่อยู่ในช่องสัญญาณ มันป้อนไมโครโปรเซสเซอร์ซึ่งหลังจากช่วงเวลาสั้น ๆ ที่จำเป็นสำหรับการสะสมพลังงานส่วนหนึ่งที่จำเป็นสำหรับการทำงานก็เริ่มส่งข้อมูล ในวงจรของบิตที่ต่อเนื่องกัน วงจรเรโซแนนซ์ของแท็กจะถูกปิดหรือไม่ปิดโดยสวิตช์ K ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นชั่วคราวในการลดทอนสัญญาณที่ปล่อยออกมาจากเสาอากาศเครื่องอ่าน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ตรวจพบโดยระบบตรวจจับที่ติดตั้งในเครื่องอ่าน และสตรีมข้อมูลดิจิทัลที่เป็นผลลัพธ์ซึ่งมีปริมาณหลายสิบถึงหลายร้อยบิตจะถูกอ่านโดยคอมพิวเตอร์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง การส่งผ่านข้อมูลจากแท็กไปยังเครื่องอ่านจะดำเนินการโดยมอดูเลตแอมพลิจูดของฟิลด์ที่สร้างโดยผู้อ่านเนื่องจากมีการลดทอนที่มากหรือน้อย และจังหวะการปรับแอมพลิจูดของฟิลด์จะสัมพันธ์กับโค้ดดิจิทัลที่เก็บไว้ในหน่วยความจำของทรานสปอนเดอร์ นอกจากรหัสประจำตัวที่ไม่ซ้ำใครและไม่ซ้ำใครแล้ว บิตที่ซ้ำซ้อนจะถูกเพิ่มเข้าไปในพัลส์เทรนที่สร้างขึ้นเพื่อให้การส่งสัญญาณที่ผิดพลาดถูกปฏิเสธหรือบิตที่สูญหายจะถูกกู้คืน ดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่าสามารถอ่านได้

การอ่านนั้นรวดเร็ว ใช้เวลาหลายมิลลิวินาที และช่วงสูงสุดของระบบ RFID ดังกล่าวคือเส้นผ่านศูนย์กลางของเสาอากาศเครื่องอ่านหนึ่งหรือสองเส้น

คุณจะพบความต่อเนื่องของบทความนี้ ในนิตยสารฉบับเดือนธันวาคม 

การใช้เทคโนโลยี RFID