Jak działa RFID
Pierwsze układy identyfikacji radiowej zostały opracowane na cele lotnictwa Wielkiej Brytanii i pozwalały odróżniać samoloty nieprzyjaciela od sprzymierzeńców. Komercyjna wersja systemów identyfikacji radiowej to efekt wielu prac badawczych i projektów naukowych prowadzonych przez całą dekadę lat 70. ubiegłego wieku. Były one realizowane w firmach takich jak Raytheon i Fairchild. Pierwsze cywilne urządzenia bazujące na RFID - zamki do drzwi otwierane za pomocą specjalnego radiowego klucza, pojawiły się około 30 lat temu.
Zasada działania
Podstawowy system RFID składa się z dwóch układów elektronicznych: czytnika zawierającego generator wielkiej częstotliwości (w.cz.), obwód rezonansowy z cewką będącą jednocześnie anteną oraz woltomierz wskazujący wartość napięcia panującego w obwodzie rezonansowym (detektor). Drugą częścią systemu jest transponder, nazywany również znacznikiem lub tagiem (rys. 1). Zawiera on obwód rezonansowy dostrojony do częstotliwości sygnału w.cz. w czytniku oraz mikroprocesor, który za pomocą przełącznika K zwiera (tłumi) lub rozwiera obwód rezonansowy.
Anteny czytnika i transpondera są umieszczone w pewnej odległości od siebie, ale tak, że obie cewki są ze sobą sprzężone magnetycznie, czyli innymi słowy pole wytworzone przez cewkę czytnika sięga i przenika przez cewkę transpondera.
Pole magnetyczne wytwarzane przez antenę czytnika indukuje napięcie w.cz. w wielozwojowej cewce znajdującej się w transponderze. Zasila ono mikroprocesor, który po krótkiej chwili niezbędnej do zgromadzenia porcji energii zasilającej wymaganej do działania, rozpoczyna wysyłanie informacji. W takt kolejnych bitów obwód rezonansowy taga jest zwierany lub nie za pomocą przełącznika K, co skutkuje chwilowymi wzrostami tłumienia sygnału emitowanego przez antenę czytnika. Zmiany te są wykrywane przez umieszczony w czytniku układ detektora i dalej powstały w ten sposób kilkudziesięcio-kilkuset bitowy strumień cyfrowych danych jest odczytywany przez komputer. Innymi słowy transmisja danych z taga do czytnika jest realizowana za pomocą modulacji amplitudy pola wytwarzanego przez czytnik poprzez silniejsze lub słabsze jego tłumienie, a rytm modulacji amplitudy pola jest powiązany z kodem cyfrowym zapisanym w pamięci transpondera. Oprócz samego unikalnego i niepowtarzalnego kodu identyfikacyjnego, do ciągu generowanych impulsów są dodawane bity nadmiarowe pozwalające na odrzucanie transmisji z przekłamaniami lub odzyskiwanie utraconych bitów, co zapewnia pewność odczytu.
Odczyt jest szybki, trwa maksymalnie kilkanaście milisekund, a maksymalny zasięg takiego systemu RFID jest równy jednej do dwóch średnic anteny czytnika.
Ciąg dalszy tego artykułu znajdziesz w grudniowym numerze magazynu Młody Technik
