RFIDの仕組み

RFID システムは、新しいテクノロジーが市場のイメージをどのように変え、新しい製品を生み出し、以前は多くの人を夜眠れなくさせていた多くの問題を確実に解決できることを示す好例です。 無線周波数識別、つまり電波を使用して物体を識別する方法は、現代の商品物流、盗難防止システム、アクセス管理と作業会計、公共交通機関、さらには図書館にまで革命をもたらしました。 

最初の無線識別システムはイギリスの航空を目的として開発され、敵の航空機と味方の航空機を区別できるようになりました。 RFID システムの商用バージョンは、70 年代の 30 年間に実施された多くの研究論文と科学プロジェクトの成果です。 これらは、Raytheon や Fairchild などの企業によって実装されています。 RFID に基づいた最初の民間デバイス、つまり特別な無線キーによって開けられるドアロックは、約 XNUMX 年前に登場しました。

動作原理

基本的な RFID システムは 1 つの電子回路で構成されます。高周波 (RF) 発生器を備えたリーダー、アンテナでもあるコイルを備えた共振回路、および共振回路内の電圧を示す電圧計 (検出器) です。 システムの XNUMX 番目の部分は、タグまたはタグとも呼ばれるトランスポンダーです (図 XNUMX)。 これには、RF 信号の周波数に同調された共振回路が含まれています。 リーダーとマイクロプロセッサー内にあり、スイッチ K の助けを借りて共振回路を閉じたり (消火) したり、開いたりします。

リーダーとトランスポンダーのアンテナは互いに離れて配置されていますが、XNUMX つのコイルが互いに磁気的に接続されているため、言い換えれば、リーダーのコイルによって生成された磁場がトランスポンダーのコイルに到達し、貫通します。

リーダーのアンテナによって生成される磁場は、高周波電圧を誘導します。 トランスポンダー内にあるマルチターン コイル内。 それはマイクロプロセッサに電力を供給し、しばらくすると、作業に必要なエネルギーの一部を蓄積するために必要な情報を送信し始めます。 連続するビットのサイクルでは、タグの共振回路がスイッチ K によって閉じられるか閉じられないため、リーダーのアンテナから発せられる信号の減衰が一時的に増加します。 これらの変化は、リーダーに搭載された検出システムによって検出され、結果として得られる数十から数百ビットのデジタルデータストリームがコンピュータによって読み取られます。 言い換えれば、タグからリーダーへのデータ送信は、多かれ少なかれ減衰によってリーダーによって生成されるフィールド振幅を変調することによって実行され、フィールド振幅変調リズムはトランスポンダーのメモリに保存されているデジタルコードに関連付けられています。 生成されたパルス列には、固有の固有の識別コードそのものに加えて冗長ビットが追加され、誤った送信を拒否したり、失われたビットを回復したりできるため、可読性が確保されます。

読み取りは高速で、最大数ミリ秒かかります。このような RFID システムの最大範囲は、読み取りアンテナの直径の XNUMX つまたは XNUMX つです。

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RFID技術の活用