La identificación de
radiofrecuencia RFID, como una tecnología de colección de datos inalámbricos
automática, se usa comúnmente en aplicaciones tales como el rastreo de activos,
control de acceso y gestión de inventarios. La forma más común para implementar
la tecnología es en forma de sistemas RFID pasivos, en los que el lector de
RFID transmite una señal de radiofrecuencia modulada a etiquetas RFID cada una
consistiendo en una antena y un IC. El chip recibe potencia de la antena y
responde variando su impedancia de entrada, y modulando así la señal
retrodispersada. La capacidad para retrodispersar es fuertemente dependiente de
la superficie en la que se monta la etiqueta. Un material conductor cercano a
la etiqueta puede adversamente afectar el rendimiento desajustando la etiqueta
y limitando el rango de lectura.
- La potencia en el tag es limitada (la potencia en la etiqueta determina su rango de lectura).
- La reflexión de la etiqueta afecta la señal que es retrodispersada.
- La superficie en la que la etiqueta se monta afecta el rendimiento.
- Los factores ambientales pueden incluir fading multi-path y lectura de interferencia.
- Por encima de una cierta velocidad, los objetos etiquetados móviles no pueden ser interrogados por un lector.
- Hay acoplamiento múltiple entre etiquetas.
- La degradación del rendimiento puede ser debido a una ganancia de la antena de transmisión baja y sensibilidad de recepción del lector baja.
- Algunos sistemas tienen la incapacidad de transmitir a través del metal, roca, cemento o líquido.
- A veces, las etiquetas orientadas de forma errónea nos darán una lectura limitada.
Bajo estas condiciones, un
sistema RFID activo, en el que cada etiqueta activa transporta su propia fuente
de potencia de batería, ofrece un rendimiento de comunicaciones más robusto. La
fuente de potencia de la batería permite que la etiqueta soporte transmisión de
alta potencia, proporcionando un mayor rango, y la capacidad de conectar
incluso a través de barreras sólidas de metal o albañilería.
Pero esta muy buena propiedad
para una etiqueta activa es también su principal limitación: los transmisores
UHF de alta potencia son dispositivos que demandan mucha potencia. Por ello
cómo puede un sistema RFID activo puede ser diseñado para proporcionar
rendimiento de comunicaciones excelentes mientras operan durante varios años en
una batería pequeña, barata.
Este artículo describe la
operación de un sistema RFID activo, y luego introduce un diseño de referencia.
Operación de un sistema RFID activo
Un RFID activo usualmente opera a
455 MHz, 850 MHz, 900 MHz, 2,4 GHz o 5,8 GHz. Es conveniente para aplicaciones
tales como rastreo de activos y personas, control de acceso, entrada pasiva sin
llaves a coches, sistemas de gestión de aparcamiento y supervisión de la
temperatura. Como hemos indicado anteriormente, las etiquetas RFID tienen una
potencia de transmisión mayor que las etiquetas pasivas. Otra diferencia en los
sistemas RFID activos es que una etiqueta activa usando su propia fuente de
potencia de batería puede continuamente transmitir de vuelta al lector o a la
estación base su identidad y otros datos a una tasa pre-determinada. Esto da al
diseñador del sistema una flexibilidad extra comparada al sistema RFID pasivo,
en el que la etiqueta pasiva debe primero recibir una transmisión de un lector
antes de que pueda iniciar una transmisión de datos. En un sistema RFID activo,
en contraste, una etiqueta puede transmitir su identidad a un lector en un
rango relativamente largo (hasta 100 m) incluso si está comprometida la
trayectoria de recepción de la etiqueta, por ejemplo debido a interferencias o
sensibilidad baja de la antena.
Este modo de operación, sin
embargo, supone un consumo de potencia relativamente alto, ya que el transmisor
UHF de alta potencia es requerido para operar cada uno o dos segundos. Una
aproximación alternativa permite que la etiqueta quede en un estado de baja
potencia casi permanentemente. Para alcanzar esto, el sistema requiere un
receptor despertar (LF) de baja frecuencia, que espera recibir una señal de
entrada desde un lector cercano antes de iniciar una transmisión de baja
frecuencia. Las transmisiones de baja frecuencia son poco impaired por
reflexiones de materiales tales como rocas y líquidos, y también soportan
operación a una corriente más baja que las transmisiones UHF. Un receptor LF
bien diseñado puede operar continuamente en una corriente minúscula similar a
una corriente de pérdida de una batería, y así tiene un efecto despreciable en
la vida del a batería de la etiqueta.
Ahora, sin embargo, el rango del
sistema es el más pequeño del rango de recepción del receptor LF de la etiqueta
y el rango de transmisión del transmisor UHF de la etiqueta. Claramente esto
significa que la sensibilidad del receptor LF es de alta importancia. Esta
arquitectura de baja potencia puede evaluarse en un kit de diseño de
referencia.
Bibliografía:
Active RFID systems that combine robust RF
performance and low power consumption. Microwave engineering Europe.
January/February 2013
0 comentarios:
Publicar un comentario