Litaba

Joalo ka karolo ea mantlha ea thekenoloji ea Marang-rang ea Lintho, li-tag tsa UHF RFID li sebelisitsoe haholo lits'ebetsong tse ngata joalo ka mabenkele a mabenkele, thepa le polokelo, polokelo ea libuka, traceability ea anti-counterfeiting, joalo-joalo. Ke feela ka 2021, lefats'e. palo ea thepa e fetang limilione tse likete tse 20.Lits'ebetsong tse sebetsang, hantle-ntle chip ea tag ea UHF RFID passive e itšetlehile ka eng ho fana ka matla?

Litšobotsi tsa phepelo ea motlakase tsa tag ea passive ea UHF RFID

1. E tsamaisoa ke matla a waelese

Phetiso ea motlakase e se nang mohala e sebelisa mahlaseli a motlakase a se nang mohala ho fetisetsa matla a motlakase ho tloha sebakeng se seng ho ea ho se seng.Mokhoa oa ho sebetsa ke ho fetolela matla a motlakase ho a frequency ea radio ka oscillation ea radio frequency, 'me matla a maqhubu a radio a fetoloa matla a radio electromagnetic field ka lenakana le fetisang.Matla a radio electromagnetic field a hasana sebakeng ebe a fihla ho antenna e amohelang, ebe e khutlisetsoa matla a maqhubu a seea-le-moea ka antenna e amohelang, 'me leqhubu la ho lemoha le fetoha matla a DC.

Ka 1896, Guglielmo Marchese Marconi oa Italy o ile a qapa seea-le-moea, se ileng sa hlokomela phetiso ea mats'oao a seea-le-moea sebakeng.Ka 1899, American Nikola Tesla o ile a etsa tlhahiso ea mohopolo oa ho sebelisa phetisetso ea matla a se nang mohala, mme a theha antenna e bophahamo ba 60m, inductance e kentsoeng ka botton, bokhoni bo kentsoeng ka holimo Colorado, e sebelisa maqhubu a 150kHz ho kenya 300kW ea matla.E fetisa sebaka sa ho fihla ho 42km, 'me e fumana 10kW ea matla a amohelang mohala qetellong ea ho amohela.

Phepelo ea matla a UHF RFID passive tag e latela mohopolo ona, mme 'mali o fana ka matla ho tag ka maqhubu a seea-le-moea.Leha ho le joalo, ho na le phapang e kholo lipakeng tsa phepelo ea matla a UHF RFID passive tag le Tesla test: frequency e batla e phahame ka makhetlo a likete tse leshome, 'me boholo ba antenna bo fokotsehile ka makhetlo a sekete.Kaha tahlehelo ea phetisetso ea waelese e lekana le sekwere sa maqhubu 'me e lekana le sekwere sa sebaka, ho hlakile hore keketseho ea tahlehelo ea phetisetso e kholo.Mokhoa o bonolo ka ho fetisisa oa ho hasanya ka waelese ke ho hasa sebaka sa mahala.Tahlehelo ea phatlalatso e fapana ka tsela e fapaneng le lisekoere tsa bolelele ba maqhubu a phatlalatso 'me e lekana le sekwere sa sebaka.Tahlehelo ea phatlalatso ea sebaka sa mahala ke LS=20lg(4πd/λ).Haeba yuniti ea sebaka sa d ke m le yuniti ea frequency f ke MHz, ebe LS= -27.56+20lgd+20lgf.

Sistimi ea UHF RFID e ipapisitse le mochini o tsamaisang motlakase o se nang mohala.Thepa ea "passive tag" ha e na matla a eona.E hloka ho amohela matla a maqhubu a seea-le-moea a hlahisoang ke 'mali le ho theha phepelo ea motlakase ea DC ka tokiso ea motlakase habeli, ho bolelang ho theha phepelo ea motlakase ea DC ka pompo ea charger ea Dickson.

Sebaka se sebetsang sa puisano sa sebopeho sa moea sa UHF RFID se khethoa haholo ke matla a phetiso ea 'mali le tahlehelo ea mantlha ea phatlalatso sebakeng.UHF band RFID sebali sa matla a ho fetisa hangata a lekanyelitsoe ho 33dBm.Ho latela mokhoa oa mantlha oa tahlehelo ea phatlalatso, ho iphapanyetsa tahlehelo efe kapa efe e ka bang teng, matla a RF a fihlang tag ka phetiso ea motlakase e se nang mohala a ka baloa.Kamano lipakeng tsa sebaka sa puisano sa sehokelo sa moea sa UHF RFID le tahlehelo ea mantlha ea phatlalatso le matla a RF a fihlang ho theke a bonts'itsoe tafoleng:

Ho ka bonoa ho tsoa tafoleng hore phetisetso ea motlakase ea waelese ea UHF RFID e na le litšobotsi tsa tahlehelo e kholo ea phetisetso.Kaha RFID e lumellana le melao ea naha ea puisano ea sebaka se sekhutšoanyane, matla a phetisetso ea 'mali a lekanyelitsoe, kahoo tag e ka fana ka matla a tlaase.Ha sebaka sa puisano se ntse se eketseha, matla a maqhubu a seea-le-moea a amoheloang ke "passive tag" a fokotseha ho ea ka maqhubu, 'me matla a phepelo ea motlakase a fokotseha ka potlako.

2. Kenya ts'ebetsong phepelo ea motlakase ka ho tjhaja le ho ntša li-capacitor tsa polokelo ea matla ho on-chip

(1) Litšobotsi tsa tefiso ea capacitor le ho lahla

Li-tag tse se nang mohala li sebelisa phetisetso ea matla a waelese ho fumana matla, ho a fetolela ho voltage ea DC, ho tjhaja le ho boloka li-on-chip capacitor, ebe o fana ka matla ho mojaro ka ho tsoa.Ka hona, ts'ebetso ea phepelo ea matla ea li-tag tsa passive ke mokhoa oa ho tjhaja le ho tjhaja capacitor.Ts'ebetso ea ho theha ke ts'ebetso e hloekileng ea ho tjhaja, 'me mokhoa oa phepelo ea motlakase ke ts'ebetso ea ho ntša le ho tjhaja tlatsetso.Ho tjhaja tlatsetso ho tlameha ho qala pele motlakase o ntshang motlakase o fihla ho bonyane ba motlakase wa chip.

(2) Li-parameter tsa tefiso ea capacitor le ho lahla

1) Litekanyetso tsa ho tjhaja

Bolelele ba nako ea ho tjhaja: τC=RC×C

Matla a ho tjhaja:

recharging hajoale:

moo RC e leng mohanyetsi oa ho tjhaja le C ke capacitor ea polokelo ea matla.

2) Li-parameter tsa ho lahla

Bolelele ba nako: τD=RD×C

Voltage e tsoang:

Hlahisa hona joale:

Ka foromo, RD ke khanyetso ea ho tsoa, ​​​​'me C ke capacitor ea polokelo ea matla.

Lintlha tse ka holimo li bonts'a litšobotsi tsa phepelo ea matla tsa li-tag tsa passive.Ha se mohloli oa motlakase o sa khaotseng kapa mohloli o sa khaotseng oa hona joale, empa ke ho tjhaja le ho ntša capacitor ea polokelo ea matla.Ha capacitor ea polokelo ea matla ea on-chip e qosoa ka holim'a motlakase oa V0 oa potoloho ea chip, e ka fana ka matla ho tag.Ha capacitor ea polokelo ea matla e qala ho fana ka matla, motlakase oa eona o qala ho theoha.Ha e oela ka tlas'a motlakase oa V0 oa ts'ebetso ea chip, capacitor ea polokelo ea matla e lahleheloa ke matla a eona a ho fana ka matla 'me chip e sitoa ho tsoela pele ho sebetsa.Ka hona, tag ea sebopeho sa moea e lokela ho ba le bokhoni bo lekaneng ba ho nchafatsa tag.

Ho ka bonoa hore mokhoa oa ho fana ka matla oa li-tag tse sa sebetseng o loketse litšobotsi tsa puisano e phatlohileng, 'me phepelo ea matla ea li-tag tsa passive e boetse e hloka ts'ehetso ea ho tjhaja ho tsoelang pele.

3 Tekanyo ea phepelo le tlhoko

Phepelo ea matla a ho tjhaja a phaphametseng ke mokhoa o mong oa phepelo ea motlakase, 'me matla a phepelo ea motlakase o phaphametseng a ikamahanya le matla a ho tjhaja.Empa kaofela ba na le bothata bo tšoanang, ke hore, phepelo ea matla ea li-tag tsa UHF RFID e hloka ho leka-lekanya phepelo le tlhoko.

(1) Phepelo le tlhokahalo e leka-lekaneng ea phepelo ea motlakase bakeng sa puisano e phatlohileng

Litekanyetso tsa hajoale tsa ISO/IEC18000-6 tsa UHF RFID li-passive tags ke tsa sistimi ea puisano e phatlohileng.Bakeng sa li-tag tsa passive, ha ho lets'oao le fetisoang nakong ea kamohelo.Leha nako ea karabelo e amohela leqhubu la sephethephethe, e lekana le ho fumana mohloli oa oscillation, ka hona e ka nkuoa e le mosebetsi o bonolo.Tsela.Bakeng sa ts'ebeliso ena, haeba nako ea ho amohela e sebelisoa e le nako ea ho tjhaja ea capacitor ea polokelo ea matla, 'me nako ea karabelo ke nako ea ho tsoa ha capacitor ea polokelo ea matla, tekanyo e lekanang ea tefiso le tefiso ho boloka tekanyo ea phepelo le tlhoko e fetoha. boemo bo hlokahalang ho boloka ts'ebetso e tloaelehileng ea tsamaiso.Ho ka tsejoa ho tsoa mochining oa phepelo ea motlakase oa tag e boletsoeng ka holimo ea UHF RFID hore phepelo ea motlakase ea UHF RFID passive tag ha se mohloli o lulang o le teng kapa mohloli oa motlakase o sa feleng.Ha tag ea polokelo ea matla ea capacitor e lefisoa ho motlakase o phahameng ho feta motlakase o tloaelehileng oa ho sebetsa oa potoloho, phepelo ea matla e qala;ha tag ea polokelo ea matla ea capacitor e lelekoa ho voltage e tlase ho feta motlakase o tloaelehileng oa potoloho ea potoloho, phepelo ea matla e emisoa.

Bakeng sa puisano e phatlohileng, joalo ka passive tag UHF RFID air interface, tefiso e ka lefisoa pele tag e romella karabo e phatlohileng, e lekaneng ho netefatsa hore motlakase o lekaneng o ka bolokoa ho fihlela karabo e phetheloa.Ka hona, ho phaella ho mahlaseli a maqhubu a seea-le-moea a lekaneng ao letšoao le ka le fumanang, chip e boetse e hlokoa hore e be le matla a lekaneng a on-chip capacitance le nako e telele e lekaneng ea ho tjhaja.Tšebeliso ea matla a karabo ea tag le nako ea karabelo le eona e tlameha ho fetoloa.Ka lebaka la sebaka se pakeng tsa tag le 'mali, nako ea karabelo e fapane, sebaka sa capacitor ea polokelo ea matla se na le moeli le lintlha tse ling, ho ka ba thata ho leka-lekanya phepelo le tlhoko ea karohano ea nako.

(2) Mokhoa oa phepelo ea motlakase o phaphametseng bakeng sa puisano e tsoelang pele

Bakeng sa puisano e tsoelang pele, e le ho boloka matla a sa sitisoeng a capacitor ea polokelo ea matla, e tlameha ho lokolloa le ho lefisoa ka nako e le 'ngoe,' me lebelo la ho tjhaja le tšoana le lebelo la ho lahla, ke hore, matla a phepelo ea matla a bolokiloe pele ho nako. puisano e fedile.

Passive tag code disvision radio frequency identification and UHF RFID passive tag jwale standard ISO/IEC18000-6 na le litšobotsi tse tšoanang.Boemo ba ho amohela tag bo hloka ho theoleloa le ho hlalosoa, 'me boemo ba karabelo bo hloka ho fetoloa le ho romelloa.Ka hona, e lokela ho raloa ho latela puisano e tsoelang pele.Sistimi ea phepelo ea matla a chip chip.E le hore sekhahla sa ho tjhaja se tshwane le lebelo la ho tjhaja, boholo ba matla a amohetsweng ke tag a tlameha ho sebediswa bakeng sa ho tjhaja.

Lisebelisoa tsa RF tse arolelanoang

1. RF e ka pele-pele bakeng sa li-tag tsa passive

Li-tag tsa passive ha li sebelisoe feela e le mohloli oa matla oa li-tag le likarete tsa poso ho matla a maqhubu a seea-le-moea ho tsoa ho babali, empa ho bohlokoa le ho feta, phetisetso ea lets'oao la litaelo ho tloha ho 'mali ho ea ho tag le phetisetso ea lets'oao la karabelo ho tloha ho tag ho ea ho 'mali. e fumaneha ka phetiso ea data e se nang mohala.Matla a maqhubu a seea-le-moea a amoheloang ke tag a lokela ho aroloa ka likarolo tse tharo, tse sebelisoang ka ho latellana bakeng sa chip ho theha phepelo ea motlakase, ho theola lets'oao (ho kenyeletsoa lets'oao la taelo le oache ea ho hokahanya) le ho fana ka sepalangoang sa karabo.

Mokhoa oa ho sebetsa oa UHF RFID e tloaelehileng e na le litšobotsi tse latelang: mocha oa theolelo o amohela mokhoa oa ho phatlalatsa, 'me mocha oa uplink o nka mokhoa oa ho arolelana li-tag tse ngata ka tatellano ea tatellano ea mocha o le mong.Ka hona, mabapi le phetisetso ea tlhahisoleseling, ke ea mokhoa o bonolo oa ts'ebetso.Leha ho le joalo, kaha tag ka boeona e ke ke ea fana ka mochine oa phetisetso, karabo ea tag e hloka ho fana ka mofani ka thuso ea 'mali.Ka hona, ha tag e arabela, ho ea ka boemo ba ho romela, lipheletsong tse peli tsa puisano li boemong bo sebetsang ba duplex.

Libakeng tse fapaneng tsa ts'ebetso, likarolo tsa potoloho tse kentsoeng tšebetsong ke tag li fapane, 'me matla a hlokahalang hore likarolo tse fapaneng tsa potoloho li sebetse le tsona li fapane.Matla ohle a tsoa ho matla a maqhubu a radio a amoheloang ke tag.Ka hona, hoa hlokahala ho laola kabo ea matla a RF ka mokhoa o utloahalang le ha ho loketse.

2. Tšebeliso ea matla a RF ka lihora tse fapaneng tsa ho sebetsa

Ha tag e kena lebaleng la RF ea 'mali' me e qala ho haha ​​​​matla, ho sa tsotelehe hore na 'mali o romella letšoao lefe ka nako ena, tag e tla fana ka matla ohle a RF a amohetseng potolohong ea "voltage-doubling rectifier" ho lefisa capacitor ea polokelo ea matla ea on-chip. , ka hona ho theha phepelo ea motlakase ea chip.

Ha 'mali a fetisetsa letšoao la taelo, letšoao la phetisetso ea' mali ke lets'oao le kentsoeng ke data ea taelo le amplitude e hlophisitsoeng ke tatellano ea li-spectrum.Ho na le likarolo tse tsamaisang thepa le li-sideband tse emelang data ea litaelo le tatellano e phatlalalitsoeng ho lets'oao le amoheloang ke tag.Kakaretso ea matla, matla a sepalangoang, le likarolo tse ka thōko tsa lets'oao le amoheloang li amana le ho feto-fetoha ha molumo.Ka nako ena, karolo ea modulation e sebelisetsoa ho fetisa tlhahisoleseling ea khokahano ea taelo le tatellano ea li-spectrum tse phatlalalitsoeng, 'me matla a felletseng a sebelisetsoa ho lefisa capacitor ea polokelo ea matla ea on-chip, eo ka nako e ts'oanang e qalang ho fana ka matla ho on-chip. seketsoana sa ho ntšoa ha synchronization le yuniti ea potoloho ea lets'oao la taelo.Ka hona, nakong eo 'mali a romellang litaelo, matla a seea-le-moea a amoheloang ke tag a sebelisoa hore tag e tsoele pele ho tjhaja, ho ntša lets'oao la khokahano, ho theola le ho tsebahatsa lets'oao la litaelo.Thepa ea polokelo ea matla ea capacitor e boemong ba phepelo ea motlakase e phaphametseng.

Ha tag e arabela 'mali, lets'oao le fetisoang la' mali ke lets'oao le fetotsoeng ke amplitude ea "spread spectrum spread spectrum chip rate" sub-rate clock.Letšoaong le amohetsoeng ke tag, ho na le likarolo tse tsamaisang thepa le likaroloana tsa mabanta a mahlakoreng a emelang oache e tlase ea sekhahla sa sekhahla sa spectrum chip.Ka nako ena, karolo ea modulation e sebelisetsoa ho fetisa lintlha tsa chip le lintlha tsa oache ea tatellano ea spectrum, 'me matla a felletseng a sebelisetsoa ho lefisa capacitor ea polokelo ea matla ea on-chip le ho hlophisa data e amoheloang le ho romella karabo ho mmadi.Potoloho ea chip synchronization ea potoloho le lets'oao la karabelo la modulation yuniti ea phepelo ea matla.Ka hona, nakong eo 'mali a fumanang karabelo, tag e fumana matla a maqhubu a seea-le-moea' me e sebelisoa hore tag e tsoele pele ho tjhaja, lets'oao la chip synchronization le ntšoa mme data ea karabelo e fetoloa mme karabo e romelloa.The tag energy storage capacitor e boemong ba phepelo ea motlakase e phaphametseng.

Ka bokhutšoane, ntle le tag e kenang lebaleng la RF ea 'mali le ho qala ho theha nako ea phepelo ea motlakase, tag e tla fana ka matla ohle a RF a amoheloang ho potoloho ea "voltage-doubling rectifier" ho tjhaja capacitor ea polokelo ea matla ea on-chip, ka hona e theha. phepelo ea motlakase ea chip.Kamora moo, tag e ntša khokahano ho tsoa ho lets'oao la maqhubu a seea-le-moea le amoheloang, e sebelisa taelo ea ho theola, kapa e hlophisa le ho fetisa data ea karabelo, tseo kaofela li sebelisang matla a radio a amoheloang.

3. Litlhoko tsa matla a RF bakeng sa lits'ebetso tse fapaneng

(1) Litlhoko tsa matla a RF bakeng sa phetisetso ea motlakase e se nang mohala

Phetiso ea motlakase e se nang mohala e theha phepelo ea matla bakeng sa tag, ka hona e hloka motlakase o lekaneng ho khanna potoloho ea chip, le matla a lekaneng le matla a tsoelang pele a phepelo ea motlakase.

Phepelo ea motlakase ea phetisetso ea motlakase e se nang mohala ke ho theha phepelo ea motlakase ka ho amohela matla a RF a 'mali le tokiso ea phetisetso ea motlakase habeli ha tag e se na motlakase.Ka hona, kutloisiso ea eona ea ho amohela e lekanyelitsoe ke ho theoha ha motlakase oa tube ea diode ea ho lemoha ka pele.Bakeng sa li-chips tsa CMOS, kutloisiso e amohelang ea tokiso ea motlakase habeli ke Pakeng tsa -11 le -0.7dBm, ke tšitiso ea li-tag tse sa sebetseng.

(2) Litlhoko tsa matla a RF bakeng sa ho lemoha matšoao a amohelehang

Leha tokiso e imenang habeli ea motlakase e theha phepelo ea matla a chip, tag e hloka ho arola karolo ea matla a radio a amohetsoeng ho fana ka potoloho ea ho lemoha mats'oao, ho kenyeletsoa tšibollo ea lets'oao la taelo le ho lemoha oache e lumellanang.Hobane tšibollo ea lets'oao e etsoa tlasa maemo a hore phepelo ea matla ea tag e thehiloe, kutloelo-bohloko ea "demodulation" ha e felle feela ke ho theoha ha motlakase oa tube ea diode e ka pele, ka hona, kutloisiso ea ho amohela e phahame haholo ho feta matla a se nang mohala. phetisetso e amohelang kutlo, 'me ke ea tlhahlobo ea amplitude ea lets'oao, 'me ha ho na tlhoko ea matla a matla.

(3) Litlhoko tsa matla a RF bakeng sa karabo ea tag

Ha tag e arabela ho romelloa, ntle le ho bona oache e lumellanang, e boetse e hloka ho etsa modulation ea pseudo-PSK ho sejari se amohetseng (e nang le enfelopo ea modulation oache) le ho hlokomela phetisetso ea morao-rao.Ka nako ena, ho hlokahala boemo bo itseng ba matla, 'me boleng ba eona bo itšetlehile ka sebaka sa' mali ho ea ho tag le kutloisiso ea 'mali hore a e amohele.Kaha tikoloho ea ho sebetsa ea 'mali e lumella tšebeliso ea meralo e rarahaneng haholoanyane, moamoheli a ka kenya tšebetsong moralo o ka pele oa lerata le tlase, 'me tlhaiso-leseling ea maqhubu a seea-le-moea ea khoutu e sebelisa mokhoa oa ho feto-fetoha ha li-spectrum, hammoho le phaello ea spectrum le phaello ea tsamaiso ea PSK. , kutloisiso ea ’mali e ka ’na ea etsoa hore e be holimo ka ho lekaneng.E le hore litlhoko tsa letšoao la ho khutla la label li fokotsehe ka ho lekaneng.

Ho akaretsa, matla a maqhubu a seea-le-moea a amoheloang ke theke a abeloa haholo-holo e le motlakase oa phetisetso ea matla a se nang mohala a habeli, ebe palo e loketseng ea boemo ba ho lemoha lets'oao le palo e nepahetseng ea matla a ho khutlisa a abeloa ho fihlela matla a lekaneng. kabo le ho netefatsa ho tjhaja ho tsoelang pele ha capacitor ea polokelo ea matla.ke moralo o ka khonehang le o utloahalang.

Hoa hlokomeleha hore matla a maqhubu a seea-le-moea a amohetsoeng ke li-tag tsa passive a na le litlhoko tse fapaneng tsa ts'ebeliso, kahoo moralo oa kabo ea matla a radio oa hlokahala;litlhoko tsa ts'ebeliso ea matla a maqhubu a seea-le-moea ka linako tse fapaneng tsa ts'ebetso li fapane, ka hona hoa hlokahala ho ba le moralo oa kabo ea matla a maqhubu a radio ho latela litlhoko tsa linako tse fapaneng tsa ho sebetsa;Lisebelisoa tse fapaneng li na le litlhoko tse fapaneng bakeng sa matla a RF, ao phetisetso ea motlakase e se nang mohala e hlokang matla a mangata, kahoo kabo ea matla a RF e lokela ho tsepamisa maikutlo litlhoko tsa phetisetso ea matla a waelese.

Li-tag tsa UHF RFID tse sa sebetseng li sebelisa phetisetso ea motlakase e se nang mohala ho theha phepelo ea matla a tag.Ka hona, matla a phepelo ea motlakase a tlase haholo mme matla a phepelo ea motlakase a fokola haholo.Thepa ea chip e tlameha ho etsoa ka tšebeliso e tlase ea matla.Potoloho ea chip e tsamaisoa ke ho tjhaja le ho ntša capacitor ea polokelo ea matla ea on-chip.Ka hona, e le ho netefatsa ts'ebetso e tsoelang pele ea label, capacitor ea polokelo ea matla e tlameha ho lefisoa ka ho tsoelang pele.Matla a maqhubu a seea-le-moea a amohetsoeng ke tag a na le lits'ebetso tse tharo tse fapaneng: tokiso ea motlakase habeli bakeng sa phepelo ea motlakase, kamohelo ea lets'oao la taelo le ho theola, le ho feto-fetoha ha lets'oao la karabo le phetiso.Har'a tsona, kutloisiso e amohelang ea tokiso ea motlakase e habeli e thibetsoe ke ho theoha ha voltage ea diode ea rectifier, e fetohang sebopeho sa moea.botlolo.Ka lebaka lena, kamohelo ea mats'oao le ho hlakisoa ha lets'oao la karabelo le phetiso ke mesebetsi ea mantlha eo sistimi ea RFID e tlamehang ho e netefatsa.Ha matla a phepelo ea matla a tag ea "voltage doubler rectifier" a matlafala, sehlahisoa se ba le tlholisano le ho feta.Ka hona, mokhoa oa ho aba ka mokhoa o utloahalang matla a RF a amoheloang moralong oa sistimi ea li-tag ke ho eketsa phepelo ea matla a RF ka tokiso ea voltage doubler ka hohle kamoo ho ka khonehang molemong oa ho netefatsa ho theoleloa ha lets'oao le amoheloang le phetiso ea karabelo. sesupo.