כיצד RFID מאחסן ומשדר נתונים?

 

הטרק תג RFID על משהו ותוכל לקרוא אותו-כל מי שעשה מלאי במחסנים יודע כמה הדברים האלה נוחים. אבל בצד נוחות, אם תבקש מרוב האנשים להסביר באמת איך נתונים נכנסים ויוצאים, הם לא יכולים. כשנכנסתי לראשונה לתעשייה הזו, גם אני הייתי אבוד לגמרי. לקח לי להישרף על ידי ספקים כמה פעמים לפני שהבנתי דברים.

 

השבב בתוך תג כל כך קטן שבקושי רואים אותו בעין בלתי מזוינת, אבל יש לו מקום אחסון. כמה תלוי בדגם השבב-לזולים יש רק 96 סיביות EPC, יקרים יכולים להגיע עד כמה קילובייטים. 96 סיביות נשמע קטן, אבל זה למעשה מספיק. המר אותו להקסדצימלי ותקבל 24 תווים, די והותר לאחסון קוד מוצר. ראיתי לקוחות מתעקשים לדחוס תאריכי ייצור, מספרי אצווה ותאריכי תפוגה הכל לתוך התג. לאחר ביצוע החשבון, תגים עם זיכרון משתמש גדול עולים פי שלושה. בסופו של דבר הם פשוט אחסנו את המזהה ושימו את כל השאר במסד נתונים.

 

 

יש אנשים ששואלים כיצד תגים מאחסנים נתונים ללא סוללות. שאלתי את אותה שאלה עוד פעם. מסתבר שהם משתמשים ב-EEPROM, אמצעי אחסון ששומר נתונים ללא חשמל. בניגוד לזיכרון הבזק מסוג USB, ניתן לשנות את ה-EEPROM בייט אחר בייט, בעוד פלאש צריך למחוק בלוקים שלמים. זה מתאים יותר ל-RFID שבו אתה מחליף לעתים קרובות רשומות בודדות. נתונים שנכתבים אליו יכולים להימשך עשר עד עשרים שנה- יותר מהתג עצמו.

 

עקרון העברת הנתונים מעט מפותל. לתגים אין משדרים ואינם שולחים אותות באופן פעיל. הקורא פולט גלים אלקטרומגנטיים, האנטנה של התג קולטת אותם ויוצרת זרם מושרה, והשבב פועל על פיסת הכוח הזעירה הזו. ואז השבב עושה דבר אחד: מחליף שוב ושוב את עכבת העומס של האנטנה. כאשר העכבה משתנה, עוצמתו של הגל האלקטרומגנטי המשתקף משתנה יחד איתו. הקורא מזהה את הווריאציות הללו בגל המשתקף-גבוה, נמוך, גבוה, נמוך-שזה ה-0 וה-1 שלך.

 

 

זה נקרא פיזור לאחור. כשאני מסביר את זה ללקוחות, אני בדרך כלל מדלג על המונח הזה-אקדמי מדי. אני רק אומר שהתג הוא כמו מראה משתנה-. הקורא מאיר לעברו פנס, והתג מחזיר את האור בקצב שלו על ידי שינוי זווית המראה. לא מדויק לחלוטין, אבל קל להבנה.

 

בפרויקטים אמיתיים, כאב הראש הגדול ביותר אינו התיאוריה-אלא ההפרעה הסביבתית. מתכת מחזירה גלים אלקטרומגנטיים, מים סופגים אותם, והמחסנים מלאים בשניהם. בשנה שעברה עשיתי פרויקט במזקקה. תגים היו על בקבוקי זכוכית. בקבוקים ריקים נתנו טווח קריאה של ארבעה עד חמישה מטרים. מלא במשקאות חריפים, שירד מתחת למטר אחד. בסופו של דבר פתרנו את זה על ידי שינוי מיקום התג. מתכת זה אפילו יותר גרוע. ברגע שלקוח תקע תגים ישירות על תופי פלדה-לא יכול היה לקרוא אותם כלל. בסופו של דבר השתמשנו בתגיות אנטי-מתכתיות עם שכבת חומר סופג-גל מתחת. העלות עלתה שבע או שמונה פעמים.

 

גם פסי התדרים חשובים. ה-UHF של סין משתמש ב-920-925 מגה-הרץ, ארה"ב משתמשת ב-902-928, אירופה משתמשת ב-865-868. בעת רכישת קוראים, בדוק באילו להקות הם תומכים, אחרת ייתכן שציוד מיובא לא יעבוד בארץ. ראיתי אנשים קונים קוראים משומשים מארה"ב כדי לחסוך כסף, רק כדי לגלות שפס התדרים שגוי והם אפילו לא יכלו להחזיר אותו.

 

 

יש רק כמה יצרני שבבים. לסדרת Monza של Impinj יש את נתח השוק הגבוה ביותר. גם ה-UCODE של NXP נפוץ. לשבבים שונים יש תצורות זיכרון ורגישויות שונות. רגישות גבוהה יותר פירושה שהספק קטן יותר יכול להפעיל את התג, מה שאומר טווח קריאה ארוך יותר. בעת הבחירה, הסתכל על היישום הספציפי-אל תסתכל רק על המחיר.

 

מחזורי כתיבה הם פרמטר שניתן להתעלם ממנו בקלות. EEPROM מדורג ל-100,000 מחזורים, מה שנשמע כמו הרבה, אבל תרחישים מסוימים יכולים באמת להגיע למספר הזה. עבדתי על פרויקט ניהול מכולות להחזרה, שבו כל תנועה נכנסת ויוצאת פירושה כתיבה אחת לתג. שלושה או ארבעה מחזורים ביום, למעלה מאלף בשנה, השתמשו בו במשך עשר שנים ובעצם תוכלו למקסם אותו. המלצתי למעבר הלקוח לקרוא-תגים בלבד בשילוב עם מסד נתונים-התג רק מאחסן מזהה, כל השאר מתעדכן בענן. הבעיה נמנעה לחלוטין.

 

אל תסמוך על אבטחה. לתגים רגילים אין סיסמה באזור ה-EPC כברירת מחדל-כל אחד יכול לקרוא או לכתוב. אתה יכול להגדיר סיסמת גישה כדי לנעול אותו, אבל זה רק 32 סיביות, בקושי מאובטח. יישומי בקרת גישה ותשלום משתמשים בסוג שונה לחלוטין של שבבים בנקודת מחיר שונה לחלוטין. תגים המשמשים בלוגיסטיקה פועלים בעצם עירומים-אבל שוב, הם בכל מקרה לא מאחסנים נתונים מסווגים. כל עוד הם קריאים, זה מספיק טוב.