تستخدم تقنية RFID موجات الراديو لنقل البيانات بين الأجهزة. ومع ذلك ، يجب أن يكون كل من العلامة والقارئ ضمن نطاق القراءة المقبول حتى يحدث التبادل.
إذن ، ما الذي يحدد نطاق قراءة RFID؟
هناك عدد لا يحصى من العوامل التي تؤثر على نطاق قراءة RFID. تقدم هذه المقالة تحليلاً متعمقًا لهذه العوامل. اقرأ المزيد.
ما هو نطاق القراءة؟
يشير نطاق القراءة إلى أقصى مسافة يمكن ضمن نطاق علامة RFID يمكن الكشف عن موجات الراديو من قارئ RFID. عندما تكون العلامة ضمن هذا النطاق ، تصبح نشطة وتسمح للقارئ بالتقاط البيانات.
على سبيل المثال ، إذا كان للعلامة نطاق قراءة يبلغ 10 سم ، فسيقوم القارئ بالتقاط جميع البيانات طالما كانت العلامة في نطاق 10 سم المقبول.
إذا تحركت العلامة بعيدًا عن 10 سم (مثل 12 سم) ، فلن تلتقط موجات الراديو ولن يحدث أي نقل للبيانات.
ما هي أقصى مسافة قراءة من RFID؟
تعمل علامات RFID ضمن ترددات مختلفة. كل منطقة من مناطق التشغيل لها أقصى مسافة قراءة كما هو موضح أدناه:
- العلامات السلبية منخفضة التردد (125 kHz و 134.3 كيلوهرتز)
لا يتأثر نطاق التردد هذا بالمياه والمعدن. تبلغ أقصى مسافة قراءة لها 30 سم (حوالي 1 قدم) أو أقل. ومع ذلك ، هناك حالات خاصة عندما يكون ملف علامات LF يمكن أن تحقق نطاق قراءة أوسع.
على سبيل المثال ، عند استخدام أجهزة القراءة المصممة خصيصًا والتي تسمح بمرور مترين. أيضًا ، يمكن أن يؤدي استخدام علامة كبيرة إلى تحقيق مسافة قراءة تصل إلى مترين.
- العلامات السلبية عالية التردد (13.56 MHz.)
• علامات HF مسافة قراءة قصوى تبلغ 1.5 متر أو أقل. إذا كنت ترغب في توسيع نطاق القراءة ، فيمكنك استخدام هوائي متعدد المنافذ ومخصص.
بالإضافة إلى ذلك ، ستحتاج إلى قارئ بطاقة خرج RFID لا تقل عن 1 واط إذا كنت تريد تحقيق مسافة قراءة تزيد عن متر واحد.
- العلامات السلبية ذات التردد العالي (860-960 ميجا هرتز).
تشبه علامات UHF لها مسافة قراءة قصوى تزيد عن متر واحد (حوالي 1 أقدام). إذا كنت تستخدم قارئًا كاملاً بقدرة 3 وات ، فيمكنك تحقيق مسافة قراءة تزيد عن 4 مترًا!
- العلامات النشطة ذات التردد العالي (433 ميجاهرتز).
توفر هذه العلامات نطاق قراءة قابل للتعديل بدرجة عالية من 30 سم إلى 3 كيلومترات. يستخدم هوائيات عالية الكسب وقارئات 433 ميجا هرتز.
- العلامات النشطة فائقة التردد (2.45 جيجاهرتز).
توفر هذه العلامات نطاق قراءة يبلغ حوالي 100 متر. يحتوي على معلومات الموقع في الوقت الفعلي ، مما يجعله مثاليًا لتتبع الأصول.
6 العوامل التي تؤثر على نطاق قراءة RFID
إلى جانب قوة التردد ، هناك عدة عوامل أخرى تؤثر على نطاق قراءة RFID. يشملوا:
- كسب الهوائي
يشير كسب الهوائي إلى قدرة هوائي الإرسال على تحويل طاقة الإدخال إلى موجات راديو موجهة نحو اتجاه معين.
من الناحية الفنية ، ستحصل على الربح من خلال:
كسب الهوائي = الاتجاهية × الكفاءة
يصف قوة الإشارة التي يمكن للهوائي إرسالها أو استقبالها في اتجاه معين. كلما زاد كسب الهوائي ، زاد نطاق القراءة. إذا كنت بحاجة إلى قراءة علامات RFID باستخدام نطاق قراءة قصير ، فيجب عليك استخدام كسب هوائي منخفض.
لماذا يعتبر كسب الهوائي أمرًا بالغ الأهمية
هذه المعلمة مهمة لأنها تمنحك القدرة على تنظيم نطاق القراءة. على عكس معتقدات الكثيرين ، ليس دائمًا أنك تريد نطاقات قراءة طويلة. فيما يلي بعض المواقف التي قد تتطلب نطاق قراءة منخفضًا:
- عندما لا تريد أن يلتقط القارئ البيانات من العلامات الأخرى بجانب العلامة المستهدفة
- عندما يلتقط القارئ البيانات فقط من علامة واحدة تقع على مسافة قصيرة من الهوائي
في كلتا الحالتين ، سيكون وجود نطاق قراءة طويل بمثابة إهدار. على هذا النحو ، ستكمل المهام بهوائي منخفض الكسب.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب ملاحظة أن الهوائيات ذات الكسب الأقل تكون أصغر حجمًا مقارنة بالهوائيات عالية الكسب. عند تحديد اختيارك ، يجب ألا تفكر فقط في المكسب ولكن أيضًا في تفضيل الحجم.
- استقطاب الهوائي
تتكون الموجة الراديوية من مجالات مغناطيسية وكهربائية متعامدة بشكل متبادل مع اتجاه الانتشار. عند المرور عبر وسيط ، يتذبذب المجال الكهربائي. يسمى اتجاه التذبذب استقطاب الهوائي.
إذا قمت بمحاذاة العلامات مع استقطاب الهوائي ، فسيكون للهوائيات المستقطبة الخطية نطاق قراءة أوسع من الهوائيات المستقطبة دائرية. من ناحية أخرى ، إذا لم تقم بمحاذاة العلامات مع الاستقطاب ، فسيكون للهوائيات ذات الاستقطاب الدائري نطاق قراءة أفضل.
- علامة الصابون (الحجم / الاتجاه / الزاوية / التنسيب)
- حجم العلامة. حجم العلامة يتناسب طرديا مع نطاقات القراءة. سيكون للنطاقات الأكبر نطاقات قراءة أكبر من النطاقات الأقصر.
- اتجاه العلامة وزاوية القراءة. لا يؤثر اتجاه العلامة إلا على الهوائيات ذات الاستقطاب الخطي. عندما تكون العلامة في وضع مائل ، فإن قدرة القراء على التقاط البيانات تتأثر بشكل كبير. عندما يتم تثبيت القارئ الخاص بك ، يجب أن تحاول وضعه بحيث يمكنه قراءة العلامة في نطاق رؤية معين.
- وضع العلامات. هذا الاعتبار مهم بشكل خاص عند التعامل مع علامات UHF RFID لأنها تتأثر بالبيئات المعدنية والمائية. كقاعدة عامة ، يجب أن تكون حذرًا عند تحديد مناطق مواضع العلامات. ما لم تشير الشركة المصنعة إلى أن علامة معينة يمكن أن تعمل على النحو الأمثل في البيئات المعدنية والمائية ، فلا يجب عليك وضعها في مثل هذه المناطق.
- إعدادات القارئ
عندما تشتري قارئ RFID الخاص بك ، ستدرك أنه يسمح لك بالتحكم في الطاقة التي تذهب إلى الهوائي. كلما زادت إعدادات الطاقة ، زاد نطاق القراءة والعكس صحيح.
تأكد أيضًا من ضبط القارئ على أعلى حساسية استقبال إذا كنت ترغب في تحسين نطاق القراءة. سيعطي هذا الإعداد إلى جانب الطاقة الكاملة أفضل نطاق قراءة.
- طول الكابل والمحولات والمضاعفات
كلما طالت الكابلات ، زادت فرص تسرب الطاقة. إذا كان يجب أن تكون كبلات الهوائي طويلة ، فتأكد من أنها سميكة بما يكفي لعزلها ضد فقدان الطاقة.
بالإضافة إلى ذلك ، تساهم المحولات ومضاعفات الإرسال في فقدان الطاقة. على هذا النحو ، يجب عليك إزالة أي محول لا تحتاجه من نظام RFID الخاص بك.
- العوامل البيئية
تؤثر العديد من العوامل البيئية على نطاق القراءة بشكل كبير. تتضمن بعض العوامل التي ستخفض نطاق القراءة الإضاءة الفلورية والمياه والمعادن وموجات الراديو الأخرى والآلات الكبيرة.
لفهم ما إذا كانت بيئتك السائدة تؤثر على نطاق القراءة بشكل سلبي ، يجب عليك الاستمرار في اختبار العديد من القراء في بيئات مختلفة.
