1. Descripción general RFID es la abreviatura en inglés de Identificación por radiofrecuencia. La tecnología de identificación por radiofrecuencia es una tecnología de identificación automática que comenzó a surgir en la década de 1990. La tecnología de identificación por radiofrecuencia es una tecnología que utiliza radiofrecuencia. tecnología que logra la transmisión de información sin contacto mediante acoplamiento espacial (campo magnético alterno o campo electromagnético) y logra propósitos de identificación a través de la información transmitida.
La tecnología de identificación por radiofrecuencia (RFID) se ha convertido en un tema muy candente. Los expertos de la industria predicen que el mercado de la tecnología RFID traerá oportunidades comerciales de entre 3 mil millones y 10 mil millones de dólares en nuevos productos y servicios en los próximos cinco años, seguidos por servidores, sistemas de almacenamiento de datos, programas de bases de datos y software de gestión empresarial y servicios de consultoría. y otra infraestructura informática.
Quizás estas predicciones sean demasiado optimistas, pero no hay duda de que la RFID se convertirá en un enorme mercado en el futuro. Muchas empresas de alta tecnología están intensificando el desarrollo de software y hardware específicos para RFID, incluidas Intel, Microsoft, Oracle, SAP y Sun.
2. Historia del desarrollo de la tecnología de identificación por radiofrecuencia
Desde el principio básico de la transmisión de información, la tecnología de identificación por radiofrecuencia en la banda de baja frecuencia Basado en el modelo de acoplamiento del transformador (transferencia de energía y transferencia de señal entre primario y secundario), el modelo de acoplamiento espacial basado en la detección del objetivo por radar en la banda de alta frecuencia (el radar emite una señal de onda electromagnética y transporta la información del objetivo de regreso a el receptor de radar después de alcanzar el objetivo). La comunicación mediante energía reflejada publicada por Harry Stockman en 1948 sentó las bases teóricas para la tecnología de identificación por radiofrecuencia.
El desarrollo de la tecnología de identificación por radiofrecuencia se puede dividir en diez años de la siguiente manera:
1940-1950: La mejora y aplicación del radar dio origen a la tecnología de identificación por radiofrecuencia, y en En 1948, se estableció la base teórica de la tecnología de identificación por radiofrecuencia.
1950-1960: Primera etapa de exploración de la tecnología de identificación por radiofrecuencia, principalmente en investigaciones experimentales de laboratorio.
1960-1970: Se ha desarrollado la teoría de la tecnología de identificación por radiofrecuencia y se han iniciado algunos intentos de aplicación.
1970-1980: La tecnología de identificación por radiofrecuencia y la investigación y desarrollo de productos se encontraban en un período de gran desarrollo, y se aceleraron las pruebas de varias tecnologías de identificación por radiofrecuencia. Surgieron algunas de las primeras aplicaciones de RFID.
1980-1990: La tecnología y los productos de identificación por radiofrecuencia entraron en la etapa de aplicación comercial y comenzaron a aparecer aplicaciones de diversas escalas.
1990-2000: La cuestión de la estandarización de la tecnología de identificación por radiofrecuencia ha recibido una atención cada vez mayor, los productos de identificación por radiofrecuencia se han adoptado ampliamente y los productos de identificación por radiofrecuencia se han convertido gradualmente en parte de la vida de las personas.
Después del año 2000: la gente está prestando cada vez más atención a las cuestiones de estandarización. Se han desarrollado tipos de productos de identificación por radiofrecuencia: etiquetas electrónicas activas, etiquetas electrónicas pasivas y etiquetas electrónicas semipasivas. El costo de las etiquetas electrónicas se ha reducido continuamente y la escala de la industria de aplicaciones se está expandiendo.
Hasta ahora, la teoría de la tecnología de identificación por radiofrecuencia se ha enriquecido y mejorado. Las etiquetas electrónicas de un solo chip, la lectura de etiquetas multielectrónicas, la legibilidad y escritura inalámbricas, la identificación a larga distancia de etiquetas electrónicas pasivas y las tecnologías y productos de identificación por radiofrecuencia adaptados a objetos en movimiento a alta velocidad se están convirtiendo en realidades y avanzando hacia su aplicación.
3. Tecnología de identificación por radiofrecuencia
●La composición y principio de funcionamiento del sistema RFID
La composición del sistema RFID variará dependiendo de la aplicación, pero consta básicamente de tres partes: etiqueta electrónica (Tag), lector (Reader) y sistema de gestión e intercambio de datos (Processor). Las etiquetas electrónicas (o tarjetas de radiofrecuencia, transpondedores, etc.) se componen de componentes de acoplamiento y chips, que contienen lógica de cifrado, EEPROM en serie (memoria de sólo lectura programable y borrable eléctricamente), CPU con microprocesador y transceptor de radiofrecuencia y circuitos relacionados.
Las etiquetas electrónicas tienen funciones de lectura y escritura inteligentes y comunicación cifrada. Intercambian datos con dispositivos de lectura y escritura a través de ondas de radio. La energía de trabajo es proporcionada por los pulsos de radiofrecuencia emitidos por el lector.
Los lectores, a veces también llamados interrogadores, lectores y escritores, o dispositivos de lectura, se componen principalmente de módulos transceptores inalámbricos, antenas, módulos de control y circuitos de interfaz. El lector puede transmitir los comandos de lectura y escritura del host a la etiqueta electrónica, luego cifrar los datos enviados desde el host a la etiqueta electrónica y descifrar los datos devueltos por la etiqueta electrónica antes de enviarlos al host. El sistema de gestión e intercambio de datos completa principalmente el almacenamiento y gestión de la información de datos, el control de lectura y escritura de la tarjeta, etc.
El principio de funcionamiento del sistema RFID es el siguiente: la información que va a enviar el lector se codifica y se carga en una señal portadora de una determinada frecuencia y se envía a través de la antena que entra en la etiqueta electrónica. El área de trabajo del lector recibe este pulso, el circuito relevante en el chip de la tarjeta modula, decodifica y descifra la señal, y luego juzga la solicitud de comando, contraseña, permiso, etc. Si se trata de un comando de lectura, el circuito lógico de control lee la información relevante de la memoria, la cifra, la codifica y la modula y luego la envía al lector a través de la antena de la tarjeta. El lector demodula, decodifica y descifra lo recibido. señal antes de enviarla al lector al sistema de información central para el procesamiento de datos relevantes, si se trata de un comando de escritura para modificar información, la bomba de carga interna causada por la lógica de control relevante aumentará el voltaje de trabajo y proporcionará el contenido en la EEPROM. para borrar y reescribir Si se considera que la contraseña y el permiso correspondientes no coinciden, se devolverá un mensaje de error.
En el sistema RFID, el lector debe generar un campo de energía adecuado dentro de un rango de distancia legible para excitar la etiqueta electrónica. Según las actuales limitaciones de radiofrecuencia, la potencia radiada efectiva isotrópica en la mayoría de las zonas de Europa está limitada a 500 mW. Dicha potencia radiada a 870 MHz puede alcanzar aproximadamente 0,7 metros. En los Estados Unidos, Canadá y algunos otros países, la potencia radiada isotrópica limitada sin autorización es de 4 W. Dicha potencia alcanzará una distancia de lectura de 2 metros. Con autorización, transmitir una potencia de 30 W en los Estados Unidos aumentará el área de lectura. Mide unos 5,5 metros.
●Clasificación de la tecnología RFID
Existen cuatro métodos comunes de clasificación de la tecnología RFID:
Según la frecuencia de trabajo de los dispositivos electrónicos etiquetas Las diferencias generalmente se pueden dividir en sistemas de baja frecuencia (30kHz ~ 300kHz), media frecuencia (3MHz ~ 30MHz) y alta frecuencia (300MHz ~ 3GHz). Las frecuencias de trabajo comunes de los sistemas RFID incluyen baja frecuencia de 125 kHz, 134,2 kHz, frecuencia intermedia de 13,56 MHz, alta frecuencia de 860 MHz ~ 930 MHz, 2,45 GHz, 5,8 GHz, etc.
Las características del sistema de baja frecuencia son que la cantidad de datos almacenados en la etiqueta electrónica es pequeña, la distancia de lectura es corta, la forma de la etiqueta electrónica es diversa y la direccionalidad de la lectura La antena no es fuerte. Se utiliza principalmente en aplicaciones de corta distancia y bajo costo, como la mayoría de los sistemas de control de acceso, tarjetas de campus, medidores de gas, medidores de agua, etc., para sistemas de aplicaciones que necesitan transmitir grandes cantidades de datos; Los sistemas de frecuencia se caracterizan por etiquetas electrónicas y lectura. El costo de la etiqueta es alto, la cantidad de datos almacenados en la etiqueta es grande, la distancia de lectura es larga (hasta más de diez metros), se puede adaptar a la alta velocidad. Movimiento de objetos y tiene buen rendimiento. Tanto las antenas de lectura como las antenas de etiquetas electrónicas tienen una fuerte directividad, pero las direcciones de haz amplio de su antena son estrechas y sus precios son altos. Se utilizan principalmente en situaciones que requieren distancias de lectura y escritura más largas y altas velocidades de lectura y escritura, principalmente en el monitoreo de trenes. Se aplica en el cobro de peajes de autopistas y otros sistemas.
Según las diferentes etiquetas electrónicas, se pueden dividir en tarjetas de lectura-escritura (RW), tarjetas de escritura una vez, lectura-muchas (WORM) y tarjetas de solo lectura (RO). Las tarjetas RW son generalmente mucho más caras que las tarjetas WORM y RO, como las tarjetas telefónicas, las tarjetas de crédito, etc. Las tarjetas WORM son tarjetas en las que los usuarios pueden escribir una vez y los datos no se pueden cambiar después de escribir, lo que las hace más baratas que las RW; las tarjetas RO almacenan un número único que no se puede cambiar uno por uno, lo que garantiza la seguridad.
Según las etiquetas electrónicas activas y pasivas, se pueden dividir en activas y pasivas. Las etiquetas electrónicas activas utilizan la energía de la corriente de la tarjeta y tienen una distancia de identificación mayor, de hasta más de diez metros, pero su vida útil es limitada (de 3 a 10 años) y sus precios son elevados; las etiquetas electrónicas pasivas no contienen baterías y recibir lecturas después de leer la señal de microondas emitida por el lector (dispositivo de lectura), las ondas electromagnéticas emitidas por el lector se utilizan para proporcionar energía. Generalmente, puede ser libre de mantenimiento, liviano, de tamaño pequeño, de larga duración y. Más barato, sin embargo, su distancia de emisión es limitada, generalmente decenas de centímetros, y requiere una gran potencia de transmisión del lector.
Según los diferentes métodos de modulación de las etiquetas electrónicas, también se pueden dividir en etiquetas activas y etiquetas pasivas. Las etiquetas electrónicas activas utilizan su propia energía de radiofrecuencia para enviar datos activamente a los lectores. Se utilizan principalmente en aplicaciones con obstáculos y tienen largas distancias (hasta 30 metros utilizan dispersión modulada para emitir datos). onda portadora del lector para modular su propia señal, que es adecuada para su uso en aplicaciones de control de acceso o tráfico.
4. La tecnología de identificación por radiofrecuencia cambia la vida
RFID utiliza ondas de radio para escanear etiquetas electrónicas basadas en chips para lograr el reconocimiento de objetos. Se trata de una tecnología de red con perspectivas de aplicación muy amplias, que realiza la conexión entre la red y el mundo físico. El chip RFID tiene sólo el tamaño de la cabeza de una hormiga y puede integrarse fácilmente en cualquier etiqueta de producto. Las entradas para el Mundial de Alemania son el comienzo de la futura innovación en materia de entradas. En el futuro, los partidos de fútbol, los conciertos a gran escala, las conferencias internacionales a gran escala e incluso los escasos billetes de avión y de tren podrán gestionarse eficazmente mediante RFID para eliminar la reventa de billetes y otros factores inseguros.
En el campo de la seguridad, la aplicación de la tecnología RFID también ha comenzado a popularizarse. El aeropuerto de Frankfurt en Alemania y el aeropuerto de Tokio en Japón aplicaron conjuntamente esta tecnología para mejorar la eficiencia de la inspección de seguridad del equipaje. Los datos detectados por escáneres electrónicos en el aeropuerto de Frankfurt pronto estarán disponibles en Tokio. Casi 1 millón de mascotas domésticas en los Estados Unidos llevan dichos chips. Una vez que la mascota se pierde, el dueño puede encontrarla rápidamente. En septiembre de 2004, una escuela primaria privada de Japón también instaló chips RFID en las mochilas de los estudiantes para que los padres puedan saber dónde están sus hijos en cualquier momento. Después del tsunami del Océano Índico a finales de 2004, la identificación de los restos de las víctimas se convirtió en un gran problema. En el futuro, siempre que a los turistas se les inyecten chips RFID, podrán ser descubiertos rápidamente si sufren un accidente o sufren un accidente. secuestrado en cualquier lugar.
5. Problemas en el desarrollo de la tecnología de identificación por radiofrecuencia
Las perspectivas para el desarrollo de la tecnología RFID son inestimables, Desde la cocina Desde salas de exposiciones hasta supermercados y discotecas, se puede decir que no hay rama del campo económico que no utilice RFID. Sin embargo, la aplicación de esta tecnología también puede tener algunos efectos negativos. Por ejemplo: la aplicación generalizada de chips RFID reducirá en gran medida la demanda de mano de obra en la industria minorista, lo que puede provocar desempleo y hacer que los empleados se resistan a las nuevas tecnologías.
Debido a la rápida llegada de la tecnología RFID, muchos detalles técnicos aún no se han resuelto. Hasta el momento, no existe un estándar final ni una frecuencia unificada para la tecnología RFID. Los sistemas RFID europeos transmiten en una frecuencia y los de Estados Unidos transmiten en otra frecuencia. Además, la emisión de ondas de radio se ve afectada por líquidos y metales, por lo que resulta difícil aplicar RFID a productos como bebidas y latas. Un punto importante es que no está claro quién correrá con los costos de desarrollo de nuevas tecnologías y todavía existe una disputa entre los minoristas comerciales y los proveedores de tecnología.
La aplicación generalizada de RFID también ha provocado debates sobre los datos y la protección del consumidor. Actualmente, el mundo está prestando atención al tema de que Estados Unidos resuelva el problema de los consumidores que obligan a los supermercados a entrar en su vida privada. La Federación Alemana de Derechos Civiles en Bielefeld también lanzó una iniciativa para defender la privacidad de los datos personales y oponerse a los llamados chips espía. La agencia cree que a medida que los chips RFID se esconden cada vez más fácilmente en los zapatos o la ropa, hay motivos para creer que en el futuro también se instalarán escáneres o lectores de dichos chips en las paredes, umbrales y columnas de las gasolineras. En las escaleras o en las escaleras, las empresas pueden usarlo para monitorear el comportamiento de los empleados o consumidores en cualquier momento y en cualquier lugar.
Queda por cuestionar si los críticos han exagerado el impacto negativo de la RFID. De hecho, el alcance actual de emisión de ondas de radio de los chips RFID es todavía muy limitado.
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