Perceptietechnologie van het industriële internet der dingen - UHF RFID

Tegenwoordig gebruiken slimme productiesystemen gegevens die zijn opgeslagen in RFID-tags om flexibelere en efficiëntere, op maat gemaakte producten mogelijk te maken. De toepassing van RFID-technologie op de fabrieksvloer heeft geleid tot een hoger niveau van automatisering en standaardisatie en heeft uitgebreide bijdragen geleverd aan het "lean"-proces van de moderne toeleveringsketen. Vergeleken met bestaande identificatietechnologieën, zoals actieve tags en barcodes, hebben passieve RFID-tags geen eigen voeding nodig en hoeven ze niet in het zicht te werken, wat grote voordelen heeft.

Volgens een rapport uit 2020 van Prudour-onderzoekers zullen de gecombineerde consumenten- en industriële IoT-markten naar verwachting $ 11,1 biljoen bereiken in 2025; de wereldwijde markt voor batterijloze RFID-sensoren zal naar verwachting groeien met een samengestelde jaarlijkse groeivoet van 13,3%; deze zal $ 209,9 miljoen bereiken in 2030. De dramatische uitbreiding van IoT-toepassingen heeft enkele problemen met betrekking tot de batterijen die IoT-apparaten van stroom voorzien, niet alleen in termen van duurzaamheid en milieubescherming, maar ook vanuit een voorspelbaarheids- en kostenperspectief. Daarom zijn ontwikkelaars van Industrie 4.0 op zoek naar batterijloze oplossingen. Passieve RFID-apparaten en passieve RFID-tags voldoen ongetwijfeld aan deze vraag.

Passieve RFID-technologie vereist geen speciale software en hardware, en de gegevensoverdracht van de RFID-tag naar de RFID-lezer duurt slechts enkele milliseconden, en is volledig compatibel met het huidige EPC Gen2-protocol. Het voordeel voor de gebruiker is dat er geen speciale hardware of software nodig is om metingen te verkrijgen en te verwerken. RFID-lezers die momenteel op de markt verkrijgbaar zijn, kunnen gegevens van RFID-tags vastleggen en parseren en deze naar systemen op een hoger niveau sturen. Bijvoorbeeld, activa-ID's en EPC-nummers kunnen samen met sensorgegevens worden vastgelegd bij het integreren van lees-schrijf-chipgebaseerde RFID-tags in logistieke toepassingen. Inlays kunnen worden omgezet naar verschillende transponderformaten, van flexibele tags tot harde tags. Klassieke verpakte versies, zoals QFN geïntegreerde sensor IC's, zijn zelfs in zware omgevingen geschikt.

RFID-technologie bevindt zich in de perceptielaag van het Internet of Things, wat de basis vormt voor de ontwikkeling van het Internet of Things en de voorwaarde voor de realisatie van het Internet of Things. Vergeleken met RFID-tags van andere frequenties zijn UHF-tags veiliger en doordringbaarder. Met UHF-lezers kunnen ze beter Bestand zijn tegen interferentie en hebben ze hogere lees- en schrijfsnelheden. Daarom is de ontwikkeling ervan de laatste jaren sneller gegaan en is de toepassing ervan zeer uitgebreid. Dus, wat zijn de signaalvoortplantingsmethoden van UHF RFID, voornamelijk lineaire polarisatie en circulaire polarisatie:

Lineaire polarisatie: Een elektromagnetische golf waarin de oriëntatie van de elektrische veldvector in de ruimte is vastgelegd, wordt lineaire polarisatie genoemd. Soms wordt de grond gebruikt als parameter, de richting van de elektrische veldvector evenwijdig aan de grond wordt horizontale polarisatie genoemd, en de richting loodrecht op de grond wordt verticale polarisatie genoemd.

Circulaire polarisatie: Wanneer de hoek tussen het polarisatievlak van radiogolven en het normale vlak van de aarde verandert van 0 tot 360°, dat wil zeggen, de grootte van het elektrische veld blijft constant en de richting verandert met de tijd, staat het traject van het einde van de elektrische veldvector loodrecht op de voortplanting. Wanneer de projectie op het vlak van de richting een cirkel is, wordt dit circulaire polarisatie genoemd.

Circulair gepolariseerde antennes kunnen radiogolven van elke polarisatie ontvangen, en hun uitgestraalde golven kunnen ook door elke gepolariseerde antenne worden ontvangen; circulair gepolariseerde antennes hebben rotatie-orthogonaliteit; gepolariseerde golven vallen in op symmetrische doelen (zoals vlakken, bollen, enz.) Wanneer de rotatierichting wordt omgekeerd, hebben elektromagnetische golven met verschillende rotatierichtingen een grotere waarde van polarisatie-isolatie.