Hệ thống RFID (RFID Systems)
Hệ thống RFID cho phép đọc và ghi dữ liệu không tiếp xúc. Còn được gọi là thẻ điện tử, thẻ IC, hệ thống ID phổ biến và thẻ RF, Hệ thống RFID cho phép đọc và ghi dữ liệu không tiếp xúc.
Phụ lục nội dung
Hệ thống ID là gì?
ID (Identification) thường đề cập đến nhận dạng duy nhất của con người và đồ vật.
RFID, giống như mã vạch và mã hai chiều, được sử dụng để nhận dạng đồ vật.
Sinh trắc học để nhận dạng duy nhất con người bao gồm dấu vân tay và mống mắt.
Hệ thống ID là viết tắt của Hệ thống nhận dạng. Đây là hệ thống đọc và nhận dạng thông tin về con người và đồ vật, bao gồm AIDC (Nhận dạng tự động & Thu thập dữ liệu).
AIDC sử dụng các thiết bị kết hợp phần cứng và phần mềm và không yêu cầu sự can thiệp của con người để nhận dạng thông tin thu được từ các phương tiện như mã vạch, mã hai chiều, hệ thống RFID mống mắt, dấu vân tay, giọng nói, v.v.
Hệ thống RFID là gì?
Hệ thống RFID là viết tắt của Hệ thống nhận dạng tần số vô tuyến.
Đây là “Hệ thống nhận dạng sử dụng giao tiếp không dây” cho phép truyền dữ liệu giữa “Thẻ RF (hoặc Thiết bị mang dữ liệu)” do con người cầm hoặc gắn vào vật thể và “Ăng-ten (hoặc Đầu đọc/Ghi)”. Đây là một loại hệ thống giao tiếp vô tuyến.
Hệ thống RFID được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau.
Sử dụng hệ thống RFID cho phép quản lý hợp nhất các đối tượng và thông tin.
Mục đích sử dụng RFID tại một địa điểm sản xuất chủ yếu bao gồm các ứng dụng sau.
Hướng dẫn công việc (hướng dẫn đích đến)
Quản lý lịch sử (lịch sử sản xuất, lịch sử công việc, lịch sử kiểm tra, v.v.)
Ví dụ ứng dụng: Quản lý lịch sử
Thực hiện công việc theo hướng dẫn công việc của thẻ RF và ghi kết quả vào các quy trình tương ứng.
Hỗ trợ quản lý lịch sử sản xuất vì dữ liệu về người vận hành, ngày sản xuất và kết quả kiểm tra có dấu thời gian đều có trong thẻ RF.
Thông tin như thông tin bên trong thẻ RF góp phần hiện thực hóa cải tiến năng suất, cải thiện chất lượng, khả năng truy xuất nguồn gốc và bảo trì phòng ngừa.
Ví dụ ứng dụng: Hướng dẫn công việc
Có thể dễ dàng xây dựng hệ thống phân loại đọc thông tin thẻ RF của hộp phân loại bằng cách sử dụng Đầu đọc/Ghi được lắp đặt trên điểm phân nhánh và sử dụng hệ thống điều khiển như Bộ điều khiển lập trình để chuyển đổi điểm. Tự động thực hiện phân loại sản phẩm dựa trên kết quả kiểm tra.
Ngăn ngừa sai sót trong việc xác định bộ phận và do đó giảm tổn thất phát sinh do lỗi bằng cách tự động đọc hướng dẫn làm việc.
Đặc trưng
Các tính năng chính của RFID như sau:
1. Có thể đọc và ghi dữ liệu mà không cần tiếp xúc trực tiếp
Thẻ RF có thể chứa tới vài kilobyte thông tin phong phú. Tất cả dữ liệu cần thiết cho mỗi quy trình (lịch sử quy trình, lịch sử kiểm tra, v.v.) có thể được lưu trữ miễn phí mà không cần tiếp xúc trực tiếp. Điều này giúp phát triển các trang web không cần giấy tờ, nơi các nguyên nhân gây ra tình trạng dừng sản xuất được giảm thiểu.
2. Bằng cách “kết hợp một mục với thông tin của nó”, một cấu hình hệ thống có độ linh hoạt và độ tin cậy cao trở nên khả thi
Với công nghệ phân cấp thông tin, gánh nặng trên các hệ thống cao hơn được giảm bớt. Điều này có nghĩa là chi phí phát triển hệ thống cũng có thể giảm, hệ thống có thể được triển khai nhanh hơn đáng kể và hệ thống linh hoạt hơn nhiều khi thực hiện thay đổi. Ngoài ra, “việc thống nhất các mục với thông tin của chúng” cho từng quy trình và địa điểm có thể giúp quản lý sản xuất/quy trình và chất lượng sản phẩm mà không có lỗi. Và, với thông tin mới nhất có trong thẻ RF, công việc có thể tiếp tục ngoại tuyến trong trường hợp khẩn cấp, rút ngắn đáng kể thời gian cần thiết để khôi phục quy trình.
3. Với việc áp dụng công nghệ và giao thức truyền dẫn không gian, việc truyền thông có độ tin cậy cao đã trở nên khả thi
Ngược lại với mã vạch chỉ tìm kiếm 1 hoặc 0, các công nghệ truyền không gian tiên tiến và các giao thức chuyên biệt được sử dụng để truyền qua không khí. CRC 16 bit được thêm vào thông tin khi nó được truyền đi. Lỗi Burst trên 18 bit có thể được phát hiện ở tỷ lệ 00,9985%, mang lại độ tin cậy rất cao trong quá trình truyền. Ngoài ra, vì không có thiết bị cơ học nào liên quan như phương pháp Quét Raster cho mã vạch, khả năng trục trặc và các vấn đề khác được giảm đáng kể.
4. Có thể đọc và viết mà không cần tầm nhìn, sử dụng truyền sóng điện từ và sóng điện từ
1. Không giống như mã vạch, vì giao tiếp diễn ra thông qua sóng điện và sóng điện từ, nên các kết quả đọc sai do bụi bẩn, độ ẩm, dầu, v.v. sẽ bị hủy bỏ. Ngay cả khi có bụi, độ ẩm, v.v. hoặc bất kỳ thứ gì khác ngoài kim loại giữa ăng-ten và thẻ RF, thì cũng không ảnh hưởng đến quá trình truyền. Và vì phạm vi giao tiếp rộng nên không cần định vị cực đoan, có thể giảm đáng kể thời gian và chi phí thiết kế.
5. Có thể đồng thời truy cập thông tin của nhiều thẻ RF
Một số hệ thống RFID được trang bị chức năng cho phép bạn đọc đồng thời thông tin của nhiều thẻ RF hiện có trong vùng truyền của Đầu đọc/Ghi.
Nguyên lý hoạt động
Cấu hình hệ thống RFID yêu cầu thẻ RF, Đầu đọc/Ghi và thiết bị chủ.
Hệ thống RFID ghi dữ liệu được gửi từ thiết bị chủ vào thẻ RF thông qua Đầu đọc/Ghi.
Dữ liệu bên trong thẻ RF được đọc thông qua Đầu đọc/Ghi. Dữ liệu bên trong thẻ RF có thể ghi lại được.
Sơ đồ khối chức năng hệ thống RFID
Phân loại
Dải tần số
RFID, một hệ thống sử dụng sóng vô tuyến, được phân loại theo băng tần.
| Tính thường xuyên | 30 đến 300 kHz | 300 kHz đến 3MHz | 3 đến 30 MHz | 30 đến 300 MHz | 300 MHz đến 3 GHz |
| Viết tắt | Tần số thấp LF | Tần số trung bình MF | Tần số cao HF | VHF Tần số rất cao | Tần số cực cao UHF |
| Tần số sử dụng bởi RFID | 123/135KHz | 400 đến 530 KHz | 13,56MHz | Không được sử dụng bởi RFID | 433 MHz/ 860 đến 960 MHz/ 2,45 GHz |
| Truyền tải không gian | Cảm ứng điện từ | Khớp nối điện từ | Cảm ứng điện từ | – | Sóng vô tuyến |
Vì sóng vô tuyến tần số cao thường có bước sóng ngắn nên nó có thể truyền nhiều thông tin hơn trong thời gian ngắn hơn.
Sóng vô tuyến cũng có đặc tính truyền theo đường thẳng.
Sóng vô tuyến tần số thấp có xu hướng truyền thông tin ổn định trên khoảng cách xa hơn mà không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi địa hình do bước sóng dài của nó.
Dưới đây là biểu đồ radar so sánh hiệu suất theo phương pháp.
Như bạn có thể thấy từ biểu đồ, UHF có hiệu suất cao nhất về khoảng cách truyền, tuy nhiên, về độ nhiễu/phản xạ của sóng vô tuyến, các băng tần khác lại vượt trội hơn. Băng tần HF có hiệu suất tốt nhất trung bình ở mọi lĩnh vực.
Cần phải chọn hệ thống RFID phù hợp với ứng dụng.
Phương pháp truyền hệ thống RFID
Hệ thống RFID chủ yếu sử dụng ba phương pháp truyền dẫn sau đây.
| Phương pháp truyền tải | Khớp nối điện từ | Cảm ứng điện từ | Sóng vô tuyến (UHF) | ||
Tần số truyền thông | 400 đến 530 kHz | 120 đến 150 kHz | 13,56MHz | 860 đến 920 MHz | |
Khoảng cách truyền dẫn | Không tốt 0 đến 150 mm | Tốt 0 đến 1 m | Không tốt 0 đến 50 mm | Tốt 0 đến 700 mm | Rất tốt 0 đến 10 m |
| Ghi dữ liệu | Rất tốt | Rất tốt | Rất tốt | Rất tốt | Rất tốt |
Tốc độ truyền thông ( tốc độ truyền thông và tốc độ xử lý) | Tốt | Không tốt | Rất tốt | Tốt | Tốt |
Tính định hướng và độ sắc nét của truyền thông | Không tốt | Đảm bảo sự phù hợp | Tốt | Không tốt | Không tốt |
| Ảnh hưởng của sự phản xạ/ giao thoa của sóng vô tuyến | Rất tốt | Không tốt | Rất tốt | Không tốt | Đảm bảo sự phù hợp |
Sự ổn định của truyền thông | Tốt | Không tốt | Rất tốt | Tốt | Tốt |
| Chống nhiễu trường điện từ | Tốt | Không tốt | Rất tốt | Tốt | Rất tốt |
Chống nhiễu quang học | Rất tốt | Rất tốt | Rất tốt | Rất tốt | Rất tốt |
| Khả năng chống nước và chống dầu (ảnh hưởng của độ ẩm) | Rất tốt | Rất tốt | Tốt | Không tốt | Không tốt |
| Chống bụi bẩn | Rất tốt | Rất tốt | Tốt | Tốt | Tốt |
Sự xâm nhập của kính và nhựa (ảnh hưởng của vật cản) | Rất tốt | Rất tốt | Tốt | Tốt | Tốt |
Theo nghĩa rộng hơn, ghép nối điện từ được bao gồm trong cảm ứng điện từ.
Các phương pháp truyền thông khác nhau có các tính năng khác nhau. Hiểu được ưu điểm và nhược điểm của từng phương pháp trước khi chọn phương pháp truyền thông phù hợp cho ứng dụng của bạn.
Thẻ RF (Thẻ dữ liệu)
Nhiều loại thẻ RF khác nhau đã được sản xuất tùy theo ứng dụng tương ứng của chúng.
• Phân loại theo hình dạng
Thẻ RF có nhiều hình dạng khác nhau vì các ứng dụng khác nhau yêu cầu các hình dạng thẻ RF khác nhau. Nhiều loại thẻ RF cho phép bạn chọn hình dạng thẻ RF phù hợp nhất cho ứng dụng của mình.
• Phân loại theo chức năng
OMRON chủ yếu xử lý thẻ RF loại đọc/ghi.
Một tính năng của RFID là khả năng đọc và ghi thông tin tự do.
| Mục | Loại chỉ đọc (RO) | Viết một lần đọc nhiều kiểu (WORM) | Kiểu đọc/ghi (R/W) | ||
| Các loại bộ nhớ | EP ROM | EEP ROM | EEP ROM | Fe-RAM | S-RAM |
| Chức năng | Không thể ghi lại sau khi được nhà sản xuất ghi | Chỉ có thể ghi một lần | Người dùng có thể ghi lại không giới hạn | Người dùng có thể ghi lại không giới hạn | Người dùng có thể ghi lại không giới hạn (có pin tích hợp ) |
| Dung lượng bộ nhớ | 10 đến 100 byte | 10 đến 100 byte | 10 byte đến 10 KB | 10 byte đến 10 KB | 1 đến 10 KB |
• Phân loại theo phương pháp cung cấp điện
Thẻ được sử dụng rộng rãi nhất là thẻ thụ động giá rẻ, không cần bảo trì.
Thẻ chủ động có hiệu quả đối với RTLS (hệ thống định vị thời gian thực) và các ứng dụng quản lý vị trí khác.
| Thẻ thụ động | Thẻ bán thụ động | Thẻ đang hoạt động |
| ・ Chỉ hoạt động với nguồn điện được cung cấp từ ăng-ten ・ Khoảng cách truyền: 1 mm đến 10 m | ・ Hoạt động bằng cả nguồn điện cung cấp từ ăng-ten và năng lượng từ pin tích hợp ・ Khoảng cách truyền: 1 cm đến 10 m | ・ Hoạt động chủ động bằng năng lượng từ pin tích hợp ・ Khoảng cách truyền: 1 đến 100 m |
NGUỒN:IA.OMRON.COM
