RFID fără cip

Chip-mai puțin RFID tag - uri sunt tag - uri RFID , care nu necesită un cip electronic în transponder.

RFID oferă autonomie și autonomie mai mare, spre deosebire de codurile de bare care necesită un operator uman pentru interogare. Principala provocare în adoptarea lor este costul RFID.

Componenta majoră a costului acestora este proiectarea și fabricarea ASIC-urilor necesare pentru RFID, astfel încât eliminarea totală a circuitelor integrate poate reduce semnificativ costul acestuia. Principalele provocări în proiectarea etichetelor RFID fără cip sunt codificarea și transmiterea datelor.

Principii

La fel ca diversele tehnologii RFID existente , etichetele RFID fără cipuri sunt asociate cu un cititor specific de frecvență radio (RF), care interogă eticheta și preia informațiile pe care le conține. Principiul de funcționare al cititorului se bazează pe emisia unui semnal specific electromagnetic (EM) către etichetă și pe captarea semnalului reflectat de etichetă. Prelucrarea semnalului recepționat - în special printr-o etapă de decodare - face posibilă recuperarea informațiilor conținute în etichetă.

Cu toate acestea, etichetele RFID fără cip sunt fundamental diferite de etichetele RFID convenționale. În acesta din urmă, un cadru specific este trimis de cititor către baliză, conform unei scheme convenționale de modulație binară. Eticheta demodulează acest semnal, procesează cererea, opțional scrie date în memoria sa și trimite înapoi un răspuns, modulându-și sarcina. Pe de altă parte, etichetele RFID fără cipuri funcționează fără un protocol de comunicare. Ei folosesc o rețea de antene dipol care sunt reglate la diferite frecvențe. Interogatorul generează un semnal de măturare a frecvenței și caută scăderi de semnal. Fiecare antenă dipol poate codifica un bit. Frecvența măturată va fi determinată de lungimea antenei. Ele pot fi considerate ca ținte radar care posedă o anumită semnătură staționară de timp sau de frecvență. Cu această tehnologie, citirea de la distanță a unui identificator constă în analiza semnăturii radar a etichetei.

În prezent, una dintre principalele provocări ale tehnologiei fără cip este rezistența detectării etichetelor în diferite medii. Nu are rost să încercați să măriți cantitatea de informații pe care o poate avea o etichetă fără cip dacă ID-ul etichetei nu poate fi citit corect în medii reale și fără tehnici complexe de calibrare. Detectarea unei etichete fără cip în medii zgomotoase este mult mai dificilă în RFID fără cip decât în ​​UHF RFID, datorită absenței modulației timpului, adică a absenței a două stări diferite în semnalul de retrodifuzare.

Dezvoltarea etichetelor RFID fără cip

Pentru a înțelege dezvoltarea etichetelor RFID fără cipuri, este important să le comparați cu RFID-ul tradițional și codurile de bare. RFID beneficiază de un spectru foarte larg de funcții, legate de utilizarea undelor RF pentru schimbul de date. Achiziționarea identificatorului (ID) se face mult mai ușor și sunt posibile citiri volumetrice, toate pe etichete conținând informații editabile. Aceste funcții sunt imposibil de implementat cu un cod de bare, dar în realitate, 70% din articolele fabricate în lume sunt echipate cu ele. Motivele acestui entuziasm sunt simple: codul de bare funcționează foarte bine și este extrem de ieftin, atât pe etichetă, cât și pe cititor. Acesta este motivul pentru care codurile de bare rămân referința incontestabilă în ceea ce privește identificarea, cu un raport cost / ușurință în utilizare care rămâne de neegalat.

Este, de asemenea, adevărat că RFID aduce alte funcționalități importante și, prin urmare, întrebarea este să ne imaginăm o tehnologie bazată pe unde RF ca un vector de comunicație care ar păstra unele dintre avantajele codurilor de bare. Pragmatic, problema costului sistemului și, în special, a etichetelor care trebuie produse în număr mare, rămâne punctul central. Datorită prezenței circuitelor electronice, aceste etichete au un cost deloc neglijabil mult mai mare decât cel al codurilor de bare. Deci, este logic că o soluție simplă este să producem etichete RF fără cip. Costul ridicat al etichetelor RFID este de fapt unul dintre principalele motive pentru care RFID-ul inteligent este rar pe piața etichetelor pentru produsele distribuite pe scară largă, o piață care totalizează zeci de trilioane de unități vândute pe an. Pe această piață, codurile de bare optice sunt utilizate pe scară largă.

Cu toate acestea, din punct de vedere tehnic, RFID bazat pe cip oferă avantaje semnificative, inclusiv distanța de citire crescută și capacitatea de a detecta o țintă în afara câmpului vizual, indiferent de poziția sa. Conceptul de etichetă RF fără chip a fost dezvoltat cu ideea de a concura cu codurile de bare în anumite domenii de aplicare. RFID are o mulțime de argumente în favoarea sa în ceea ce privește funcționalitatea, singura problemă rămasă fiind prețul. Codul de bare nu oferă alte funcționalități decât recuperarea ID-ului. Cu toate acestea, această tehnologie este actualizată, răspândită și extrem de ieftină.

RFID fără cipuri are, de asemenea, argumente puternice în ceea ce privește funcționalitatea. Unele funcționalități sunt versiuni degradate a ceea ce poate face RFID (interval de citire redus / flexibilitate de citire etc.). Altele par chiar mai relevante cu tehnologia fără chip (discreție, integritatea produsului etichetei). Principalul avantaj este costul etichetelor fără cip. Comparativ cu codurile de bare, tehnologia fără cipuri trebuie să ofere alte funcționalități care sunt imposibil de implementat cu abordarea optică, rămânând în același timp o abordare cu costuri foarte mici, adică potențial imprimabilă. Prin urmare, capacitățile de scriere / rescriere și simț sunt caracteristici cruciale pentru dezvoltarea pe scară largă a unei astfel de tehnologii. De exemplu, dezvoltarea unor senzori de etichetă cu costuri foarte mici este acum așteptată cu nerăbdare, din motive de aplicare.

Noi tendințe în RFID fără chip

Multe îmbunătățiri au fost făcute în ultimii ani în sistemele de comunicații, bazate pe dispozitive electronice în care un circuit integrat se află în centrul întregului sistem. Cu toate acestea, democratizarea acestor sisteme inteligente precum RFID a dat naștere la probleme de mediu.

În ultimul timp, noi proiecte de cercetare, cum ar fi proiectul ScattererID finanțat de ERC, au introdus paradigma sistemului de comunicații RF bazat pe etichete fără cip, unde pot fi adăugate noi caracteristici utile. Cu costuri comparabile cu un cod de bare, aceste etichete ar trebui să iasă în evidență oferind mai multe funcționalități decât abordarea optică.

Obiectivul proiectului ScattererID este de a arăta că este posibil să asociați ID-ul etichetei fără cip cu alte funcționalități, cum ar fi posibilitatea de a scrie și rescrie informații, asocierea unui ID cu un senzor de funcție și asocierea unui ID cu recunoașterea gesturilor.

Posibilitatea de a proiecta balize reconfigurabile și ieftine implică dezvoltarea unor abordări originale la vârful progresului, cum ar fi utilizarea CBRAM microelectronică, făcând posibilă producerea de elemente reconfigurabile bazate pe nano-comutatoare.

Referințe

  1. Identificare și senzori de frecvență radio: de la RFID la RFID fără chip , Etienne Perret, Wiley-ISTE, 2014
  2. RCS Synthesis for Chipless RFID - Theory and Design , Olivier Rance, Etienne Perret, Romain Siragusa, Pierre Lemaitre-Auger, ISTE-Elsevier Jul. 2017
  3. RFID fără cip bazat pe particule de codificare RF - sistem de realizare, codare și citire , Arnaud Vena, Etienne Perret, Smail Tedjini, ISTE-Elsevier, aug. 2016.
  4. RFID fără cip - Teorie, proiectare, măsurători , Arnaud Vena, Etienne Perret, Smail Tedjini, ISTE, 2016
  5. Analiza ScattererID și sinteza semnalelor dispersate în bandă largă de la ținte de dimensiuni finite - amprentă analogică RF independentă de aspect , Etienne Perret, Cordis, 2018.
  6. ScattererID , CBRAM, 2019.