Technológia vnímania priemyselného internetu vecí - UHF RFID

Inteligentné výrobné systémy dnes využívajú dáta uložené v RFID štítkoch, aby umožnili flexibilnejšie a efektívnejšie prispôsobené produkty. Aplikácia technológie RFID vo výrobnom závode priniesla vyššiu úroveň automatizácie a štandardizácie a značne prispela k „štíhlej“ procesu moderného dodávateľského reťazca. V porovnaní s existujúcimi technológiami identifikácie, ako sú aktívne štítky a čiarové kódy, pasívne štítky RFID nepotrebujú vlastné napájanie a na fungovanie nevyžadujú priamu viditeľnosť, čo má veľké výhody.

Podľa normy z roku 2020 správa výskumníkov Prudour, očakáva sa, že kombinované spotrebiteľské a priemyselné trhy internetu vecí do roku 2025 dosiahnu 11,1 bilióna dolárov; očakáva sa, že globálny trh bezbatériových RFID senzorov porastie zloženým ročným tempom rastu 13,3 %; Do roku 2030 dosiahne 209,9 milióna dolárov. Dramatické rozšírenie aplikácií internetu vecí vyvolalo niektoré problémy súvisiace s batériami, ktoré napájajú zariadenia internetu vecí – nielen z hľadiska udržateľnosti a ochrany životného prostredia, ale aj z hľadiska predvídateľnosti a nákladov. Preto vývojári Industry 4.0 hľadajú riešenia bez batérií. Pasívne RFID zariadenia a pasívne RFID štítky potom túto požiadavku nepochybne spĺňajú.

Pasívna RFID technológia nevyžaduje špeciálny softvér a hardvér a prenos údajov z RFID štítku do RFID čítačky trvá len niekoľko milisekúnd a je plne v súlade s aktuálnym protokolom EPC Gen2. Výhodou pre používateľa je, že na získavanie a spracovanie meraní nie je potrebný žiadny špeciálny hardvér alebo softvér. Čítačky RFID, ktoré sú v súčasnosti dostupné na trhu, dokážu zachytávať a analyzovať údaje zo štítkov RFID a odosielať ich do systémov vyššej úrovne. Napríklad ID aktív a čísla EPC možno zachytiť spolu s údajmi zo senzorov pri integrácii čipov RFID na čítanie a zápis do logistických aplikácií. Vložky je možné previesť do rôznych formátov transpondérov, od flexibilných štítkov až po pevné štítky. Klasické balené verzie, ako sú integrované senzorové integrované obvody QFN, sú vhodné aj do náročných prostredí.

Technológia RFID sa nachádza vo vnímacej vrstve internetu vecí, ktorá je základom rozvoja internetu vecí a predpokladom pre realizáciu internetu vecí. V porovnaní s RFID štítkami s inými frekvenciami sú štítky UHF bezpečnejšie a priepustnejšie. S čítačkami UHF môžu lepšie odolávať rušeniu a majú vyššiu rýchlosť čítania a zápisu. Preto je v posledných rokoch jeho vývoj rýchlejší a jeho uplatnenie je veľmi rozsiahle. Aké sú teda spôsoby šírenia signálu UHF RFID, najmä vrátane lineárnej polarizácie a kruhovej polarizácie:

Lineárna polarizácia: Elektromagnetická vlna, v ktorej je orientácia vektora elektrického poľa fixovaná v priestore, sa nazýva lineárna polarizácia. Niekedy sa ako parameter používa zem, smer vektora elektrického poľa rovnobežného so zemou sa nazýva horizontálna polarizácia a smer kolmý k zemi sa nazýva vertikálna polarizácia.

Kruhová polarizácia: Keď uhol medzi rovinou polarizácie rádiových vĺn a normálnou rovinou zeme sa mení z 0 na 360°, to znamená, že veľkosť elektrického poľa zostáva konštantná a smer sa mení s časom, trajektória konca elektrického poľa vektor je kolmý na šírenie Keď je priemet na rovinu smeru kruh, nazýva sa to kruhová polarizácia.

Kruhovo polarizované antény môžu prijímať rádiové vlny akejkoľvek polarizácie a ich vyžarované vlny môžu tiež byť prijímané akoukoľvek polarizovanou anténou; kruhovo polarizované antény majú rotačnú ortogonalitu; polarizované vlny dopadajú na symetrické ciele (ako sú roviny, gule atď.) Keď je smer rotácie obrátený, elektromagnetické vlny s rôznymi smermi rotácie majú väčšiu hodnotu polarizačnej izolácie.