1

RFID Vlad Cehan

1. Introducere

RFID – Radio Frequency IDentification, este un procedeu de identificare automată a

produselor, animalelor şi oamenilor, bazat pe radiocomunicaţii. In principiu, se foloseşte o

etichetă (tag) sau o cartelă (card) a cărei componentă esenţială este un transponder1 care

conţine informaţii de identificare şi care, când este accesată prin unde radio, comunică unei

staţii de bază numită cititor RFID (RFID reader) informaţiile respective.

Un sistem RFID include două componente esenţiale: transponderul şi cititorul – Fig. 1,

aflate la distanţă unul de altul, astfel că legătura se face numai prin unde radio, prin

intermediul antenelor. Evident, informaţiile sunt codate digital în transponder iar legătura

radio este de fapt o transmisie de date.

In prezent, se folosesc pe scară largă mai multe procedee de identificare automată, în

esenţă variante ale procedeelor optic, magnetic şi cu contact electric:

codurile de bare (pe etichete), cu citire optică la distanţe x1mm ... x1cm, foarte ieftine,

cu capacitate de stocare mică (maxim zeci de biţi);

cartelele inteligente, cu memorie cu contacte electrice sau cu peliculă magnetică

(citire/scriere în câmp magnetic creat de bobine situate la x0,1mm distanţă faţă de

peliculă) care pot stoca (16000 ... 64000)biţi, cu preţ mediu şi durată de folosire limitată.

Sistemele RFID pot stoca volume mari de date (16 ... 64kbiţi) şi pot fi citite de la

distanţă de la câţiva cm la zeci de metri. O comparaţie se poate face după tabelul de mai jos. Caracteristică Cod de bare Cartelă inteligentă RFID

Volumul de date (Bytes) 1 ... 128 14 ... 64k 16 ... 64k

Densitatea de date (pe suprafaţă) mică foarte mare foarte mare

Modificarea datelor cu aparate relativ simplă relativ simplă relativ simplă

manual posibil dar limitat imposibil imposibil

Influenţă murdăriei foarte mare posibilă (contacte) nici o influenţă

Influenţa acoperirilor netransparente scoate din funcţie depinde nici o influenţă

Influenţa poziţiei/direcţiei la citire redusă foarte mare nici o influenţă

Durata de viaţă limitată limitată la contacte nelimitată

Cost de achiziţie unitate de citire foarte mic mic mediu

Costurile de operare reduse medii practic nule

Modificare neautorizată posibilă imposibilă imposibilă

Viteza de citire mică (≈4s/tag) mică (≈4s/card) mare (≈0,5s/tag)

Distanţa maximă de citire 0 ... 50cm contact direct 0 ... 5m (creşte)

Avantajele esenţiale ale RFID sunt: volumul foarte mare de date stocabile, distanţa

mare de citire şi viteza mare de citire. Combinate cu scăderea continua a costurilor, avantajele

1 Transponder = TRANSmiter resPONDER (emiţător – receptor), blocul de radiocomunicaţii al unui sistem care

mai include şi alte subansamble – alimentare, protecţie, eventual automatizări, actuatori etc.

CITITOR

RFID

TRANSPONDER

ETICHETA

SISTEMUL DE IDENTIFICARE

antena

Fig. 1. Structura principială a oricărui sistem RFID

2

RFID Vlad Cehan

menţionate au determinat răspândirea explozivă a sistemelor RFID. Firme mari, extrem de

diverse, au introdus – şi continuă să introducă, procedurile RFID în tot mai multe sectoare de

activitate, de la evidenţa stocurilor de marfă (de toate felurile, de la alimente la semifabricate

şi produse finite) la evidenţa rezervelor de animale (vite, porci, cai ...), de la urmărirea

circulaţiei produselor în şi între întreprinderi, la evidenţa activităţii angajaţilor.

2. Tipuri de sisteme RFID

In prezent, diversitate sistemelor RFID este foarte mare, întocmirea unor clasificări

exhaustive devenind dificilă. Totuşi, există câteva criterii de clasificare unanim acceptate,

printre care: modalitatea de alimentare cu energie, modalitatea de trasnmisie, frecvenţa de

lucru, tipul de cuplaj cu cititorul, volumul de date stocate şi altele.

Cu referire la prezentarea schematică din Fig. 1, funcţionarea oricărui sistem RFID

este astfel.

Pe produs (obiect, persoană, ...) există o etichetă sau cartelă conţinând un transponder

iar întro locaţie considerată potrivită există cititorul care emite unde electromagnetice.

Când obiectul ajunge în raza de acţiune a cititorului, transponderul sesizează prezenţa

câmpului emis şi răspunde în consecinţă.

Cititorul identifică răspunsul şi colectează/interpretează datele de la transponder.

In continuare, se pot desfăşura variate operaţii, ca de exemplu:

comunicaţia încetează (situaţia cea mai simplă);

informaţia de pe transponder este ştearsă;

are loc un dialog, pentru modificarea / actualizarea datelor din transponder.

2.1. Sisteme active şi pasive.

Indiferent de modalitate, datele stocate în transponder, sunt citite de către cititor prin

intermediul câmpului electromagnetic, ceea ce se poate face numai dacă transponderul – care

este până la urmă un circuit electronc mai mult sau mai puţin complex, dispune de o oarecare

cantitate de energie. Această energie poate să provină:

de la o baterie proprie – transpondere active

de la câmpul generat de cititor - transpondere pasive.

Deoarece costul unei baterii depăşeşte cu mult costul unui transponder, varianta activă

este foarte rar folosită, numai când se impune citirea de la distanţe prea mari (zeci de metri)

pentru ca energia necesară să fie livrată prin câmp.

In consecinţă, în toată discuţia care urmează, se va face referire numai la

sistemele pasive.

3

RFID Vlad Cehan

2.2. Modalitatea de transmisie

Comunicarea dintre transponder şi cititor poate fi: duplex, semi-duplex sau secveţială.

Procedura de comunicarea duplex (full duplex - FDX) şi semi-duplex (half duplex -

HDX) presupune că transponderul comunică cu cititorul atunci când se află în câmpul

de acţiune al cititorului activ. Cu alte cuvinte, de îndată ce este cititorul este activat

adică emite unde radio, transponderul comunică cu cititorul. In practică, transmisia de la

transponder la cititor se realizează:

prin modularea sarcinii,

prin modularea sarcinii pe subpurtătoare sau

prin emisia de subarmonice sau armonice ale frecvenţei cititorului.

Procedura de comunicare secvenţială (sequential – SEQ) presupune că cititorul este

activat pe intervale de timp scurte, succesive , iar în pauzele de emisie este activ

transponderul. Aceasta presupune ca transponderul să acumuleze suficientă energie

pentru menţinerea emisiei în lipsa câmpului de la cititor. De regulă, pentru menţinerea

activă a transponderului în pauzele de emisie ale cititorului sunt necesare baterii.

Indiferent de modalitatea de comunicare, toate sistemele RFID, cu excepţia celor de

1bit, necesită acumularea unei cantităţi oarecare de energie din aceea emisă de cititor.

In cazul sistemelor de 1bit, singura informaţie transmisă cititorului este prezenţa sau

absenţa transponerului în zona de acţiune a cititorului. Ca urmare, aceste sisteme sunt utilizate

numai pentru protecţie la furtuei de produse, activitate în care sunt foarte eficiente.t

2.3. Informaţia stocată şi procesată în transponder

După cantitatea şi modul de procesare a datelor la transponder, se deosebesc:

Sisteme de capacitate mică (EAS systems – Electronic Article Surveillance systems),

care pot stoca volume foarte mici de date – în general câţiva Bytes (de exemplu un

număr/cod serial, ca şi un cod de bare); programarea, modificarea datelor nu este

posibilă. Marile avantaje sunt: costul foarte redus, dimensiunile reduse şi consumul mic

de energie.

Intre acestea, un loc aparte prin larga utilizare, în ocupă sistemele de 1 bit, simple,

foarte ieftine, faorte potrivite pentru asigurarea protecţiei la furturi, la contorizarea

produselor etc.

Astfel de transpondere au aceleaşi utilizări ca şi etichetele cu coduri de bare, asigurând

în plus protecţia la furt, un avantaj foarte important.

Sisteme cu capacitate medie, care pot stoca kBytes în memorii reinscriptibile, de tip:

EEPRM (Electrically Erasable ROM), nu necesită baterie, suportă 105 – 10

6

reprogramări, consumă multă energie

SRAM (Static RAM), care suportă practic oricâte reprogramări, oricât de frecvent

dar necesită baterie – un mare dezavantaj sau

FRAM (Ferro/Ferrimagnetic RAM), care nu necesită baterie, consumă mai puţin

decât EEPROM şi pot fi reprogramate de 107 – 10

9 ori.

Sisteme cu capacitate mare, echipate cu microprocesor (microcontroler), memorie cu

capacitate mare, variate posibilităţi de lucru, dintre care deosebit de importante sunt cele

4

RFID Vlad Cehan

de a comunica criptat – astfel se asigură un nivel oricât de mare se doreşte al siguranţei

şi secretizârii comunicaţiei. Din varii motive, aceste sisteme lucrează numai în HF

(13,56MHz).

2.4. Frecvenţa de operare a sistemelor RFID

Frecvenţa şi cupljul transponderului cu cititorul sunt principalii parametri care

determină raza de acţiune a unui sistem RFID.

In prezent, sistemele RFID folosesc frecvenţe de la sub 135kHz (JF, unde lungi), la

peste 5,8GHz (EIF, microunde, unde centimetrice).

Cerinţa dominantă în stabilirea frecvenţelor de operare ale sistemelor RFID este:

funcţionarea RFID nu trebuie să perturbe sub nici o formă funcţionarea altor sisteme de

radiocomunicaţii.

Aceasta înseamnă de fapt, că sunt sccesibile numai frecvenţele (benzile) care încă nu

fost alocate diverselor utilizări industriale, ştiinţifice, de (radio)comunicaţii etc. In prezent,

există o repartiţie extrem de complicată a frecvenţelor pentru o imensă varietate de utilizări.

Aceste repartiţii se fac pe utilizări, pe regiuni (continente, ţări) de către organisme regionale

internaţionale sub directa supraveghere a UIT (Uniunea Internaţională a Telecomunicaţiilor).

In Europa de această problemă se ocupă ETSI (European Technical Standardisation Institute)

prin comisiile de specialitate. Apoi, în fiecare ţară există organisme specializate pentru alocări

de frecvenţe. In Romania de această problemă se ocupă Ministerul Comunicaţiilor prin

Autoritatea Naţională pentru Comunicaţii în Tehnologia Informaţiei (ANCTI, fosta direcţie de

Reglementări de Frecvenţe). Din varii motive, printre care, nu în ultimil rând dotarea destul de

precară a unităţilor de urmărire a încadrării în standarde, în Romania, în prezent, se aplică

practic neschimbate, reglementările Uniunii Europene (partea continentală, incluzând

Germania şi Franţa).

In Europa, utilizarea sistemelor RFID în domeniul HF şi peste (de la 6MHz în sus)

este reglementată prin documentul CEPT1 prin documentul ERC

2 Recommendation 70-03

care serveşte drept instrument de reglementare tuturor ţărilor din Europa. Recomandarea se

referă la Dispozitive cu rază de acţiune mică (Short Range Devices – SRDs) care pot fi

utilizate fără licenţă – pentru RFID aceasta este esenţial.

Conform recomandării 70-03, benzile de frecvenţă pentru SRD sunt:

Frequency Range Power Comments

6785–6795 kHz 42 dBμA/m at 10m

Intensity of the electrical field,

equivalent to 10 mW (ERP) 13.553–13.567MHz 42 dBμA/m at 10m

26.957–27.283MHz 42 dBμA/m at 10m

40.660–40.700MHz 10 mW ERP

138.2–138.45MHz 10 mW ERP Only available in some states

433.050–434.790MHz 10 mW ERP <10% duty cycle

433.050–434.790MHz 1 mW ERP Up to 100% duty cycle

868.000–868.600MHz 25 mW ERP <1% duty cycle

868.700–869.200MHz 25 mW ERP <0.1% duty cycle

869.300–869.400MHz 10 mW ERP

869.400–860.650MHz 500 mW ERP <10% duty cycle

869.700–870.000MHz 5 mW ERP

2400–2483.5MHz 10 mW EIRP

1 CEPT − Conférence Européene des Postes et Télécommunications;

2 ERC − European Radiocommuniucations Committee

5

RFID Vlad Cehan

5725–5875MHz 25 mW EIRP

24.00–24.25GHz 100 mW

Not used in present. 61.0–61.5GHz 100 mW EIRP

122–123GHz 100 mW EIRP 244–246GHz 10 mW EIRP

După ERC Recommendation 70-03; EN 300 220; EN 300 330; EN 300 440 ERP = Equivalent Radiated Power

EIRP = Equivalent Isotropic Radiated Power

Există însă şi un domeniu de frecvenţe foarte utili\at pentru RFID dar nereglementat –

banda 9 – 135kHz; se aşteaptă ca până în 2007 să apară reglemntări şi pentru aceste frecvenţe.

In această bandă, utilă pentru comunicaţii la mare distanţă (sute ... mii de km) funcţionează o

mulţime de instalaţii de radioemisie cu utilizări diverse: baze de timp (ceas), informaţii meteo,

informaţii pentru navigaţie maritimă, comunicaţii militare etc. Cu toate acestea, s-au găsit

frecvenţe libere local, utilizabile pentru RFID – majoritatea sunt în banda 125 – 135kHz.

Dintre toate benzile, de departe cea mai folosită este în IF, în jurul a 13,56MHF.

Graficul din Fig. 2 poate fi util pentru o aprecierea distribuţiei de utilizare a

frecvenţeloir în sistemele RFID.

Se constată că se prevede

creşterea accentuată a procentului

de sisteme în IF şi o creştere

redusă a celor în UIF; în schimb,

pentru sistemele EIF (microunde)

se prevede o reducere a utilizării.

Evident, acestea sunt date

realtive – în cifre absolute,

numărul de sisteme RFID utilizate

în 2005 a crescut faţă de 2000 de

peste 10 ori!

In prezent, din datele

disponibile în literatură şi pe

Internet, se pare că nu se produc

sisteme RFID pentru frecvenţe

peste 5,8GHz, iar cele pentru

această din urmă frecvenţă sunt cu

caracter mai mult experimental

(firma Trolley Scan a anunţat că

va scoate pe piaţă etichete cu

transpondere la 5,8GHz, dar date

privind caracteristicile nu sunt disponibile)

Frecvenţa de operare determină în mare măsură distanţa maximă de citire. Astfel:

In JF (<135kHz), câmpul pătrunde printr-o varietate de materiale, inclusiv conductive;

atenuarea undelor în medii apoase, cu rezistivitate mică, este de 104 – 10

5 ori maimică

decât în UHF, las 868MHz. De aceea, pentru etichetarea animalelor se folosesc sisteme

la <135kHz, citirea fiind posibilă chiar dacă cititorul este "de partea opusă celei în care

este plasată eticheta"

In UIF şi EIF, distanţa de citire poate fi destul de mare, 2 ... 15m, dar adesea este

necesar ca transponderul să fie alimentat suplimentar de la baterie. Câmpul în UIF şi

% 100

75

50

25

2000 20001 2002 2003 2004 2005

an

Fig. 2. Distribuţia relativă a unităţilor RFID în funcţie de frecvenţa de

lucru (după 2003 – previziuni)

După RFID Journal No. 12/nov.2003

IF (13,56MHz) JF (<135kHz)

UIF (868MHz) EIF (2,45GHz)

6

RFID Vlad Cehan

EIF este puţin atenuat de mediile dielectrice, mult atenuat de mediile conductoare, dar

sistemele de recepţie pot fi foarte sensibile, asigurând raze mari de acţiune.

In IF (6 ... 14MHz), comportarea este intermediară, astfel că se pot obţine simultan raze

de acţiune medii (până la 2 ... 3m) fără a fi necesare baterii, dar şi pătrunderea câmpului

în medii mai mult sau mai puţin conductoare.

2.5. Cuplajul1 transponder – cititor.

Un aspect important în funcţionarea sistemelor RFID constă în tipul cuplajului

transponder – cititor, adică în caracterul câmpului de cuplaj. Acest cuplaj se realizează prin

câmp: electric, magnetic sau electromagnetic.

Orice câmp variabil este electromagnetic, dar în funcţie de distanţa la sursa de câmp şi

natura sursei, se vorbeşte despre câmp electric, magnetic sau electromagnetic.

In această problemă intervine lungimea de undă a radiaţiei λ:

λ = c/f, c – viteza de propagare în mediu (în vid c0 = 3∙108 m/s, în substanţă cu

permitivitate εr şi permeabilitate μr viteza este c = c0∙(εr∙μr)1/2

;

f – frrecvenţa oscilaţiei care produce câmpul.

Se presupune o oscilaţie sinusoidală; orice emisie radio se face cu semnale sinusoidale sau

aproximable ca atare, din evidente motive de reducere la minim a lărgimii spectrului ocupat.

La mică distanţă de sursa de câmp, adică sub o fracţiune de lungime de undă (în

general sub λ/8 ... λ/16), se vorbeşte despre câmp apropiat, care poate fi electric sau

magnetic, în funcţie de modul în care este produs: un condensator (câmp electric) sau o

bobină (câmp magnetic). La distanţe mici, proprietăţile electromagnetice (generare reciprocă

a comurilor electric şi magnetic) rezultate di teoria lui Maxwell, pur şi simplu nu au unde să

se producă.

La distanţe mari de sursă (în general peste λ), se vorbeşte despre câmp depărtat are

ste electromagnetic, adică cu ambele componente active.

Există o zonă (λ/8 − λ/16 ... λ) în care e greu de spus despre ce fel de câmp este vorba

– aici trebuie judecat în funcţie de situaţia concretă (dimensiunile geometrice ale sursei şi/sau

ale receptorului, natura concretă a celor două dispozitive etc.).

In lumina celor de mai sus, se poate conststa că:

In JF şi IF sistemele RFID funcţionează în câmp apropiat şi de regulă acesta este

magnetic, creat de bobina cititorului. In adevăr, la aceste frecvenţe λ = 2500 ...25m,

mult mai mare decât distanţa dintre transponder şi cititor.

In UIF şi EIF, λ = 35 ...5cm, comparabilă cu distanţa dintre transponder şi cititor.

2.6. Principiile de operare a sistemelor RFID

Există o destul de mare varietate de principii d operare ale sistemelor RFID, utilizate

în primul rând în funcţie de cantitatea de informaţie care se vehiculează.

Trebuie observat că denumirile metodelor de operare, traduse "mot à mot" din limba

engleza, pot crea confuzii, deoarece nu reflectă întotdeauna fenomenul fizic folosit; totuşi, aşa

cum sunt, aceste denumiri trebuie utilizate, acestea fiind cele adoptate în întreaga lume.

1 Când între două sisteme fizice se poate face un transfer de energie, se spune că cele două sisteme sunt cuplate.

7

RFID Vlad Cehan

2.6.1. Sistemele RFID de 1 bit folosesc metodele de lucru indicate mai jos

Metode de operare pentru sisteme de 1 bit

Metoda Domeniu de aplicare Metoda Domeniu de aplicare

radiofrecvenţei HF (6,78 ... 13,57MHz) electromagnetică FJF (10Hz ... 20kHz)

armonicelor microunde, ≥2,45GHz (EIF) acustomagnetică FJF (10Hz ... 5kHz)

divizare frecv. ≤135kHz (JF)

In toate aceste sisteme, comunicaţia include foarte puţină informaţie – ne este vorba

despre un "dialog" între cititor şi transponder. Pur şi simplu, cititorul "ia act" de prezenţa

transponderului.

a. Metoda radiofrecvenţei (modularea sarcinii) se bazează pe modificarea rezistenţei

de sarcină echivalente a amplificatorului final al cititorului. Metoda se foloseşte în IF

(14MHz).

Transponderul include un circuit LC rezonant pe o frecvenţă f0. Generatorul cititorului

injectează curent într-o bobină – cadru (cu dimensiuni mari, cât să "treacă" obiectul purtător

de transponder). Curentul, deci şi câmpul creat de bobină, este cu frecvenţă liniar variabilă

între f0 − Δf şi f0 − Δf (Δf/ f0 = 0,08 ... 0,15). Când transponderul este în câmpul magnetic

generat de cititor, are loc absorbţia de energie de către circuitul rezonant, la frecvenţa f0;

7,6 7,7 7,8 7,9 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 MHz

(Ω)

300

250

200

150

100

50

imp

edan

ţa b

ob

inei

in

du

cto

are

|Z|

bobina inductoare

bobina receptoare

transponder

(circuit LC)

Uout

mV

1

0.1 8MHz

Fig. 3. Compunerea unui sistem RFID cu funcţionare "în radiofrecvenţă" şi variaţia imedanţei

echivalente a bobinei inductoare la rezonanţa circuitului LC din transponder

8

RFID Vlad Cehan

această absorbţie, destul de mică, este totuşi perfect detectabilă, ca o scădere a tensiunii la

bornele bobinei inductoare (Fig. 3.) – sau ca o creştere a curentului prin bobină. Ceea ce se

întâmplă, este de fapt o scădere a rezistenţei de sarcină echivalente la bornele amplificatorului

care alimentează bobina cititorului.

Dazactivarea transponderului se face introducându-l în fanta unui generator de câmp

foarte intens, care produce în bobina transponderului un curent mare, care "arde" conductorul

bobinei. Bobina şi condensatorul sunt executate pe "cartele" prin depunere de strat metalic

foarte subţire (câţiva μm).

b. Metoda dublării frecvenţei, folosită în microunde (≥2,45GHz), se bazează pe

generarea, de către transponder, a unei unde radio cu frecvenţă dublă faţă de a undei

cititorului; energia necesară se preia din unda emisă de cititor. Dublarea / triplarea frecvenţei

prin deformarea undei cu frecvenţa fundamentalei şi selecţia armonicei, fără a fi necesară altă

energie decât a semnalului fundamental, se poate face numai folosind dispozitive neliniare −

i(u) variază neliniar. Eficienţa energetică mare a operaţiei o pot asigura numai dispozitivele

pasive neliniare şi reactive (L şi C). Dintre acestea, în prezent şi numai în domeniul

microundelor (peste ≈2GHz), se folosesc diodele varicap1.

In principiu, transponderul constă într-un circuit format dintr-un dipol între ale cărui

braţe este plasată o diodă varicap – Fig. 4. Când se recepţionează o undă RF cu f0, în dipol ia

naştere un curent, a cărui frecvenţă este dublă (2f0) datorită varicapului dintre braţe; există şi

curent cu frevenţa fundamentalei f0 (semnalul recepţionat) – altfel nu ar exista energie pentru

armonică. Faţă de semnalul cu 2f0 dipolul funcţionează ca o antană perfect acordată (dacă este

acordat în λ la f0, este acordat în 2λ la 2 f0) şi astfel funcţionează ca o foarte bună antenă

emisivă. Radiaţia cu 2f0 este captată chiar de antena cititorului iar semnalul este trimis prin

duplexor la amplificator.

Adesea, semnalul cititorului este modulat digital (ASK sau FSK); replica

transponderului este de asemenea modulată: ASK cu aceleaşi caracteristici, FSK cu deviaţie

de frecvenţă dublă. Modularea permite o mai bună şi mai sigură separare a semnalului util de

cele perturbatoare.

c. Metoda divizării frecvenţei (subarmonicei), folosită mai ales în JF (100 − 135kHz)

se bazează pe generarea unui câmp magnetic cu frecvenţa 1:2 din frecvenţa câmpului

cititorului. Transponderul este prevăzit cu un mic circuit integrat (cip) care realizează

divizarea frecvenţei semnalului recepţionat; energia necesară se preia din câmpul magnetic

generat de cititor.

1 Principiile de lucru sunt expuse în ”Cehan V., Bazele radioemiţătoarelor", ed. MatrixRom, Bucureşti, 1997

CITITOR

duplexor antena

TRANSPONDER

f0

f0

2f0

CAMP

incident emis emis

cu f0 cu f0 cu 2f0

Fig. 5. Sistem RFID cu microunde, cu lucru pe armonică – multiplicare de frecvenţă cu varicap

9

RFID Vlad Cehan

d. Metoda modelului electromagnetic (multiplicarea frecvenţei cu inductor saturabil)

se bazează pe utilizarea corpurilor fero/ferimagnetice cu caracteristică de histerezis foarte

abruptă, cu inducţie de saturaţie mică. Din pulberi de asemenea materiale se formează pelicule

subţiri. In câmpuri magnetice de FJF şi JF (10Hz ... 20kHz), materialul ajunge la saturaţie –

dependenţa câmp (H) − inducţie (B) este profund neliniară. Aceste materiale se folosesc cu

succes ca generatoare de armonice cu dispozitive reactive inductive (exact cum diodele

varicap funcţionează ca dubloare/triploare de frecvenţă reactive – capacitive).

De fapt, transponderul constă dintr-o peliculă magnetică depusă sub formă de bandă

(sau pătrat, dreptunghi, ...) pe eticheta/cartela produsului. Cititorul este o bobină. Când banda

magnetică (transponderul) ajunge practic "în apropierea sau în interiorul" bobinei cititorului,

comportarea este aceea a unei bobine cu miez magnetic saturabil - o bobină neliniară.

Dacă se aplică un câmp destul de intens, în bobină se obţin t.e.m. induse sub forma

unor impulsuri scurte şi cu amplitudine mare – Fig. 6. Aceste impulsuri au un spectru discret

larg. Dacă se aplică un curent sumă a 2 – 3 curenţi cu frecvenţele f1, f2, f3, trenul de impulsuri

generate are în în spectru toate combinaţiile celor 3 frecvenţe: |mf1 ± nf2 ± pf3|.

Pentru a putea fi dezactivate, aceste pelicule se depun pe folii din material magnetic

dur. Trecând un magnet permanent (în curent continuu) peste folie, aceasta se magnetizează,

câmpul coercitiv (remanent) fiind destul de mare pentru a asigura saturaţia peliculei saturabile

– aceasta nu mai este influenţată de câmpul variabil al cititorului. Reactivarea se face prin

demagnetizare în câmp alternativ scăzător.

Avantajul acestor sisteme constăîn posibilitatea de a lucra şi în medii metalice – pot fi

depuse pe corpuri metalice.

e. Metoda acustometrică, (a undei de suprafaţă - SAW) utilizează folii din metal

feromagnetic dur pe care se depune o peliculă din pulbere fero/feri magnetică cu proprietăţi

magnetostrictive. In câmp magnetic, particulele pot oscila mecanic prin magnetosctricţiune;

H = k∙i

Φ = k1∙B

saturaţie

tranziţie

tranziţie

i(t)

curentul prin

bobină

i(t)

fluxul magnetic

deformat dat.

saturaţiei Φ(t)

t.e.m. induse

în bobină în

timpii de

tranziţie

Fig. 6. Principiul multiplicării frecvenţei cu dispozitiv neliniar reactiv inductiv (bobină cu miez la

saturaţie) utilizat în sisteme RFID cu

bobina cititor transponder

(miez)

10

RFID Vlad Cehan

efectul este intens dacă frecvenţa câmpului inductor coincide cu frecvenţa de rezonanţă

mecanică a particulelor.

Frecvenţele utilizate sunt joase: 30 – 75kHz.

2.6.2. Sistemele RFID în duplex, semi-duplex şi secvenţiale

Aceste sisteme utilizează micro-cipuri (circuite integrate) pentru stocarea la

transponder, a unor volume de date importante (x1 ... x10kbytes). Transferul datelor între

citiror (reader) şi transponder se poate face în sistem duplex (full duplex), semi-duplex (half

duplex) sau secvenţial.

Procedura semi-duplex (half duplex − HDX), constă în alternanţa transmisiilor cititor

spre transponder cu a transmisiilor transponder spre cititor, dar transponderul este alimentat

continuu cu nergie de la cititor.

Pentru comunicare se foloseşte metoda armonică, în două variante:

modulaţia sarcinii pe purtătoare sau pe subpurtătoare, la sistemele care lurează sub

30MHz sau

reflexia pe secţiunea efectivă, la frecvenţe peste 100MHz.

In ambele procedee, este influenţat câmpul magnetic sau electromagnetic creat de cititor.

Procedura duplex (full duplex – FDX), constă în transmiterea simultană, atât dinspre

cititor spre transponder cât şi dinspre transponder spre cititor; evident, transponderul este

wpermanent alimentat cu energie de la cititor.

Frecvenţa de transmisie dinspre transponder spre cititor (ftc) poate fi:

o fracţiune din frecvenţa utilizată la transmisiile dinspre cititor spre transponder:

ftc = fct/n − procedeul subarmonic, sau

complet diferită de frecvenţa utilizată la transmisiile dinspre cititor spre transponder –

procedeul anarmonic.

Procedura secvenţială (sequential – SEQ) presupune realizarea transmisiilor şi a

alimentării cu energie în secvenţe (intervale) de timp:

pe un interval de timp se execută transmisia dinspre cititor spre transponder, se trimit

date şi se alimentează cu energie transponderul;

în intervalul de timpurmător, se execută transmisia dinspre transponder spre cititor, pe

seama energiei acumulate dar adesea şi a energiei de la o baterie proprie.

Cela trei procedee sunt prezentate sintetic în tabelul de mai jos.

Procedeu

HDX

alimentare cu energie

cititor ==> transponder

transponder ==> cititor

FDX

alimentare cu energie

cititor ==> transponder

transponder ==> cititor

SEQ

alimentare cu energie

cititor ==> transponder

11

RFID Vlad Cehan

transponder ==> cititor

Fenomenele fizice pe baza cărora se realizează comunicarea sunt variate. Se folosesc:

Cuplajul inductiv este foarte folosit în JF şi IF, în variantele:

cu modularea sarcinii;

cu modularea sarcinii pe subpurtătoare.

Cuplajul în câmp electromagnetic, este utilizat în UIF şi EIF şi are dezavantajul că,

pentru distanţe mari, necesită baterii pentru alimentarea cip-ului (nu si pentru

transmisii).

Cuplajul strâns, folosit la toate frecvenţele, presupune distanţă mică (0,1 ... 1cm) între

cititor şi transponder.

Cuplajul electric, de tip capacitiv, se foloseşte destul de rar.

Cuplajul cu dispozitive cu undă de suprafaţă (SAW).

2.6.2.1. Cuplajul inductiv

Principiul comunicaţiei prin cuplaj inductiv reiese din Fig. 7.

Printre cele mai folosite metode de transmisie, în JF şi IF (<135kHz ... ≥13,56MHz)

este aceea a cuplajului magnetic. La aceste frecvenţe, lungimea de undă este 2500 ... 22m şi

ca urmare câmpul este apropiat, distanţa dintre cititor şi transponder fiind mai mică decât

≈λ/16 (§2.5); cuplajul este de tip magnetic, dacă este creat de o bobină.

Cuplajul inductive se foloseşte în sistemele FDX, HDX şi SEQ.

Intre bobina cititorului (Lc), inclusă în circuitul rezonant de emisie (Cc, Lc) şi bobina

transponderului (Lt) inclusă în circuitul rezonant al acestuia (Ct, Lt) există un cuplaj magnetic,

prin care se transferă energie transponderului. T.e.m indusă în Lt crează un curent care este

redresat şi serveşte la încărcarea condensatorului de filtrare/stocare energie Cf (Fig. 7). Pe

baza energiei acumulate funcţionează circuitul integrat.

Bobinele au numere de spire şi dimensiuni mai mici la frecvenţe mai mari (100 − 1000

spire la 135kHz ... 3 − 10 spire la 13,56MHz).

Transferul datelor de la transponder la cititor se face prin modularea sarcinii.

Principiul reiese din Fig. 7: bobinele Lc şi Lt formează un transformator, cu Lc − primarul şi Lt

– secundarul; în secundar este plasată sarcina.

In mod normal, câtă vreme tranzistorul Qt este blocat, secundarul Lt şi condensatorul

Ct formează un circuit rezonant paralel, a cărui impedanţă la rezonanţă este mare; la bornele

generatorului Gt apare o impedanţă echivalentă Ze0 mare. Dacă Qt este în conducţie,

secundarul Lt este scurtcircuitat, producând scăderea sarcinii echivalente Ze < Ze0. Această

TRANSPONDER

CITITOR

Cc

Lc

Ct

Lt

Cip

D Cf

câmp magnetic de cuplaj

Fig. 7. Sistem RFID cu cuplaj inductiv cu modularea sarcinii

Qt

Gc

12

RFID Vlad Cehan

scădere determină reducerea tensiunii la bornele generatorului Gc, scădere care poate fi uşor

sesizată. Dacă activarea Qt se face cu impulsuri purtătoare de date, acestea sunt transmise la

cititor.

Multe sisteme RFID în IF folosesc procedeul descris, pentru transmiterea a 256 ...

2048Bytes la distanţe <2cm ... 10 −20cm; sistemele de JF (100 ... 135kHz) pot acţiona şi pe

distanţe mai mari (până la 100 − 200cm) dar cu volume de date mult mai reduse (max. 512B).

Nivelul semnalului util este foarte mic. Astfel, la 13,56MHz, la Uc = 100V tensiune pe

Lc, semnalul util (variaţia lui Uc) este ΔUc ≈ 10mV (80dB raport semnal/purtătoare), ceea ce

pune serioase probleme detecţiei.

Pentru uşurarea detecţie se foloseşte modularea pe subpurtătoare, la rândul ei

modulată digital (ASK, FSK, PSK).

Principiul modulării sarcinii pe supurtătoare rezultă din Fig. 8.

Circuitul rezonant de la transponder este comutat prin Qt cu viteză mare (zeci ... sute

de kHz) cu impulsuri rectangulare cu factor de umplere 1/2, sarcina echivalentă variind prin

introducerea / scoaterea din circuit a rezistenţei Rt. Această operaţie este echivelentă cu o

modulare în amplitudine a purtătoarei, drept pentru care, în spectrul semnalului apar 2 linii

laterale, cu amplitudine mică faţă de a purtătoarei. Dacă acum, impulsurile de frecvenţă mare

sunt la rândul lor modulate – în amplitudine (ASK) ca în Fig. 8, sau FSK sau PSK, se obţin

două benzi laterale corespunzătoare modulării diitale a supurtătoarelor.

Deoarece subpurtătoarele sunt destul de depărtate de purtătoare, una dintre ele poate fi

filtrată cu uşurinţă (de ex. cu receptor superheterodină), amplificată şi demodulată. Ca urmare,

raza de acţiune poate fi destul de mare.

Procedeul acesta este utilizabil numai în IF, pe 6,78MHz, 13,56MHz sau 27,125MHz.

In cadrul cuplajului inductiv se foloseşte, dar numai în JF (<135kHz) şi transmiterea

pe subarmonică - §2.6.1.c.

2.6.2.2. Cuplajul prin reflexie cu împrăştiere a undei electromagnetice

In domeniul UIF (868MHz – Europa şi altele, 918MHz – SUA şi altele) şi EIF

(micround − 2,5GHz, 5,8GHz) lungimile de undă sunt mici (la 869MHz − λ = 34,6cm, la

2,5GHz − λ = 12cm, la 5,8GHz − λ = 5,2cm). Ca urmare, la distanţe peste (10 − 5)cm,

cuplajul este în câmp îndepărtat, adică prin undă electromagnetică (UEM).

Lungimea de undă mică, permite ca la aceste frecvenţe să se realizeze antene directive,

cu rază de acţiune destul de mare.

dB

0

−20

−40

−60

−80

Fig. 8. Sistem RFID cu cuplaj inductiv cu modularea sarcinii pe subpurtătoare (valori pt. N = 216

)

Ct

Lt

CIP

Divizor

frecvenţă

D

Cf

Qt

DZ Rt

:N

13,353 13,560 13,767 f

fc

Δfsc Δfsc

207kHz

DATA

Δfc

13

RFID Vlad Cehan

Cuplajul prin reflexia undei se foloseşte în sistemele FDX şi HDX.

Considerând cititorul cu antenă cu câştig Gc, în care se injectează puterea Pc, la

frecvenţa fc, atunci în antena transponderului plasat la distanţa r, având câştigul Gt, se produce

o putere Pt dată de relaţia1:

c tP aP , unde a este atenuarea totală între cititor şi transponder.

In relaţie, considerând randamentul ntelei cititorului aproape de 1, Pc este puterea

echivalentă radiată izotrop − peri (Equivalent Isotropic Radiated Power – EIRP).

Rezultă:

( )10log( )

c t dBdBP P a a

Neglijând pierderile (absorbţiile) suplimentare datorate atmosferei, reflexiilor şi

interferenţelor, atenuarea totală este de forma: 22

44 1 1c

c t c t

r fra

G G c G G

,

cu λ – lungimea de undă; fc − frecvenţa; c = 3∙108 m/s − viteza luminii; Gc − câştigul antenei

cititorului; Gt − câştigul antenei transponderului.

Logaritmând se obţine:

(dB)147,56 20log( ) 20log( ) 10log( ) 10log( )

c c ta r f G G

Ca urmare:

(dB)(dB)147,56 20log( ) 20log( ) 10log( ) 10log( )

c t c c tP P a r f G G

In prezent, se produc circuite integrate digitale care consumă foarte puţin, sub 5μW.

Randamentul de redresare în UIF al diodelor este 5 − 25%. Considerând randamentul de

redresare 10%, rezultă că pentru alimentarea circuitului integrat cu 5μW, în antena

tranponderului trebuie să se producă cel puţin 50μW. Admiţând acum Gc ≈ 10dB, Gt ≈ 0dB,

(uşor realizabili), la distanţă de r = 1m, la fc = 2,5GHz, se obţine a(dB) = 40dB. Astfel,

cititorul trebuie să realizeze Pc = peri = 0,5W, o putere de loc neglijabilă la 2,5GHz.

Calculând analog, cu această putere (0,5W) se pot acoperi distanţe de cca. 3m la 868GHz şi

sub 0,5m la 5,8GHz.

Evident, consumul de putere al integratului este esenţial.

Pentru lucru la distanţe mai mari, de 10 − 20m, se foloseşte o baterie (în acest caz

integratul este prevăzut cu circuit "stand-by" sau "power down". ateria serveşte exclusiv

alimentării circuitului digital (cu memoria de date); energia pentru comunicare este în

întregime furnizată de cititor.

Comunicarea în UIF şi EIF se bazează pe reflexia undelor pe transponder. Se ştie că,

pe obiecte conductoare cu dimensiuni mai mari decât ≈λ/2, UEM suferă reflexii însoţite de

dispersie (împrăştiere)2. Energia reflectată este proporţională cu aria efectivă (echivalentă) de

reflexie, normală pe direcţia undelor incidente – Aer (reflection cross-section). Antena

transponderului poate fi un excelent sau foarte slab reflector, cu aria efectivă de reflexie

depinzând esenţial de acordul antenei pe frecvenţa undei incidente:

dacă antena este rezonantă, reflexia este intensă, deci Aer este mare;

dacă antena este dezacordată, reflexia este mult redusă, Aer este mică.

Aşadar, modificând acordul antenei transponderului, se modifică Aer şi deci

intensitatea undei reflectate. Un astfel de sistem RFID est eprezentat schematic în Fig. 9

1 Cehan, V., Radiorelee şi comunicaţii prin sateliţi, www.vladcehan.etc.tuiasi.ro

2 Backscattering − reflexie cu dispersie (împrăştiere) a radiaţiilor (unde sau corpusculare)

14

RFID Vlad Cehan

Din puterea incidentă Pi, o parte este absorbită în circuit şi serveşte la alimentarea cip-

ului iar restul constituie puterea reflectată Pr. Nivelul puterii reflectate poate fi modificat

modificând acordul circuitului de antenă, cu ajutorul tranzistorului Q care introduce sat scoate

din circuit rezistorul R. Astfel, unda reflecataă este modulată (backscattering modulation).

Unda reflectată nu este direcţionată – puterea reflectată este împrăştiată (dispersată)

anizotrop, în jurul transponderului; numai o mică parte ajunge la cititor.

2.6.2.3. Cuplajul strâns

Când distanţa cititor – transponder este mică, de 0,1 ... 1cm, cuplajul este strâns, adică

procentul de putere absorbită de transponder din puterea emisă de cititor este mare, peste 10%

(în toate celelalte procedee acest procent este sub 1%, mic, deci este vorba despre un cuplaj

slab).

Cuplajul strâns se foloseşte în sistemele FDX, HDX şi SEQ.

Cuplajul strâns poate fi magnetic (inductiv) sau electric (capacitiv).

In sistemele RFID bazate pe cuplajul strâns magnetic, cititorul include un

transformator din ferită, în U sau toroidal, cu întrefier (air gap) mare, de 1 ... 10mm, în care se

introduce cartela cu transponderul – Fig. 10.

Cititorul poate fi cu putere mică, dat fiind randamentul mare de transfer a puterii la

transponder. Transponderul poate fi echipat cu circuite caonsumatoare de putere relativ mare

(1 ... 10mW) comparativ cu cele folosite în sistemele prezentate anterior, care funcţionează cu

cuplaj slab (consum 5 ... 100μW).

Deoarece eficienţa transferului este cu atat mai mare cu cat frecvenţa câmpului est

emaimare, se folosesc oscilaţii de 1 ... 10MHz.

CITITOR

cuplor

Rx direcţional

Tx

TRANSPONDER

Pincidentă (Pi)

Fig. 9. Sistem RFID în UIF/EIF cu reflexie a undelor (unda reflecată este modulată)

Ct

Cip

D2 Cf

Qt

D1

Preflectată (Pr)

R

CITITOR

transformator cu întrefier

TRANSPONDER

Fig. 10. Sistem RFID cu cuplaj strâns inductiv (cu transformator)

15

RFID Vlad Cehan

Comunicaţia transponder ==> cititor se face prin modularea sarcinii (§2.6.2.1).

In sistemele RFID bazate pe culpajul strâns electric, transponderul include două

armături de condensator, sub forma a două plăci din peliculă metalică (argint, grafit, ...)

coplanare. Cititorul este echipat cu două plăci de asemenea coplanate, între care se aplică

tensiune mare, cu frecvenţă de câteva sute kHz. Prin capacităţile dintre plăcile cititorului şi ale

transponderului se transferă energie. Comunicaţia se realizează prin modularea sarcinii, adică

se modifică impedanţa dintre cele două plăci conductoare de pe cartelă şi astfel se modifică

intensitatea curentului prin sarcina generatorului din cititor.

2.6.2.4. Transpondere cu undă acustică de suprafaţă

In transponderele cu undă acustică de suprafaţă (SAW - Surface Acoustic Wave), se

utilizează efectul piezoelectric direct şi invers "de suprsfaţă".

Efectul piezoelectric direct constă în: dacă un paralelipiped din cristal de cuarţ este

solicitat mecanic pe două feţe, pe alte două, perpendiculare pe primele, apare o diferenţă de

potenţial. Efectul piezoelectric invers constă în: dacă pe două feţe opuse ale unui paralelipiped

din cristal de cuarţ se aplică o tensiune, pe direcţie perpendiculară apare o deformare elestică

mecanică. Dacă tensiunea aplicată variază periodic, deformarea elastică este tot periodică şi se

propagă sub forma unei unde elastice de volum care are frecvenţe proprii, de rezonanţă; la

aceste frecvenţe se realizează rezonanţa între tensiunea electrică şi deformarea mecanică.

Dacă tensiunea se aplică între electrozi depuşi pe suprafaţa cristalului, deformarea

elastică mecanică apare într-un strat cu grosime moleculară, adică pe suprafaţă şi se propagă

pe suprafaţă sub formă de undă (elastică) de suprafaţă cu proprietăţile specifice acestor unde.

Deoarece se propagă pe suprafaţa cristalului cu viteza sunetului (3 ... 4km/s), aceste unde sunt

numite unde acustice de suprafaţă − SAW.

SAW se propagă, se reflectă, prezintă fenomenul de dispersie etc., ca orice undă.

Evident, dacă o SAW întâlneşte o reţea de electrozi depuşi pe suprafaţa cristalului, în

aceştia se vor induce tensiuni variabile.

Dacă distanţa dintre electrozi este ≈λ/2 a SAW, apare fenomenul de rezonanţă:

în cazul efectului invers (generarea undei elastice), amplitudinea acesteia este maximă;

în cazul efectului direct (generarea undei de tensiune electrică), amplitudinea acesteia

este maximă.

Structurile de pelicule metalice care asigură transformarea reciprocă a energiei

electrice în energie mecanică se numesc traductori electroacustici (electroacoustic

Fig. 11. Sistem RFID cu cuplaj strâns capacitiv (cu condensatoare)

CITITOR

TRANSPONDER

1

plăci conductoare

(armături)

2

3

MASA

CIP

C12

C2M C3M

C1M

16

RFID Vlad Cehan

transducers); deoarece de regulă au forma unor piepteni cu dinţii întrepătrunşi, se mai numesc

şi traductori interdigitali – Fig. 11.

Se va remarca faptul că dispozitivele cu SAW funcţionează în UIF şi EIF, de pe la

500MHz la peste 3GHz, corespunzător distanţelor realizabile în depunerile metalice ale

traductorilor (pentru f = 0,5 ... 3,5GHz, λSAW = 7 ... 1μm).

Principiul transponderelor cu SAW reiese din Fig. 11.

Când un tren de unde emise de cititor cu frecvenţa de rezonanţă a traductoruilui

electroacustic (tipic 2,5GHZ) ajunge în antena transponderului, se produce SAW în

traductorul interdigital. Unda elastică se propagă pe suprafaţa cristalului şi se reflectă pe

metalizările reflectorului, revenind spre traductor. Reflexiile sunt sub formă de trenuri de

unde elastice, fiecare tren corespunde câte unui reflector. Când un tren de SAW reflectate

ajunge în traductor, se produce conversia în undă electrică care se aplică antenei, devenită

emisivă – unda electromagnetică poate fi uşor captată de cititor.

Trenurile de unde reflectate revin în antenă după intervale de timp variate în funcţie de

distanţa traductor – reflector, reprezentand aşadar un şir de impulsuri modulate (codate) în

timp (PTM – Pulse Time Modulation). Distanţa traductor – reflectori (d) este de ordinul

x1mm (d = 3 ... 10mm). Ca urmare, prima reflexie revine la cititor după un timp Δt ≈ 2d/vSAW;

pentru d ≈ 3 ... 10mm şi vSAW ≈ 3000m/s rezultă Δt ≈ 2 ... 7μs. Acest timp este mult mai mare

decât timpul după care în antena cititorului pot ajunge unde reflectate pe obstacole (de la

100m, unda reflectată ajunge după 200/3∙108 = 0,7μs. Astfe, semnalele utile ajung în antena

cititorului mult timp după ce toate reflexiile nedorite s-au epuizat de mult.

Se observă că, prin chiar principiul de funcţionare, acest tip de sistem RFID este

secvenţial.

Numărl de reflectori nu poate fi prea mare (10 ...40) – se pot deci transmite cam 16 −

32 biţi; scrierea în transponder nu este posibilă.

antena dipol traductor interdigital

reflectori

cristal piezo

SAW

directă

unda electrică

incidentă

SAW

reflectată

Fig. 11. Structura unui transponder cu undă acustică de suprafaţă

unda electrică

emisă

17

RFID Vlad Cehan

3. Standardizare în domeniul sistemelor RFID

Un mare efort de standardizare s-a depus în ultimii 10 ani, pentru reglementarea

sistemelor RFID, lucru normal dată fiind răspândirea explozivă a acestora şi necesitatea de a

funcţiona fără a se perturba reciproc (mai mlt decât este inevitabil!).

Dezvoltarea standardelor s-a făcut sub directa coordonare a ISO (International

Organization for Standardisation), prin comitetele tehnice de specialitate. Practic, toate

organizaţiile de standardizare statale (precum STAS în Romania), îşi elaborează şi adaptează

reglementările locale după standardele ISO.

Standardele ISO în domeniul RFID pot fi grupate în mai multe categorii:

Standarde ISO referitoare la marcarea şi identificarea prin radio a animalelor.

Standarde ISO referitoare la cardurile inteligente fără contacte (contactless smart cards)

utilizate ca şi carduri bancare.

Standarde ISO referitoare la marcarea şi identificarea containerelor.

Standarde ISO pentru marcarea uneltelor şi dispozitivelor de strângere.

Standarde ISO referitoare la sistemele RFID antifurt.

Standarde ISO referitoare la managementul articolelor.

In cadrul prezentului proiect, prezintă interes în primul rând standardele ISO din

domeniul managementului articolelor, în această categorie intrând practic orice fel de produs

neviu, utilizabil în alt scop decât pentru transport sau ca unealtă de muncă. In aceast domeniu,

sunt elaborate şi în curs de elaborare standardele ISO 18000.

Dintre standardele relevante în domeniu, trebuie achiziţionate şi studiate următoarele:

ISO 15961: "RFID pentru managementul articolelor: cititorul, comenzile funcţionale

pentru etichete şi sintaxă"

ISO 15962: "RFID pentru managementul articolelor: sintaxa datelor"

ISO 15963: "Identificarea unică a etichetelor RF şi Autoritatea de înregistrare şi

acordare a identificatorilor unici"

Partea 1-a: Sistemul de numerotare

Partea a 2-a: Standarde procedurale

Partea a 3-a: Utilizarea identificatorilor unici în circuite integrate

ISO 18000: "RFID pentru managementul articolelor: interfaţa în aer"

Partea 1-a: Parametrii generici pentru comunicarea prin intefaţa în aer pentru

frecvenţele universal acceptate

Partea a 2-a: Parametrii pentru comunicarea prin intefaţa în aer sub 135kHz

Partea a 3-a: Parametrii pentru comunicarea prin intefaţa în aer la 13,56MHz

Partea a 4-a: Parametrii pentru comunicarea prin intefaţa în aer la 2,45GHz

Partea a 5-a: Parametrii pentru comunicarea prin intefaţa în aer la 5,8GHz

Partea a 6-a: Parametrii pentru comunicarea prin intefaţa în aer în benzile UIF

ISO 18001: " Tehnologia informaţiei – RFID pentru managementul articolelor – cerinţe

de aplicaţii"

In afară de ISO, în activitatea de standardizare a sistemelor RFID sunt implicate şi alte

organisme, printre care:

EAN – European Article Numbering Association şi

UCC – Universal Code Council

care promovează standarde şi alte activităţi de reglementare a RFID în scopul creşterii

performanţelor şi al reducerii costurilor.

18

RFID Vlad Cehan

4. Principii de arhitectură a subansambului de date din compunerea

transponderelor RFID pentru IF, UIF şi EIF

Modalităţile de stocare a datelor în transponderele RFID sunt de 2 categorii:

procedee care folosesc un fenomen fizic, cum sunt cele utilizate pentru

transponderele de 1 bit (§2.6.1) şi cele cu SAW (§2.6.2.4) şi

procedee care utilizează circuite integrate.

Pentru sistemele RFID utilizate în managementul articolelor, prezintă interes deosebit

procedeele cu circuite integrate; sistemele de 1 bit şi cu SAW sunt de interes cu totul

marginal.

Sistemele RFID cu circuite integrate sunt, la rândul lor, de două feluri:

Sisteme echipate numai cu memorie de date (tip ROM, EPROM, EPROM, automat cu

stări finite [state machine]), al căror conţinut poate fi modificat:

prin schimbarea cip-ului (ROM, state machine), procedeu practic neutilizat;

prin reprogramarea memoriei (EEPROM).

Aceste sisteme sunt de tip "numai citire" (read only). în funcţionare; cititorul nu poate

modifica conţinutul datelor de la transponder.

Ssisteme echipate cu microprocesor sau microcotroler, la care este posibil schimb de

date cititor <−−−> transponder; sunt deci sisteme "citire / scriere" (read/ write).

In managementul articolelor, ambele tipuri de sisteme sunt utile:

Sistemele "read only" sunt sensibil mai ieftine, mai robuste, cu consum mai mic de

putere; pierdrea, deteriorare lor după utilizare nu prea contează.

Sistemele "read/write" sunt mult mai versatile dar şi mai scumpe şi mai ales cu consum

mare de putere (adesea necesită bateriede alimentare – iar o baterie costă mai mult decât

restul transponderului). Pentru a fi rentabile, adesea se impune reutilizarea – şi deci

reprogramarea (reîncărcarea) memoriei.

In această situaţie, adoptarea unui tip sau altul de sistem digital se va face după

principiile:

Pentru articolele perisabile, transformabile în procesul de producţie (laminate,

şuruburi etc.) se vor utiliza transpondere tip "read only", cu cea mai ieftină memorie.

De regulă, volumul de date necesar a fi stocat pe astfel de transpondere este mic, 32 –

128 octeţi fiind mai mult decât suficient.

Pentru articole care trebuie urmărite pe tot lanţul de producţie (de ex. motoare

electrice, subansamble electronice de automatizare, ...), cu cost mare şi care îşi modifică

unele caracteristici în proces, trebuie utilizate transpondere "read/write". Acestea

trebuie să permită introducerea datelor referitoare la schimbările calitative suferite pe

lanţ de către articol.

Este momentul să atragem atenţia asupra unui aspect adesea neglijat în

proiectarea sistemelor RFID pentru urmărirea/identificarea articolelor.

Este vorba de tendinţa de a introduce şi apoi a colecta un volum cât mai mare de

date. Evident, cu memorii destul de mari – şi acestea există, se pot stoca volume

imense de date. Problema este: ce facem cu ele după ce s-au colectat?"

Manipularea unui mare număr de informaţii este perfect posibilă, dar care şi câte

sunt cu adevărat necesare pentru decizii corecte; adesea, "nu se mai vede pădurea

19

RFID Vlad Cehan

din cauza copacilor". Adesea, luarea în consideraţie a unui mare volum de date

pentru o decizie, pur şi simplu nu este posibilă, din variate motive: timpul de

calcul este prea mare, sistemul de ecuaţii nu are soluţie, calculul nu este

convergent etc. Aşadar, prima operaţie care trebuie făcută constă în alegerea

datelor necesare a fi stocate pe transponder şi apoi ordonarea lor în funcţie de

nivelul de relevanţă.

Structura unui transponder RFID cu circuit integrat, cu memorie şi automat cu

stări finite (sistem "read only") este ca în Fig. 12. Cu excepţia antenei, toată electronica este

executată pe cip.

Aceste sisteme, ca regulă generală, sunt de tip pasiv – toată energia este extrasă din

câmpul cititorului.

Frecvenţele tactelor utilizate în sistem se obţin de regulă, prin divizarea semnalului de

IF (13,56MHz) în numărătoare binare (prin 2n, n = 2, 3, ..., 16).

Automatul de stare asigură, pe baza algoritmului din EEPROM sau ROM, extragerea

datelor din memorie, codarea în banda de bază (adesea în cod cu fază scindată cum aste

Manchester, pentru extragerea uşoară a tactului la cititor), eventual securizare (codar

rezistentă la erori, secretrizare, ...) şi formarea semnalului pentru comanda tranzistorului

modulator ASK.

Volumul de date incluse în asemenea transpondere poate fi foarte mare, în acord cu

capacitatea EEPROM (ROM), ajungând la peste 64kBytes, deşi uzuale sunt capacităţi de 128

... 512Bytes, care au un consum mai mic.

Sistemele de acest fel sunt tipice pentru utilizarea în IF (13,56MHz) şi UIF (868MHz).

Consumul uzual al acestor transpondere care lucrează la 2,7 ... 5,6V (de regulă suportă

tensiuni de alimentare variabile în limite destul de largi) este de 10 ... 25μA în absenţa emisiei

şi 1 ... 15mA în emisie. Viteza de trasnmisie este destul de mare, uzual 64 ...250kbits/sec.

Dezavantajul sistemelor "read only", cel puţin în unele aplicaţii, constă în lipsa de

flexibilitate – conţinutul ROM nu se poate modifica iar conţinurul EEPROM se poate

modifica numai printr-o conexiune specială (tip RS232 sau mai bine paralelă) cu un PC

pentru reinscripţionare; în nici un caz, operaţia nu se poate face prin radio. In cazul

managementului articolelor, acesta poate fi un dezavantaj serios în cazul acelor produse care,

prin adăugiri, prelucrări, modificări în soft etc., îşi schimbă caracteristicile, aceste modificări

Adresare

Codare

Securizare date

EEPROM

ROM

Bloc RF

Bloc

alimentare

CIP ETICHETA

(CARTELA)

Fig. 12. Schema bloc tipică a unui transponder RFID tip "read only" (cu memorie şi automat de stare) şi

schema blocului de RF

redresor

ASK

modulator

de sarcină

tact

DATA

Vdd

DATA

demodulare ASK

20

RFID Vlad Cehan

trebuind marcate pe etichetă prin radio – prin sistemul RFID. Soluţia constă utilizarea

sistemelor cu microprocesor.

Structura unui sistem RFID cu microprocesor (cu logică programată, tip read/write)

este ca în fig. 13.

Astfel de sisteme sunt indispensabile pentru carduri "fără contact" utilizate ca şi

carduri bancare, de acces la date secrete etc., în general acolo unde sunt necesare calcule

complicate – de exemplu, criptări, accesuri pe bază de cod unic sau modificabil (cazul cheilor

de contact la automobile) etc. In multe cazuri, pentru realizarea unei viteze de calcul foarte

mari, se folosesc coprocesoare. Sistemele de acest tip consumă prea mult pentru a putea fi

alimentate prin câmp de la distanţe mai mari de 1 ... 10mm; mai mult, în RAM nu pot fi

stocate date decât dacă există o baterie de alimentare. Pentru lucru la distanţe mai mari şi/sau

dacă în RAM trebuie stocate date, este necesară baterie pentru alimentarea ciruitelor integrate.

Nici o dată bateria nu se foloseşte pentru comunicaţii, deoarece radioemisia consumă mult

mai multă putere decât circuitele digitale şi s-ar descărca rapid; toată puterea de emisie se

preia di câmpul cititorului.

Pentru aplicaţii în managementul articolelor se pot însă utiliza şi sisteme mai simple,

cu microcontrolere, eventua cu PIC – uri. Deoarece utilizarea bateriilor este prea scumpa,

trebuie falosite sisteme simple. In acestea, In RAM se vor stoca date numai pe durata

comunicaţiei, când există câmp de la cititor pentru furnizarea energiei necesare.

Pentru modificarea conţinutului se reprogramează EEPROM-ul; actualele EEPROM

admit 105 – 10

6 reînscrieri, mai mult decât suficient. Reînscrierea se poate face şi în câmp –

un avantaj esenţial al acestor sisteme, când se folosesc pentru managementul articolelor. In

prezent, transpondere reinscriptibile se realizează în UIF şi EIF.

MICROPROCESOR

(MICROCONTROLER)

CPU RAM

(EEPROM)

BLOC

RF

ROM

sistem de operare

EEPROM

Date specifice

aplicaţiei

Fig. 13. Schema bloc a unui sistem RFID cu microprocesor

21

RFID Vlad Cehan

5. Principii de utilizare a sistemelor RFID în domeniul

managementului articolelor

Managementul articolelor este un domeniu extrem de vast, dată fiind diversitatea

articolelor, a produselor industriale incluzând semifabricate şi piese simple până la

subansamble şi produse finit, precum şi a operaţiilor care se desfăşoară.

Mai întâi trebuie observat că există două categorii de operaţii:

operaţiile comerciale, desfăşurate de "en gros" şi/sau "en detail" şi

operaţiile industriale, care includ şi un anumite tipuri de operaţii comerciale; acestea din

urmă fac obiectul actualului studiu.

In prezent, a trecut – sau este pe cale de dispariţie, sistemul producţiei de masă, în care

o maşină, o linie de fabricaţie, producea acelaşi articol în cantităţi imense, luni şi ani de zile.

Astăzi, sistemul standard este al producţiei în serii mici sau în unicate (produse

individualizate). Aceasta este posibil prin automatizarea la nivel înalt a maşinilor – devenite

roboţi industriali dar şi prin folosirea gestionării automate, bazate pe sisteme de calcul.

In cadrul gestionării producţiei, sistemelor RFID le revin funcţiile esenţiale de

identificare a articolelor care intră lanţ într-un anumit punct şi de marcare a cararacteristicilor

articolelor finite; în plus, sunt extrem de utile în lanţul de aprovizionare. Fig. 14. sugerează

amplasare şi utilizarea sistemelor RFID într-un lanţ de producţie.

In unele dintre punctele de amplasare este posibil să fie utilă – dacă nu chiar necesară,

reinscripţionarea transponderului, pentru actualizarea conţinutului cu noile aracteristici ale

produsului. In prezent, aceasta se face destul de rar, mai mult ca experiment. Dată fiind însă

viteza de dezvoltare a sistemelor RFID, probabil că peste cel mult 2 ani, aceste sisteme vor fi

de uz curent.

MAGAZIE

DISTRIBUŢIE LINII DE PRODUCŢIE

RFID RFID

PRELUCRARE

ASAMBLARE

ASAMBLARE

RFID RFID

MARCARE

(prod. finit)

RFID RFID

magistrala de date

Fig. 14. Posibile amplasamente ale sistemelor RFID într-un lanţ de producţie cu control centralizat

22

RFID Vlad Cehan

6. Stadiul actual al sistemelor RFID în IF, UIF şi EIF.

Pentru a avea o idee cât mai clară asupra sistemelor RFID disponibile în prezent, s-au

studiat un număr mare de site-uri Internet de firme producătoare de astfel de echipamente.

Lista firmelor interogate este mai jos. Lista conţine mai puţin de 2% din actualii producători

de sisteme RFID. Problema este că destul de puţini însă, produc componente electronice.

Marea majoritate a firmelor active în domeniu cumpără circuitele integrate şi realizează

cartele sau etichetele, asamblează cititoare, întocmesc proiecte şi furnizează soluţii pentru

aplicaţii specifice.

Din studiul ofertei de piată, s-au făcut o serie de constatări.

Poate cea mai interesentă constatare este că, cu tot numărul mare de firme, marea

majoritate a produselor folosesc aceleaşi principii de lucru. Deosebiri majore sunt în domeniul

digital, în principal: capacitatea de stocare, organizarea memoriei şi viteza de transmisie. Alte

deosebiri mai apar la raza de acţiune şi viteza de citire. In schimb, principiile de lucru folosite

sunt aceleaşi: în domeniul IF şi la 868MHz se utilizează modularea sarcinii (§2.6.2.1.a şi

§2.6.2.1). In UIF la 2,56GHz, se utilizează procedeul reflexiei (§2.6.2.2). Practic, toate

produsele folosesc modulaţia ASK deoarece este de departe dea mai uşor realizabilă şi asigură

o destul de bună imunitate la perturbaţii.

In privinţa frecvenţelor de lucru, s-a constat că:

Sisteme RFID pentru EIF (frecvenţe peste 3GHz) nu se produc în mod curent; dintre

cele 98 de firme enumerate mai jos, nici una nu are în catalogul pe Internet astfel de

produse.

In domeniul IF se produc multe sisteme, dar practic numai pe frecvenţa de 13,56MHz.

Astfel sunt produsele EM Microelectronic (Elveţia), Texas Instruments (TI), Trolley

Scan, Temic şi multe altele. sunt

In domeniul UIF există destul de puţine firme producătoare; se folosesc frecvenţele de

868MHz şi 2,45GHz. Dintre firmele cu o gamă mai largă de produse în domeniu, se

remarcă Trolley Scan, Omron şi Allien Technology.

In legătură cu partea digitală a transponderelor, s-a constatat că există o varietate de

produse:

transpondere "read only", cu capacitate de date de la128 la 1024biţi, de obicei organizaţi

în cuvinte de 8biţi (în Bytes);.

transponderele "read/write" sunt de regulă foarte complexe, destinate în primul rând

cardurilor inteligente.

Câteva exemple tipice de sisteme RFID utilizabile în aplicaţia proiectului sunt:

RI-I11-110A pe 13,56MHz, de la Texas Instruments;

seria I-CODE (SL1-IC30, ...) pe 13,56MHz de la Philips;

BBBDT 5449 de la TrolleyScan, pe 868,68MHz;

EM 4122 de la EM Microelectronic, pe 2,56GHz.

Toate aceste transpondere sunt pasive, sunt echipate cu PROM cu algoritmii de

operare ai automatului de stare, cu EEPROM de 128 .... 1024biţi, programabil la utilizator şi

reprogramabil de min, 100000 ori.

Toate folosesc modulaţia ASK pe purtătoare sau pe subpurtătoare (§2.6.2.1). Pentru

uşurarea extragerii tactului la cititor, se foloseşte codarea cu fază scindată Manchester.

Raza de acţiune depinde esenţial şi de cititor. Sensibilităţile transponderului sunt de

ordinul a 100 – 110 dBμA/m. Ca urmare, se pot realiza, în funcţie de construcţia cititorului,

raze de acţiune de la 10 – 15cm la 1 – 3m.

23

RFID Vlad Cehan

Seria RI I0x-110A de la Texas Instruments include transpondere tip "read only"

foarte perfoemante şi ieftine. Produsele sunt pentru 13,56MHz şi diferă prin formă – de la

aproape pătrate la rectangulare foarte alungite – fig. 15

Transponderele sunt livrate pe folii suport din polietilenă în role. După programare la

utilizator, se îmbracă în polietilenă şi pot fi decupate şi utilizate

Cele mai imporatnte caracteristici sunt date mai jos. Intre paranteze [ ] sunt

comentarii, precizări.

Frecvenţa de lucru: 13.56 MHz [aceasta trebuie să fie frecvenţa câmpului creat de cititor]

Frecvenţa de rezonanţă pasivă (la +25°C): 14.36 MHz ± 200kHz [în stare neactivată, în afara

câmpului, frecvenţa de acord a bobinei –antenă şi a condensatorului este ceva mai mare

pentru a se compensa scăderea acestei după integrarea în folia protectoare şi în momentul

când circuitul inegrat se activează, introducând o capacitate în paralel cu bobina]

Intensitatea câmpului magnetic de activare de citire (la +25°C): tip 103 dBμA/m [câmpul creat

de transponder]

Intensitatea câmpului magnetic de activare de scriere (la +25°C): tip 108 dBμA/m [câmpul

creat de cititor]

[Prin protocolul de comunicaţie, transponderul primeşte energie şi date – de tip "cerere de emisie" de

la cititor prin câmpul de activare de scriere; transponderul "răspunde" creind la rândul său un câmp cu

modulaţie pe subpurtătoare – câmpul de citire.]

Numărul propriu de idntificare: 32 bits

Memoria (programabilă la utilizator): 256 bits organizaţi în blocuri de 8 x 32-bit

Fig. 15. Transpondere IF tip RI I11-110A (stânga) şi RI I14-110A (dreapta), scară 1:1

folie polietilenă - suport

antena (bobină, depunere de Al pe folie din

polietilenă

ciruit integrat

24

RFID Vlad Cehan

Numărul de cicli de programare (la +25°C): tip 100,000

Durata de păstrare a datelor (la +55°C) > 10 ani

Identificare simultană a etichete: până la 50 etichete / secundă (depinde de cititor şi antenă)

Viteza de comunicare: transponder => cititor / cititor = transponder 26.7kBd / 6.2 or 9kBd

Modulaţia transmisiilor cititor => transponder (în regim RX): modulaţie de impulsuri în

durată (PWM) cu MA 100% [este vorba de ASK 100% sau, OOK = On Off Keyng]

Modulaţia transmisiilor transponder => cititor (în regim TX): FSK cu impulsuri codate

Manchester encoded, Impuls (I) = fc ± 423.75 kHz, Pauză (P) = fc ± 484.29 kHz

Semnificaţii: "0" logic = tranziţie Puls =.> Pauză, "1" logic = tranziţie Pauză => Puls

[Aceasta este codarea Manchester clasică]

Dimensiuni antenă: 45 mm x 45 mm

Dimensiuni ocupate pe folia suport: 48 mm ± 0.5 mm

Lăţimea foliei suport: 50.8 mm +0.1mm/-0.4mm

Grosimea chip-ului: 0.355mm

Suprafaţa ocupată de antenă: 0.085mm2

Material suport: PET (Polyethylenetherephtalate)

Material antenă: Aluminiu

Temperatură de lucru: -25°C to +70°C

Temperatură de stocare "piesă separată": -40°C to +85°C

Temperatură de stocare în tambur: -40°C to +40°C (peste 40° se pot lipi straturi)

Livrare: în benzi roluite cu 500 mm diametru

Cantitatea tipică pe rolă: 5,000

Cititoarele utilizate pentru trasnponderele din TI seria RI I1x-110A sunt foarte

versatile: sunt formate dintr-un bloc electronic realizat în jurul unui microcontroler, la care se

poate ataşa o veritete de antene – sub formă de bobine cu dimensiuni în acord cu purtătorii de

transponder. In fig, 18 şi 19 sunt apar aceste subansamble.

Fig. 17. Fotografii ale trasnponderelor RI I1x-110A pe 13,56MHz de la Texas Instruments

Fig. 16. Spectrul câmpului în sistemul

RFID RI I1x-110A

Tansp: P I fc I P

Cititor: ASK

fc ± 6,2kHz

contacte

chip

condensator

bobină

25

RFID Vlad Cehan

Pentru domeniul UIF s-au considerat produsele firmelor ATMEL (ATA 5590) şi ale

firmei ALIEN Technology (Squigle), destinate a lucra la 868MHz (sau 910MHz, pentru

SUA). Ca structură logică, produsele celor două firme sunt destul de asemănătoare:

sunt transpodere pasive, cu memorie şi automat cu stări finite;

transponderele sun pasive, comunicaţia are loc prin reflexia undelor incidente.

Antenele transponderelor sunt interesante ca şi construcţie – este evident că s-a ajuns

la forme precum cele din fig. 20 după numeroase experimentări.

Fig. 18. Subansamblul electronic utilizat în cititoarele

RFID pentru trasnpondere din seria RI I1x-110A

(13,56MHz, distanţă mare – medie)

Fig. 19. Antene "long distance" pentru

cititoare TI pe 13,56MHz

EEPROM

Fig. 20. Structura blocului logic al transponderului pe UIF ATA 5590 (ATMEL)

26

RFID Vlad Cehan

Volumulde date în memoria EEPROM (programabilă la utilizator) este variabil: de la

128 ... 256biţi (ALIEN) la 1024biţi (ATMEL).

Din păcate, producătorii nu furnizează pe Internet caracteristicile electrice ale

transpoderelor aşa cum procedează Texas Instruments. Totuşi, este posibilă orientarea în

alegerea unei soluţii pentru o aplicaţie practică specifică.

O gamă de produse foarte interesante este propusă de EM Microelectronic, o

companie elveţiană, specializată în produse pentru UIF (868MHz şi 2,5GHz). EM propune

aceewaşi structură logică atât pentru transponderele de 868MHz cât şi pentru cele de 2,5GHz;

diferenţa apare în blocul de RF. Datorită acestei abordări, preţul produselor este destul de

redus.

In fig. 22 apare schema bloc a transponderului EM4223. Programul automatului este

în ROM iar datele sut stocate (la utilizator) în EEPROM-ul de 128biţi (în foia de prezentare

este indict ROM 128b, dar în text se subliniază că e vorba despre EEPROM).

Transponderul funcţionează în regim semi-duplex, cu recepţia blocată în perioada de

emisie. Emisiile se realizează prin modularea reflexiilor pe antena transponderului (se acordă

– se dezacordă, §2.6.2.2).

Interesantă este structura cadrului de date: în banda de bază, datele sunt codate simplu,

în cod binar natural; pentru sincronizare, se transmite un preambul de 64biţi constând dintr-o

succesiune de 0 şi 1. Pe baza acestui preambul cititorul îşi crează tactul.

Fig. 21. Antene pentru transpondere

de 868MHzproduse de ALIEN

stânga – directive,

dreapta - omnidirecţionale

automat cu

stări finite

EEPROM

Fig. 22. Schema bloc a transponderului EM4223 (EM Microelectronic)

27

RFID Vlad Cehan

In funcţie de caracteristicile cititorului, aceste transpondere se pot folosi pe distanţe de

peste 3m.

In concluzie, există o ofertă suficient de variată ca structură a blocului logic şi cu bune

caracteristici de comunicaţie pe distanţe medii ... mari (până la peste 3metri), perfect

utilizabile în managementul articolelor.

De aici mai departe, este necesar să se precizeze caracteristicile aplicaţiei.

28

RFID Vlad Cehan

Firme producătoare de echipamente RFID (cu catalog pe Internet)

Sunt marcate firmele cu produse interesante pentru aplicaţia proiectului.

AARFID: Integration, Manufacturing RFID

ACG: Smart Cards

Aleis International: Animal ID

Alien Technology: 915 / 2450 MHz Tags / Readers

Allsafe Company: LF, HF, P, SC, SC, SR, RO, WORM, P

Allflex: Animal Eartag RFID

Amtech(Transcore): TR/ETTM, UHF, MR, LR, RO, PG, RW, WORM, A, P

AMSKAN: LF, HF RFID, IR ID, Gemplus, TIRIS

Analytica-India: Real Time Location - IR / RFID

ASK: Proximity Cards

ATMEL(Germany): RFID ICs, Wireless, etc.

AXCESS: LF, UHF, RTLS

Auto Access ID(AAID): Long Range UHF

AWID: Proximity Cards

Balogh: LF, HF, RW, RO, PG, A, P

Baumer: LF, HF RFID

Bewator: LF, HF Passive Tags

Crosspoint, b.v.: Access, EAS, RFID H, LF

Copytag (UK): LF, HF Readers, Tags, Antennas

China-Vision: RFID Cards & Readers

Champion Chip: Racing related tags (Nederland)

Checkpoint Systems: LF, HF EAS, RF Labeling, & Bar Code Labeling

Datamars: RFID transponder manufacturer

Deister: LF, HF Tags, Components

Dialoc ID: HF Systems

DA Electonik: Animal Tags

Dalton UK: Animal tags

DTE GmbH: LF, HF RFID

Destron Fearing: Animal tags

Escort Memory Systems: LF, HF Tags, Antennas, Readers

Elatec: LF through UHF Tags and Readers

EM Microelectronic: RFID chips

Ext ELF: LF, HF RFID

Eureka: LF, RO. UK

FEIG: LF, HF, RO, RW, SR, Germany

Gantner GMBH: Identification Technology

Gemplus: LF, HF Tags, Readers, Antennas

Gnuco: RFID Consulting H, I, J

HID: Access Control

Hitec ID: UK Pet Identification

ID Systems: LF, HF, UHF RFID

IAID: LF, HF, UK

ID Micro: Trucking, Skiing, General RFID, LF, HF, UHF, RW, RO

IB Techology(UK): LF, HF, Reader on a chip

Identec: UHF, Active, Long Range Tags

Idesco(Finland): Prox Readers, Access Control, ID Badges

Indala Corp: Access Control, RO, LF, HF SR

Inoteclabels: HF Labels, UHF Labels, Genl Labels

Instantel(Xmark): LF/UHF personnel, security, alarm tags and receivers

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

29

RFID Vlad Cehan

Intersoft: LF tags and readers, inexpensive evaluation kit

Integrated Engineering: Proximity Cards

Korteks: Transponders & Reader PC Boards

LAN-Links Corp: General RFID systems

MBBS: LF system reads through metal

Metget Company: LF Transponders: animal, access, logistics

Microdesign: Access & tolltags

Motorola: RFID.

Matrics RFID: 915 MHz Passive 100s tags/sec UHF, RO, LR

New ID: Specialized RFID, Temperature, etc.

Nedap: LF RFID, industrial

Omron: LF, MF, UHF, SR, MR, LR, Cards, Industrial tags

Omega Electronics: Race related RFID

Ordicam: LF contactless tags

On Track Innovations: Contactless cards

Oxley Group: Contact Memory Buttons

Oxygen RFID: Smart Cards, Contactless RFID

PFC Corp: Polymer Flip Chip Manufacturer

Phillips: Chips for RFID, mostly LF, HF transponders

Phi Data: LF, HF, UHF

Pinpoint: 2.45/5.8 GHz Real Time Location System (see RFT)

Reseaumatic: French POS RFID

Rafsec: 13.56MHz Tags

RFIDeas, Inc: Proximity Security RFID

RFID Inc: LF RFID

RF Technologies: Wanderer Monitoring, Hospital Security, RTLS

SAMSys Inc: Multi-Frequency RFID products

Savi Technology: RTLS, Supply Chain Software, & DOD RFID products

SCS Corporation: UHF Passive Tags and Readers

Scemtec: LF RFID

SkyeTek: HF Systems

Sokymat, Inc: LF RFID

Sensormatic: Electronic Article Surveillance & RFID Products

Sirit: Electronic Toll, etc.

STId: LF, HF, UHF Readers & Tags

Tagmaster (Confident): Wide variety of Tags, Readers, Antennas

Tagnology: LF, HF RFID Tags, Readers, Antennas (Germany)

Tagtronic:

TIRIS (TI): LF Tag and Reader components

Trovan: Animal ID, LF, AT, P

Trolleyscan Update: Super Tag Site

UK ID Systems: Animal ID

United Access AG: Access Control

Wherenet: 2.45 GHz Real Time Location Systems

WaveNet International: Intermodal/Rail ISO, AAR AEI Equipment

Y-TEX: Animal ID, LF, Ear Tags

Infineon LF, HL, UHF RFID

Temic HF, UHF RFID

EM Microelectronic LF, HF RFID

Texas Instruments LF, HF, UHF tags and readers

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

30

RFID Vlad Cehan

BIBLIOGRAFIE

- Friedrich, Ulrich and Annala, Anu-Leena, Palomar — a European answer for passive UHF

RFID applications, RFID Innovations 2001 conference, http://vicarage-publications.co.uk

- Jurisch, Reinhard (1998) Transponder mit integrierter Sensorik, Elektronik , 18

- TEMIC (1977) Telefunken microelektronic GmbH, Remote Control and Identification

Systems, Design Guide, D-Heilbronn, August

- Cehan Vlad, Bazele radioemiţătoarelor, Ed. MatrixROM, Bucureşti, 1997

- Atmel Corporation (1994) RFID-ASIC Fact Sheet, March

- Atmel Corporation (1998) Asset Identification EEPROM, AT24RF08 , San Jose, CA,

http://www.atmel.com

http://www.TI. com

http://www.alientechnology.com

http://www.emmicroelectronic.com

http://www.philips.com

http://www.trolleyscan.com

prof. dr. ing. Vlad Cehan

Şef Catedră de Telecomunicaţii

Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii

Bd. Carol I, 11, Iaşi

Universitatea Tehnică "Gh. Asachi" din Iaşi Iaşi

Bd. Mangeron, 65