Tecnologia di percezione dell'Internet industriale delle cose - UHF RFID

Oggi, i sistemi di produzione intelligenti utilizzano i dati memorizzati nei tag RFID per consentire prodotti personalizzati più flessibili ed efficienti. L'applicazione della tecnologia RFID in fabbrica ha portato a un livello più elevato di automazione e standardizzazione e ha apportato ampi contributi al processo "snello" della moderna catena di fornitura. Rispetto alle tecnologie di identificazione esistenti, come i tag attivi e i codici a barre, i tag RFID passivi non necessitano di una propria alimentazione e non richiedono una linea di vista per funzionare, il che presenta grandi vantaggi.

Secondo un rapporto del 2020 dei ricercatori Prudour, si prevede che i mercati IoT industriali e consumer combinati raggiungeranno 11,1 trilioni di dollari entro il 2025; si prevede che il mercato globale dei sensori RFID senza batteria crescerà a un tasso di crescita annuo composto del 13,3%; raggiungerà 209,9 milioni di dollari entro il 2030. La drammatica espansione delle applicazioni IoT ha sollevato alcuni problemi relativi alle batterie che alimentano i dispositivi IoT, non solo in termini di sostenibilità e protezione ambientale, ma anche da una prospettiva di prevedibilità e costi. Pertanto, gli sviluppatori dell'Industria 4.0 sono alla ricerca di soluzioni senza batteria. Quindi, i dispositivi RFID passivi e i tag RFID passivi soddisfano senza dubbio questa richiesta.

La tecnologia RFID passiva non richiede software e hardware speciali e la trasmissione dei dati dal tag RFID al Lettore RFID richiede solo pochi millisecondi ed è completamente conforme all'attuale protocollo EPC Gen2. Il vantaggio per l'utente è che non è richiesto alcun hardware o software speciale per acquisire ed elaborare le misurazioni. I lettori RFID attualmente disponibili sul mercato possono acquisire e analizzare i dati dai tag RFID e inviarli a sistemi di livello superiore. Ad esempio, gli ID delle risorse e i numeri EPC possono essere acquisiti insieme ai dati dei sensori quando si integrano tag RFID basati su chip di lettura-scrittura in applicazioni logistiche. Gli inlay possono essere convertiti in una varietà di formati di transponder, dai tag flessibili ai tag rigidi. Le versioni classiche confezionate, come i circuiti integrati dei sensori integrati QFN, sono adatte anche in ambienti difficili.

La tecnologia RFID si trova nello strato di percezione dell'Internet delle cose, che è la base per lo sviluppo dell'Internet delle cose e il prerequisito per la realizzazione dell'Internet delle cose. Rispetto ai tag RFID di altre frequenze, i tag UHF sono più sicuri e penetrabili. Con i lettori UHF, possono resistere meglio alle interferenze e avere velocità di lettura e scrittura più elevate. Pertanto, negli ultimi anni, il suo sviluppo è più rapido e la sua applicazione è molto ampia. Quindi, quali sono i metodi di propagazione del segnale dell'UHF RFID, tra cui principalmente la polarizzazione lineare e la polarizzazione circolare:

Polarizzazione lineare: un'onda elettromagnetica in cui l'orientamento del vettore del campo elettrico è fisso nello spazio è chiamata polarizzazione lineare. A volte il terreno viene utilizzato come parametro, la direzione del vettore del campo elettrico parallelo al terreno è chiamata polarizzazione orizzontale e la direzione perpendicolare al terreno è chiamata polarizzazione verticale.

Polarizzazione circolare: quando l'angolo tra il piano di polarizzazione delle onde radio e il piano normale della terra cambia da 0 a 360°, ovvero l'ampiezza del campo elettrico rimane costante e la direzione cambia nel tempo, la traiettoria dell'estremità del vettore del campo elettrico è perpendicolare alla propagazione. Quando la proiezione sul piano della direzione è un cerchio, si chiama polarizzazione circolare.

Le antenne polarizzate circolarmente possono ricevere onde radio di qualsiasi polarizzazione e le loro onde irradiate possono anche essere ricevute da qualsiasi antenna polarizzata; le antenne polarizzate circolarmente hanno ortogonalità di rotazione; le onde polarizzate sono incidenti su bersagli simmetrici (come piani, sfere, ecc.) Quando la direzione di rotazione è invertita, le onde elettromagnetiche con diverse direzioni di rotazione hanno un valore maggiore di isolamento della polarizzazione.