كيف تعمل بطاقات الأسعار الإلكترونية

العلامات الإلكترونية هي تقنية تعريف تلقائية بدون تلامس تستخدم إشارات التردد اللاسلكي لتحديد الكائنات المستهدفة والحصول على البيانات ذات الصلة.

لا يتطلب عمل التعريف تدخلاً بشريًا. كإصدار لاسلكي من الباركود، تتمتع تقنية RFID بمقاومة للماء والمغناطيسية ودرجات الحرارة العالية وعمر خدمة طويل ومسافة قراءة كبيرة ويمكن تشفير البيانات الموجودة على الملصق وسعة تخزين البيانات أكبر ويمكن تغيير معلومات التخزين بحرية ومزايا أخرى. طريقة الترميز وطريقة التخزين والقراءة والكتابة العلامات الالكترونية تختلف العلامات التقليدية (مثل الباركود) أو العلامات اليدوية. يتم تخزين رموز العلامات الإلكترونية بتنسيق القراءة فقط أو القراءة والكتابة على الدائرة المتكاملة؛ وخاصة طريقة القراءة والكتابة، ويتم تحقيق العلامة الإلكترونية عن طريق النقل الإلكتروني اللاسلكي. الخصائص التقنية المتميزة للعلامة العلامات الإلكترونية RFID هي: يمكنها التعرف على كائن واحد محدد للغاية، بدلاً من نوع واحد فقط من الكائنات مثل الرمز الشريطي؛ يمكنها قراءة كائنات متعددة في نفس الوقت، ولا يمكن قراءة الرمز الشريطي إلا واحدًا تلو الآخر؛ التخزين؛ كمية المعلومات كبيرة جدًا؛ باستخدام التردد اللاسلكي، يمكن قراءة البيانات من خلال المواد الخارجية، ويجب أن تعتمد الرموز الشريطية على الليزر أو الأشعة تحت الحمراء لقراءة المعلومات على سطح الوسيط المادي.

(1) العلامة. وهي تتألف من عناصر اقتران ورقائق. ولكل علامة رمز إلكتروني فريد. والعلامة الإلكترونية عالية السعة تحتوي على مساحة تخزين يمكن للمستخدم الكتابة عليها، وهي متصلة بجسم ما لتحديد الجسم المستهدف.

(2) القارئ: جهاز محمول أو ثابت يقرأ (ويكتب أحيانًا) معلومات العلامة.

(3) الهوائي. مرر إشارة التردد اللاسلكي بين العلامة والقارئ. مبدأ العمل الأساسي لتقنية RFID ليس معقدًا. بعد دخول العلامة إلى المجال المغناطيسي المنبعث من القارئ، تتلقى إشارة التردد اللاسلكي من القارئ، وتستخدم الطاقة التي تم الحصول عليها من التيار المستحث لإرسال معلومات المنتج (PassiveTag أو علامة سلبية أو علامة سلبية) المخزنة في الشريحة، أو إرسال إشارة تردد معينة بنشاط (ActiveTag أو علامة نشطة أو علامة نشطة)؛ بعد أن يقرأ القارئ المعلومات ويفك تشفيرها، يتم إرسالها إلى مركز معالجة المعلومات في النظام لمعالجة البيانات ذات الصلة.

يمكن تقسيم العلامات الإلكترونية إلى ثلاثة أنواع: نوع المعالجة بالدائرة المتكاملة، ونوع إعادة الكتابة السلكية في الموقع، ونوع إعادة الكتابة اللاسلكية في الموقع وفقًا لطرق الحقن المختلفة للمعلومات المخزنة داخليًا؛ وفقًا للوسائل التقنية لقراءة بيانات العلامات الإلكترونية، يمكن تقسيمها إلى ثلاث فئات: هناك ثلاثة أنواع من نوع الإرسال الإذاعي، ونوع مضاعفة التردد ونوع تعديل الانعكاس؛ وفقًا لطرق إمداد الطاقة المختلفة (إمدادات طاقة البطارية)، يمكن تقسيم تقنية تحديد التردد اللاسلكي إلى ثلاثة أنواع: نشطة وسلبية وشبه نشطة. طريقة التصنيف الشائعة بشكل عام لـ RFID هي، وفقًا لتردد العمل المختلف (الوحدة: هرتز)، يتم تقسيمها إلى 4 أنواع من التردد المنخفض (LF)، والتردد العالي (HF)، والتردد العالي جدًا (UHF) ونطاق تردد الميكروويف (MW).

(1) تتمتع أنظمة التردد المنخفض/العالي عمومًا بتردد عمل أقل من 30 ميجا هرتز. الترددات العاملة النموذجية هي 125 كيلو هرتز، 225 كيلو هرتز، 13.56 ميجا هرتز (تردد عمل بطاقة IC غير التلامسية لبطاقة التردد اللاسلكي)، إلخ. تتمتع أنظمة تحديد التردد اللاسلكي القائمة على نقاط التردد هذه عمومًا بمعايير دولية مقابلة. خصائصها الأساسية هي: تكلفة العلامات الإلكترونية أقل، وكمية البيانات المخزنة في العلامات أقل، ومسافة القراءة قصيرة (الظروف السلبية، ومسافة القراءة النموذجية هي 10 سم)، وشكل العلامة الإلكترونية متنوع (على شكل بطاقة، على شكل حلقة، على شكل زر، على شكل قلم)، واتجاه هوائي القراءة ليس قويًا.

(2) تتمتع أنظمة UHF/الميكروويف عمومًا بتردد عمل > 400 ميجا هرتز، ونطاقات التردد العاملة النموذجية هي 915 ميجا هرتز، و2450 ميجا هرتز، و5800 ميجا هرتز، وما إلى ذلك. كما يتمتع النظام بالعديد من المعايير الدولية لدعم نطاقات التردد هذه. الميزات الأساسية هي: التكلفة العالية العلامات الالكترونية والقراء، وكمية كبيرة من البيانات المخزنة في العلامات، ومسافة القراءة الطويلة (تصل إلى عدة أمتار إلى عشرة أمتار)، والقدرة على التكيف مع الكائنات أداء الحركة عالية السرعة جيد، والشكل هو عموما على شكل بطاقة، وهوائي القراءة وهوائي العلامة الإلكترونية لديهما اتجاهية قوية.

(3) توجد بطارية داخل العلامة الإلكترونية النشطة، والتي تتمتع عمومًا بمسافة قراءة طويلة. العيب هو أن البطارية لها عمر افتراضي محدود (3-10 سنوات)؛ لا توجد بطارية في العلامة الإلكترونية السلبية. بعد تلقي إشارة الميكروويف من القارئ (جهاز التحقيق)، فإنه يحول جزءًا من طاقة الميكروويف إلى تيار مستمر لعمله الخاص. بشكل عام، يمكن تحقيق عدم الحاجة إلى الصيانة. بالمقارنة مع النظام النشط، فإن النظام السلبي لديه قيود طفيفة في مسافة القراءة وسرعة التكيف مع حركة الجسم.

(4) يتم حقن المعلومات الموجودة في العلامة الإلكترونية الصلبة المتكاملة بشكل عام في وضع عملية ROM أثناء إنتاج الدوائر المتكاملة، والمعلومات المخزنة غير قابلة للتغيير؛ تكتب العلامة الإلكترونية لإعادة الكتابة السلكية الميدانية بشكل عام المعلومات المخزنة في العلامة الإلكترونية فيها. في منطقة التخزين الداخلية E2، يلزم وجود مبرمج أو كاتب مخصص لإعادة الكتابة، ويجب تشغيله أثناء عملية إعادة الكتابة؛ العلامة الإلكترونية لإعادة الكتابة اللاسلكية في الموقع مناسبة بشكل عام للعلامات الإلكترونية النشطة، مع تعليمات إعادة الكتابة المحددة، والعلامات الإلكترونية توجد المعلومات المحفوظة أيضًا في منطقة التخزين E2. بشكل عام، يكون الوقت المطلوب لإعادة كتابة بيانات العلامة الإلكترونية أطول بكثير من الوقت المطلوب لقراءة بيانات العلامة الإلكترونية. بشكل عام، يكون الوقت المطلوب لإعادة الكتابة في حدود الثواني، ويكون وقت القراءة في حدود المللي ثانية.

(5) نظام تحديد الترددات الراديوية من نوع الإرسال الإذاعي. يجب أن تعمل العلامة الإلكترونية بطريقة نشطة وتبث معلومات التعريف المخزنة في الوقت الفعلي. القارئ يعادل جهاز استقبال يستقبل فقط ولا يرسل. عيب هذا النظام هو: لأن العلامة الإلكترونية يجب أن تنقل المعلومات باستمرار إلى الخارج، فإنها تهدر الكهرباء وتتسبب في تلوث كهرومغناطيسي للبيئة، وأمان وسرية النظام ضعيفان. من الصعب تحقيق نظام تحديد الترددات الراديوية المزدوج. بشكل عام، يرسل القارئ إشارة استعلام تردد لاسلكي، وتردد الناقل للإشارة المسترجع بواسطة العلامة الإلكترونية هو مضاعف للتردد اللاسلكي الذي يرسله القارئ. يوفر وضع العمل هذا الراحة للقارئ لاستقبال ومعالجة إشارات الصدى. ومع ذلك، بالنسبة للعلامات الإلكترونية السلبية، عندما تحول العلامة الإلكترونية طاقة التردد اللاسلكي المستقبلة للقارئ إلى تردد ناقل صدى مزدوج التردد، تكون كفاءة تحويل الطاقة منخفضة. يتطلب تحسين كفاءة التحويل مهارات ميكروويف أعلى، مما يعني تكاليف أعلى للعلامة الإلكترونية. وفي الوقت نفسه، يجب أن يشغل عمل هذا النوع من النظام نقطتي تردد عمل، ومن الصعب عمومًا الحصول على ترخيص تطبيق المنتج من لجنة إدارة الترددات الراديوية.

(6) إن تحقيق نظام تحديد الترددات الراديوية بتعديل الانعكاس هو في الأساس لحل مشكلة الإرسال والاستقبال بنفس التردد. عندما يعمل النظام، يرسل القارئ إشارة استعلام (طاقة) ميكروويف، ويقوم العلامة الإلكترونية (السلبية) بتصحيح جزء من إشارة استعلام طاقة الميكروويف المستقبلة إلى تيار مستمر حتى تعمل الدائرة في العلامة الإلكترونية، ويتم تخزين الجزء الآخر من إشارة طاقة الميكروويف في العلامة الإلكترونية. يتم تعديل معلومات البيانات (ASK) وانعكاسها مرة أخرى إلى القارئ. بعد أن يتلقى القارئ إشارة تعديل السعة المنعكسة، فإنه يفك تشفير معلومات بيانات التعريف المخزنة في العلامة الإلكترونية. أثناء عملية عمل النظام، يرسل القارئ إشارة الميكروويف ويستقبل إشارة تعديل السعة المنعكسة في نفس الوقت. قوة الإشارة المنعكسة أضعف بكثير من قوة الإشارة المرسلة. لذلك، تكمن الصعوبة في التنفيذ الفني في الاستقبال بنفس التردد.

إن ربط العلامات الإلكترونية هو استخدام طرق مختلفة لنقل إشارات مختلفة.

إن مسافة العمل بين علامة التردد اللاسلكي والقارئ في نظام تحديد التردد اللاسلكي هي قضية مهمة في تطبيق نظام تحديد التردد اللاسلكي. عادةً ما يتم تعريف مسافة العمل هذه على أنها المسافة بين علامة التردد اللاسلكي والقارئ لتبادل البيانات بشكل موثوق. إن نطاق نظام تحديد التردد اللاسلكي هو مؤشر شامل، وهو وثيق الصلة بحالة المطابقة بين علامات التردد اللاسلكي والقارئين. وفقًا لمسافة نظام تحديد التردد اللاسلكي، يمكن تقسيم الاقتران بين هوائي علامة التردد اللاسلكي وهوائي القارئ إلى ثلاث فئات.

(1) نظام الاقتران الوثيق. تتراوح مسافة التشغيل النموذجية للنظام من 0 إلى 1 سم. في التطبيقات العملية، من الضروري عادةً إدخال علامة التردد اللاسلكي في القارئ أو وضعها على سطح هوائي القارئ. يستخدم نظام الاقتران الوثيق الاقتران الحثي (الدائرة المغناطيسية المغلقة) بين علامة التردد اللاسلكي ومنطقة المجال القريب التفاعلية لهوائي القارئ لتشكيل قناة تردد لاسلكي لنقل المعلومات المكانية بدون تلامس. يقتصر تردد العمل للنظام الاقتران الوثيق بشكل عام على أي تردد أقل من 30 ميجا هرتز. نظرًا لأن التسرب الكهرومغناطيسي لطريقة الاقتران الوثيق صغير والطاقة التي يتم الحصول عليها عن طريق الاقتران كبيرة، فهو مناسب لأنظمة التطبيق (مثل أقفال الأبواب الإلكترونية) التي تتطلب أمانًا عاليًا وليس لديها متطلبات لمسافة التشغيل.

(2) نظام الاقتران عن بعد. يمكن أن تصل مسافة التشغيل النموذجية لنظام الاقتران عن بعد إلى لومن. يمكن تقسيم نظام الاقتران عن بعد إلى نوعين: نظام الاقتران القريب (مسافة العمل النموذجية هي 15 سم) ونظام الاقتران المتفرق (مسافة العمل النموذجية هي لومن). التردد التشغيلي النموذجي لنظام الاقتران عن بعد هو 13.56 ميجا هرتز، وهناك أيضًا بعض الترددات الأخرى، مثل 6.75 ميجا هرتز و27.125 ميجا هرتز وما إلى ذلك. الفرق الرئيسي بين نظام الاقتران عن بعد ونظام الاقتران الضيق هو أن قوة الاقتران الحثي مختلفة، مما يجعل مسافة الاقتران مختلفة. لا تزال أنظمة الاقتران عن بعد هي التيار الرئيسي لأنظمة تحديد الترددات الراديوية منخفضة التكلفة.

(3) نظام المسافات الطويلة. تبلغ مسافة التشغيل النموذجية لنظام المسافات الطويلة 1～10 أمتار، وتتمتع الأنظمة الفردية بمسافة تشغيل أطول. تستخدم جميع أنظمة المسافات الطويلة الاقتران الكهرومغناطيسي (انبعاث وانعكاس الموجات الكهرومغناطيسية) بين علامة التردد اللاسلكي وهوائي القارئ لإشعاع منطقة المجال البعيد لتشكيل قناة تردد لاسلكي لنقل المعلومات المكانية بدون تلامس. التردد النموذجي للعمل في نظام المسافات الطويلة هو 915 ميجا هرتز، 2.45 جيجا هرتز، 5.8 جيجا هرتز، بالإضافة إلى ذلك، هناك بعض الترددات الأخرى، مثل 433 ميجا هرتز وما إلى ذلك. تنقسم علامات التردد اللاسلكي لنظام المسافات الطويلة إلى علامات تردد لاسلكي سلبية (بدون بطاريات) وعلامات تردد لاسلكي شبه سلبية (مع بطاريات) وفقًا لما إذا كانت تحتوي على بطاريات. بشكل عام، يكون نطاق علامة التردد اللاسلكي التي تحتوي على البطارية أطول من نطاق علامة التردد اللاسلكي بدون البطارية. لا توفر البطارية الموجودة في علامة التردد اللاسلكي شبه السلبية الطاقة لنقل البيانات بين علامة التردد اللاسلكي والقارئ، ولكنها توفر الطاقة فقط لشريحة علامة التردد اللاسلكي لتخدم في قراءة وتخزين البيانات. يعتمد نظام المسافات الطويلة بشكل عام على وضع عمل تعديل الانعكاس لتحقيق نقل البيانات من علامة التردد اللاسلكي إلى القارئ/الكاتب. تتمتع أنظمة المسافات الطويلة بشكل عام بتوجيه نموذجي، ولا تزال تكلفة علامات التردد اللاسلكي والقارئات عند مستوى مرتفع نسبيًا. من وجهة نظر فنية، فإن نظام المسافات الطويلة الذي يلبي الخصائص التالية هو نظام RFID مثالي: علامات RFID سلبية ويمكن قراءتها وكتابتها لاسلكيًا؛ تدعم علامات RFID والقارئات القراءة والكتابة المتعددة العلامات؛ مناسبة لتحديد الأجسام المتحركة عالية السرعة (سرعة حركة الجسم أكبر من 80 كين/ساعة)؛ مسافة طويلة (مسافة القراءة والكتابة أكبر من 5-10 أمتار)؛ تكلفة منخفضة (يمكن أن تلبي متطلبات الاستخدام لمرة واحدة).