วันจันทร์ที่ 15 กันยายน พ.ศ. 2551

การทำงานของระบบ RFID

          ส่วนที่ถือว่าเป็น หัวใจของ RFID คือ "Inlay" การบรรจุอุปกรณ์และวงจรอิเล็กทรอนิกส์กับโลหะที่ยืดหยุ่นได้สำหรับการติดตามหรือทำหน้าที่เป็นเสาอากาศ Inlay มีความหนาสูงสุดอยู่ที่ 0.375 มิลลิเมตร สามารถทำเป็นแผ่นบางอัดเป็นชั้นๆ ระหว่างกระดาษ, แผ่นฟิล์ม หรือพลาสติกก็ได้ การที่ Inlay มีลักษณะรูปร่างที่บาง จึงทำให้ง่ายต่อการติดเป็นป้ายชื่อหรือฉลากของติดที่ตัววัตถุ
          RFID เป็นระบบที่นำเอาคลื่นวิทยุมาเป็นคลื่นพาหะเพื่อใช้ในการสื่อสารข้อมูลระหว่างอุปกรณ์สองชนิดที่ Tag และ Reader ซึ่งเป็นการสื่อสารแบบไร้สาย (Wireless) โดยการนำข้อมูลที่ต้องการส่ง มาทำการมอดูเลต (Modulation) กับคลื่นวิทยุแล้วส่งออกผ่านทางสายอากาศที่อยู่ในตัวรับข้อมูล

แผนผังการทำงานของระบบ RFID

หลักการทำงานเบื้องต้นของ RFID
          1. Reader จะปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาตลอดเวลา และคอยตรวจจับว่ามี Tagในบริเวณสนามแม่เหล็กไฟฟ้าหรือไม่ หรืออีกนัยหนึ่งก็คือการคอยตรวจจับว่ามีการมอดูเลตสัญญาณเกิดขึ้นหรือไม่
          2. เมื่อมี Tag ข้ามาอยู่ในบริเวณสนามแม่เหล็กไฟฟ้า Tag จะได้รับพลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากการเหนี่ยวนำของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้ Tag เริ่มทำงาน และจะส่งข้อมูลในหน่วยความจำที่ผ่านการมอดูเลตกับคลื่นพาหะแล้วออกมาทางสายอากาศที่อยู่ภายในแท็ก
          3. คลื่นพาหะที่ถูกส่งออกมาจากแท็กส์จะเกิดการเปลี่ยนแปลงแอมปลิจูด, ความถี่ หรือเฟส ขึ้นอยู่กับวิธีการมอดูเลต
          4. Reader จะตรวจจับความเปลี่ยนแปลงของคลื่นพาหะแปลงออกมาเป็นข้อมูลแล้วทำการถอดรหัสเพื่อนำข้อมูลไปใช้งานต่อไป

หลักการทำงานของ Passive Tag
          ในย่านความถี่ต่ำและสูง(LF และ HF) จะใช้ หลักการคู่ควบแบบเหนี่ยวนำ (Inductive coupling) ซึ่งเกิดจากการอยู่ใกล้กันของขดลวดจากเครื่องอ่านที่กำลังทำงานและสายอากาศของป้าย ทำให้เกิดการถ่ายเทพลังงานจากเครื่องอ่านไปยังป้ายผ่านสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้น เมื่อไมโครชิปได้รับพลังงานก็จะทำงานตามที่ได้ตั้งค่าไว้ โดยเครื่องอ่านจะรับรู้ได้จากสนามแม่เหล็กที่ส่งมาจากป้าย
          จากหลักการทำงานแบบคู่ควบเหนี่ยวนำ ทำให้ระยะในการอ่านข้อมูลสูงสุดประมาณ 1 เมตร แต่ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับกำลังงานของครื่องอ่าน และ คลื่นความถี่วิทยุที่ใช้

ตัวอย่าง ภาพแสดงสนามแม่เหล็กจากกระบวนคู่ควบแบบเหนี่ยวนำ

          ส่วนในระบบความถี่สูงยิ่ง (UHF) จะใช้หลักการคู่ควบแบบแผ่กระจาย (Propagation coupling) โดยที่สายอากาศของเครื่องอ่านจะทำการส่งพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปคลื่นวิทยุออกมา เมื่อป้ายได้รับสัญญาณผ่านสายอากาศ จะสะท้อนกลับคลื่นที่ถูกปรับค่าตามรหัสประจำตัวไปยังเครื่องอ่าน (backscattering)

ตัวอย่าง ภาพแสดง หลักการทำงานของ LF , HF และ UHF

หลักการทำงานของ Active Tag
          Active Tag จะทำการส่งข้อมูลก็ต่อเมื่อได้รับสัญญาณจากเครื่องอ่าน และ เครื่องบอกตำแหน่ง หรือ เบคอน (beacon) ซึ่งสัญญาณจะถูกปล่อยออกมาเป็นระยะ ๆ ตลอดเวลา

การรับ – ส่งข้อมูลระหว่าง Tag และ Reader
          การส่งข้อมูลของ RFID สามารถเข้ารหัสข้อมูล และมอดูเลชั่นได้เหมือนคลื่นความถี่วิทยุทั่วไป โดยสามารถมอดูเลตได้ทั้งแบบ ASK, PSK, FSK รูปแบบการส่งข้อมูล แบบ Full Duplex, Half Duplex , Sequential และมีระบบการใช้งานได้พร้อมกัน แบบ TDMA,FDMA ,CDMA,SDMA

ไม่มีความคิดเห็น: