RF Física y RFID: una breve descripción
Los sistemas RFID, como todos los sistemas que involucran energía, se rigen por las leyes de la física. La física es el estudio de la materia y su movimiento a través del espacio y el tiempo, junto con conceptos relacionados como la energía y la fuerza. Para profundizar, los sistemas de RFID también están sujetos a principios electromagnéticos fundamentales. Estos principios se refieren a la transferencia de energía y al espectro electromagnético, se definen en la Ley de inducción electromagnética de Faraday y la Ley de Lenz. Además, los gobiernos y los departamentos militares regulan el uso del espectro electromagnético (frecuencia y potencia de transmisión) en varias partes del mundo, lo que conduce a diferentes estándares y regulaciones que rigen los sistemas de RFID.
Todos los aspectos de un sistema RFID se diseñan utilizando las leyes y normas establecidas anteriormente para intercambiar información con éxito utilizando un campo electromagnético y energía modulada. Cada parte del proceso (lector a cable, cable a antena y antena a etiqueta (y posterior) asegura una transferencia de energía efectiva entre los segmentos.
Cada paso en el proceso de flujo de energía de un sistema de RFID UHF típico simplemente se define a continuación.
Flujo de energía: lector a cable
La energía fluye desde un tomacorriente como potencia de CA (corriente alterna) lo que significa que los electrones invierten direcciones periódicamente mientras viajan, permitiendo que la energía se transmita a distancias mayores en relación con la potencia de CC (corriente continua). Una fuente de alimentación de lector de RFID típica incluida con un lector de RFID es un convertidor de potencia de CA a CC, que cambia la corriente alterna de la salida a una corriente continua (que es más adecuada para la electrónica del lector).
A continuación, la corriente continua se ejecuta a través de un oscilador y un módulo Phase Locked Loop (PLL) que luego convierte la corriente continua de la fuente de alimentación en una corriente alterna a una frecuencia variable. La frecuencia variable está determinada por un algoritmo de salto de frecuencia dentro del lector de RFID, que se basa en el rango de frecuencia establecido durante la etapa de fabricación.
Por ejemplo, en los Estados Unidos, se requiere que cada lector emplee un algoritmo de salto de frecuencia debido a las regulaciones que establecen que un solo lector no puede transmitir en una frecuencia específica durante más de 400 milisegundos o 0.4 segundos para evitar frecuencias específicas de apiñamiento. Al usar un lector de RF configurado para el rango de frecuencia de la FCC de EE. UU., El lector 'saltará' cada 0,4 segundos en un patrón predeterminado, como 902.5 MHz (0.4 s), 903.5 MHz (0.4 s), 927 MHz (0.4 s) y pronto. Si un lector permaneciera en una frecuencia durante más de 0,4 segundos, podría haber interferencia entre las radios vecinas.
Después de establecer el valor de la frecuencia variable, la señal resultante se amplifica utilizando el amplificador de RF y se modula con la información que el lector está intentando enviar a la etiqueta RFID. Un amplificador de RF determina la potencia de la señal a transmitir por el lector de RFID (es decir, su potencia de transmisión) y amplifica la señal de RF a ese nivel de potencia deseado. De acuerdo con las regulaciones de la FCC de EE. UU., La señal de potencia enviada por el lector no puede exceder 1 vatio (30 dBm). Sin embargo, debido a que la potencia de la antena incluye atenuación debido a la pérdida de cable, algunos lectores de RFID pueden transmitir niveles de potencia de más de 30 dBm (por ejemplo, 31.5 dBm). La atenuación del cable niega la potencia de transmisión adicional que permite al lector no estar en violación de la norma 15.247 de la FCC. Cuando se utilizan niveles de potencia de transmisión del lector de> 30 dBm, los operadores deben asegurarse de que el cable utilizado proporcionará la atenuación requerida para que la entrada de potencia en la antena no supere 1 vatio. (Consulte el documento GS1 para obtener más detalles sobre las regulaciones para UHF RFID en otros países).
La señal amplificada se pasa a través de un filtro pasabanda RF que elimina cualquier frecuencia adicional que esté fuera de la banda de transmisión permitida. Después de pasar por el filtro de paso de banda, la señal se envía luego al puerto de la antena y, posteriormente, al cable coaxial a través de un acoplador direccional.
