Principes de base des systèmes RFID

1. Principes de base

Du point de vue des méthodes de communication et de détection d'énergie entre les étiquettes électroniques et les lecteurs, les systèmes peuvent généralement être divisés en deux catégories, à savoir les systèmes à couplage inductif (Inductive Coupling) et les systèmes à couplage électromagnétique par rétrodiffusion (Backscatter Coupling). Le couplage inductif réalise un couplage via un champ magnétique alternatif haute fréquence dans l'espace, basé sur la loi de l'induction électromagnétique ; Couplage de rétrodiffusion électromagnétique, c'est-à-dire le modèle principal du radar, l'onde électromagnétique émise se reflète après avoir atteint la cible et ramène en même temps les informations sur la cible, sur la base des règles de propagation spatiale des ondes électromagnétiques.

2. Système RFID à couplage inductif

La méthode de couplage inductif de la RFID correspond au protocole ISO/IEC 14443. Les étiquettes électroniques à couplage inductif sont constituées d'un support de données électronique, généralement constitué d'une seule puce électronique et d'une bobine de grande surface utilisée comme antenne.

Presque toutes les étiquettes électroniques à couplage inductif fonctionnent de manière passive. Toute l'énergie nécessaire au fonctionnement de la puce électronique du tag est fournie par l'énergie électromagnétique induite envoyée par le lecteur. Le champ électromagnétique puissant à haute fréquence est généré par la bobine d'antenne du lecteur et traverse la section transversale de la bobine et l'espace environnant de la bobine pour provoquer une induction électromagnétique dans les étiquettes électroniques à proximité.

3. Rétrodiffusion électromagnétiqueSystème RFID

(1) Modulation de rétrodiffusion

La technologie radar fournit la base théorique et applicative de la méthode de couplage par rétrodiffusion de la RFID. Lorsqu'une onde électromagnétique rencontre une cible spatiale, une partie de son énergie est absorbée par la cible et l'autre partie est diffusée dans diverses directions avec des intensités différentes. Parmi l'énergie diffusée, une petite partie est réfléchie vers l'antenne d'émission et est reçue par l'antenne (l'antenne d'émission est donc également une antenne de réception). Le signal reçu est amplifié et traité pour obtenir des informations pertinentes sur la cible.

Lorsque des ondes électromagnétiques sont émises par une antenne dans l’espace environnant, elles rencontrent différentes cibles. Une partie de l'énergie des ondes électromagnétiques atteignant la cible (atténuation en espace libre) est absorbée par la cible et l'autre partie est diffusée dans diverses directions avec des intensités différentes. Une partie de l’énergie réfléchie retourne finalement à l’antenne émettrice et s’appelle un écho. En technologie radar, cette onde réfléchie peut être utilisée pour mesurer la distance et l’orientation d’une cible.

Pour les systèmes RFID, le couplage de rétrodiffusion électromagnétique peut être utilisé pour compléter la transmission des données des étiquettes électroniques aux lecteurs en utilisant la réflexion des ondes électromagnétiques. Cette méthode de travail est principalement utilisée dans les systèmes avec des fréquences de 915 MHz, 2,45 GNz ou supérieures.

(2) Méthode de couplage par rétrodiffusion RFID

La fréquence à laquelle une onde électromagnétique est réfléchie par une cible est déterminée par la section efficace de réflexion. La taille de la section efficace de réflexion est liée à une série de paramètres, tels que la taille, la forme et le matériau de la cible, la longueur d'onde et la direction de polarisation de l'onde électromagnétique, etc. Puisque les performances de réflexion de la cible augmentent généralement à mesure que la fréquence augmente, la méthode de couplage par rétrodiffusion RFID utilise UHF et UHF, et la distance entre le transpondeur et le lecteur est supérieure à 1 m. Lecteurs, transpondeurs (étiquettes électroniques) et antennes constituent un système de communication émetteur-récepteur.