เทคโนโลยีการรับรู้ของอินเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมของสรรพสิ่ง - UHF RFID

ปัจจุบัน ระบบการผลิตอัจฉริยะใช้ข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในแท็ก RFID เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ที่กำหนดเองมีความยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี RFID บนพื้นโรงงานทำให้เกิดระบบอัตโนมัติและมาตรฐานในระดับที่สูงขึ้น และมีส่วนช่วยอย่างกว้างขวางในการ "แบบลีน" กระบวนการของห่วงโซ่อุปทานสมัยใหม่ เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการระบุตัวตนที่มีอยู่ เช่น แท็กและบาร์โค้ดที่ใช้งานอยู่ แท็ก RFID แบบพาสซีฟไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟของตัวเองและไม่ต้องใช้สายตาในการทำงาน ซึ่งมีข้อได้เปรียบที่ยอดเยี่ยม

ตามข้อมูลปี 2020 รายงานโดยนักวิจัยของ Prudour คาดว่าตลาด IoT สำหรับผู้บริโภคและอุตสาหกรรมรวมกันจะสูงถึง 11.1 ล้านล้านดอลลาร์ภายในปี 2568 ตลาดเซ็นเซอร์ RFID ไร้แบตเตอรี่ทั่วโลกคาดว่าจะเติบโตที่อัตราการเติบโตต่อปีที่ 13.3%; โดยจะมีมูลค่าถึง 209.9 ล้านดอลลาร์ภายในปี 2573 การขยายตัวอย่างรวดเร็วของแอปพลิเคชัน IoT ได้ก่อให้เกิดปัญหาบางประการที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ที่จ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ IoT ไม่เพียงแต่ในแง่ของความยั่งยืนและการปกป้องสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจากมุมมองของความสามารถในการคาดการณ์และต้นทุนด้วย ดังนั้น นักพัฒนาอุตสาหกรรม 4.0 จึงกำลังมองหาโซลูชันที่ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ จากนั้น อุปกรณ์ RFID แบบพาสซีฟและแท็ก RFID แบบพาสซีฟจะตอบสนองความต้องการนี้อย่างไม่ต้องสงสัย

เทคโนโลยี RFID แบบพาสซีฟไม่จำเป็นต้องใช้ซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์พิเศษ และการส่งข้อมูลจากแท็ก RFID ไปยังเครื่องอ่าน RFID ใช้เวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาทีเท่านั้น และสอดคล้องกับโปรโตคอล EPC Gen2 ปัจจุบันโดยสมบูรณ์ ประโยชน์สำหรับผู้ใช้คือไม่จำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์พิเศษในการจัดหาและประมวลผลการวัด เครื่องอ่าน RFID ที่มีอยู่ในตลาดในปัจจุบันสามารถจับและแยกวิเคราะห์ข้อมูลจากแท็ก RFID และส่งไปยังระบบระดับที่สูงขึ้น ตัวอย่างเช่น รหัสสินทรัพย์และหมายเลข EPC สามารถบันทึกพร้อมกับข้อมูลเซ็นเซอร์ได้ เมื่อรวมแท็ก RFID แบบอ่าน-เขียนบนชิปเข้ากับแอปพลิเคชันด้านลอจิสติกส์ อินเลย์สามารถแปลงเป็นรูปแบบทรานสปอนเดอร์ได้หลากหลาย ตั้งแต่แท็กแบบยืดหยุ่นไปจนถึงแท็กแบบแข็ง เวอร์ชันแพ็กเกจคลาสสิก เช่น IC เซ็นเซอร์แบบรวม QFN มีความเหมาะสมแม้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

เทคโนโลยี RFID ตั้งอยู่ในชั้นการรับรู้ของ Internet of Things ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาอินเทอร์เน็ต ของสรรพสิ่งและข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการทำให้เกิดอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง เมื่อเปรียบเทียบกับแท็ก RFID ที่มีความถี่อื่น แท็ก UHF มีความปลอดภัยและเจาะทะลุได้มากกว่า ด้วยเครื่องอ่าน UHF พวกเขาสามารถต้านทานการรบกวนได้ดีขึ้นและมีความเร็วในการอ่านและเขียนที่เร็วขึ้น ดังนั้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การพัฒนาจึงรวดเร็วยิ่งขึ้นและการนำไปประยุกต์ใช้ก็กว้างขวางมาก ดังนั้น อะไรคือวิธีการแพร่กระจายสัญญาณของ UHF RFID ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึงโพลาไรเซชันเชิงเส้นและโพลาไรเซชันแบบวงกลม:

โพลาไรซ์เชิงเส้น: คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่การวางแนวของเวกเตอร์สนามไฟฟ้าได้รับการแก้ไขในอวกาศเรียกว่าเชิงเส้น โพลาไรซ์ บางครั้งพื้นดินถูกใช้เป็นพารามิเตอร์ ทิศทางของเวกเตอร์สนามไฟฟ้าขนานกับพื้นเรียกว่าโพลาไรซ์แนวนอน และทิศทางที่ตั้งฉากกับพื้นเรียกว่าโพลาไรซ์แนวตั้ง

โพลาไรซ์แบบวงกลม: เมื่อ มุมระหว่างระนาบโพลาไรเซชันของคลื่นวิทยุกับระนาบปกติของโลกเปลี่ยนจาก 0 เป็น 360° กล่าวคือ ขนาดของสนามไฟฟ้าคงที่และทิศทางเปลี่ยนแปลงตามเวลา วิถีโคจรของจุดสิ้นสุดของเวกเตอร์สนามไฟฟ้า ตั้งฉากกับการแพร่กระจาย เมื่อฉายภาพบนระนาบของทิศทางเป็นวงกลม จะเรียกว่าโพลาไรเซชันแบบวงกลม

เสาอากาศโพลาไรซ์แบบวงกลมสามารถรับคลื่นวิทยุของโพลาไรซ์ใดๆ ได้ และคลื่นที่แผ่ออกมาก็สามารถเป็น ได้รับจากเสาอากาศโพลาไรซ์ใด ๆ เสาอากาศโพลาไรซ์แบบวงกลมมีมุมฉากในการหมุน คลื่นโพลาไรซ์จะเกิดขึ้นบนเป้าหมายที่สมมาตร (เช่น ระนาบ ทรงกลม ฯลฯ) เมื่อทิศทางการหมุนกลับกัน คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีทิศทางการหมุนต่างกันจะมีค่าการแยกโพลาไรซ์ที่มากขึ้น