इलेक्ट्रॉनिक मूल्य टैग कैसे काम करते हैं

इलेक्ट्रॉनिक टैग एक गैर-संपर्क स्वचालित पहचान तकनीक है जो लक्ष्य वस्तुओं की पहचान करने और संबंधित डेटा प्राप्त करने के लिए रेडियो आवृत्ति संकेतों का उपयोग करती है।

पहचान कार्य में मानवीय हस्तक्षेप की आवश्यकता नहीं होती है। बारकोड के वायरलेस संस्करण के रूप में, RFID तकनीक में जलरोधक, चुंबकीय विरोधी और उच्च तापमान प्रतिरोध, लंबी सेवा जीवन, बड़ी पढ़ने की दूरी, लेबल पर डेटा एन्क्रिप्ट किया जा सकता है, भंडारण डेटा क्षमता बड़ी है, भंडारण जानकारी को स्वतंत्र रूप से बदला जा सकता है और अन्य लाभ हैं। एन्कोडिंग विधि, भंडारण और पढ़ने-लिखने की विधि इलेक्ट्रॉनिक टैग पारंपरिक टैग (जैसे बारकोड) या मैनुअल टैग से अलग हैं। इलेक्ट्रॉनिक टैग कोड का भंडारण एकीकृत सर्किट पर केवल पढ़ने या पढ़ने-लिखने के प्रारूप में संग्रहीत किया जाता है; विशेष रूप से पढ़ने-लिखने की विधि, इलेक्ट्रॉनिक टैग वायरलेस इलेक्ट्रॉनिक ट्रांसमिशन द्वारा महसूस किया जाता है। की उत्कृष्ट तकनीकी विशेषताएँ आरएफआईडी इलेक्ट्रॉनिक टैग ये हैं: यह बार कोड की तरह केवल एक प्रकार की वस्तु के बजाय, एक बहुत ही विशिष्ट वस्तु की पहचान कर सकता है; यह एक ही समय में कई वस्तुओं को पढ़ सकता है, और बार कोड को केवल एक-एक करके पढ़ा जा सकता है; भंडारण; सूचना की मात्रा बहुत बड़ी है; रेडियो आवृत्ति का उपयोग करके, डेटा को बाहरी सामग्रियों के माध्यम से पढ़ा जा सकता है, और बार कोड को सामग्री माध्यम की सतह पर जानकारी पढ़ने के लिए लेजर या अवरक्त पर निर्भर होना चाहिए।

(1) टैग। यह युग्मन तत्वों और चिप्स से बना होता है। प्रत्येक टैग में एक अद्वितीय इलेक्ट्रॉनिक कोड होता है। उच्च क्षमता वाले इलेक्ट्रॉनिक टैग में उपयोगकर्ता द्वारा लिखे जाने योग्य भंडारण स्थान होता है और लक्ष्य वस्तु की पहचान करने के लिए इसे किसी वस्तु से जोड़ा जाता है।

(2) रीडर: एक हाथ में पकड़ी जाने वाली या स्थिर डिवाइस जो टैग जानकारी को पढ़ती है (और कभी-कभी लिखती भी है)।

(3) एंटीना। टैग और रीडर के बीच रेडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल पास करें। RFID तकनीक का मूल कार्य सिद्धांत जटिल नहीं है। टैग रीडर द्वारा उत्सर्जित चुंबकीय क्षेत्र में प्रवेश करने के बाद, यह रीडर से रेडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल प्राप्त करता है, और प्रेरित धारा द्वारा प्राप्त ऊर्जा का उपयोग चिप में संग्रहीत उत्पाद जानकारी (पैसिवटैग, पैसिव टैग या पैसिव टैग) को भेजने के लिए करता है, या सक्रिय रूप से एक निश्चित आवृत्ति भेजता है सिग्नल (एक्टिवटैग, एक्टिव टैग या एक्टिव टैग); रीडर द्वारा जानकारी को पढ़ने और डिकोड करने के बाद, इसे संबंधित डेटा प्रोसेसिंग के लिए सिस्टम के सूचना प्रसंस्करण केंद्र में भेजा जाता है।

इलेक्ट्रॉनिक टैग को तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: एकीकृत सर्किट इलाज प्रकार, ऑन-साइट वायर्ड रीराइटिंग प्रकार, और ऑन-साइट वायरलेस रीराइटिंग प्रकार आंतरिक रूप से संग्रहीत जानकारी के विभिन्न इंजेक्शन तरीकों के अनुसार; इलेक्ट्रॉनिक टैग डेटा को पढ़ने के तकनीकी साधनों के अनुसार, उन्हें तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: प्रसारण संचरण प्रकार, आवृत्ति गुणन प्रकार और प्रतिबिंब मॉड्यूलेशन प्रकार तीन प्रकार के होते हैं; विभिन्न ऊर्जा आपूर्ति विधियों (बैटरी बिजली आपूर्ति) के अनुसार, रेडियो आवृत्ति पहचान तकनीक को तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: सक्रिय, निष्क्रिय और अर्ध-सक्रिय। RFID की आम तौर पर लोकप्रिय वर्गीकरण विधि, विभिन्न कार्य आवृत्ति (इकाई: Hz) के अनुसार, इसे 4 प्रकारों में विभाजित किया जाता है: कम आवृत्ति (LF), उच्च आवृत्ति (HF), अल्ट्रा हाई फ़्रीक्वेंसी (UHF) और माइक्रोवेव फ़्रीक्वेंसी बैंड (MW)।

(1) कम/उच्च आवृत्ति प्रणालियों में आम तौर पर <30 मेगाहर्ट्ज की कार्य आवृत्ति होती है। विशिष्ट कार्य आवृत्तियाँ 125kHz, 225kHz, 13.56 मेगाहर्ट्ज (गैर-संपर्क आईसी कार्ड-रेडियो आवृत्ति कार्ड की कार्य आवृत्ति) आदि हैं। इन आवृत्ति बिंदुओं पर आधारित रेडियो आवृत्ति पहचान प्रणालियों में आम तौर पर इसी तरह के अंतरराष्ट्रीय मानक होते हैं। उनकी बुनियादी विशेषताएँ हैं: इलेक्ट्रॉनिक टैग की लागत कम है, टैग में संग्रहीत डेटा की मात्रा कम है, और पढ़ने की दूरी कम है (निष्क्रिय स्थिति, सामान्य पढ़ने की दूरी 10 सेमी है), इलेक्ट्रॉनिक टैग का आकार विविध है (कार्ड के आकार का, अंगूठी के आकार का, बटन के आकार का, कलम के आकार का), और पढ़ने वाले एंटीना की दिशात्मकता मजबूत नहीं है।

(2) यूएचएफ/माइक्रोवेव सिस्टम में आम तौर पर 400 मेगाहर्ट्ज से अधिक की कार्यशील आवृत्ति होती है, और सामान्य कार्यशील आवृत्ति बैंड 915 मेगाहर्ट्ज, 2450 मेगाहर्ट्ज, 5800 मेगाहर्ट्ज आदि होते हैं। सिस्टम में इन आवृत्ति बैंडों का समर्थन करने के लिए कई अंतरराष्ट्रीय मानक भी हैं। बुनियादी विशेषताएं हैं: उच्च लागत इलेक्ट्रॉनिक टैग और पाठक, टैग में संग्रहीत डेटा की बड़ी मात्रा, लंबी पढ़ने की दूरी (कई मीटर से दस मीटर तक), और वस्तुओं के लिए अनुकूलनशीलता उच्च गति गति प्रदर्शन अच्छा है, आकार आम तौर पर कार्ड के आकार का होता है, और पढ़ने वाले एंटीना और इलेक्ट्रॉनिक टैग एंटीना में मजबूत प्रत्यक्षता होती है।

(3) सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक टैग के अंदर एक बैटरी होती है, जिसकी आम तौर पर पढ़ने की दूरी लंबी होती है। नुकसान यह है कि बैटरी का जीवनकाल सीमित (3-10 वर्ष) होता है; निष्क्रिय इलेक्ट्रॉनिक टैग में कोई बैटरी नहीं होती है। रीडर (जांच उपकरण) से माइक्रोवेव सिग्नल प्राप्त करने के बाद, यह अपने स्वयं के काम के लिए माइक्रोवेव ऊर्जा के हिस्से को प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित करता है। आम तौर पर, रखरखाव-मुक्त हासिल किया जा सकता है। सक्रिय प्रणाली की तुलना में, निष्क्रिय प्रणाली में पढ़ने की दूरी और वस्तु की गति के अनुकूल होने की गति में थोड़ी सीमा होती है।

(4) एकीकृत ठोस इलेक्ट्रॉनिक टैग में जानकारी आम तौर पर एकीकृत सर्किट के उत्पादन के दौरान ROM प्रक्रिया मोड में इंजेक्ट की जाती है, और संग्रहीत जानकारी अपरिवर्तनीय होती है; फ़ील्ड वायर्ड रीराइट इलेक्ट्रॉनिक टैग आम तौर पर इलेक्ट्रॉनिक टैग में संग्रहीत जानकारी को इसमें लिखता है आंतरिक E2 भंडारण क्षेत्र में, पुनर्लेखन के लिए एक समर्पित प्रोग्रामर या लेखक की आवश्यकता होती है, और इसे पुनर्लेखन प्रक्रिया के दौरान संचालित किया जाना चाहिए; ऑन-साइट वायरलेस रीराइटिंग इलेक्ट्रॉनिक टैग आम तौर पर सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक टैग के लिए उपयुक्त होता है, जिसमें विशिष्ट पुनर्लेखन निर्देश होते हैं, और इलेक्ट्रॉनिक टैग सहेजी गई जानकारी भी E2 भंडारण क्षेत्र में स्थित होती है। सामान्य तौर पर, इलेक्ट्रॉनिक टैग डेटा को फिर से लिखने के लिए आवश्यक समय इलेक्ट्रॉनिक टैग डेटा को पढ़ने के लिए आवश्यक समय से बहुत अधिक लंबा होता है। आम तौर पर, पुनर्लेखन के लिए आवश्यक समय सेकंड के क्रम में होता है,

(5) प्रसारण संचरण प्रकार रेडियो आवृत्ति पहचान प्रणाली। इलेक्ट्रॉनिक टैग को सक्रिय तरीके से काम करना चाहिए और वास्तविक समय में अपनी संग्रहीत पहचान जानकारी को प्रसारित करना चाहिए। पाठक एक रिसीवर के बराबर है जो केवल प्राप्त करता है लेकिन भेजता नहीं है। इस प्रणाली का नुकसान यह है: क्योंकि इलेक्ट्रॉनिक टैग को लगातार बाहर की जानकारी संचारित करनी होती है, यह बिजली बर्बाद करता है और पर्यावरण के लिए विद्युत चुम्बकीय प्रदूषण का कारण बनता है, और सिस्टम की सुरक्षा और गोपनीयता खराब है। डबल-फ्रीक्वेंसी रेडियो फ्रीक्वेंसी पहचान प्रणाली को साकार करना मुश्किल है। आम तौर पर, पाठक एक रेडियो आवृत्ति क्वेरी सिग्नल भेजता है, और इलेक्ट्रॉनिक टैग द्वारा लौटाए गए सिग्नल वाहक आवृत्ति पाठक द्वारा भेजे गए रेडियो आवृत्ति का गुणक है। यह कार्य मोड पाठक को इको सिग्नल प्राप्त करने और संसाधित करने के लिए सुविधा प्रदान करता है। हालांकि, निष्क्रिय इलेक्ट्रॉनिक टैग के लिए, जब इलेक्ट्रॉनिक टैग पाठक की प्राप्त रेडियो आवृत्ति ऊर्जा को डबल-फ्रीक्वेंसी इको वाहक आवृत्ति में परिवर्तित करता है, तो इसकी ऊर्जा रूपांतरण दक्षता कम होती है। रूपांतरण दक्षता में सुधार करने के लिए उच्च माइक्रोवेव कौशल की आवश्यकता होती है, जिसका अर्थ है उच्च इलेक्ट्रॉनिक टैग लागत। साथ ही, इस तरह की प्रणाली के काम में दो कार्यशील आवृत्ति बिंदुओं पर कब्जा करना होगा, और रेडियो फ्रीक्वेंसी प्रबंधन समिति के उत्पाद आवेदन लाइसेंस प्राप्त करना आम तौर पर मुश्किल होता है।

(6) रिफ्लेक्शन मॉड्यूलेशन रेडियो फ्रीक्वेंसी आइडेंटिफिकेशन सिस्टम का कार्यान्वयन मुख्य रूप से एक ही फ्रीक्वेंसी पर भेजने और प्राप्त करने की समस्या को हल करने के लिए है। जब सिस्टम काम कर रहा होता है, तो रीडर एक माइक्रोवेव पूछताछ (ऊर्जा) सिग्नल भेजता है, और इलेक्ट्रॉनिक टैग (पैसिव) प्राप्त माइक्रोवेव पूछताछ ऊर्जा सिग्नल के हिस्से को इलेक्ट्रॉनिक टैग में सर्किट के काम करने के लिए डायरेक्ट करंट में सुधारता है, और माइक्रोवेव ऊर्जा सिग्नल का दूसरा हिस्सा इलेक्ट्रॉनिक टैग में संग्रहीत होता है। डेटा सूचना को मॉड्यूलेट (ASK) किया जाता है और रीडर को वापस परावर्तित किया जाता है। रीडर द्वारा परावर्तित आयाम मॉड्यूलेशन सिग्नल प्राप्त करने के बाद, यह इलेक्ट्रॉनिक टैग में संग्रहीत पहचान डेटा सूचना को डिकोड करता है। सिस्टम की कार्य प्रक्रिया के दौरान, रीडर माइक्रोवेव सिग्नल भेजता है और उसी समय परावर्तित आयाम मॉड्यूलेशन सिग्नल प्राप्त करता है। परावर्तित सिग्नल की ताकत प्रेषित सिग्नल की तुलना में बहुत कमजोर होती है। इसलिए, तकनीकी कार्यान्वयन में कठिनाई सह-आवृत्ति रिसेप्शन में निहित है।

इलेक्ट्रॉनिक टैग युग्मन में विभिन्न संकेतों को प्रेषित करने के लिए विभिन्न तरीकों का उपयोग किया जाता है।

रेडियो फ्रीक्वेंसी पहचान प्रणाली में रेडियो फ्रीक्वेंसी टैग और रीडर के बीच कार्य दूरी रेडियो फ्रीक्वेंसी पहचान प्रणाली के अनुप्रयोग में एक महत्वपूर्ण मुद्दा है। आम तौर पर, इस कार्य दूरी को डेटा का विश्वसनीय आदान-प्रदान करने के लिए रेडियो फ्रीक्वेंसी टैग और रीडर के बीच की दूरी के रूप में परिभाषित किया जाता है। रेडियो फ्रीक्वेंसी पहचान प्रणाली की सीमा एक व्यापक सूचकांक है, जो रेडियो फ्रीक्वेंसी टैग और रीडर की मिलान स्थिति से निकटता से संबंधित है। रेडियो फ्रीक्वेंसी पहचान प्रणाली की दूरी के अनुसार, रेडियो फ्रीक्वेंसी टैग एंटीना और रीडर एंटीना के बीच युग्मन को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है।

(1) बारीकी से युग्मित प्रणाली। सिस्टम की सामान्य ऑपरेटिंग दूरी 0 से 1 सेमी तक होती है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, आमतौर पर रेडियो फ्रीक्वेंसी टैग को रीडर में डालना या रीडर एंटीना की सतह पर रखना आवश्यक होता है। क्लोज कपलिंग सिस्टम रेडियो फ्रीक्वेंसी टैग और रीडर एंटीना रिएक्टिव नियर-फील्ड क्षेत्र के बीच इंडक्टिव कपलिंग (बंद चुंबकीय सर्किट) का उपयोग करता है ताकि संपर्क रहित स्थानिक सूचना संचरण रेडियो फ्रीक्वेंसी चैनल बनाया जा सके। कसकर युग्मित प्रणाली की कार्य आवृत्ति आम तौर पर 30 मेगाहर्ट्ज से नीचे की किसी भी आवृत्ति तक सीमित होती है। चूँकि क्लोज कपलिंग विधि का विद्युत चुम्बकीय रिसाव छोटा होता है और युग्मन द्वारा प्राप्त ऊर्जा बड़ी होती है, इसलिए यह उन अनुप्रयोग प्रणालियों (जैसे इलेक्ट्रॉनिक दरवाज़े के ताले) के लिए उपयुक्त है जिन्हें उच्च सुरक्षा की आवश्यकता होती है और ऑपरेटिंग दूरी की कोई आवश्यकता नहीं होती है।

(2) टेलीकपलिंग सिस्टम। टेलीकपलिंग सिस्टम की सामान्य ऑपरेटिंग दूरी lm तक पहुँच सकती है। टेलीकपलिंग सिस्टम को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: निकट-युग्मित प्रणाली (सामान्य कार्य दूरी 15 सेमी है) और विरल युग्मित प्रणाली (सामान्य कार्य दूरी lm है)। रिमोट कपलिंग सिस्टम की सामान्य ऑपरेटिंग आवृत्ति 13.56 मेगाहर्ट्ज है, और कुछ अन्य आवृत्तियाँ भी हैं, जैसे 6.75 मेगाहर्ट्ज, 27.125 मेगाहर्ट्ज और इसी तरह। टेलीकपलिंग सिस्टम और टाइट कपलिंग सिस्टम के बीच मुख्य अंतर यह है कि इंडक्टिव कपलिंग की शक्ति अलग होती है, जिससे कपलिंग दूरी अलग होती है। रिमोट कपलिंग सिस्टम अभी भी कम लागत वाली रेडियो फ्रीक्वेंसी पहचान प्रणालियों की मुख्यधारा हैं।

(3) लंबी दूरी की प्रणाली। लंबी दूरी की प्रणाली की सामान्य संचालन दूरी 1～10 मीटर है, और व्यक्तिगत प्रणालियों की संचालन दूरी लंबी होती है। सभी लंबी दूरी की प्रणालियाँ रेडियो आवृत्ति टैग और रीडर एंटीना के बीच विद्युत चुम्बकीय युग्मन (विद्युत चुम्बकीय तरंग उत्सर्जन और प्रतिबिंब) का उपयोग दूर क्षेत्र क्षेत्र को विकिरण करने के लिए करती हैं ताकि संपर्क रहित स्थानिक सूचना संचरण रेडियो आवृत्ति चैनल बनाया जा सके। लंबी दूरी की प्रणाली की सामान्य कार्य आवृत्ति 915 मेगाहर्ट्ज, 2.45 गीगाहर्ट्ज, 5.8 गीगाहर्ट्ज है, इसके अलावा, कुछ अन्य आवृत्तियाँ हैं, जैसे 433 मेगाहर्ट्ज और इसी तरह। लंबी दूरी की प्रणाली के रेडियो आवृत्ति टैग को बैटरी के अनुसार निष्क्रिय रेडियो आवृत्ति टैग (बैटरी के बिना) और अर्ध-निष्क्रिय रेडियो आवृत्ति टैग (बैटरी के साथ) में विभाजित किया जाता है। आम तौर पर, बैटरी युक्त रेडियो आवृत्ति टैग की सीमा बैटरी के बिना रेडियो आवृत्ति टैग की तुलना में लंबी होती है। अर्ध-निष्क्रिय रेडियो आवृत्ति टैग में बैटरी रेडियो आवृत्ति टैग और रीडर के बीच डेटा ट्रांसमिशन के लिए ऊर्जा प्रदान नहीं करती है, लेकिन केवल रेडियो आवृत्ति टैग चिप को डेटा पढ़ने और संग्रहीत करने के लिए ऊर्जा प्रदान करती है। लंबी दूरी की प्रणाली आम तौर पर रेडियो आवृत्ति टैग से रीडर/राइटर तक डेटा ट्रांसमिशन को साकार करने के लिए रिफ्लेक्शन मॉड्यूलेशन कार्य मोड को अपनाती है। लंबी दूरी की प्रणालियों में आम तौर पर विशिष्ट दिशात्मकता होती है, और रेडियो आवृत्ति टैग और रीडर की लागत अभी भी अपेक्षाकृत उच्च स्तर पर है। तकनीकी दृष्टिकोण से, एक लंबी दूरी की प्रणाली जो निम्नलिखित विशेषताओं को पूरा करती है वह एक आदर्श RFID प्रणाली है: RFID टैग निष्क्रिय हैं और वायरलेस तरीके से पढ़े और लिखे जा सकते हैं; RFID टैग और रीडर मल्टी-टैग पढ़ने और लिखने का समर्थन करते हैं; उच्च गति वाली चलती वस्तुओं की पहचान के लिए उपयुक्त (वस्तु की गति 80kin/h से अधिक है); लंबी दूरी (पढ़ने और लिखने की दूरी 5-10 मीटर से अधिक है); कम लागत (जो एक बार के उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है)।