كيف يؤثر النطاق الترددي على موثوقية قراءة علامة RFID؟

يُقيّم معظم بائعي ومستخدمي علامات RFID أداء العلامة بعامل واحد فقط: نطاق القراءة. في بعض الحالات، يُعتبر نطاق القراءة اختصارًا لأداء العلامة. لكن نطاق الاستجابة قد يؤثر بشكل كبير على أداء العلامة في التطبيقات العملية. إهماله قد يُكلفك نطاق القراءة والأداء.
نطاقات تردد RFID
تعمل أجهزة قراءة RFID في أمريكا الشمالية ضمن نطاق التردد 902-928 ميجاهرتز. وتنتقل أجهزة القراءة بين ترددات مختلفة داخل هذا النطاق، مغيرةً الترددات عشوائيًا. والغرض من هذا الانتقال هو تجنب التداخل مع أجهزة القراءة الأخرى المجاورة.
عرض النطاق الترددي هو قدرة أي مكون على الاستجابة لإشارات بترددات متنوعة. يوضح الشكل أدناه هذه الفكرة. كلما زاد عرض النطاق الترددي، f2-f1، زادت الترددات التي يستجيب لها النظام.
يؤثر التفاعل بين هذا التذبذب الترددي ونطاق استجابة العلامة على التطبيقات العملية، وخاصةً على العلامات المعدنية.

كيف يؤثر التردد على الأداء
صُممت علامات RFID السلبية لجمع الطاقة والاستجابة لإشارات الاستعلام من القارئ، وهو ما يُعرف ببروتوكول "القارئ يتحدث أولاً". في سياق RFID، يعني النطاق الترددي الأوسع مسافة قراءة أكثر اتساقًا في نطاق التردد التشغيلي.
تتميز علامات تحديد الترددات الراديوية (RFID) التجارية متعددة الأغراض، المصممة جيدًا، بخصائص نطاق ترددي ممتازة عند تطبيقها على الورق المقوى أو الأقمشة. وبالتالي، تكون استجابة العلامة شبه موحدة عبر النطاق الترددي. وقد سهّل هذا الأمر بشكل كبير استخدام أنظمة تحديد الترددات الراديوية (RFID) لتتبع حركة المخزون التجاري عبر سلاسل التوريد.
يختلف الوضع تمامًا بالنسبة لعلامات تحديد الهوية بموجات الراديو (RFID) المثبتة على المعدن (MoM). فبدلًا من تجميع الطاقة من مجال انتشار في الفضاء، يجب على علامة MoM تجميع الطاقة من المجال المنعكس بالقرب من سطح المعدن. ويتم ذلك باستخدام تجويف رنيني ذي قلب عازل. يُوزّع الهوائي على سطح العلامة وداخل جسمها.
ومع ذلك، هناك تنازل ضروري يأتي مع تصميم تجويف الرنين. كلما صغر حجم التجويف، قلّ عدد الأوضاع، أي نطاق قراءة البيانات. هذا التأثير كبير لأن علامات MoM غالبًا ما تُنشر على أجسام ذات مساحة محدودة للتركيب.
هناك اعتبار آخر، وهو أن علامات MoM تُستخدم عادةً على مقربة من بعضها البعض. فالأجسام التي تُثبّت عليها تُشتّت موجات الراديو، وقد تُشكّل مناطق قراءة ظلية. تختلف هذه المناطق في المساحة تبعًا للتردد. والنتيجة هي أن إحدى العلامات قد تُظلّل عند تردد معين، ولكن ليس عند تردد آخر.
قراءة النطاق والتردد: مثال من العالم الحقيقي
كيف يرتبط هذا بأداء النظام في العالم الحقيقي؟ انظر إلى مخطط نطاق القراءة كدالة للتردد. يُظهر المخطط علامتي MoM متوفرتين تجاريًا: علامة سيراميكية بمقاس 13 مم × 7 مم، وعلامة مركبة بمقاس 10 مم × 5 مم.

تُظهر العلامة الخزفية نطاق قراءة أفضل على بعض الترددات. لكنها تنخفض في أكثر من نصف النطاق. في معظم الترددات، يكون نطاق قراءة العلامة الخزفية أقل من العلامة المركبة.
في بيئة العالم الحقيقي، ستكون قراءة مجموعة من العلامات المركبة أسرع وأكثر كفاءة لأن هذه العلامات تم تكوينها بشكل أفضل للتعويض عن تأثيرات القفز الترددي والتظليل.
من المرجح أن يرى المستخدمون الذين يختارون العلامة على أساس نطاق القراءة قراءات أبطأ وأكثر ضياعًا عند قراءة عدد كبير من العلامات في بيئات عالية الكثافة.
خاتمة
من المهم ألا يُفرط مستخدمو تقنية تحديد الهوية بموجات الراديو في تبسيط عملية اختيار العلامة بالتركيز حصريًا على نطاق القراءة. يؤثر تردد استجابة العلامة على أدائها في التطبيقات العملية. إذا أراد المستخدم جمع البيانات بسرعة وموثوقية، فمن المرجح أن يكون عرض نطاق تردد العلامات عاملًا مهمًا في عملية اختيارها.