Como é a tag RFID com função de sensor especial?

Atualmente, muitos varejistas e fabricantes usam etiquetas RFID (RFID) para rastrear produtos. A aparência da tag RFID é como um adesivo com antenas e chips. Quando é colado em uma lata de leite ou colar, o receptor pode ler o nome do produto, status e origem armazenados na tag RFID. Além disso, as tags RFID são amplamente utilizadas na gestão de logística de vários produtos, gestão de fluxo de entretenimento e gestão esportiva.

Massachusetts Institute of Technology Auto-ID Lab há muito tempo está na vanguarda da pesquisa e desenvolvimento de tecnologia RFID. Recentemente, o laboratório incorporou funções do sensor na etiqueta RFID, desenvolvendo uma etiqueta RFID trabalhando na banda UHF, medindo a concentração de glicose e encaminhando informações. No futuro, a equipe planeja usar a tag RFID para perceber produtos químicos e gases no ambiente, como o monóxido de carbono.

Sai Nithin Reddy Kantareddy, um estudante de pós-graduação em engenharia mecânica no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, disse que os pesquisadores têm tentado expandir a função de RFID, colocando um sensor - etiqueta RFID capaz em todos os lugares para formar uma rede de detecção enorme e barata para detectar monóxido de carbono ou amônia sem eletricidade. A piscina é alimentada. Kantareddy co desenvolveu este novo rótulo RFID com o cientista de pesquisa Rahul Bhattacharya, e o vice-presidente de estudo aberto no Instituto de Tecnologia de Massachusetts e Sanjay Sarma, um professor de engenharia mecânica Daniel Fort Flowers.

Sarma diz que as tags RFID são as ferramentas de comunicação RF mais baratas e mais baixas. Portanto, a função de detecção de fusão de tag RFID é um marco na pesquisa da Internet das coisas. Projeto centralizado de antena é difícil escapar de interferência multipath .

Antes disso, havia muitos tipos de etiquetas RFID, incluindo RFID ativo com baterias e RFID passivo sem baterias. As duas etiquetas contêm uma pequena antena. Os usuários podem ler as informações no microchip da tag através do leitor. As tags RFID ativa não exigem fornecimento de energia externa, enquanto as tags RFID passivas adquirem energia através do micro-ondas emitido pelo leitor.

Recentemente, pesquisadores têm tentado integrar funções de detecção em tags RFID passivas. A direção do esforço inclui principalmente o desenvolvimento de uma antena que responda aos fatores específicos no ambiente, e então a antena envia dados ao leitor em diferentes frequências ou diferentes intensidades de sinal, indicando que uma determinada substância é detectada.

Por exemplo, a equipe Sarma projetou anteriormente uma antena de tag RFID que transmitirá sinais com diferentes formas de onda em diferentes níveis de umidade. Eles também projetaram tags RFID que poderiam detectar anemia através de vasos sanguíneos.

No entanto, Kantareddy acredita que há uma fraqueza nesta antena de reação particular, que é interferência multipath. Ou seja, o leitor recebe não só o sinal de resposta direta da tag RFID, mas também o sinal de resposta direta que atinge o sinal multipath do leitor através da reflexão ambiental. Os sinais multipath interferem na recepção normal da informação, resultando em alarme falso ou alarme perdido.

Novo design baseado no chip

A equipe Sarma tem outra maneira de fazer um artigo sobre o chip. No mercado, eles compram chips RFID que funcionam em um semi-ativo (bateria, mas não sinal ativo) e passiva dois modos, e depois adicionam uma antena padrão para eles. Em seguida, eles adicionaram um novo chip ao chip de mercado que permitiu ao chipset ativar um modo RFID semi-ativo apenas sob um estímulo ambiental específico e lançar um conjunto de sinais específicos. Este sinal é diferente do que no modo RFID passivo, que pode de forma confiável informar o receptor de que há uma substância específica no ambiente. Kantareddy disse que este esquema é mais confiável do que a tecnologia RFID de detecção com base na antena, e os usuários não são suscetíveis a interferência causada pelo efeito multipath. Em seguida, a equipe trabalhará para melhorar ainda mais a confiabilidade dos dados transmitidos e reduzir a probabilidade de alarme falso, estudando o novo formato de dados e melhorando o poder do sinal de transmissão. Bhattacharyya enfatiza que o novo esquema também aborda um grande problema enfrentando tecnologia de detecção RFID baseada em antena - a interferência mútua de um grande número de tags RFID ao mesmo tempo. Usuários que foram perplexos por um grande número de tags passivas de curto alcance agora podem colocar o leitor à distância, e o leitor só vai dar um alarme quando o ambiente tem uma substância específica.

Sensor de plug and play

Na experiência de demonstração, a equipe demonstrou um sensor de glicose RFID baseado em um sensor de glicose comercialmente disponível. Quando a glicose é exposta ao rótulo, o eletrólito no sensor é quimicamente reage para gerar eletricidade e fornecer energia adicional para RFID. Em seguida, a tag RFID é trocada do modo passivo para o modo semi-ativo. Quanto mais glicose for adicionada, mais tempo o modo semi-ativo durará.

Kantareddy diz que uma vez que um usuário recebe um sinal de modo semi ativo, ele sabe que a etiqueta encontrou glicose. O usuário também pode determinar ainda mais o conteúdo de glicose com base na duração do modo semi-ativo.

阿,Naturalmente desempenho atual做新生探测器de glicose RFID também é melhor do que o do detector de glicose maduro que não está à venda. O objetivo principal da equipe, diz Kantareddy, não é desenvolver um detector de glicose, mas mostrar que o novo detector de RFID pode enviar sinais de forma mais confiável do que os detectores de RFID baseados em antenas tradicionais.

阿,尽管阿兰disso新生探测器RFID e但是eficienteporque, por um lado, quando o material alvo não é sentido, a tag RFID funciona no modo passivo e não consome eletricidade; por outro lado, a substância alvo no próprio ambiente produz energia em contato com o detector, de modo que o processo de envio do sinal não é muito mais do que a bateria. Atualmente, o sinal transmitido pela nova tag RFID pode ser recebido fora de 10 metros, enquanto a tecnologia existente só pode receber 1-2 metros de distância.

Em seguida, a equipe planeja desenvolver um detector de monóxido de carbono. Kantareddy apontou que o projeto de sensores RFID baseados em antenas deve redesenhar antenas para cada material de destino específico. O novo design não precisa mudar a antena, só precisa adicionar o chip de detecção do material alvo.

Portanto, o novo sensor RFID pode ser implantado em uma área de baixo custo e grande para monitorar os sistemas-chave, como caldeiras e tubos de gás.