Retrodispersión en RFID

Estoy leyendo y tratando de entender acerca de la comunicación RF ID.

Leí que el receptor transmite los datos binarios al transmisor mediante modulación de retrodispersión.

Pero me resulta un poco difícil entender cómo funciona la comunicación de retrodispersión y cómo el lector RFID puede actuar como transmisor y receptor en todo momento. ¿El lector envía la señal por un corto período de tiempo como transmisor y luego actúa como receptor?

Me gustaría entender la comunicación de retrodispersión con un poco más de detalle. Traté de buscar para encontrar una comprensión más profunda, pero no pude obtenerlo en ninguna parte.

Prueba aquí para empezar. Creo que puedes descargar el documento allí. Es una descripción general. Tal vez se pueda encontrar algo útil. (No tengo ninguna habilidad en esta área. Solo me interesa un tema relacionado: retrodispersión ambiental ).
Tengo la misma pregunta que tienes. ¿Es la fase lo que cambia? Como imagine que el remitente remitente envía una señal de 1 Hz en t=0. Y recibe una señal de 1 Hz en t=0.1. Bien, la primera señal tiene un pico en t=0s, pero la señal devuelta tiene un pico en t=0.1s. Esto debe significar que la señal devuelta provino de otro lugar.

Respuestas (2)

Hay varios estándares y no estoy seguro de a cuál de ellos te refieres.

Encontrará mucha información sobre el tema en "Manual de RFID: fundamentos y aplicaciones en tarjetas inteligentes sin contacto, identificación por radiofrecuencia y comunicación de campo cercano" de Klaus Finkenzeller (un antiguo colega mío ;-).

Hay un extracto en pdf de la versión alemana del libro disponible en Internet. Tal vez ya responda a sus preguntas.

Veamos dos de los estándares. Sólo con uno de ellos estoy más familiarizado.

  • NFC (comunicación de campo cercano). Funciona a 13,56 MHz en distancias en el rango de hasta aprox. 10 cm o menos. Es decir, funciona claramente en el campo cercano de la RF. Se utiliza con etiquetas RFID y tarjetas inteligentes sin contacto y se especifica en la serie de normas ISO/IEC 14443 .

    Allí ( por ejemplo , la sección "8.2 Comunicación PICC a PCD") dice que la comunicación desde la tarjeta (llamada PICC) al lector (llamado IFD) se realiza mediante modulación de carga , es decir, el PICC carga su circuito LC resonante utilizado para extraer energía del campo de RF con el patrón de bits de datos que quiere enviar al IFD.

    Esto es equivalente a que el PICC envíe su "propia" fase de señal sincrónicamente al campo de RF de los lectores que interfiere con el campo de RF de los lectores. Entonces, si el IFD "bombea" potencia constante en el campo de RF, puede detectar los datos del PICC midiendo la fuerza del campo de su propia señal, por ejemplo, monitoreando el voltaje en la bobina TX/RX del IFD.

    (ver extracto del libro mencionado anteriormente: S. 49 (p. 20 en pdf), Abb. 3.16)

    El IFD transmite continuamente un campo de RF (excepto en pausas muy breves si se utiliza 100% ASK, consulte las especificaciones) para suministrar energía al PICC .
    La comunicación de datos , sin embargo, desde IFD a PICC y viceversa es semidúplex , es decir, solo una parte transmite datos (= modulando el campo de RF) a la vez.

  • Estándares que utilizan frecuencia en el rango UHF o incluso microondas en distancias de varios metros. Esto ya no está en el campo cercano y aquí es donde el término "retrodispersión" tiene sentido, es decir, la señal de la etiqueta (o cualquier dispositivo) al lector se ve como una señal más o menos independiente. El lector consta de un transmisor y un receptor y tiene un circulador para separar la potencia de RF que sale y entra de la antena.

    (ver extracto del libro mencionado anteriormente: S. 58 (p. 29 en pdf), Abb. 3.25)

Gracias por tu respuesta @Curd. Este es mi entendimiento: "Cuando la etiqueta está en el campo magnético del lector, el voltaje es inducido en la etiqueta y es rectificado por el diodo y el voltaje inducido alimenta el IC. Entonces, cuando el IC está alimentado, la modulación de carga (encender o apagar el transistor que está conectado al IC) sucede. Cuando esto sucede, la corriente consumida por la bobina primaria aumenta cuando el transistor en la etiqueta se enciende y viceversa. Pero, ¿cómo son los bits de la etiqueta a el lector se transmiten?" Si es correcto?
@Newbie: amplié mi respuesta al diferenciar entre NFC y técnicas de comunicación en el campo lejano de RF y agregué algunos enlaces a la literatura.

Para un lector RFID simple acoplado magnéticamente, el lector proporciona la energía para alimentar la etiqueta RFID. Entonces, si observa la corriente CA consumida por el circuito generador de campo magnético del lector RFID, verá un pequeño aumento a medida que acerca la etiqueta al campo magnético del lector.

¿Está bien hasta ahora?

Por lo tanto, si la etiqueta está en el campo magnético y activada, y la etiqueta moduló su propia corriente CC que extrae a través de su bobina captadora y rectificador, también "vería" una modulación de corriente CA en el lector. Por supuesto, es solo un pequeño cambio en la corriente CA que se ve en el lector, pero eso es suficiente para poder reconstruir la modulación impuesta por la etiqueta.

Así es como una etiqueta se comunica con el lector.

¿El lector envía la señal por un corto período de tiempo como transmisor y luego actúa como receptor?

Tiene que. El protocolo de datos significa que si el lector envía datos, es en forma de paquete y, una vez que ese paquete se entrega a la etiqueta, el lector espera una respuesta de la etiqueta (normalmente).

¿Lo que describe aquí es técnicamente comunicaciones de retrodispersión ? ¿O el OP está equivocado al sugerir que la tecnología RFID implica retrodispersión?
@jonk en su enlace, se encuentra en "B" (categorías) en la página 4 (transmisor pasivo).
Bueno. Gracias. En la retrodispersión ambiental, no hay recolección de energía ni potencia inductiva a través del acoplamiento magnético. Iré a revisar esa sección mañana. ¡Gracias!
Tabla 2, fila etiquetada como "pasivo". Entiendo. Sin embargo, utiliza la recolección de energía. No es a lo que estoy acostumbrado cuando pienso en esto. Aunque la recolección de energía es ciertamente una opción con los transmisores de retrodispersión ambiental, no es un requisito. Pueden ser simplemente micropotencia, que es la clave ya que los transmisores de retrodispersión en realidad no se irradian a sí mismos y no tendrían (al menos EE. UU.) Supervisión regulatoria de comunicaciones porque todo lo que hacen es alterar ligeramente los campos existentes a su alrededor. ¡Gracias de nuevo!
@Andyaka, gracias por la respuesta. Me he tomado un tiempo para entender. Este es mi entendimiento: "Cuando la etiqueta está en el campo magnético del lector, el voltaje es inducido en la etiqueta y es rectificado por el diodo y el voltaje inducido alimenta el IC. Entonces, cuando el IC está alimentado, la modulación de carga (encender o apagar el transistor que está conectado al IC) sucede. Cuando esto sucede, la corriente consumida por la bobina primaria aumenta cuando el transistor en la etiqueta se enciende y viceversa. Pero, ¿cómo son los bits de la etiqueta a el lector se transmiten?"
@novato, la etiqueta modula su propio consumo de corriente y esto hace que la entrada de energía al lector (primario) se module. Esa modulación ES los datos.
@Andyaka, gracias. Entonces, la etiqueta modula su propio consumo de corriente. Y la entrada se modula en consecuencia a la derecha. Pero la entrada (lector - la fuente) solo está transmitiendo, ¿verdad? No está recibiendo, quiero decir como - no en el estado del receptor, para entender la modulación, ¿verdad?
El lector está emitiendo un campo constante pero la etiqueta está modulando ese campo, por lo tanto, el lector puede detectar esa modulación en el campo. Puede detectarlo debido a pequeños cambios en la corriente consumida al producir lo que cree que es un campo constante. Sí, el lector necesita tener ese circuito de detección, de lo contrario no puede saber que hay una modulación causada por la etiqueta @Newbie
Gracias. Entonces, ¿el circuito de detección estaría encendido y apagado durante algún tiempo para detectar la modulación?
@Newbie, el circuito de detección del lector estaría encendido (activo) cuando sea apropiado estar activo.
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