Радиочастотная идентификационная метка на поверхностных акустических волнах
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?вой группы. Примером таких функции могут быть перезаписываемый EPC, шифрование данных и т.п.
Класс 2. Группа полупассивных меток. К этой группе были отнесены все метки, использующие дополнительно источник питания. При этом основным источником питания должна являться излучаемая считыватель энергия.
Класс 3. Группа активных меток. Эти метки содержат встроенный источник питания, полностью обеспечивающий метку необходимой энергией вне зависимости от считывателя.
Класс 4. Группа активных меток. Эти метки не только содержат встроенный источник питания, но и набор определенной логики, позволяющей метке обмениваться данными с такой же меткой или обычным считывателем.
Наиболее перспективными сегодня являются системы,использующие новейший СВЧ протокол Generation 2, предложенный организацией по стандартизации EPCglobal. Generation 2 представляет собой концепцию с улучшенными качествами и стандартами работы, такими как функционирование нескольких считывателей в непосредственной близости друг от друга, соответствие всем нормам мировых регулирующих органов, высокий уровень качества считываемости меток, высокая скорость считывания, возможность многоразовой записи информации на метки и повышенный уровень безопасности. Данный протокол полностью соответствует существующим требованиям.
1.5 Актуальность ПАВ-устройств. Выводы
Таким образом мы выяснили, что преимущества RFID систем делают возможным применение её в различных сферах торговли, производства, логистики и безопасности:
- системы контроля и управления доступом;
- управление производством и технологическими циклами;
- беспроводные платежные системы;
- учет и контроль грузовых перевозок;
- автоматизация складирования;
- электронная маркировка товаров в торговле;
- электронная маркировка книг в библиотеках.
Для наглядного примера того, что РЧИД-метки на ПАВ способны составить конкуренцию чиповым меткам, произведем сравнение наиболее ярких представителей каждого класса, представив их характеристики в виде таблицы 1.3.
Таблица 1.3 Сравнительная характеристика пассивных РЧИД- меток, работающих в диапазоне частот 850 960 МГц
НаименованиеESCOR-SAW [10]RI -UHF 00C02-03G2 [11]ПроизводительООО ОПФ ПИК (Россия)T. Instruments (США)ВидМетка на ПАВМетка на основе чипаРазмеры200x30095,25x38,1Рабочая температураот -100 до 300 0С-40 тАж+65 0СДальность считыванияДо 10 мДо 7 мЕмкость данныхДо 96 битДо 96 битСрок использованияБолее 10 летДо 10 летРадиационная стойкостьДо 5 МрадВыход из строя
Из всего вышеизложенного определим возможные сферы применения меток на ПАВ:
1) Системы управления и контроля для транспортных средств.
2) Учет и регистрация автомобильных, железнодорожных и морских контейнеров.
4) Электронный номер (паспорт) транспортного средства.
8) Бесконтактные датчики давления, температуры и т.п
Все вышеперечисленные сферы применения транспондеров на ПАВ по своей сути являются наиболее требовательными к условиям эксплуатации систем радиочастотной идентификации и, что не менее важно, к надежности изделия, чего не может обеспечить чиповая метка.
Таким образом, проектируемая метка должна обеспечить максимально возможную дальность считывания, оптимальную конструкции, большую емкость данных и, вместе с этим, низкую стоимость. Кроме того, необходимо предусмотреть такую конструкцию, которая бы имела незначительные потери сигнала при считывании, а так же возможность считывания в поле действия ридера нескольких меток подобного типа. Все это будет определяться технологией изготовления, точностью расчетов и правильным подбором материалов.
2. Основная часть
- Выбор исходных материалов
- Основные требования к материалам подложек устройств на ПАВ
В устройствах на ПАВ в качестве материала подложки, как правило, используются пьезоэлектрики. Это связано со способом возбуждения звуковых волн с помощью встречно-штыревых преобразователей [12].
Перечислим наиболее важные характеристики материалов для устройств на ПАВ:
Квадрат коэффициента электромеханической связи (КЭМС) дает количественное описание пьезоэлектрического эффекта. Он определяет соотношение между электрической и механической энергиями в пьезоэлектрике.
Данный параметр определяют экспериментально путем изменения времени распространения ПАВ между входным и выходным ВШП до и после нанесения на свободную поверхность между преобразователями металлической пленки.
Такие наиболее важные характеристики устройств на ПАВ, как относительная ширина полосы пропускания и вносимые потери, могут быть представлены в виде явных функций КЭМС. При заданном уровне вносимых потерь материал с большим значением КЭМС позволяет реализовать более широкополосное устройство.
Температурный коэффициент задержки (ТКЗ) относительное изменение времени задержки, соответствующее изменению температуры на один градус. Значение ТКЗ определяют экспериментально путем измерения температурной зависимости частоты автогенератора с линией задержки на ПАВ.
Обычно материалы с большим значением КЭМС имеют худшую температурную стабильность (т.е. большие значения ТКЗ). Большое значение КЭМС показывает, что механические свойства более чувствительны к изменениям температуры.
Очевидно, что при жестких требованиях к температурной стабильности устройств предпочтительнее использовать материалы с малым з