本文介紹了使人們保持聯(lián)系的RFID應(yīng)用程序。它討論了關(guān)于RFID的簡(jiǎn)短討論，它們是用于智能連接的微型UHD解決方案以及用于電纜和連接器的HF解決方案。

無(wú)線識(shí)別系統(tǒng)（如RFID）與電纜和連接器有什么關(guān)系？RFID領(lǐng)域的最新發(fā)展為節(jié)省成本，增加連接的透明度和可靠性創(chuàng)造了新的可能性。RFID技術(shù)可以將電纜轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄軐?duì)象，該智能對(duì)象可以在其生命周期的任何時(shí)候，在世界任何地方提供有關(guān)其自身的信息。

射頻識(shí)別

RFID是射頻識(shí)別的縮寫(xiě)。這個(gè)名字本身就解釋了很多有關(guān)這項(xiàng)技術(shù)的知識(shí)。它是在利用電磁場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)識(shí)別物體的一種方法，但不僅如此。附加到它們所標(biāo)識(shí)的對(duì)象上的標(biāo)簽還合并了一個(gè)內(nèi)存，可以在其中存儲(chǔ)和更改有關(guān)對(duì)象的數(shù)據(jù)。該概念的多功能性和實(shí)用性的一個(gè)重要方面是，所謂的“無(wú)源” RFID不需要電池或標(biāo)簽側(cè)面的任何其他電源即可發(fā)揮作用。

上圖顯示了RFID系統(tǒng)的基本元素。讀取器/寫(xiě)入器（讀取器）的天線產(chǎn)生的磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)為心臟處的芯片（IC –集成電路）供電，使其能夠執(zhí)行所有必要的操作。因此，RFID是一種能量收集技術(shù)。盡管通過(guò)閱讀器磁場(chǎng)傳輸?shù)墓β首阋詫?shí)現(xiàn)IC中的操作，但不足以主動(dòng)將必要的數(shù)據(jù)傳輸回閱讀器。所使用的原理類(lèi)似于雷達(dá)，并被正式稱(chēng)為反向散射，這意味著標(biāo)簽以定義的方式使閱讀器天線所產(chǎn)生的場(chǎng)失真。該天線和閱讀器的前端電路需要足夠靈敏以檢測(cè)這些失真。

這種通信形式的詳細(xì)信息在全球標(biāo)準(zhǔn)中定義。表1（上文）概述了這些標(biāo)準(zhǔn)和可實(shí)現(xiàn)的通信范圍。在本文中，我們將重點(diǎn)介紹UHF和HF RFID。由于波長(zhǎng)較短，與LF解決方案相比，這些技術(shù)在標(biāo)簽大小和成本（相對(duì)于通信范圍）方面提供了最佳性能。圖2（下圖）顯示了RFID中最新解決方案之一的示例：標(biāo)簽?zāi)K。RFID模塊中的這一新概念可實(shí)現(xiàn)兩種不同的用途：一種是將這些模塊與增強(qiáng)天線一起使用，這是傳統(tǒng)方式。另一個(gè)選項(xiàng)允許這些標(biāo)簽?zāi)K利用其自身內(nèi)置的天線功能。因此，它們充當(dāng)完整的標(biāo)簽。但是，這些模塊的最小尺寸限制了通訊范圍。如有需要，

在制造過(guò)程中將標(biāo)簽嵌入電纜或連接器的可能性使各種成本降低并創(chuàng)造了附加價(jià)值。這始于在各個(gè)生產(chǎn)步驟中將標(biāo)簽用于過(guò)程控制目的的可能性，并擴(kuò)展到跟蹤分布甚至是電纜安裝完成后的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)。由于標(biāo)簽在電纜的整個(gè)生命周期內(nèi)都保持不變，因此它也可以在電纜壽命終止（EOL）時(shí)用于任何類(lèi)型的必要過(guò)程。這意味著EOL的確切日期將變得可見(jiàn)。電纜的整個(gè)生命周期將對(duì)電纜制造商和其他對(duì)此數(shù)據(jù)感興趣的利益相關(guān)者透明。

用于智能連接的微型UHF解決方案

如圖2所示，UHF解決方案顯然是最小的。封裝尺寸為2 x 1.2mm或3.2 x 1.6mm，典型高度為0.55mm，顯然使其成為空間受限的應(yīng)用的唯一選擇。此外，它在選擇物體上或物體中的位置時(shí)提供了極大的靈活性。可以將其膠??粘到表面，放置在空腔中或嵌入塑料中。即使很小，也可以實(shí)現(xiàn)超過(guò)7mm的通訊距離。

圖3顯示了可達(dá)到的讀取范圍與讀取器所需功率的關(guān)系。通過(guò)閱讀器功能實(shí)現(xiàn)的范圍可擴(kuò)展性也表明，該UHF標(biāo)簽?zāi)K是理想的選擇。如果需要單獨(dú)可靠地識(shí)別彼此靠近的電纜或連接器。具有此類(lèi)嵌入式UHF標(biāo)簽的電纜或連接器將成為智能對(duì)象。也可以更改此信息并添加新信息。作為一個(gè)系統(tǒng)，現(xiàn)在有兩種解決方案。

第一種情況是個(gè)人身份識(shí)別情況。在這種情況下，例如，出于維護(hù)目的或在安裝過(guò)程中，操作員或技術(shù)人員應(yīng)識(shí)別單個(gè)電纜。下面的圖4顯示了一個(gè)便攜式閱讀器，該閱讀器可以與微型標(biāo)簽通信并具有藍(lán)牙接口。這意味著它可以連接到智能手機(jī)或平板電腦，維護(hù)技術(shù)人員可以在平板電腦上處理電纜中的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，他還可以將數(shù)據(jù)寫(xiě)入電纜或連接器上的標(biāo)簽，例如實(shí)際的維護(hù)或操作日期，測(cè)量結(jié)果或端口號(hào)。系統(tǒng)可能會(huì)給操作員處理說(shuō)明，這些說(shuō)明是根據(jù)電纜上的數(shù)據(jù)組合以及其平板電腦或智能手機(jī)上的系統(tǒng)創(chuàng)建的。

電纜和連接器的HF解決方案

可靠識(shí)別電纜和連接器的另一種選擇是帶有天線的微型標(biāo)簽，類(lèi)似于右側(cè)的圖7所示。它們?cè)贖F RFID頻段中工作，因此它們更大一點(diǎn)，因?yàn)檩^低的頻率需要更大的天線。8.5 x 8.5 mm標(biāo)簽提供的最大讀取范圍為40 mm，而3.2 x 3.2 mm解決方案仍提供的最大讀取范圍為15 mm。與上述UHF解決方案相比，閱讀器方面的情況甚至更舒適。除了上面顯示的小型便攜式閱讀器外，幾乎可以使用任何符合ISO 15693或ISO 14443的HF閱讀器。這意味著，如果在模塊中使用兼容的IC，則支持NFC的移動(dòng)電話可以直接與標(biāo)簽通信。結(jié)果，如果將標(biāo)簽嵌入電纜或連接器中，服務(wù)技術(shù)人員唯一需要檢查其身份和規(guī)格的是他的手機(jī)。這也使他有機(jī)會(huì)連接到數(shù)據(jù)庫(kù)并檢索有關(guān)連接器的更多信息。當(dāng)然，當(dāng)使用帶有藍(lán)牙接口的閱讀器時(shí)，也是如此，例如上面顯示的那些。

編輯：hfy