¿Cómo luce la etiqueta RFID con función especial del sensor?

Actualmente, muchos minoristas y fabricantes utilizan etiquetas RFID (RFID) para rastrear productos. La apariencia de la etiqueta RFID es como una pegatina con antenas y chips. Cuando se pega en una lata de leche o cuello, el receptor puede leer el nombre del producto, estado y origen almacenado en la etiqueta RFID. Además, las etiquetas RFID se utilizan ampliamente en la gestión logística de diversos productos, la gestión del flujo de entretenimiento y la gestión deportiva.

Massachusetts Institute of Technology Auto-ID Lab lleva mucho tiempo en la vanguardia de la investigación y desarrollo de tecnología RFID. Recientemente, el laboratorio ha incorporado funciones sensor en la etiqueta RFID, desarrollando una etiqueta RFID trabajando en la banda UHF, midiendo la concentración de glucosa y la información de reenvío. En el futuro, el equipo planea utilizar la etiqueta RFID para percibir químicos y gases en el medio ambiente, como el monóxido de carbono.

赛Nithin Reddy Kantareddy, estudiante graduado de ingeniería mecánica en el Massachusetts Institute of Technology, dijo que los investigadores han estado tratando de ampliar la función de RFID, poniendo un sensor - etiqueta RFID capaz en cada lugar para formar una red de detección enorme y barata para detectar monóxido de carbono o amoníaco sin electricidad. La piscina está alimentada. Kantareddy co desarrolló esta nueva etiqueta RFID con el científico de investigación Rahul Bhattacharya, y el vicepresidente de estudio abierto en Massachusetts Institute of Technology y Sanjay Sarma, profesor de ingeniería mecánica Daniel Fort Flowers.

Sarma dice que las etiquetas RFID son las herramientas de comunicación RF de potencia más baratas y más bajas. Por lo tanto, la función de detección de fusión de etiquetas RFID es un hito en la investigación de Internet de las cosas. El diseño centrado en la antena es difícil escapar de la interferencia multipática.

Antes de eso, había muchos tipos de etiquetas RFID, incluyendo RFID activo con baterías y RFID pasivo sin baterías. Las dos etiquetas contienen una pequeña antena. Los usuarios pueden leer la información en el microchip de la etiqueta a través del lector. Las etiquetas RFID activas no requieren suministro de energía externa, mientras que las etiquetas RFID pasivas adquieren energía a través del microondas emitido por el lector.

Recientemente, los investigadores han estado tratando de integrar funciones de detección en etiquetas RFID pasivas. La dirección del esfuerzo incluye principalmente el desarrollo de una antena que responda a los factores específicos en el medio ambiente, y luego la antena envía datos al lector en diferentes frecuencias o diferentes intensidades de señal, indicando que se detecta cierta sustancia.

Por ejemplo, el equipo de Sarma ha diseñado previamente una antena de etiquetas RFID que transmitirá señales con diferentes formas de onda a diferentes niveles de humedad. También diseñaron etiquetas RFID que podrían detectar anemia a través de vasos sanguíneos.

Sin embargo, Kantareddy cree que hay una debilidad en esta antena de reacción particular, que es interferencia multipática. Es decir, el lector recibe no sólo la señal de respuesta directa de la etiqueta RFID, sino también la señal de respuesta directa que alcanza la señal multipática del lector a través de la reflexión ambiental. Las señales multipáticas interfieren con la recepción normal de información, resultando en falsa alarma o alarma perdida.

Nuevo diseño basado en chip

El equipo de Sarma tiene otra manera de hacer un artículo sobre el chip. En el mercado, compran chips RFID que trabajan en una semi-activa (batería, pero no señal activa) y pasan dos modos, y luego añaden una antena estándar a ellos. Luego, agregaron un nuevo chip al chip de mercado que permitió que el chipset activara un modo RFID semiactivo sólo bajo un estímulo ambiental específico y lanzara un conjunto de señales específicas. Esta señal es diferente a la del modo RFID pasivo, que puede informar fiablemente al receptor de que hay una sustancia específica en el medio ambiente. Kantareddy dijo que este esquema es más fiable que la tecnología RFID de detección basada en la antena, y los usuarios no son susceptibles a interferencias causadas por el efecto multipático. A continuación, el equipo trabajará para mejorar aún más la fiabilidad de los datos transmitidos y reducir la probabilidad de falsa alarma estudiando el nuevo formato de datos y mejorando el poder de la señal de transmisión. Bhattacharyya enfatiza que el nuevo esquema también aborda un problema importante frente a la tecnología de detección RFID basada en la antena - la interferencia mutua de un gran número de etiquetas RFID al mismo tiempo. Los usuarios que han sido desconcertados por un gran número de etiquetas pasivas de rango corto pueden ahora poner al lector en la distancia, y el lector dará una alarma sólo cuando el medio ambiente tiene una sustancia específica.

Sensor de plug and play

En el实验o de demostración, el equipo demostró un sensor de glucosa RFID basado en un sensor de glucosa disponible comercialmente. Cuando la glucosa está expuesta a la etiqueta, el electrolito del sensor se reacciona químicamente para generar electricidad y proporcionar energía adicional para RFID. A continuación, la etiqueta RFID se cambia de modo pasivo a modo semiactivo. Cuanto más glucosa se agrega, más tiempo durará el modo semiactivo.

Kantareddy dice que una vez que un usuario recibe una señal de modo semi activo, sabe que la etiqueta ha encontrado glucosa. El usuario también puede determinar el contenido de glucosa basado en la duración del modo semiactivo.

Por supuesto, el rendimiento actual del nuevo detector de glucosa RFID también es mejor que el del detector de glucosa maduro que no está en venta. El objetivo principal del equipo, dice Kantareddy, no es desarrollar un detector de glucosa, sino mostrar que el nuevo detector RFID puede enviar señales más fiables que los detectores RFID tradicionales basados en la antena.

Además, el nuevo detector RFID es más eficiente porque, por un lado, cuando el material objetivo no se siente, la etiqueta RFID funciona en el modo pasivo y no consume electricidad; por otro lado, la sustancia objetivo en el entorno mismo produce energía en contacto con el detector, por lo que el proceso de envío de la señal no es mucho más que la batería. En la actualidad, la señal transmitida por la nueva etiqueta RFID se puede recibir fuera de 10 metros, mientras que la tecnología existente sólo puede recibir 1-2 metros de distancia.

A continuación, el equipo planea desarrollar un detector de monóxido de carbono. Kantareddy señaló que el diseño de sensores RFID basados en antenas debería rediseñar antenas para cada material objetivo específico. El nuevo diseño no necesita cambiar la antena, sólo necesita añadir el chip de detección del material objetivo.

Por lo tanto, el nuevo sensor RFID se puede desplegar en un área de bajo coste y grande para monitorear los sistemas clave como calderas y tuberías de gas.