特別なセンサー機能を備えたRFIDタグはどのようなものですか?

最近、多くの小売店やメーカーは、RFID(RFID)タグを使用して製品を追跡します。 RFIDタグの外観は、アンテナとチップのステッカーのようなものです。 牛乳に貼り付けられた場合、または首輪にすると、受信機は、RFIDタグに保存されている製品名、ステータス、原産地を読み取ります。 また、RFIDタグは、様々な製品、エンターテインメントフロー管理、スポーツ管理の物流管理に広く使用されています。

マサチューセッツ工科大学Auto-ID Labは、RFID技術研究開発の最前線にいます。 最近、研究所は、UHF帯で働くRFIDタグを開発し、グルコース濃度とフォワーディング情報を測定し、RFIDラベルにセンサー機能を組み込んでいます。 将来的には、二酸化炭素などの環境で化学物質やガスを知覚するためにRFIDタグを使用する予定です。

サイ・ニシン・レディス マサチューセッツ工科大学の機械工学の大学院生であるカンタルディは、研究者がRFIDの機能を拡大しようとしていたと述べた。センサーを置く - 二酸化炭素やアンモニアを電気なしで検出する巨大で安い検出ネットワークを形成するために、あらゆる場所で可能なRFIDラベル。 プールは動力を与えられたです。 Kantareddy co は、研究科学者 Rahul Bhattacharya とともにこの新しい RFID ラベルを開発しました。, マサチューセッツ工科大学とSanjay Sarma でオープンスタディの副社長, ダニエル・フォート・フラワーズ機械工学の教授.

サーマは、RFIDタグが最も安価で最も低い電力RF通信ツールであることを述べています。 そのため、RFIDタグの融合センシング機能は、物事のインターネットの研究でマイルストーンです。 アンテナ中心の設計はマルチパスの干渉を脱出することは困難です。

それ以前は、電池なしで電池と受動RFIDのアクティブRFIDを含む多くのタイプのRFIDタグがありました。 2つのタグには小さなアンテナが含まれています。 ユーザーは、リーダーを介してタグのマイクロチップで情報を読むことができます。 アクティブRFIDタグは、外部のエネルギー供給を必要としません。パッシブRFIDタグは、リーダーによって放出されるマイクロ波を介してエネルギーを得ます。

最近、研究者は、感知機能をパッシブRFIDタグに統合しようとしています。 努力の方向は、主に環境の特定の要因に反応するアンテナを開発し、アンテナは、特定の物質が検出されることを示す異なる周波数または異なる信号強度で読者にデータを送信します。

たとえば、Sarma チームは、異なる湿度レベルで異なる波形で信号を伝送する RFID タグ アンテナを設計しました。 彼らはまた、血管を介して貧血を検出することができるRFIDタグを設計しました。

しかし、カンタルディは、この特定の反応アンテナに弱点があることを信じています。これはマルチパス干渉です。 つまり、リーダーはRFIDタグからの直接応答信号だけでなく、読者のマルチパス信号を環境反射を介して到達する直接応答信号を受信します。 マルチパス信号は、情報の正常な受信を妨げる, 偽の警報または見逃された警報をもたらす.

破片に基づく新しい設計

サルマチームは、チップに関する記事を作るための別の方法を持っています。 市場では、半アクティブ(電池ではなくアクティブ信号)で動作するRFIDチップを購入し、パッシブ2モードに標準アンテナを追加します。 その後、チップセットが特定の環境刺激の下でのみ半アクティブRFIDモードを有効にし、特定の信号のセットを起動する市場チップに新しいチップを追加しました。 この信号は、パッシブRFIDモードとは異なり、環境に特定の物質がある受信機を確実に知らせることができます。 Kantareddyは、このスキームは、アンテナに基づくRFID技術センシングよりも信頼性が高く、マルチパス効果による干渉に敏感ではないと述べた。 次に、送信されたデータの信頼性をさらに向上し、新しいデータフォーマットを研究し、送信信号の電力を強化することにより、誤った警報の確率を低下させます。 Bhattacharyyaは、新しいスキームはまた、アンテナベースのRFIDセンシング技術に基づいて主要な問題に対処することを強調しています - 同時に多くのRFIDタグの相互干渉。 複数の短い範囲のパッシブタグでパズルされているユーザーは、今距離に読者を置くことができ、読者は環境が特定の物質を持っているときだけアラームを与えます。

プラグ アンド プレイ センサー

実証実験では、市販のグルコースセンサーに基づいてRFIDグルコースセンサーを実証しました。 ラベルにグルコースが露出すると、センサーの電解液が化学反応して、電気を発生させ、RFIDに付加的なエネルギーを供給します。 次に、パッシブモードからセミアクティブモードへRFIDタグを切り替えます。 より多くのグルコースが追加され、半動モードが長くなります。

Kantareddyは、ユーザーがセミアクティブモード信号を受信したら、ラベルがグルコースを発見したことを知っていると言います。 ユーザーは、半アクティブモードの持続時間に基づいて、グルコースコンテンツをさらに決定することもできます。

もちろん、新しいRFIDグルコース検出器の現在の性能は、販売されていない成熟したグルコース検出器のそれよりも優れています。 チームの主な目標は、カンタルディは、グルコースディ検出器を開発するものではありませんが、新しいRFIDディテクタが従来のアンテナベースのRFIDディテクタよりも、より確実に信号を送信することができることを示しています。

さらに、ターゲット材料が感知されていないとき、新しいRFIDディテクタは、一方の手にとってより効率的です。 RFIDタグは受動モードで機能し、電力を消費しません。 一方、環境のターゲット物質は、検出器と接触してエネルギーを生成しますので、信号を送信するプロセスはバッテリーよりもはるかに多くありません。 現時点では、新しいRFIDタグによって送信された信号は10m先の外で受けることができますが、既存の技術は1〜2mしか受け取れません。

次に、一酸化炭素検知器を開発する予定です。 Kantareddy は、アンテナに基づく RFID センサーの設計は、各特定のターゲット材料のアンテナを再設計する必要があることを指摘しました。 新しい設計はアンテナを変える必要はありません、それはターゲット材料の検出の破片を加える必要があります。

そのため、新しいRFIDセンサーは、ボイラーやガスパイプなどのキーシステムを監視するために、低コストかつ大きな領域に導入することができます。