無線識別系統(tǒng)（如RFID）與電纜和連接器有什么關(guān)系？

本文介紹了使人們保持聯(lián)系的RFID應用程序。它討論了關(guān)于RFID的簡短討論，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。

無線識別系統(tǒng)（如RFID）與電纜和連接器有什么關(guān)系？RFID領域的最新發(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ο?，該智能對象可以在其生命周期的任何時候，在世界任何地方提供有關(guān)其自身的信息。

射頻識別

RFID是射頻識別的縮寫。這個名字本身就解釋了很多有關(guān)這項技術(shù)的知識。它是在利用電磁場和磁場時識別物體的一種方法，但不僅如此。附加到它們所標識的對象上的標簽還合并了一個內(nèi)存，可以在其中存儲和更改有關(guān)對象的數(shù)據(jù)。該概念的多功能性和實用性的一個重要方面是，所謂的“無源” RFID不需要電池或標簽側(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/寫入器（讀取器）的天線產(chǎn)生的磁場或電磁場為心臟處的芯片（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)。盡管通過閱讀器磁場傳輸?shù)墓β首阋詫崿F(xiàn)IC中的操作，但不足以主動將必要的數(shù)據(jù)傳輸回閱讀器。所使用的原理類似于雷達，并被正式稱為反向散射，這意味著標簽以定義的方式使閱讀器天線所產(chǎn)生的場失真。該天線和閱讀器的前端電路需要足夠靈敏以檢測這些失真。

這種通信形式的詳細信息在全球標準中定義。表1（上文）概述了這些標準和可實現(xiàn)的通信范圍。在本文中，我們將重點介紹UHF和HF RFID。由于波長較短，與LF解決方案相比，這些技術(shù)在標簽大小和成本（相對于通信范圍）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：標簽模塊。RFID模塊中的這一新概念可實現(xiàn)兩種不同的用途：一種是將這些模塊與增強天線一起使用，這是傳統(tǒng)方式。另一個選項允許這些標簽模塊利用其自身內(nèi)置的天線功能。因此，它們充當完整的標簽。但是，這些模塊的最小尺寸限制了通訊范圍。如有需要，

在制造過程中將標簽嵌入電纜或連接器的可能性使各種成本降低并創(chuàng)造了附加價值。這始于在各個生產(chǎn)步驟中將標簽用于過程控制目的的可能性，并擴展到跟蹤分布甚至是電纜安裝完成后的現(xiàn)場服務。由于標簽在電纜的整個生命周期內(nèi)都保持不變，因此它也可以在電纜壽命終止（EOL）時用于任何類型的必要過程。這意味著EOL的確切日期將變得可見。電纜的整個生命周期將對電纜制造商和其他對此數(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用的唯一選擇。此外，它在選擇物體上或物體中的位置時提供了極大的靈活性?？梢詫⑵淠z??粘到表面，放置在空腔中或嵌入塑料中。即使很小，也可以實現(xiàn)超過7mm的通訊距離。

圖3顯示了可達到的讀取范圍與讀取器所需功率的關(guān)系。通過閱讀器功能實現(xiàn)的范圍可擴展性也表明，該UHF標簽模塊是理想的選擇。如果需要單獨可靠地識別彼此靠近的電纜或連接器。具有此類嵌入式UHF標簽的電纜或連接器將成為智能對象。也可以更改此信息并添加新信息。作為一個系統(tǒng)，現(xiàn)在有兩種解決方案。

第一種情況是個人身份識別情況。在這種情況下，例如，出于維護目的或在安裝過程中，操作員或技術(shù)人員應識別單個電纜。下面的圖4顯示了一個便攜式閱讀器，該閱讀器可以與微型標簽通信并具有藍牙接口。這意味著它可以連接到智能手機或平板電腦，維護技術(shù)人員可以在平板電腦上處理電纜中的數(shù)據(jù)。當然，他還可以將數(shù)據(jù)寫入電纜或連接器上的標簽，例如實際的維護或操作日期，測量結(jié)果或端口號。系統(tǒng)可能會給操作員處理說明，這些說明是根據(jù)電纜上的數(shù)據(jù)組合以及其平板電腦或智能手機上的系統(tǒng)創(chuàng)建的。

電纜和連接器的HF解決方案

可靠識別電纜和連接器的另一種選擇是帶有天線的微型標簽，類似于右側(cè)的圖7所示。它們在HF RFID頻段中工作，因此它們更大一點，因為較低的頻率需要更大的天線。8.5 x 8.5 mm標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的移動電話可以直接與標簽通信。結(jié)果，如果將標簽嵌入電纜或連接器中，服務技術(shù)人員唯一需要檢查其身份和規(guī)格的是他的手機。這也使他有機會連接到數(shù)據(jù)庫并檢索有關(guān)連接器的更多信息。當然，當使用帶有藍牙接口的閱讀器時，也是如此，例如上面顯示的那些。

編輯：hfy