RFID-märgendite all mõistetakse tavaliselt elektroonilisi märgiseid, mis koosnevad kiibist, antennist ja substraadist; trükitud elektroonika arenedes on aga tekkimas alternatiivne tehnoloogiline tee RFID-i tootmiseks. See hõlmab "prinditavat RFID-d", kus RFID-antennide või funktsionaalsete struktuuride moodustamiseks kasutatakse juhtivaid tinti ja printimisprotsesse, ja "kiibita RFID-d", mille puhul sildid ei tugine traditsioonilistele RFID IC-dele, vaid kodeerivad identiteedi teavet konkreetsete elektromagnetiliste struktuuride, resonantsüksuste või sagedusreaktsioonide kaudu. Kuigi neid kahte mõistet saab kombineerida, ei ole need identsed.
Mis on prinditav RFID?
Prinditavat RFID-d võib mõista kui teatud RFID-funktsioonide integreerimist printimis- ja tootmisprotsessi. Kui traditsioonilised RFID-antennid nõuavad tavaliselt söövitamist (nt alumiiniumi või vase söövitamist) või muid spetsiaalseid antennide valmistamise meetodeid, siis prinditav RFID keskendub juhtivate tintide kasutamisele juhtivate ahelate moodustamiseks otse substraatidele, nagu paber, PET või õhukesed kiled. Selle lähenemisviisi tähtsus ei seisne mitte ainult tootmisetappide vähendamises, vaid ka RFID-struktuuride integreerimise hõlbustamises pakendite trükkimise, etikettide printimise ja paindliku elektroonika tootmisega.
Suuremahulise etiketi tootmisel saab printimisprotsesse kombineerida rullist rulli valmistamisega, mis võimaldab RFID-antenne, sensorstruktuure ja isegi toote esteetikat realiseerida ühes tootmissüsteemis. Konkreetse protsessi valik sõltub sellistest teguritest nagu juhtiv tint, substraadi pinna omadused, antenni mõõtmed, töösagedus ja nõutav tootmiskiirus; ei saa lihtsalt eeldada, et "prinditav" võrdub automaatselt madalamate kuludega.
Mille poolest erineb kiibita RFID tavalisest RFID-st?
Kiibita RFID põhiomadus on RFID IC puudumine. Traditsioonilised UHF- ja HF-sildid salvestavad tavaliselt andmeid, nagu UID-d või EPC-d, kiibile, mis hõlbustab ka lugejaga suhtlemist; Seevastu Chipless RFID-sildid kodeerivad teavet oma füüsilise struktuuri kaudu. Lugejad tuvastavad need sildid, analüüsides peegeldunud signaali omadusi, nagu sagedus, amplituud, faas või ajaline reaktsioon, muutes need sarnasemaks "prinditud elektromagnetiliste struktuuridega, mida saab lugeda juhtmevabalt". Kiibita RFID-i IEEE definitsioonid rõhutavad ka seda, et identiteediteave tuletatakse pigem passiivsete struktuuride poolt genereeritud elektromagnetilistest signatuuridest kui kiibis olevast digitaalsest mälust. See arhitektuur vähendab sõltuvust pooljuhtkiipidest, muutes selle eriti sobivaks odavate, üliõhukeste, paindlike ja ühekordselt kasutatavate RFID-märgendite väljatöötamiseks. Kuid kiibita RFID ei asenda traditsioonilisi RFID-silte otseselt; Lõplikku jõudlust mõjutavad sellised tegurid nagu andmemaht, lugemisvahemik, kodeerimistihedus, töökeskkond ja süsteemituvastusalgoritmid. Uuringud näitavad, et andmemahu ja tuvastamise usaldusväärsuse suurendamine on endiselt kriitiline väljakutse kiibita RFID-i laialdasel kasutuselevõtul.
Kas prinditavat RFID-d ja kiibita RFID-d saab kombineerida?
Jah, ja see on väärtuslik suund trükitud elektroonika valdkonnas. Kiibita RFID-märgise saab luua juhtiva tinti abil antennide, resonaatorite või kodeerimisstruktuuride moodustamiseks, kehastades nii "kiibita" kui ka "prinditavaid" omadusi. Selliste rakenduste puhul nagu paberil põhinev pakend, odav märgistamine ja teatud ühekordsed kasutusalad, vähendab see struktuur elektrooniliste komponentide arvu ja ühtlustab sildi valmistamise traditsiooniliste printimisprotsessidega.
Lisaks saab kiibita RFID-s kasutatavaid elektromagnetilisi struktuure projekteerida anduritena toimima. Kui keskkonnategurid, nagu temperatuur, niiskus või rõhk, muudavad märgise elektromagnetilisi omadusi, saab lugeja selle teabe salvestada, tuvastades muutused resonantssageduses või peegeldunud signaalides. Järelikult ei piirdu prinditav RFID pelgalt tuvastamisega; seda saab integreerida selliste tehnoloogiatega nagu prinditud andurid, nutikad pakendid ja RFID-andur.
Millised rakendused sobivad selle tehnoloogia jaoks kõige paremini?
Prinditavate ja kiibita RFID-rakenduste eesmärk ei ole üldjuhul sobitada suure jõudlusega UHF RFID-märgendite lugemisvahemikku, vaid pigem tegeleda konkreetsete kulu, paksuse, paindlikkuse või prinditavuse vajadustega. Näiteks võib nutikas pakend integreerida RFID-struktuure otse pakkematerjalidesse; tööstuslikud andurirakendused võivad mehaanilise pinge tuvastamiseks kasutada resonantsstruktuure; ja temperatuuri või niiskuse jälgimine võib võimendada RF-reaktsiooni nihkeid, mis on põhjustatud materjali dielektriliste omaduste muutustest. Asjakohased uuringud hõlmavad selliseid valdkondi nagu toiduainete pakendamine, struktuurilise tervise jälgimine, keskkonnaseire ja muud asjade Interneti tuvastamise stsenaariumid.
Konkreetse projekti jaoks prinditava RFID-i, kiibita RFID-i ja traditsioonilise RFID-i vahel valimisel on vaja põhjalikku hindamist, võttes arvesse selliseid tegureid nagu lugemisulatus, andmemaht, sildi maksumus, tootmismeetodid ja töökeskkond. Kui projekt nõuab märkimisväärset EPC andmemahtu, stabiilset pikamaa lugemist või küpset RFID-vahevara ökosüsteemi, säilitab traditsiooniline kiibipõhine RFID selged tehnilised eelised; vastupidi, kui nõuded seavad esikohale üliõhukesed profiilid, trükitud tootmine, odav identifitseerimine või traadita tuvastus, võib kiibita RFID pakkuda alternatiivset tehnoloogilist teed.
