01Trägerenergie
Ein Reader erzeugt eine kontinuierliche HF-Trägerwelle über die Antenne. Passive Tags ernten einen kleinen Teil dieses Feldes mit einem Gleichrichter und einer Ladungspumpe im Chip. Der Chip wacht nur auf, wenn die empfangene Leistung seinen Empfindlichkeitsschwellenwert überschreitet, daher sind Abstand, Antennengewinn, Kabelverluste und Tag-Ausrichtung entscheidend.
02Rückstreumodulation
Ein passiver UHF-Tag erzeugt kein neues Funksendersignal. Er schaltet die Last an seiner Antenne zwischen Impedanzzuständen um. Dadurch ändert sich, wie viel der Reader-Trägerwelle reflektiert wird, was kleine Seitenbänder erzeugt, die der Reader-Empfänger in RN16-, EPC-, TID- oder User-Memory-Daten demoduliert.
03Nahfeld und Fernfeld
LF- und HF-Systeme nutzen hauptsächlich magnetische induktive Kopplung im Nahfeld. UHF RAIN RFID nutzt hauptsächlich elektromagnetische Ausbreitung im Fernfeld. Bei 915 MHz beträgt die Wellenlänge etwa 33 cm, daher werden praktische UHF-Lesungen durch Ausbreitung, Reflexion, Polarisation und MehrwegPropagation bestimmt.
04Link-Budget
Zwei Links müssen geschlossen werden. Der Vorwärts-Link muss genügend HF-Leistung liefern, um den Tag zu aktivieren. Der Rückwärts-Link muss genügend Rückstreuung zurückgeben, damit der Reader-Empfindlichkeitsboden erreicht wird. Ein Lesefehler kann von beiden Seiten kommen, deshalb behebt Leistungsabstimmung allein nicht immer ein Deployment.
05Materialien und Verstimmung
Wasser absorbiert UHF-Energie und Metall reflektiert oder verstimmt gewöhnliche Dipol-Tags. On-Metal-Tags fügen einen Abstandshalter oder eine abgestimmte Struktur hinzu, Textil-Tags nutzen Antennengeometrie, die Biegung übersteht, und Flüssigprodukte benötigen oft Platzierung abseits des höchsten Verlustpfads.
06Anti-Kollisions-Inventur
Reader hören in dichten Zonen nicht sauber einen Tag nach dem anderen. EPC Gen2 Inventurrunden nutzen Slot-basierte Anti-Kollision. Tags wählen Slots, antworten mit einer zufälligen RN16, und geben dann EPC-Daten nach Bestätigung preis. Session-Flags helfen zu kontrollieren, welche Tags weiter antworten.
Reader-Talks-First-Prinzip
Die meisten passiven RFID-Systeme arbeiten nach dem Reader-Talks-First-Prinzip. Der Reader sendet eine kontinuierliche Welle (CW) von HF-Energie aus. Wenn ein Tag in dieses Feld eintritt, wird es aktiviert und moduliert die Reflexion dieser Welle zur Rückkommunikation.
Koppelungsmethoden
Induktive Kopplung (LF/HF): Nutzt ein Magnetfeld. Reader-Spule und Tag-Spule bilden einen Transformator. Funktioniert nur im Nahfeld.
Strahlungskopplung (UHF): Nutzt elektromagnetische Wellen. Der Tag reflektiert einen Teil der einfallenden Energie zurück zum Reader (Backscatter). Ermöglicht Kommunikation über große Entfernungen (Fernfeld).