Rückstreuung bei RFID

Ich lese und versuche, die RF-ID-Kommunikation zu verstehen.

Ich habe gelesen, dass der Empfänger die binären Daten mithilfe von Backscatter-Modulation an den Sender zurücksendet.

Aber ich finde es etwas schwierig zu verstehen, wie die Backscatter-Kommunikation funktioniert und wie das RFID-Lesegerät jederzeit als Sender und Empfänger fungieren kann? Sendet das Lesegerät das Signal kurzzeitig als Sender und fungiert dann als Empfänger?

Würde gerne die Backscatter-Kommunikation etwas genauer verstehen. Ich versuchte zu suchen, um ein tieferes Verständnis zu finden, konnte es aber nirgendwo finden.

Versuchen Sie hier zu beginnen. Ich denke, Sie können das Papier dort herunterladen. Es ist eine Übersicht. Vielleicht findet sich was brauchbares. (Ich habe keine Kenntnisse auf diesem Gebiet. Ich interessiere mich nur für ein verwandtes Thema: Ambient Backscatter .)
Ich habe die gleiche Frage wie Sie. Ist es die Phase, die sich ändert? Stellen Sie sich vor, der Sender sendet bei t = 0 ein 1-Hz-Signal. Und empfängt ein 1-Hz-Signal zurück bei t = 0,1. Nun, das erste Signal hat eine Spitze bei t = 0 s, aber das zurückgegebene Signal hat eine Spitze bei t = 0,1 s. Das muss bedeuten, dass das zurückgesendete Signal woanders herkam

Antworten (2)

Es gibt mehrere Standards und ich bin mir nicht sicher, auf welchen von ihnen Sie sich beziehen.

Viele Informationen zum Thema finden Sie im "RFID-Handbuch: Grundlagen und Anwendungen in kontaktlosen Chipkarten, Radiofrequenz-Identifikation und Nahfeldkommunikation" von Klaus Finkenzeller (ein ehemaliger Kollege von mir ;-).

Im Internet ist ein pdf- Auszug der deutschen Version des Buches verfügbar. Vielleicht beantwortet es schon deine Fragen.

Schauen wir uns zwei der Standards an. Nur mit einem davon bin ich vertrauter.

  • NFC (Nahfeldkommunikation). Es arbeitet bei 13,56MHz über Distanzen im Bereich bis ca. 10 cm oder weniger. Dh es arbeitet deutlich im Nahfeld der HF. Es wird mit RFID-Tags und kontaktlosen Smartcards verwendet und ist in der Normenreihe ISO/IEC 14443 spezifiziert.

    Dort ( z . B. Abschnitt „8.2 Kommunikation PICC zu PCD“) heißt es, dass die Kommunikation von der Karte (als PICC bezeichnet) zum Lesegerät (als IFD bezeichnet) durch Lastmodulation erfolgt , dh der PICC lädt seinen resonanten LC-Kreis, der verwendet wird, um Energie aus dem HF-Feld zu extrahieren mit dem Datenbitmuster, das es an das IFD senden möchte.

    Dies ist äquivalent dazu, dass der PICC seine "eigene" Signalphase synchron zum HF-Feld des Lesegeräts sendet, das das HF-Feld des Lesegeräts stört. Wenn also der IFD konstante Leistung in das HF-Feld „pumpt“, kann er die Daten des PICC erkennen, indem er die Feldstärke seines eigenen Signals misst, zB indem er die Spannung in der TX/RX-Spule des IFD überwacht.

    (siehe Auszug aus dem oben genannten Buch: S. 49 (S. 20 in pdf), Abb. 3.16)

    Das IFD sendet kontinuierlich ein HF-Feld (außer in sehr kurzen Unterbrechungen, wenn 100 % ASK verwendet wird, siehe Spezifikation), um das PICC mit Energie zu versorgen .
    Die Datenkommunikation vom IFD zum PICC und zurück erfolgt jedoch halbduplex , dh es überträgt jeweils nur ein Teilnehmer Daten (= Modulation des HF-Felds).

  • Standards verwenden Frequenzen im UHF- oder sogar Mikrowellenbereich über Entfernungen von mehreren Metern. Dies liegt nicht mehr im Nahfeld und hier macht der Begriff "Rückstreuung" Sinn, dh das Signal vom Tag (oder was auch immer für ein Gerät) zum Lesegerät wird als mehr oder weniger unabhängiges Signal angesehen . Das Lesegerät besteht aus einem Sender und einem Empfänger und hat einen Zirkulator , um die HF-Leistung zu trennen, die von der Antenne ausgeht und von ihr eingeht.

    (siehe Auszug aus dem oben genannten Buch: S. 58 (S. 29 in pdf), Abb. 3.25)

Danke für deine Antwort @Curd. Dies ist mein Verständnis: "Wenn sich das Tag im Magnetfeld des Lesegeräts befindet, wird die Spannung im Tag induziert und von der Diode gleichgerichtet, und die induzierte Spannung versorgt den IC. Wenn also der IC mit Strom versorgt wird, erfolgt die Lastmodulation (Ein- oder Ausschalten des Transistors, der mit dem IC verbunden ist).Wenn dies geschieht, steigt der von der Primärspule gezogene Strom, wenn der Transistor am Tag eingeschaltet wird und umgekehrt.Aber wie sind die Bits vom Tag zu dem Leser vermittelt werden?" Ob es richtig ist?
@Neuling: Ich habe meine Antwort erweitert, indem ich zwischen NFC- und Kommunikationstechniken im HF-Fernfeld unterschieden und einige Links zur Literatur hinzugefügt habe.

Bei einem einfachen magnetisch gekoppelten RFID-Lesegerät liefert das Lesegerät die Energie zum Betreiben des RFID-Tags. Wenn Sie sich also den Wechselstrom ansehen, der von der Magnetfelderzeugungsschaltung des RFID-Lesegeräts gezogen wird, sehen Sie einen kleinen Anstieg, wenn Sie das Tag in die Nähe des Magnetfelds des Lesegeräts bringen.

Okay so weit?

Wenn sich also das Tag im Magnetfeld befindet und aktiviert ist und das Tag seinen eigenen Gleichstrom moduliert, den es über seine Aufnahmespule und seinen Gleichrichter zieht, würden Sie auch eine Wechselstrommodulation am Lesegerät „sehen“. Natürlich ist es nur eine kleine Änderung des Wechselstroms, die am Lesegerät zu sehen ist, aber das reicht aus, um die vom Tag auferlegte Modulation rekonstruieren zu können.

So kommuniziert ein Tag mit dem Lesegerät.

Sendet das Lesegerät das Signal kurzzeitig als Sender und fungiert dann als Empfänger?

Es muss. Das Datenprotokoll bedeutet, dass, wenn das Lesegerät Daten sendet, diese in Form eines Pakets vorliegen und, sobald dieses Paket an das Tag geliefert wurde, das Lesegerät (normalerweise) auf eine Antwort des Tags wartet.

Ist das, was Sie hier beschreiben, technisch gesehen Backscatter- Kommunikation? Oder schlägt das OP falsch vor, dass die RFID-Technologie Rückstreuung beinhaltet?
@jonk auf Ihrem Link, er fällt unter "B" (Kategorien) auf Seite 4 (passiver Sender).
Okay. Danke. Bei Umgebungsrückstreuung gibt es keine Energiegewinnung oder induktive Leistung über magnetische Kopplung. Morgen schaue ich mir den Abschnitt an. Danke!
Tabelle 2, Zeile mit der Bezeichnung "passiv". Habe es. Verwendet jedoch Energy Harvesting. Nicht das, woran ich gewöhnt bin, wenn ich darüber nachdenke. Obwohl Energy Harvesting bei Umgebungs-Backscatter-Sendern sicherlich eine Option ist, ist es keine Voraussetzung. Sie können nur Mikroleistung sein, was der Schlüssel ist, da Rückstreusender nicht wirklich selbst ausstrahlen und (zumindest in den USA) keine behördliche Aufsicht über die Kommunikation haben würden, da sie lediglich die vorhandenen Felder um sie herum geringfügig verändern. Danke noch einmal!
@Andyaka, danke für die Antwort. Ich habe einige Zeit gebraucht, um zu verstehen. Dies ist mein Verständnis: "Wenn sich das Tag im Magnetfeld des Lesegeräts befindet, wird die Spannung im Tag induziert und von der Diode gleichgerichtet, und die induzierte Spannung versorgt den IC. Wenn also der IC mit Strom versorgt wird, erfolgt die Lastmodulation (Ein- oder Ausschalten des Transistors, der mit dem IC verbunden ist).Wenn dies geschieht, steigt der von der Primärspule gezogene Strom, wenn der Transistor am Tag eingeschaltet wird und umgekehrt.Aber wie sind die Bits vom Tag zu dem Leser vermittelt werden?"
@newbie das Tag moduliert seine eigene Stromaufnahme und dies bewirkt, dass die Leistungsaufnahme des Lesegeräts (primär) moduliert wird. Diese Modulation sind die Daten.
@ Andyaka, danke. Das Tag moduliert also seine eigene Stromaufnahme. Und der Eingang wird entsprechend richtig moduliert. Aber der Eingang (Leser - die Quelle) überträgt nur richtig? Es empfängt nicht, ich meine wie - nicht im Empfängerzustand, um die Modulation zu verstehen, richtig?
Das Lesegerät gibt ein konstantes Feld aus, aber das Tag moduliert dieses Feld, daher kann das Lesegerät diese Modulation im Feld erkennen. Es kann es aufgrund kleiner Änderungen des Stroms erkennen, der bei der Erzeugung dessen gezogen wird, was es für ein konstantes Feld hält. Ja, das Lesegerät muss diese Erkennungsschaltung haben, sonst kann es nicht wissen, dass es eine Modulation gibt, die durch das Tag @Newbie verursacht wird
Danke schön. Die Erkennungsschaltung würde also einige Zeit ein- und ausgeschaltet, um die Modulation zu erkennen?
@Newbie Die Lesererkennungsschaltung wäre eingeschaltet (aktiv), wenn es angebracht ist, aktiv zu sein.
Rückstreuung bei RFID
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v