Table of Contents
مقدمة
وقد تطورت تكنولوجيا تحديد الترددات اللاسلكية من تطبيقات لوجستيات الكيمياء إلى خلفية من إدارة المخزون الحديثة، وتتبع الأصول، ومراقبة الدخول، وحتى المدفوعات غير الماهرة، حيث أن نطاق انتشار أجهزة توليد الطاقة في إطار الترددات الرقمية قد نشأ في عشرات بلايين البطاقات سنوياً، حيث ازداد الطلب على البطاقات المنخفضة التكلفة والصغيرة الحجم التي لا تزال تقدم اتصالات موثوقة، ويكمن التحدي الأساسي في تصميم بطاقة يمكن أن تنقل البيانات على بيئة محصولية
أساسيات إدارة المعلومات الإدارية والتحديث
كيف يعمل التاغز
ولا توجد بطاقات شحن داخلية، بل إنها تستمد الطاقة من حاملة الموجات المستمرة التي انبثقت من القارئ، كما أن جهازاً لإعادة تحديد الهوية والفولط يحوّل حاملة الترددات إلى مورد من البلدان النامية، ويُعدّل العلامة التجارية إلى الجهة القارئة، ويُعدّل تقنية الارتطام التي يطلق عليها الصيغ المُعدية.
لماذا التعديلات
ويؤثر التعديل مباشرة على نطاق البطاقة، ومعدل الخطأ البسيط، واستهلاك الطاقة، والامتثال التنظيمي، وفي نظام التحويل المنخفض القوة، يجب أن يسمح بالكشف الدقيق عن هذه العقبة في معدلات منخفضة جدا من الإشارة إلى الأرقام، مع إبقاء الدائرة الكهربائية بسيطة بما يكفي لتلائم منطقة السيليكون الصغيرة.
Understanding FSK in RFID
Frequency Shift Keying Explained
أما بالنسبة للعلامات التي تستخدمها شركة GSK فهي ترمز إلى بيانات ثنائية، وتتكون من متغيرات ذاتية من متغيرات ذاتية، ورقم 2 متغيرات في الترددات، ورقم قياسية في شكل مقياس للجاذبية الواحدة، ورقم قياسي متغير في الترددات، ورقم قياسي متغير في الترددات، ورقم 2 في المائة في شكل مقياس ثابت.
FSK Variants for Low Power: FSK vs MSK vs GFSK
أما بالنسبة لأجهزة توجيه الترددات ذات الترددات المنخفضة، فإن الرفض الأدنى للشحنات هو نسخة من نظام الترددات الفلورية (FSK) الذي يُستخدم بمقياس للتغيرات يبلغ 0.5 بالضبط، ويضمن نظاماً للإشارة إلى الترددات غير الثابتة، ويُستخدم في الترددات الخافضة للثديات الفلورية في شكل مقياس غير مُحدَّد بدرجة طفيفة.
Key Design Considerations for FSK in Low-Power Tags
تصميم المشرف وقابلية التواتر
أما بالنسبة لعلامات السحب الموازية من طراز FSK، فإن ثلاثة أنواع رئيسية من المحركات المتحركة التي تستخدمها أجهزة تحويل محركات السحب المتحركة، وهي تحيز متطورة من حيث درجة الحرارة، ودرجة حرارة المبردة، ودرجة الحرارة المتطورة، ودرجة الحرارة المزروعة، ودرجة الحرارة المتدنية، ودرجة الحرارة المتماثلة، فهي 100 وحدة من أجهزة الاسترخاء.
اختيار ترددات وإجراءات الامتثال التنظيمية الصحيحة
(ب) أن يكون اختيار الترددات والانحرافات الناقلة متوافقاً مع اللوائح الإقليمية، أما بالنسبة للشبكة المذكورة أعلاه (13.56 ميغاهيرتز)، فإن نطاق الترددات الأمامية (UFrek) يسمح بحجم أقصى يصل إلى 400 كيلو متر مربع، ويمكن أن يستخدم نظاماً نموذجياً من طراز FSK في إطار الترددات الأمامية (S.F.I) في شكل متغيرات متطورة.
Modulation Circuit Topologies
عدة الطبقة العليا يمكن أن تدرك أن الـ (إس ك) قد تم تعديله في بطاقة منخفضة القوة
- () Switched Capacitor Array:] A binary- weighted capacitor array is connected to the oscillator’s resonant tank. Digital control from a finite state machine selects the appropriate capacitor value for each bit. This method provides good linearity and minimal phase discontinuity, but the shiftes introduce parasitic loss.
- voltage-Controlled Oscillator (VCO) with Direct Bias Control:] The control voltage of a VCO is toggled between two levels to shift the output frequency. Ring oscillator VCOs are very small and low-power, but their frequency stability is poor. LC VCOs are more stable but consume more power and area.
- ]Load Modulation with Two Distinct Loads: In backscatter-based FSK, the tag’s modulator shiftes between two impedances (e.g. Z1 and Z2) at rates that correspond to the frequencies detection rate, the FSK subcarrier modulation,
وفي جميع الطبقات، يجب الحرص على التقليل إلى أدنى حد من التعثر أثناء عمليات الانتقال إلى الترددات، ويؤدي التحول التدريجي (العملية المستمرة في مجال الترددات الخارجية) إلى الحد من الترميز الطيفي ويبسط عملية استرداد الناقل للمستقبل.
إدارة الطاقة وتعبئة الطاقة
وتكتسي عملية الطاقة المنخفضة أهمية قصوى بالنسبة للعلامات السلبية، إذ إن مجموع الميزانية الحالية للعلامة بأكملها (بما في ذلك الذاكرة والمنطق والتعديل) كثيرا ما يقل عن 10 ميكروات ألف من إمدادات 1.5 درجة مئوية، ويجب أن يعمل محرك صندوق الضمان الاجتماعي بكفاءة في تلك الميزانية.
- ]Duty cycling:] The oscillator and modulator are turned off between transmissions. The tag’s state machine wakes up only when a reader command is received.
- Subthreshold operation:] Digital logical and even some RF oscillators can be operated in the subthreshold region (Vgs below threshold voltage) to reduce current, albeit at lower speed. For data rates of a few hundred kbps, subthreshold operation is viable.
- Energy harvesting optimization:] The rectifier efficiency directly impacts the available power for modulation. Schottky diodes or zero-Vt MOSFETs with low forward drop are used to maximize harvested voltage. A power management unit (PMU) stores charge in a capacitor and regulates the supply for the modulator.
مزايا المعارف التقليدية المتصلة بالغابات في تطبيقات إدارة المعلومات الإدارية
ويعرض نظام " FSK " فوائد أداء قابلة للقياس في عمليات نشر أجهزة الاستنشاق ذات النطاق الحقيقي، أولا، أن مظروفه الدائم يعني أن جهاز الضخ الكهربائي (إذا وجد) يمكن تشغيله في التشبع دون تشويه البيانات، مما يؤدي إلى زيادة الكفاءة عن أجهزة التضليل ذات الحساسية التي تحتاج إليها أجهزة التصنيف ذات الترددات المنخفضة.
التحديات والحلول العملية
التواتر والتعويض
وتتأثر المناشف ذات الطاقة المنخفضة باختلافات الحرارة والتوريد، ويمكن أن تؤدي انجراف الترددات إلى تحول مركبي الحاسب الآليين من نطاق مرور القراء بالكشف عنهما.
- Automatic frequency control (AFC): ] The reader measures the tag’s carrier compensate and adjusts its own local oscillator or apply a correction factor. This requires a training sequence from the tag.
- Crystal-backed calibration:] Some tags include a low-frequency proscillator (e.g., 32.768 kHz) that is used to calibrate the RF oscillator periodically, but this adds cost and size.
- Temperperature-compensated biasing:] A bandgap reference and temperature sensor can generate a bias current proportional to absolute temperature (PTAT) to keep the oscillator’s output stable. This adds about 1 miA of current, which is acceptable for many applications.
التنميط واختيار العناصر
أما بطاقات السحب المحتوية على الترددات العالية، فهي أكثر من ذلك، حيث يمكن أن تؤدي الموصلات التي تستخدمها شركة " LC " إلى إحداثيات متطورة، إلى إحداث زيادة في حجمها، وإلى إحداث زيادة في حجمها.
الاجتماع بشأن حدود التنظيم
وتفرض الهيئات التنظيمية حدوداً صارمة على الطاقة المشعة والانبعاثات خارج النطاق الترددي، كما أن [المقياس الترددي] - التوصيات [FLK:1] - والمواصفات الوطنية التي يُستخدم فيها جهاز التلقيح المغناطيسي - 20 جهازاً من أجهزة التردد المتحركة - لا يجب أن يتجاوز نطاق الترددات.
تقنيات إزالة الألغام لأجهزة قراءة FSK
Coherent vs Non-Coherent Detection
ويمكن أن يستخدم جهاز الفرز المكثف للجهاز البرمجي غير المتجانس، كما أن طريقة الفرز غير المتجانسة التي تحددها الخزانات، هي طريقة الضبط غير المتجانسة، حيث أن جهاز الكشف عن البرمجيات غير المثبتة ذات الترددات العالية، التي تحدد نسبة المقياس المرجعي غير المثبتة على المستوى المحلي، تُمنح درجة حساسية أفضل من الضجيج الأبيض غير المتجانس، غير المتجانس.
التكلفة مقابل تداول الأداء
ويمكن أن يسمح بساطة نظام FSK باستخدام مزيج واحد من الخفض والتصفيف المنخفض، يليه محول من التردد إلى الفول السوداني، ويمكن بناء معامل كهرباء ذات حساسية غير ثابتة، أو مضخة شحن، ولكن بالنسبة للعديد من التطبيقات، يكون جهازاً متفاوتاً بسيطاً ومكتشفاً من المظاريف.
مقارنة نظام المعلومات المالية الخاص بالمملكة المتحدة مع خطط التعديل الأخرى
وفي إطار برنامج التنمية الإقليمية، فإن أكثر مخططات التعبئة المتخلفة شيوعاً هي نظام ASK (المفتاح غير المسمى) ونظام PSK (مفتاح التحول التدريجي).
- ASK بسيطة لتنفيذها على البطاقة (مترجم واحد يبدل الحمولة) غير أن الشركة حساسة إزاء تغيرات الكم التي تسببها حركة البطاقات، والمفكرين المجاورين، والتشويش المتعدد المواهب، وفي البطاقات السلبية، يمكن أيضاً أن تتسبب في حدوث تحليق مستمر في إنتاجية رأس المال البشري خلال فترات " الخصم " ، مما يؤدي إلى الحد من توافر الطاقة.
- (مثلاً، (BPSK) توفر 3 دي بيزو أكثر حساسية نظرية من FSK بالنسبة لنفس معدل البيانات، ولكنها تتطلب مُحللاً متماسكاً على القارئ ومُعدلاً تدريجياً على البطاقة التي يمكن أن تنتج تحولات دقيقة من 180 درجة إلى مرحلة الإنقاذ، وهذا الضجيج المُقل يستهلك طاقة أكبر من طاقة الفري كيني.
- OK] (on-off keying) هو مجموعة فرعية من ASK التي هي منخفضة جداً ولكنها تعاني من نفس الحساسية المتعلقة بالكمود، ويمكن أن تحقق FSK معدلات خطأ أقل قليلاً في نفس القدرة على الانتقال في قنوات التزييف، كما هو مبين في التحليلات المنشورة .
وبالنسبة للعديد من التطبيقات المتوسطة المدى (2-10 م) ذات التردد العالي جداً في إطار الترددات المفلورة، فقد توحدت الصناعة في نظام ASK/PSK بسبب التوافق بين الإرث، غير أنه بالنسبة للتطبيقات المتخصصة التي يجب أن تُرفع فيها النطاقات إلى أقصى حد أو حيث تكون البيئة قاسية (مثلاً، الصناعة، الطب)، فإن نظام رصد الأموال والبرمجيات الحرة هو بديل جذاب.
التطبيقات العالمية الحقيقية ودراسات الحالات الإفرادية
إدارة المخزون في المخازن
وقد نشرت شركة لوجستية رئيسية بطاقات خام ذات قيمة عالية في بيئة مزعجة ذات برفوف معدنية وموصلات، وقد أتاح المظروف الدائم لمؤسسة FSK قراءة موثوقة حتى عندما كانت العلامات على أسطح معدنية متحركة، واستخدمت البطاقات المتحولة كبش فاسدة من طراز LC oscillator في الساعة 13:56 MHz مع معدل انحراف قدره 99٪.
المزيجات الطبية والقابلات للزراعة
وتحتاج الأجهزة الطبية التي تعمل بالزراعة )مثل أجهزة الاستشعار بالبغ( إلى اتصالات ذات طاقة منخفضة للحفاظ على حياة البطاريات، وقد صمم فريق بحث بطاقة صدارة سلبية تعمل برقم ٤٠٣ ميغاهيرتز )الطاقة المتوسطة( وقد استخدم جهازا معالجا للأشعة السينية ذات القدرة على الانتقال باستخدام الشعاعي )١٠٠( يستخدم فيها جهازا لاسلكيا متطورا لاسلكيا.
بطاقات الدفع التي لا تتصل بها
)٣( انظر: " نظام الدفع غير المتصل " ، ولا سيما نظام الدفع التالي ISO/IEC 14443، يستخدم نظام الضمان الآلي للشحنات من أجل الاتصال بين القارئ والتعبئة )في كثير من الأحيان شكل من أشكال نظام الدفع الآلي( بالنسبة للمعدات المتجهة إلى القراء، غير أن نظاما للدفع من طراز FSK يتجاوز الجيل القادم من بطاقات الدفع العالية السرعة)٢(.
الاتجاهات المستقبلية
"الزبدة الفاسدة"
وقد أدخلت التطورات الأخيرة في الاتصالات بالخلفية على جهاز الموجة الخفيفة، حيث يبدل البطاقة حمولة بالمعدلات F------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
التكامل مع نظام IoT وحساب إدج
ومع توسع شبكة الإنترنت في الأمور، فإن بطاقات التعريفات تتطور إلى مواضع حاسوبية يمكن أن تجهز البيانات قبل نقلها، كما أن الموصلات ذات القدرة المنخفضة التي يمكن إدماجها مع أجهزة التحكم في الميكروفونات والمجسات على رقاقة واحدة من أجهزة الرصد والمراقبة، تخضع للتطور النشط، وعلى سبيل المثال، فإن معدل الأشعة المقطعية للأجهزة ذات النطاق الترددي المنخفض يدمج مع جهاز إرسال رقمي للأجهزة.
مفتون من طراز Ultra-Low-Power
وعلى الرغم من أن التلويثات المُعدية للأوراق مثل أجهزة إعادة الصمود التابعة لوزارة الطاقة والموجات الصوتية السائبة توفر استقرارا عاليا جدا من حيث الترددات العالية والممتازة (عشرات الصفائح) بينما تستهلك عناصر النانوواتية من السلطة، وقد يؤدي إدراج هذه المُتَصَلِّفات في بطاقات إدارة التنمية الدولية إلى إزالة الحاجة إلى معايرة، وإلى الحد من القدرة على القراءة والكتابة في إطار الترددات.
خاتمة
إن تنفيذ نظام المعلومات المالية في بطاقات منخفضة الطاقة، هو مشكلة هندسية مدروسة تتطلب توازناً بين تصميم الماشية واستهلاك الطاقة والامتثال التنظيمي وتكاليف النظام، وهذه التقنية تتيح مزايا قابلة للقياس في مجال القوة، وكفاءة جمع الطاقة، وساطة عملية هدم القراء، مما يجعلها مرشحة قوية للتطبيقات التي تكون فيها ظروف القناة صعبة، ويجب أن تُحدَّد أقصى درجاتها.