RFID etiketleri bileşenleri nelerdir? Hangi maddelerden meydana gelir? Ne gibi avantajları vardır? Bu ve bunun gibi soruların cevabını sizler için bu yazımızda derledik.
RFID etiketleri üç farklı bileşenden yapılmıştır. Bir entegre devre (IC) olan bir RFID çipi, bir anten ve bir alt tabaka. Bir etiket üreticisi tipik olarak üç bileşeni de kendi bünyesinde üretmez. IC tipik olarak bir yarı iletken üreticisi tarafından tasarlanıp yapılmakta. Bir anten ise genellikle bir etiket üreticisi tarafından tasarlanmaktadır. Etiketler çeşitli boyutlarda, tasarımlarda ve form faktörlerinde mevcuttur ve belirli bir uygulama için özelleştirilebilirler.
RFID ÇİP (IC)
IC, elektronik devre, mikroçip veya çip olarak da bilinmektedir. Bir yarı iletken üreticisi tarafından üretilmektedir.
IC, kararlar veren ve verileri depolamak için bellek sağlayan bir mantık birimine sahiptir. Aslında, IC küçük bir mikroişlemcidir ve en yenileri, orijinal IBM PC’den daha fazla olan 40 ila 50 bin transistöre sahiptir. IC’nin çalışması için güce ihtiyacı var. Bu güç, etiket üzerindeki bir pilden (aktif bir etikette) gelmektedir. Veya sorgulayıcı anten tarafından yayılan radyo enerjisinden (pasif bir etikette) elde edilmektedir. IC’nin bir kısmı gücü kontrol etmeye ayrılmıştır.
İşleme mantığı, iletişim protokolünü uygular. Aynı zamanda, sorgulayıcı ile etiket arasındaki iletişim sırasında sinyalleri modüle etmek ve dijital bitleri kodlamak için kullanılmaktadır. IC üzerindeki bellek, banka adı verilen farklı bloklara bölünebilir. Bir blok, bir kez yazılır veya birçok kez yazılır bir tür olabilir. Etiketler elektriksel olarak silinebilir, programlanabilir, salt okunur bellek (EEPROM) kullanır. Bu tür bellek, verileri depolamak için sürekli güç gerektirmez. Bu nedenle, etikette depolanan veriler uzun bir süre (birkaç yıl) boyunca saklanır. Hafızada saklanan veri tipi kullanılan protokole bağlıdır. IC’ler büyük bir yarı iletken gofret üzerinde oluşturulmaktadır. Bir gofret 40.000 IC içerir. IC’lerin üretimi, son teknoloji ürünü temiz oda tesisleri gerektirir. Bitmiş IC’ler, sahada güvenilir işlevsellik sağlamak için ayrı ayrı test edilmektedir. IC ne kadar küçük olursa, onu çalıştırmak için gereken maliyet ve güç o kadar az olur. Etiket IC’lerini güç kullanımında daha verimli hale getirmek ve çalıştırmak için daha az güç gerektirmek, pasif etiketlerin okuma aralığını artırır.
ETİKET ANTENİ
Anten, etiketin en büyük parçasıdır ve etiket IC’sine bağlıdır. Anten, sorgulayıcıdan gelen sinyalleri alır, etiket tipine bağlı olarak, sinyali iletir ya da geri yansıtır. Aktif etiketler için sinyalleri iletir, yarı pasif ve pasif etiketler için sinyalleri yansıtır. Pasif etiketler için anten ayrıca radyo dalgalarından güç toplar ve bunu IC’ye sağlar.
Bir antenin geometrisi, etiketin çalıştığı frekans tarafından belirlenmektedir. Etiketler aynı IC’yi kullansa da, anten tasarımındaki farklılıklar etiketlerin tamamen farklı özelliklere ve davranışlara sahip olmasına izin verir. Anten, spiral bir bobin, tek bir dipol, çift dipol (biri diğerine dik) veya katlanmış bir dipol olarak şekillendirilebilir. Bu temel tipler arasında, uygulamanın özel gereksinimlerine ve tasarımcının yeteneklerine bağlı olarak, anten şekillerinde birçok değişiklik vardır. Anten, belirli bir çalışma frekansı için tasarlanmaktadır. Daha sonra etiketlenen malzemenin özelliklerine göre ayarlanmaktadır. Belirlenen frekans, etkili anten uzunluğunu belirler. Ancak gerçek anten uzunluğu tipik olarak yaratıcı anten tasarımı kullanılarak azaltılmaktadır.
Antenler genellikle bakır, alüminyum veya gümüşten yapılmış ince metal şeritlerden yapılır. Bu şeritler, üç farklı yöntemden biri kullanılarak alt tabaka üzerinde yüksek hızlarda biriktirilir. Bakır dağlama, folyo damgalama ve serigrafi. Serigrafi, üç işlem arasında en hızlı ve en ucuz olanıdır, ancak bu yöntem kullanılarak oluşturulan antenler, diğer iki yöntemle oluşturulanlardan daha az verimlidir. Etiketlere birçok etiket dahil edileceğinden ve etiket üreticilerinin uzmanlığı baskıda olduğundan, bakır, nikel veya karbon içeren iletken mürekkep kullanan şablon baskılı bir anten, etiket oluşturma sürecini daha ucuz hale getirecek ve etiket yapımı ile entegre edecektir.
MALZEME
Alt tabaka, diğer tüm etiket bileşenlerini bir arada tutar. Etiket anteni alt tabaka üzerine yerleştirilir veya yazdırılır. Ardından IC bu antene eklenmektedir. Alt tabaka genellikle ince plastik gibi esnek bir malzemeden yapılır, ancak sert malzemeden de yapılabilir. Çoğu pasif etiket, 100 ila 200 mm kalınlığında esnek malzemeden yapılmış alt tabakalar kullanır. Alt tabaka malzemesi, kullanım ömrü boyunca etiketin içinden geçebileceği çeşitli çevresel koşullara dayanabilmelidir. Substrat için kullanılan malzemelerden bazıları polimer, PVC, Polietilentereftalat (PET), fenolikler, polyesterler, stiren ve hatta kağıttır. Alt tabaka malzemesi, statik birikimin dağılmasını, anten yerleşimi için pürüzsüz bir baskı yüzeyini, çeşitli çalışma koşullarında dayanıklılık ve kararlılığı sağlamalıdır. Alt tabakayı etkileyecek çevresel koşullardan bazıları ısı, nem, titreşim, kimyasallar, güneş ışığı, darbe ve korozyondur. Substrat malzemesi, antenin tasarım frekansını etkilemektedir. Bu nedenle, antenin uygun şekilde ayarlanması sırasında alt tabaka malzemesinin etkisi dikkate alınmalıdır.
Alt tabakanın bir tarafı, etiketi bir nesneye yapıştırmak için genellikle yapışkan bir malzeme ile kaplanmaktadır. Yapıştırıcı malzeme uygun çevre koşullarına dayanabilmelidir. Bazen etiketi çevresel etkilerden korumak için PVC laminasyon, epoksi reçine veya yapışkan kağıt gibi malzemelerden koruyucu bir kaplama eklenmektedir.
RFID etiketleri hakkında daha fazla bilgi almak için bizimle iletişime geçebilirsiniz.