যারা প্যাসিভ RFID-এ নতুন তাদের জন্য, একটি সাধারণ প্রশ্ন জাগে: যেহেতু RFID ট্যাগগুলিতে ব্যাটারির অভাব রয়েছে, আসলে কী চিপকে শক্তি দেয়? উত্তরটি এই নয় যে ট্যাগটি নিজস্ব বিদ্যুৎ তৈরি করে; বরং, এটি আরএফআইডি রিডার দ্বারা নির্গত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড থেকে সীমিত আরএফ শক্তি সংগ্রহ করে এবং চিপ দ্বারা ব্যবহারযোগ্য ডিসি ভোল্টেজে রূপান্তরিত করে। এই প্রক্রিয়াটিকে আরএফ এনার্জি হার্ভেস্টিং-অথবা ট্যাগ দ্বারা পাওয়ারের বেতার অধিগ্রহণ বলা হয়।
RFID ট্যাগ অ্যান্টেনা ডিজাইন, চিপ প্যাকেজিং এবং অ্যাপ্লিকেশন পরীক্ষায় Xminnov-এর বিস্তৃত অভিজ্ঞতার উপর ভিত্তি করে, পড়ার পরিসর, উপাদানের সামঞ্জস্য, চিপ সংবেদনশীলতা এবং অ্যান্টেনার আকারের মতো বিষয়গুলি শেষ পর্যন্ত একটি মৌলিক বিষয়ের উপর নির্ভর করে: ট্যাগটি তার প্রকৃত অপারেটিং অবস্থানে পর্যাপ্ত এবং স্থিতিশীল শক্তি পেতে পারে কিনা।
অতএব, RFID ট্যাগ পাওয়ার হার্ভেস্টিং বোঝার জন্য "প্যাসিভ ট্যাগগুলির ব্যাটারির প্রয়োজন হয় না।" যা সত্যিকার অর্থে সিস্টেমের কার্যকারিতা নির্ধারণ করে তা হল পাঠকের ট্রান্সমিট পাওয়ার থেকে ট্যাগ অ্যান্টেনা, প্রতিবন্ধকতা ম্যাচিং, সংশোধন, এবং শক্তি ব্যবস্থাপনা, চিপ স্টার্টআপ এবং ব্যাকস্ক্যাটার যোগাযোগের সমস্ত উপায়ে বিস্তৃত সমগ্র শক্তি চেইন।
RFID ট্যাগ পাওয়ার হারভেস্টিং কি?
RFID ট্যাগ পাওয়ার হার্ভেস্টিং বলতে বোঝায় যে প্রক্রিয়ার মাধ্যমে একটি RFID ট্যাগ RF (রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি) ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক এনার্জি ব্যবহার করে যা একজন পাঠকের দ্বারা উত্পন্ন হয় তার অভ্যন্তরীণ ইলেকট্রনিক সার্কিটগুলির জন্য অপারেটিং শক্তি প্রদান করতে। সাধারণ প্যাসিভ UHF RFID ট্যাগ নিন, উদাহরণস্বরূপ; তাদের সাধারণত একটি প্রচলিত ব্যাটারির অভাব থাকে। যখন একজন পাঠক তার অ্যান্টেনার মাধ্যমে মহাকাশে একটি RF সংকেত বিকিরণ করে, তখন ট্যাগ অ্যান্টেনা সেই শক্তির একটি অংশ ক্যাপচার করে। অ্যান্টেনা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গকে আরএফ বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত করে; এইগুলি তারপর একটি RF ইন্টারফেস এবং সংশোধন সার্কিট্রির মধ্য দিয়ে যায়, উচ্চ- ফ্রিকোয়েন্সি এসি সিগন্যালকে একটি ডিসি ভোল্টেজে রূপান্তর করে। একবার চিপের স্টার্টআপ শর্ত পূরণ হয়ে গেলে, ট্যাগের অভ্যন্তরীণ ডিজিটাল লজিক, মেমরি এবং অন্যান্য কার্যকরী মডিউলগুলি কাজ করতে শুরু করে।
একই সময়ে, ট্যাগটি যোগাযোগের জন্য সক্রিয়ভাবে একটি নতুন ওয়্যারলেস ক্যারিয়ার তৈরি করে না, যেমনটি Wi-ফাই ডিভাইস করবে। EPC Gen2/ISO 18000-63-এর সাথে সঙ্গতিপূর্ণ প্যাসিভ UHF ট্যাগগুলির জন্য, ডেটা ট্রান্সমিশন প্রাথমিকভাবে "ব্যাকস্ক্যাটার"-এর মাধ্যমে অর্জন করা হয় - অ্যান্টেনা টার্মিনালে প্রতিবন্ধকতা পরিবর্তন করে বিভিন্ন প্রতিফলন অবস্থা তৈরি করে যা পাঠক সনাক্ত করতে পারে। GS1 EPC Gen2 স্পেসিফিকেশন স্পষ্টভাবে ব্যাকস্ক্যাটার মড্যুলেশনকে ট্যাগ এবং জিজ্ঞাসাবাদকারীর মধ্যে যোগাযোগ ব্যবস্থা হিসাবে গ্রহণ করে। একটি প্রকৌশল দৃষ্টিকোণ থেকে, একটি প্যাসিভ RFID ট্যাগ কার্যকরভাবে দুটি অনুক্রমিক ক্রিয়া সম্পাদন করে:
প্রথমত, এটি পাঠকের আরএফ ক্ষেত্র থেকে শক্তি সংগ্রহ করে; তারপর, এটি চিপের ক্রিয়াকলাপগুলিকে শক্তি দিতে এবং ব্যাকস্ক্যাটার যোগাযোগের সুবিধার্থে সেই শক্তি ব্যবহার করে।
এটি ব্যাখ্যা করে যে কেন একটি RFID ট্যাগের "পড়ার পরিসর" অ্যান্টেনার আকারের সাথে সমান করা যায় না-একটি বড় অ্যান্টেনা স্বয়ংক্রিয়ভাবে দীর্ঘ পরিসরের গ্যারান্টি দেয় না। চিপটিকে একটি কর্মক্ষম অবস্থায় আনতে ট্যাগটিকে প্রথমে পর্যাপ্ত RF ইনপুট শক্তি অর্জন করতে হবে এবং পরবর্তীতে নিশ্চিত করতে হবে যে পিছনে ছড়িয়ে পড়া সংকেত পাঠক দ্বারা নির্ভরযোগ্যভাবে সনাক্ত করা যায়।
কিভাবে একটিRFID ট্যাগআরএফ শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করতে পারি?
সার্কিট আর্কিটেকচারের ক্ষেত্রে, একটি সাধারণ প্যাসিভ RFID ট্যাগকে নিম্নরূপ সরলীকৃত করা যেতে পারে:আরএফআইডি অ্যান্টেনা → ইম্পিডেন্স ম্যাচিং → রেকটিফায়ার → ডিসি পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট → আরএফআইডি আইসি.
ট্যাগ অ্যান্টেনা পাঠকের দ্বারা উত্পন্ন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তি ক্যাপচার করার জন্য দায়ী। UHF RFID-এর জন্য, অ্যান্টেনা সাধারণত একটি পরিবাহী কাঠামো (মুদ্রিত বা খোদাই করা) একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডের জন্য ডিজাইন করা হয়, যেখানে HF/NFC ট্যাগগুলি প্রায়ই কাছাকাছি ক্ষেত্রের চৌম্বকীয় সংযোগের মাধ্যমে শক্তি সংগ্রহের জন্য কয়েল অ্যান্টেনা ব্যবহার করে।
অ্যান্টেনা দ্বারা ক্যাপচার করা RF সংকেত ডিজিটাল চিপকে পাওয়ার জন্য সরাসরি ব্যবহার করা যাবে না। RFID IC-এর ভিতরে, অপেক্ষাকৃত স্থিতিশীল DC ভোল্টেজে রূপান্তরিত করার জন্য RF ইনপুটকে অবশ্যই সংশোধন এবং পাওয়ার ম্যানেজমেন্টের মধ্য দিয়ে যেতে হবে। আরএফ পাওয়ারিংয়ের গবেষণা দেখায় যে সাধারণ স্থাপত্যগুলি একটি অ্যান্টেনা, একটি অনুরণন কাঠামো এবং একটি সংশোধনকারী সার্কিটকে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তিকে ডিসি শক্তিতে রূপান্তরিত করতে ব্যবহার করে।
UHF RFID সিস্টেমে, এই প্রক্রিয়াটি চিপের সামনের-প্রান্তের সংশোধন ক্ষমতার উপর অনেক বেশি নির্ভর করে। গবেষণা এবং প্রকৌশল মডেলগুলি সাধারণত ট্যাগ আইসি সক্রিয় করার জন্য একটি সংশোধনকারীর মাধ্যমে প্রাপ্ত RF শক্তিকে DC পাওয়ারে রূপান্তর বর্ণনা করে।
এখানে একটি ঘন ঘন উপেক্ষা করা বিশদ রয়েছে: ট্যাগটি পাঠকের দ্বারা নির্গত RF শক্তির সম্পূর্ণতা "ক্যাপচার" করে না।
যে শক্তিটি আসলে ট্যাগে পৌঁছায় তা ইতিমধ্যেই বংশবিস্তার দূরত্ব, অ্যান্টেনা অভিযোজন, পাঠক আউটপুট শক্তি, মেরুকরণ, পার্শ্ববর্তী বস্তু এবং পরিবেশগত প্রতিফলনের মতো কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়। একবার শক্তি ট্যাগে পৌঁছালে, এটি অ্যান্টেনার দক্ষতা, প্রতিবন্ধকতা ম্যাচিং এবং চিপের ইনপুট বৈশিষ্ট্যগুলির দ্বারা আরও সীমাবদ্ধ হয়। শেষ পর্যন্ত, মোট শক্তি শৃঙ্খলের শুধুমাত্র একটি ভগ্নাংশ আসলে চিপে প্রবেশ করে এবং কার্যকরভাবে ডিসি শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।
অতএব, RFID ট্যাগ পাওয়ার হারভেস্টিং মূলত একটি শক্তি রূপান্তর চ্যালেঞ্জ যা নিম্ন শক্তির স্তর এবং উচ্চ শক্তির ক্ষতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
UHF এবং HF/NFC শক্তি সংগ্রহের জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করে
যদিও UHF RFID এবং HF/NFC RFID উভয়ই নিষ্ক্রিয়ভাবে কাজ করতে পারে, তাদের শক্তির সংযোগ প্রক্রিয়ার মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে।
UHF RFID প্রাথমিকভাবে দূর-ক্ষেত্রের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ প্রচারের উপর নির্ভর করে। পাঠক মহাকাশে আরএফ শক্তি বিকিরণ করে; ট্যাগ অ্যান্টেনা এই শক্তির একটি অংশ ক্যাপচার করে এবং চিপের সামনের-প্রান্তের সার্কিট্রির মাধ্যমে সংশোধন করে। এই পদ্ধতিটি ভাল-অ্যাপ্লিকেশানগুলির জন্য উপযুক্ত যেগুলির জন্য দীর্ঘ পঠিত পরিসরের প্রয়োজন, যেমন গুদামজাতকরণ, লজিস্টিক, খুচরা, এবং সম্পদ ব্যবস্থাপনা৷
HF RFID এবং NFC প্রধানত প্রায় 13.56 MHz কাজ করে। ট্যাগগুলি সাধারণত কয়েল অ্যান্টেনা ব্যবহার করে কাছাকাছি-ক্ষেত্রের চৌম্বকীয় সংযোগের মাধ্যমে শক্তি সংগ্রহ করতে। ট্যাগ কয়েল এবং রিডার অ্যান্টেনার মধ্যে সংযোগের শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে ট্যাগের অপারেটিং পরিসীমা এবং স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করে।
কিছু এইচএফ/এনএফসি সিস্টেমে, ট্যাগ অ্যান্টেনা একটি ক্যাপাসিটর সহ একটি অনুরণিত নেটওয়ার্ক গঠন করে, যা লক্ষ্য ফ্রিকোয়েন্সিতে আরও দক্ষ শক্তি সংযোগ সক্ষম করে। RFID পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিটগুলির গবেষণা একইভাবে একটি কাঠামো নিযুক্ত করে যেখানে একটি সূচনাকারী এবং অনুরণিত ক্যাপাসিটর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড থেকে শক্তি সংগ্রহ করে, যা একটি রেকটিফায়ার সার্কিটের মাধ্যমে ডিসি পাওয়ারে রূপান্তরিত হয়।
তাই, "প্যাসিভ আরএফআইডি শক্তি সংগ্রহের" সংক্ষিপ্ত করার সময় "ট্যাগটি রেডিও তরঙ্গ গ্রহণ করে এবং বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে" হিসাবে সম্পূর্ণরূপে ভুল নয়, এটি ইঞ্জিনিয়ারিং ডিজাইনের উদ্দেশ্যে খুবই সরল। UHF দূর-ক্ষেত্রের ফসল কাটা এবং HF/NFC কাছাকাছি-ক্ষেত্র কাপলিং-এ অ্যান্টেনা কনফিগারেশন, কাপলিং দূরত্ব, প্রতিবন্ধকতা ম্যাচিং, এবং অ্যাপ্লিকেশন পরিবেশ সম্পর্কিত স্বতন্ত্র ডিজাইন লজিক্স জড়িত।
একটি RFID প্রস্তুতকারকের দৃষ্টিকোণ থেকে, কিভাবে একটি ট্যাগের শক্তি সংগ্রহের ক্ষমতা মূল্যায়ন করা হয়?
Xminnov-এ, RFID ট্যাগ প্রকল্পগুলি সম্পাদন করার সময়, আমরা একটি ল্যাবরেটরিতে নেওয়া বিচ্ছিন্ন পঠন পরিমাপের চেয়ে বাস্তব-বিশ্বের পরিবেশে একটি ট্যাগের ব্যাপক কর্মক্ষমতাকে অগ্রাধিকার দিই৷
প্রথমে, লক্ষ্য ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড এবং প্রোটোকল চিহ্নিত করা আবশ্যক-যেমন UHF RFID-এর জন্য EPC Gen2/ISO 18000-63, অথবা HF/NFC-এর জন্য প্রাসঙ্গিক ISO মান। এরপরে, চিপের ইনপুট বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে একটি উপযুক্ত অ্যান্টেনা কাঠামো নির্বাচন করা হয়।
পরবর্তী পদক্ষেপগুলির মধ্যে ট্যাগের প্রতিবন্ধকতা ম্যাচিং, অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি, বিভিন্ন উপকরণের কার্যক্ষমতা এবং একটি প্রকৃত RF ক্ষেত্রের মধ্যে সক্রিয়করণ আচরণ পরীক্ষা করা জড়িত। UHF ট্যাগের জন্য, ট্যাগ সংবেদনশীলতা, ব্যাকস্ক্যাটার কর্মক্ষমতা এবং পাঠকের সংবেদনশীলতা সামগ্রিকভাবে মূল্যায়ন করাও প্রয়োজন। যদি ট্যাগগুলি শেষ পর্যন্ত ধাতব সরঞ্জাম, স্বয়ংচালিত যন্ত্রাংশ, তরল প্যাকেজিং বা সীমাবদ্ধ স্থানগুলিতে ব্যবহারের উদ্দেশ্যে হয়, তবে আমরা সাধারণত বিনামূল্যের-স্পেস পরীক্ষার ফলাফলের উপর নির্ভর করে প্রকৃত উপাদান পরীক্ষাকে অগ্রাধিকার দিই।
কারণ ল্যাবরেটরিতে পরিমাপ করা "মুক্ত বাতাসে পড়া পরিসীমা" এবং পণ্যটিতে ট্যাগ লাগানোর পরে "কার্যকর পঠন পরিসর" এর মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য থাকতে পারে।
