شناسایی مواد شیمیایی در هوا با استفاده از برچسب RFID
یکی از مواردی که از برچسب های RFID استفاده می شود توسط خرده فروشان و تولید کنندگان مورد استفاده قرار می گیرند تا محصولات خود را در مغازه ها و انبارها پیگیری و کنترل کنند و همچنین در مسابقات دومیدانی، برخی از پارک های بزرگ و … نیز استفاده می شود.
اغلب این برچسب ها در قالب برچسب های کاغذی با یک آنتن ساده و تراشه حافظه ساخته می شوند. هنگامی که در جعبه شیر یا یقه ژاکت گذاشته می شود، تگ های RFID به عنوان امضا های هوشمند عمل می کنند و اطلاعات را به یک خواننده رادیویی (RFID Reader) در مورد هویت، وضعیت یا مکان یک محصول معین انتقال می دهند.گ
روهی از مهندسین آزمایشگاه Auto-ID در MIT اکنون تکنولوژی را به سوی یک تابع جدید تغییر داده اند: حساسیت. آنها یک فرکانس فوق العاده بالا یا UHF RFID را ایجاد کرده اند که موجب افزایش سرعت در گلوکز می شود و به صورت بی سیم این اطلاعات را به یک خواننده انتقال می دهد. در آینده،این تیم قصد دارد تا برچسب را برای حس کردن مواد شیمیایی و گازهای موجود در محیط زیست مانند مونواکسیدکربن در نظر بگیرد.
در حال حاضر، تگ های RFID با تنوعی از پیکربندی ها، از جمله انواع آن با باطری و “غیر فعال” موجود است.هر دو نوع تگ دارای دارای آنت های بسیار کوچکی هستن که با یک خواننده از راه دور که سیگنال های RF برگشتی را دریافت می کند، در ارتباط است، یک کد ساده یا مجموعه ای از داده ها که در تراشه کوچک یکپارچه برچسب ذخیره شده ارسال می کند. برچسب های با باتری شامل یک باتری کوچک است که انرژی این تراشه را تامین می کندتگ های Passive به هیچ منبع تغذیه داخلی متصل نیستند. به جای استفاده از منبع تغذیه از انرژی الکترومغناطسی گیرنده های RFID برای انتقال داده ها استفاده می کند.به تازگی، محققان با روش هایی برای تبدیل برچسب های RFID منفعل به سنسورهایی که می توانند در طول زمان های طولانی بدون نیاز به باتری یا جایگزینی کار کنند، آزمایش می شوند.
[fancy_link title=”تگ active و passive چیست و چه تفاوت هایی دارند” link=”http://www.binacard.com/%d8%aa%d9%81%d8%a7%d9%88%d8%aa-%d8%aa%da%af-%d9%87%d8%a7%db%8c-active-%d9%88-%d8%aa%da%af-%d9%87%d8%a7%db%8c-passive/” target=”http://www.binacard.com/%d8%aa%d9%81%d8%a7%d9%88%d8%aa-%d8%aa%da%af-%d9%87%d8%a7%db%8c-active-%d9%88-%d8%aa%da%af-%d9%87%d8%a7%db%8c-passive/” style=”1″ class=”” download=””]
این تلاش ها معمولا بر روی یک آنتن برچسب دستکاری شده انجام می شود و آن را مهندسی می کند به طوری که خواص الکتریکی آن در پاسخ به محرک های خاصی در محیط تغییر می کند. در نتیجه،یک آنتن می بایست یک فرکانس متفاوت و یا یک سیگنال مشخص را به خواننده برگشت دهد، که نشان می دهد که یک محرک خاص شناسایی شده است.
به عنوان مثال، این گروه قبلا یک تگ آنتن RFID را طراحی کرده است که موجب تغییر مسیر امواج رادیویی در پاسخ به رطوبت خاک می شود. این تیم همچنین آنتن را برای تشخیص نشانه های کم خونی در جریان خون در تگ RFID ساخته است.اما مشکلاتی در طراحی این آنتن های مرکزی وجود داردکه از اصلی ترین مشکلات آن تداخل چندتایی فرکانس است که تاثیر گیج ماندی برای امواج رادیویی دارد، حتی از یک منبع تکی مانند یک خواننده RFID یا یک آنتن می توانند سطوح های چندگانه را منعکس کنند.
برای غلبه بر این مشکلات، آنها یک رویکرد جدید را در پیش گرفتند: به جای دستکاری یک تگ آن، آنها سعی کردند چیپ حافظه را مناسب این کار کنند.آنها از تراشه های یکپارچه شده برای تغییر بین دو حالت استفاده کردند؛یک حالت آن، فرکانس رادیویی مبتنی بر انرژی شبیه به RFID های کاملا منفعل و حالت دوم کمک کننده ای برای انرژی محلی مانند یک باطری یا خازن خارجی شبیه به برچسب های نیمه رسانا تگ های RFID می باشد.
این تیم هر برچسب RFID را با یک آنتن استاندارد کار کردند.در گام کلیدی، محققان یک مدار ساده را در اطراف تراشه حافظه ساختند، و این باعث شد که تراشه در صورت بروز محرک های قطعی به حالت کمک کننده های انرژی محلی تغییر حالت دهد.زمانی که ر این حالت قرار می گیرد چیپ کد پروتکلی جدیدی را انتشار می کند که کد انتشارداده شده با کدی که در حالت معمول (حالت اول) است فرق می کند. یک خواننده فرکانس نیز می تواند این کد را بعلت بروز محرک های مورد نظر شناسایی شده، تفسیر کند.طراحی RFID براساس چیپ می تواند قابل اطمینات تر از طراحی براساس آنت باشد به این علت که اساسا قابلیت سنجش و ارتباطات برچسب را جدا می کند. در طراحی مبتنی بر آنتن در چیپی که داده ها را ذخیره می کند و آنتنی که این داده ها را انتقال می دهد هر دو وابسته به امواج رادیویی هستند که از محیط اطراف برگشت داده می شوند. در این طرح جدید، یک تراشه لازم نیست که در معرض امواج رادیویی پراکنده و گیج کننده باشد تا چیزی را حس کند.
دانشمندان قصد دارند یک سنسور مونوکسید کربن RFID را با ترکیب این طراحی با انواع مختلف الکترود طراحی کنند تا بتوانند بار را در حضور گاز تولید کنند.