詳解RFID雙頻運動計時系統(tǒng)方案 看懂RFID雙頻技術(shù)原理
RFID工作頻段一般工作在低頻、高頻、超高頻和微波波段,雙頻RFID是指利用兩個頻段同時工作的RFID技術(shù),可兼容兩個頻段各自的優(yōu)點。比如利用低頻(LF)和高頻(HF)結(jié)合的雙頻RFID技術(shù)公司(國外Trident公司、國內(nèi)愛康普公司),就利用了低頻穿透力強和高識別速度快的優(yōu)勢,可以解決人體、液體的影響,非常適合于馬拉松運動計時、其它類運動計時、人員管理、人員識別、新鮮水果、肉類、地下管網(wǎng)的識別等方面。
下面就為大家介紹RFID雙頻技術(shù)的重點應(yīng)用——RFID雙頻運動計時系統(tǒng)方案。
雙頻運動芯片計時工作原理

每當(dāng)運動員帶著雙頻電子標(biāo)簽經(jīng)過跑道處計時線圈時,125K低頻激活天線能夠立即激活雙頻電子標(biāo)簽信息,雙頻電子標(biāo)簽實時主動發(fā)送數(shù)據(jù)給附近的讀寫器,讀寫器再將讀到的卡數(shù)據(jù)上傳給連接的計算機,計算機得到運動員的有關(guān)信息,并記錄下通過時的對應(yīng)時刻,用專用軟件對該信息作一系列處理。跑步起始時間可由讀寫器引出的“計時開始”按鈕采集,上傳給計算機后臺系統(tǒng)軟件,后臺系統(tǒng)軟件將采集到的開始時間、卡片信息與相應(yīng)運動員信息對應(yīng),統(tǒng)計比賽情況,從而實現(xiàn)對跑步項目自動計時的目的。

當(dāng)運動員攜帶的雙頻運動計時芯片標(biāo)簽通過計時地毯時,地毯天線將接收到的RFID標(biāo)簽的響應(yīng)信號發(fā)送到與其相連的讀頭,讀頭記錄下當(dāng)前的時間和標(biāo)簽的相關(guān)信息,即完成計時功能。比賽成績可以實時顯示,裁判或訓(xùn)練組織者可以通過安裝在電腦上的計時系統(tǒng)軟件查看、編輯、打印成績。
雙頻運動計時感應(yīng)線圈需要與雙頻讀寫器相連,完成計時功能。當(dāng)計時感應(yīng)線圈接收到來自雙頻計時芯片標(biāo)簽的響應(yīng)信號時,讀頭記錄下當(dāng)前時間和標(biāo)簽ID號。計時感應(yīng)線圈能用于各種環(huán)境而且防水,可以被用于跑步、自行車運動以及冰雪運動;地毯相當(dāng)牢固耐用。
地感線圈內(nèi)部包含獨立的感應(yīng)回路(125kHz給標(biāo)簽激活喚醒)和接收回路(2.45G接收標(biāo)簽響應(yīng)信號)。有時回路的諧振頻率會受到周圍金屬物品(如鋼筋混凝土、水管等)的影響,從而影響到讀取距離。為此在讀頭中含有專門的自動調(diào)諧電路,將這種影響減少到最低程度。

單一頻率的缺點
低頻技術(shù)的頻率很低,這就意味著其載波頻率低,在上面調(diào)制的數(shù)據(jù)信號的速率就會很低。這樣系統(tǒng)就無法同時處理大量的接收數(shù)據(jù),造成防沖突能力很弱,只能同時讀取幾個標(biāo)簽。
高頻技術(shù)如地鐵票,其作用距離非常短,只有幾個或十幾個厘米。因為調(diào)高功率使距離變遠,會造成其天線的輻射范圍內(nèi)有大量盲區(qū)。也就是說當(dāng)標(biāo)簽或卡片從遠及近向讀卡器移動時,隔一段距離就會無法讀取。
超高頻和微波技術(shù)特別容易受到環(huán)境的影響,超高頻電磁波在空氣中近似直線傳播。金屬物體會遮擋放在其后方的RFID標(biāo)簽。液體對于超高頻電磁波有“吸收”的能力,放在液體背后的超高頻RFID標(biāo)簽的讀取性能會急劇下降。
此外,超高頻標(biāo)簽的性能受其粘貼物品的材質(zhì)影響很大。針對瓦楞紙箱、木板、金屬、塑料、液體表面、玻璃、橡膠等常用材質(zhì),需要開發(fā)出各自不同的標(biāo)簽天線。否則標(biāo)簽的讀取距離可能一下子從7米降到幾十厘米,無法被讀卡器接收到。多種不同的超高頻標(biāo)簽會給實際使用帶來很大的不便。
可以看出單一頻率RFID技術(shù)的實際使用是存在局限性的。只有在最適合該頻率技術(shù)特點的應(yīng)用場景中,才能起到令人滿意的效果。
雙頻技術(shù)的優(yōu)點
125K低頻接收頻率保證了極高的數(shù)據(jù)傳輸率,防沖突能力強,因此系統(tǒng)可以同時讀取多個的芯片。
因為2.45G微波是接收頻率,而讀卡器的接收距離,靈敏度指標(biāo)很容易做的很好。所以在整個2.45G天線輻射范圍內(nèi)都能有很好的接收效果,不會產(chǎn)生信號覆蓋盲區(qū)。
雙頻技術(shù)兼具125K低頻和2.45G微波技術(shù)的優(yōu)點并摒棄了它們的缺陷。目前看來,雙頻技術(shù)是全球唯一能夠真正做到多人同時計時芯片電子標(biāo)簽的技術(shù)。
雙頻芯片計時應(yīng)用領(lǐng)域
專業(yè)體育賽事:田徑中長跑、競走、馬拉松、鐵人三項、接力賽、游泳、自行車、摩托車、越野滑雪、輪滑、卡丁車等眾多正式體育賽事項目;
教育領(lǐng)域:廣泛運用在學(xué)校運動會、冬季長跑、體育測驗、體校日常訓(xùn)練和測驗,中高考計時;
部隊及軍隊院校:日常訓(xùn)練、考核及比賽, 主要運用于:3000米、5000米、400米障礙、10米×5往返跑等。
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