无线识别系统（如RFID）与电缆和连接器有什么关系？

本文介绍了使人们保持联系的RFID应用程序。它讨论了关于RFID的简短讨论，它们是用于智能连接的微型UHD解决方案以及用于电缆和连接器的HF解决方案。

无线识别系统（如RFID）与电缆和连接器有什么关系？RFID领域的最新发展为节省成本，增加连接的透明度和可靠性创造了新的可能性。RFID技术可以将电缆转变为智能对象，该智能对象可以在其生命周期的任何时候，在世界任何地方提供有关其自身的信息。

射频识别

RFID是射频识别的缩写。这个名字本身就解释了很多有关这项技术的知识。它是在利用电磁场和磁场时识别物体的一种方法，但不仅如此。附加到它们所标识的对象上的标签还合并了一个内存，可以在其中存储和更改有关对象的数据。该概念的多功能性和实用性的一个重要方面是，所谓的“无源” RFID不需要电池或标签侧面的任何其他电源即可发挥作用。

上图显示了RFID系统的基本元素。读取器/写入器（读取器）的天线产生的磁场或电磁场为心脏处的芯片（IC –集成电路）供电，使其能够执行所有必要的操作。因此，RFID是一种能量收集技术。尽管通过阅读器磁场传输的功率足以实现IC中的操作，但不足以主动将必要的数据传输回阅读器。所使用的原理类似于雷达，并被正式称为反向散射，这意味着标签以定义的方式使阅读器天线所产生的场失真。该天线和阅读器的前端电路需要足够灵敏以检测这些失真。

这种通信形式的详细信息在全球标准中定义。表1（上文）概述了这些标准和可实现的通信范围。在本文中，我们将重点介绍UHF和HF RFID。由于波长较短，与LF解决方案相比，这些技术在标签大小和成本（相对于通信范围）方面提供了最佳性能。图2（下图）显示了RFID中最新解决方案之一的示例：标签模块。RFID模块中的这一新概念可实现两种不同的用途：一种是将这些模块与增强天线一起使用，这是传统方式。另一个选项允许这些标签模块利用其自身内置的天线功能。因此，它们充当完整的标签。但是，这些模块的最小尺寸限制了通讯范围。如有需要，

在制造过程中将标签嵌入电缆或连接器的可能性使各种成本降低并创造了附加价值。这始于在各个生产步骤中将标签用于过程控制目的的可能性，并扩展到跟踪分布甚至是电缆安装完成后的现场服务。由于标签在电缆的整个生命周期内都保持不变，因此它也可以在电缆寿命终止（EOL）时用于任何类型的必要过程。这意味着EOL的确切日期将变得可见。电缆的整个生命周期将对电缆制造商和其他对此数据感兴趣的利益相关者透明。

用于智能连接的微型UHF解决方案

如图2所示，UHF解决方案显然是最小的。封装尺寸为2 x 1.2mm或3.2 x 1.6mm，典型高度为0.55mm，显然使其成为空间受限的应用的唯一选择。此外，它在选择物体上或物体中的位置时提供了极大的灵活性。可以将其胶​​粘到表面，放置在空腔中或嵌入塑料中。即使很小，也可以实现超过7mm的通讯距离。

图3显示了可达到的读取范围与读取器所需功率的关系。通过阅读器功能实现的范围可扩展性也表明，该UHF标签模块是理想的选择。如果需要单独可靠地识别彼此靠近的电缆或连接器。具有此类嵌入式UHF标签的电缆或连接器将成为智能对象。也可以更改此信息并添加新信息。作为一个系统，现在有两种解决方案。

第一种情况是个人身份识别情况。在这种情况下，例如，出于维护目的或在安装过程中，操作员或技术人员应识别单个电缆。下面的图4显示了一个便携式阅读器，该阅读器可以与微型标签通信并具有蓝牙接口。这意味着它可以连接到智能手机或平板电脑，维护技术人员可以在平板电脑上处理电缆中的数据。当然，他还可以将数据写入电缆或连接器上的标签，例如实际的维护或操作日期，测量结果或端口号。系统可能会给操作员处理说明，这些说明是根据电缆上的数据组合以及其平板电脑或智能手机上的系统创建的。

电缆和连接器的HF解决方案

可靠识别电缆和连接器的另一种选择是带有天线的微型标签，类似于右侧的图7所示。它们在HF RFID频段中工作，因此它们更大一点，因为较低的频率需要更大的天线。8.5 x 8.5 mm标签提供的最大读取范围为40 mm，而3.2 x 3.2 mm解决方案仍提供的最大读取范围为15 mm。与上述UHF解决方案相比，阅读器方面的情况甚至更舒适。除了上面显示的小型便携式阅读器外，几乎可以使用任何符合ISO 15693或ISO 14443的HF阅读器。这意味着，如果在模块中使用兼容的IC，则支持NFC的移动电话可以直接与标签通信。结果，如果将标签嵌入电缆或连接器中，服务技术人员唯一需要检查其身份和规格的是他的手机。这也使他有机会连接到数据库并检索有关连接器的更多信息。当然，当使用带有蓝牙接口的阅读器时，也是如此，例如上面显示的那些。

编辑：hfy