Como a largura de banda afeta a confiabilidade da leitura de etiquetas RFID?

A maioria dos vendedores e usuários de etiquetas RFID caracteriza o desempenho das etiquetas apenas por um fator: alcance de leitura. Há situações em que faz sentido que alcance de leitura seja uma abreviação para desempenho da etiqueta. Mas a largura de banda de resposta pode ter um efeito significativo no desempenho de uma etiqueta em aplicações do mundo real. Ignorar isso pode prejudicar o alcance de leitura e o desempenho.
BANDAS DE FREQUÊNCIA RFID
Os leitores RFID na América do Norte operam na faixa de frequência de 902-928 MHz. Os leitores realizam "saltos de frequência" dentro dessa faixa, alterando as frequências aleatoriamente. O objetivo desse salto é evitar interferência com outros leitores nas proximidades.
Largura de banda de frequência é a capacidade de um componente responder a sinais em uma variedade de frequências. A figura abaixo ilustra essa ideia. Quanto maior a largura de banda, f2-f1, a mais frequências o sistema pode responder.
A interação entre esse salto de frequência e a largura de banda de resposta da etiqueta afeta aplicações do mundo real. Montagem em etiquetas metálicas, em particular.

COMO A FREQUÊNCIA IMPACTA O DESEMPENHO
As etiquetas RFID passivas são projetadas para coletar energia e responder a sinais de consulta de um leitor, conhecido como protocolo "leitor-fala-primeiro". No contexto do RFID, uma largura de banda mais ampla implica uma distância de leitura mais uniforme na faixa de frequência operacional.
Etiquetas RFID comerciais de uso geral e bem projetadas costumam apresentar excelentes características de largura de banda quando aplicadas em papelão ou tecidos. Assim, a resposta da etiqueta é quase uniforme em toda a banda. Esse fato facilitou muito a implantação de sistemas RFID para rastrear a movimentação de estoques comerciais nas cadeias de suprimentos.
O caso é bem diferente para etiquetas RFID Mount on Metal (MoM). Em vez de coletar energia de um campo de propagação no espaço, uma etiqueta MoM precisa coletar energia do campo refletido próximo à superfície do metal. Isso é feito empregando uma cavidade ressonante com um núcleo dielétrico. A antena é distribuída na superfície e no corpo da etiqueta.
No entanto, há uma compensação necessária associada ao design de uma cavidade ressonante. À medida que a cavidade se torna menor, o número de modos, ou seja, a largura de banda de leitura, é reduzido. Esse efeito é significativo porque as etiquetas MoM são frequentemente implantadas em objetos com espaço limitado para montagem.
Outra consideração é que as etiquetas MoM são normalmente usadas muito próximas umas das outras. Os objetos aos quais elas se ligam espalham ondas de rádio e podem criar áreas de leitura de sombra. Essas áreas variam no espaço em função da frequência. O resultado é que uma etiqueta pode ser sombreada em uma frequência, mas não em outra.
FAIXA DE LEITURA E FREQUÊNCIA: EXEMPLO DO MUNDO REAL
Como isso se relaciona com o desempenho do sistema no mundo real? Considere o gráfico do alcance de leitura em função da frequência. Ele mapeia duas etiquetas MoM disponíveis comercialmente: uma etiqueta de cerâmica de 13 mm x 7 mm e uma etiqueta composta de 10 mm x 5 mm.

A etiqueta de cerâmica apresenta um alcance de leitura melhor em algumas frequências. No entanto, o alcance cai em mais da metade da faixa. Na maioria das frequências, a etiqueta de cerâmica tem um alcance de leitura menor do que a etiqueta composta.
Em um ambiente do mundo real, a leitura de uma coleção de tags compostas será mais rápida e eficiente, pois essas tags serão melhor configuradas para compensar os efeitos de sombreamento e saltos de frequência.
Usuários que selecionam a tag com base no intervalo de leitura provavelmente verão leituras mais lentas e perdidas ao ler um grande número de tags em ambientes de alta densidade.
CONCLUSÃO
É importante que os usuários de RFID não simplifiquem excessivamente o processo de seleção de etiquetas, concentrando-se exclusivamente no alcance de leitura. A frequência de resposta de uma etiqueta afeta seu desempenho em aplicações reais. Se o usuário deseja coletar dados de forma confiável e rápida, é provável que a largura de banda das etiquetas seja um fator importante no processo de seleção.