패시브 RFID 태그란 무엇이며 어떻게 작동하는가 - JIA RFID | 산업용 RFID 태그 제조업체

LF 패시브 RFID는 일반적으로 300kHz 이하에서 작동하는 시스템을 말합니다. 가장 일반적인 두 가지 LF 주파수는 125kHz와 134.2kHz입니다. 125kHz는 구형 출입 통제 시스템과 레거시 식별 애플리케이션에 널리 사용됩니다. 134.2kHz는 많은 ISO 기반 가축 시스템에서 사용하는 주파수이기 때문에 동물 식별과 밀접한 관련이 있습니다. 같은 지역에서 관련 주파수를 볼 수도 있지만, 125kHz와 134.2kHz가 LF를 이해하는 데 실질적인 기준이 됩니다.

기술적으로 LF는 근거리에서 작동하며 유도 결합에 의존합니다. 리더가 자기장을 생성하면 태그는 코일 안테나를 사용하여 그 에너지를 수확합니다. 그렇기 때문에 LF 태그에는 유리 캡슐에 감긴 코일 또는 이어 태그 또는 캡슐화된 하우징 내부의 성형 코일 어셈블리 등 코일 구조가 물리적으로 포함되어 있는 경우가 많습니다. 에너지 전달은 자기장 및 근거리에서 이루어지기 때문에 LF 시스템은 장거리 판독용으로 설계되지 않았습니다. LF의 가치는 동물 조직과 같이 수분 함량이 높은 물질 주변에서 더 예측 가능하게 작동하는 경향이 있다는 것입니다.

HF 패시브 RFID

HF 패시브 RFID는 다음을 중심으로 합니다. 13.56MHz (13.56MHz), 를 의미하며, 실제로 HF는 거의 항상 13.56MHz를 의미합니다. 이 대역은 카드, 라벨, 손목 밴드, 임베디드 태그 등 다양한 패시브 태그 형식에 사용됩니다. HF는 NFC의 기반이기도 하지만 NFC는 단순한 주파수 라벨이 아닙니다. NFC는 13.56MHz HF 기술을 기반으로 구축된 프로토콜 제품군입니다.

또한 HF는 주로 근거리에서 작동하며 LF와 마찬가지로 유도 결합을 사용하지만 훨씬 더 높은 주파수에서 작동합니다. 태그 안테나는 일반적으로 인레이 또는 카드 내부에 인쇄되거나 에칭된 평면 코일이므로 HF 태그는 일반적으로 얇고 평면적입니다. 제어된 읽기 환경에서 HF는 장거리 UHF보다 읽기 영역을 더 잘 제어하면서 단거리 식별을 지원하므로 액세스 제어, 발권, 도서관 시스템 및 인증 워크플로에 도움이 되기 때문에 인기가 높습니다.

그러나 13.56MHz가 자동으로 범용 호환성을 의미하는 것은 아닙니다. HF에는 동일한 주파수를 공유하지만 태그가 통신하는 방식과 지원하는 기능이 다른 널리 사용되는 여러 표준이 있습니다. 예를 들어 ISO 14443은 일반적으로 다음과 관련이 있습니다. 근접 카드 및 많은 보안 카드 구현에 사용되는 반면, ISO 15693은 작동 거리가 약간 더 길고 다양한 사용 사례를 목표로 하는 근거리 스타일 HF 태그에 일반적으로 사용됩니다. 프로토콜 제품군이 리더가 지원하는 것과 일치하지 않으면 두 태그가 모두 13.56MHz일지라도 동일한 시스템에서 판독되지 않을 수 있습니다.

UHF 패시브 RFID

UHF 수동형 RFID는 일반적으로 860~960MHz 영역에서 작동하는 태그를 말합니다. LF 및 HF와 달리 UHF는 지역 규정의 영향을 많이 받기 때문에 정확한 작동 대역은 시스템이 배포되는 위치에 따라 달라집니다. 예를 들어, 북미에서는 일반적으로 FCC 규정에 따라 902~928MHz 대역을 사용하는 반면, 유럽에서는 ETSI 규정에 따라 865~868MHz 대역에서 작동하는 경우가 많습니다. 다른 지역에서는 더 넓은 860~960MHz 범위 내에서 다른 대역을 사용합니다.

UHF 수동형 RFID는 일반적으로 원거리 전자기 결합을 사용하며 후방 산란을 통해 통신합니다. 리더가 RF 에너지를 전송하면 태그가 소량을 수확하여 칩에 전원을 공급하고, 태그는 안테나 임피던스를 변경하여 리더 신호의 반사를 변조하여 응답합니다. UHF는 원거리 및 후방 산란 기반이기 때문에 LF 또는 HF보다 훨씬 더 긴 판독 거리를 달성할 수 있으며 물류, 창고 추적, 소매 재고 및 동일한 판독 영역에 많은 태그가 있을 수 있는 높은 처리량의 식별에 널리 사용됩니다.

UHF 패시브 태그는 일반적으로 얇은 인레이에 다이폴형 안테나가 에칭 또는 인쇄되어 있기 때문에 라벨 또는 행 태그인 경우가 많습니다. UHF가 금속 표면에서 직접 작동해야 하는 경우 금속이 안테나를 디튠하고 수확된 전력을 감소시킬 수 있기 때문에 일반적으로 간격, 차폐 또는 특수 제작된 온메탈 하우징과 같은 특수 태그 구조가 필요합니다. 또한 공급망 및 재고 분야의 UHF 패시브 RFID는 ISO 18000-6C라고도 하는 EPC 클래스 1 Gen2와 가장 일반적으로 연관되어 있습니다. 많은 실제 시스템에서 UHF 수동형 RFID라고 하면 암묵적으로 Gen2와 충돌 방지 동작, 메모리 규칙 및 리더 명령을 의미합니다.

패시브 RFID 판독 거리

패시브 RFID 판독 거리는 주파수에 따라 크게 달라집니다. 패시브 태그는 리더의 에너지에 전적으로 의존하기 때문에 달성 가능한 거리는 결합 방법 및 작동 대역과 밀접하게 연관되어 있습니다.

LF 패시브 RFID 판독 거리

125kHz 또는 134.2kHz에서 작동하는 LF 패시브 RFID 시스템은 단거리 식별을 위해 설계되었습니다. 일반적인 판독 거리는 핸드헬드 리더와 표준 태그 크기를 기준으로 3~10cm입니다.

134.2kHz 귀 태그를 사용하는 가축 식별 시스템에서 실제 판독 거리는 리더기 안테나 크기와 태그 구조에 따라 5~20cm인 경우가 많습니다. 유리 캡슐 트랜스폰더는 일반적으로 코일 형상이 작기 때문에 대형 성형 귀 태그보다 더 짧은 거리를 구현합니다.

HF 패시브 RFID 판독 거리

13.56MHz의 HF 패시브 RFID는 일반적으로 대부분의 카드 및 라벨 기반 시스템에서 2~30cm의 판독 거리를 지원합니다.

ISO 14443 근접 카드는 일반적으로 보안 액세스 제어 및 결제 시스템을 위해 10cm 미만으로 제한됩니다.

ISO 15693 근접 태그는 최적화된 안테나 조건에서 판독 거리를 더 확장할 수 있으며 일반적으로 최대 1미터까지 도달할 수 있습니다. 그러나 많은 상용 배포는 제어된 판독 영역을 유지하기 위해 이 최대값 이하로 작동합니다.

UHF 패시브 RFID 판독 거리

860~960MHz 내에서 작동하는 UHF 패시브 RFID는 훨씬 더 긴 판독 거리를 지원합니다. 일반적인 고정 리더기 설정의 표준 EPC 2세대 라벨 태그는 일반적인 규제 전력 제한에서 3~10미터를 지원합니다.

최적화된 안테나와 결합된 고성능 태그는 통제된 환경에서 10~15미터까지 도달할 수 있습니다.

핸드헬드 UHF 리더기는 일반적으로 안테나 이득과 태그 감도에 따라 1~5미터의 성능을 발휘합니다.

UHF는 수동형 RFID 기술 중 가장 긴 판독 거리를 제공하며 다중 미터 판독이 필요한 물류, 창고 관리 및 재고 시스템에서 널리 사용됩니다.

패시브 RFID 태그의 유형

패시브 RFID 태그는 일반적으로 LF, HF 및 UHF 시스템으로 분류됩니다. 이러한 대역에서 가장 일반적인 폼 팩터는 인레이 또는 라벨이며 인레이와 칩을 보호하도록 설계된 견고한 하드 태그입니다.

LF 패시브 RFID 태그

LF 태그에는 일반적으로 권선 코일 안테나가 포함되어 있습니다. 저주파는 충분한 에너지를 수확하기 위해 상대적으로 큰 유도 코일이 필요하기 때문에 LF 태그는 고주파 태그보다 두껍고 견고한 경우가 많습니다.

일반적인 LF 태그 양식은 다음과 같습니다:

- 동물 이식에 사용되는 유리 캡슐 트랜스폰더
- 코일 어셈블리가 내장된 성형 플라스틱 이어 태그
- 캡슐화된 키 포브 및 액세스 태그

태그 하우징이 투명한 경우 코일 안테나는 일반적으로 내부에서 볼 수 있습니다. 가축 귀 태그의 경우 코일은 습기와 기계적 스트레스로부터 보호하기 위해 밀봉된 플라스틱 본체 안에 내장되어 있습니다.

LF 태그는 코일 구조에 부피가 필요하기 때문에 초박형 라벨로 제작되는 경우는 거의 없습니다.

HF 패시브 RFID 태그

HF 태그는 평면 기판에 에칭 또는 인쇄된 평면 코일 안테나를 사용합니다. 안테나가 감겨 있는 것이 아니라 2차원이기 때문에 HF 태그는 일반적으로 얇고 평평합니다.

일반적인 HF 태그 양식은 다음과 같습니다:

- PVC 스마트 카드
- 종이 또는 플라스틱 접착 라벨
- 손목 밴드
- 라이브러리 태그
- 문서 또는 티켓에 삽입된 인레이

HF 안테나는 일반적으로 노출 시 나선형 또는 직사각형의 인쇄 흔적으로 나타납니다. 평면 구조이므로 카드 기반 및 라벨 기반 형식에 적합합니다.

UHF 패시브 RFID 태그

UHF 태그는 일반적으로 얇은 알루미늄 또는 구리 층에 에칭 또는 인쇄된 다이폴 스타일 안테나를 사용합니다. 안테나는 원거리에서 작동하기 때문에 가벼운 인레이로 구현할 수 있습니다.

일반적인 UHF 태그 양식은 다음과 같습니다:

- 얇은 접착 라벨
- 의류용 태그 걸기
- 종이 기반 스마트 라벨
- 단단한 플라스틱 산업용 태그
- 스페이서 구조의 온메탈 태그

UHF 인레이는 매우 얇고 유연한 경우가 많습니다. 다이폴 안테나 패턴은 일반적으로 길쭉하고 대칭입니다. 금속 표면에 사용하는 경우 UHF 태그는 안테나 디튜닝을 방지하기 위해 더 두꺼운 하우징 또는 통합 스페이서로 제작됩니다.

패시브 RFID 태그 애플리케이션

패시브 RFID 태그는 여러 산업 분야에서 식별, 추적 및 데이터 연결에 널리 사용됩니다. 구체적인 적용 분야는 주파수 선택, 판독 거리 요구 사항 및 환경 조건에 따라 달라집니다.

가축 식별

동물 식별에는 일반적으로 134.2kHz의 LF 패시브 RFID가 사용됩니다. 전자 귀 태그와 주사형 유리 트랜스폰더는 소, 양, 염소 및 반려동물에 배치됩니다. 태그에는 농장 또는 국가 데이터베이스에 연결되는 고유 식별 번호가 저장됩니다. 짧은 판독 거리와 동물 조직 주변에서 안정적인 성능을 제공하는 LF는 이러한 목적에 적합합니다.

액세스 제어 및 인증

13.56MHz의 HF 패시브 RFID는 출입 통제 카드, ID 배지, 교통 티켓 및 보안 자격 증명에 널리 사용됩니다. 제어된 짧은 판독 거리는 보안에 민감한 시스템에서 중요한 신중한 사용자 상호 작용을 지원합니다. 많은 HF 배포는 호환성 및 데이터 구조를 위해 ISO 14443 또는 관련 표준에 의존합니다.

라이브러리 및 문서 추적

HF 패시브 RFID는 도서관, 파일 관리 시스템, 문서 추적에도 사용됩니다. 얇은 라벨 스타일의 태그가 책과 폴더에 내장되어 있습니다. 적당한 판독 거리로 판독 영역을 제어하면서 효율적으로 스캔할 수 있습니다.

소매 및 재고 관리

UHF 수동형 RFID는 일반적으로 소매 품목 수준 태깅, 창고 관리 및 물류에 사용됩니다. 접착식 라벨 태그는 제품, 상자 또는 팔레트에 부착됩니다. 멀티 미터 판독 거리로 고정식 또는 핸드헬드 리더기를 사용하여 태그가 부착된 여러 품목을 빠르게 대량 스캔할 수 있습니다.

자산 추적 및 산업적 사용

UHF 패시브 RFID는 도구, 장비, 반품 가능한 컨테이너 및 산업 자산을 추적하기 위해 배포됩니다. 보호 하우징이 있는 하드 태그는 실외 또는 열악한 환경에서 사용됩니다. 전도성 표면에 직접 장착해야 하는 경우 온메탈 태그 디자인이 적용됩니다.

패시브 RFID 태그 비용은 얼마입니까?

패시브 RFID 태그의 비용은 주파수, 칩 유형, 안테나 디자인, 재료 및 주문량에 따라 다릅니다. 마이크로칩 자체는 전체 비용의 일부에 불과합니다. 패키징, 캡슐화 및 내구성 요구 사항이 가격에 더 큰 영향을 미치는 경우가 많습니다.

LF 패시브 RFID 비용

동물 식별 또는 접근 제어에 사용되는 LF 패시브 태그는 일반적으로 코일 안테나 구조와 성형된 하우징으로 인해 얇은 UHF 라벨보다 가격이 비쌉니다.

일반적인 가격 범위:

유리 캡슐 LF 트랜스폰더: 약 단위당 $1 ~ $3 볼륨에 따라
몰딩 하우징이 있는 LF 가축 귀 태그: 일반적으로 단위당 $1.50 ~ $4 칩 유형 및 사용자 정의에 따라 다름

맞춤 인쇄, 레이저 마킹 또는 사전 인코딩은 비용이 증가할 수 있습니다.

HF 패시브 RFID 비용

13.56MHz의 HF 태그는 일반적으로 카드 또는 라벨 인레이로 제작됩니다.

일반적인 가격 범위:

HF 라벨 인레이: 약 단위당 $0.20 ~ $0.60 볼륨
HF PVC 카드: 일반적으로 단위당 $0.50 ~ $2, 메모리 유형 및 보안 기능에 따라

암호화 기능이 있는 보안 칩은 단순한 메모리 전용 태그에 비해 비용이 증가합니다.

UHF 패시브 RFID 비용

UHF 패시브 RFID 태그는 일반적으로 대량 생산 시 단위당 비용이 가장 낮으며, 특히 공급망 애플리케이션에 적합합니다.

일반적인 가격 범위:

UHF 라벨 인레이: 약 단위당 $0.05 ~ $0.20 대량으로
UHF 하드 태그: 일반적으로 단위당 $0.50 ~ $3 하우징 및 내구성에 따라 다름
온메탈 산업용 태그: 종종 단위당 $2 ~ $10 성능 요구 사항에 따라

특수 산업용 또는 고온 태그는 이 범위를 초과할 수 있습니다.

패시브와 액티브 RFID 태그

패시브 및 액티브 RFID 태그는 주로 전원을 공급하는 방식과 통신 방식에서 차이가 있습니다. 내부 전원의 유무에 따라 판독 거리, 크기, 비용, 유지보수 요구 사항 및 배포 시나리오에 영향을 미칩니다.

수동 RFID 태그

패시브 RFID 태그에는 내부 배터리가 포함되어 있지 않습니다. 리더의 전자기장에서 에너지를 수확하여 작동하며 전원이 공급될 때만 반응합니다. 자체 신호를 생성하지 않기 때문에 패시브 태그는 일반적으로 더 작고 얇으며 비용이 저렴합니다. 리더 인프라가 있는 식별 및 재고 시스템에서 널리 사용됩니다.

능동 RFID 태그

액티브 RFID 태그에는 칩과 송신기에 전원을 공급하는 내부 배터리가 포함되어 있습니다. 액티브 태그는 리더기에서 수확한 에너지에 의존하지 않고도 신호를 전송할 수 있습니다. 따라서 시스템 구성에 따라 수십 미터 이상의 훨씬 더 긴 통신 거리가 가능합니다. 또한 배터리를 통해 센서 통합 또는 주기적인 비콘 전송과 같은 추가 기능을 사용할 수 있습니다.

주요 차이점:

특징	수동 RFID	능동 RFID
전원	내부 배터리 없음	내장 배터리
신호 전송	리더가 전원을 켠 경우에만 응답	독립적으로 전송 가능
일반적인 읽기 거리	센티미터에서 수 미터	수십 미터 이상
크기	작고 얇은	배터리로 인해 더 커짐
태그당 비용	낮은	더 높은
유지	배터리 유지보수 불필요	배터리 교체 필요
일반적인 사용 사례	소매, 물류, 가축 ID, 출입 통제	실시간 추적, 자산 모니터링, 센서 시스템

자주 묻는 질문

패시브 RFID 태그는 어디까지 판독할 수 있습니까?

판독 거리는 주파수에 따라 다릅니다. LF 태그는 일반적으로 몇 센티미터 이내에서 판독합니다. HF 태그는 일반적으로 수 센티미터 내에서 작동하며, 일부 구성에서는 최대 약 1미터까지 작동합니다. UHF 태그는 일반적으로 표준 규제 전력 제한에 따라 수 미터의 판독 거리를 지원합니다. 실제 성능은 시스템 구성 및 설치 조건에 따라 달라집니다.

패시브 RFID 태그는 어떻게 생겼나요?

패시브 RFID 태그는 주파수와 용도에 따라 매우 다르게 보일 수 있지만 항상 안테나에 연결된 작은 마이크로칩이 포함되어 있습니다. LF 태그는 종종 더 두껍고 동물 이식용 유리 캡슐 또는 코일이 내장된 성형 플라스틱 귀 태그 형태로 나타날 수 있습니다. HF 태그는 일반적으로 내부에 나선형 안테나 패턴이 보이는 평평한 카드, 스티커 또는 손목 밴드처럼 보입니다. UHF 태그는 일반적으로 얇은 접착식 라벨 또는 길쭉한 금속 안테나 디자인의 행 태그이며, 산업용 버전은 내구성을 위해 단단한 플라스틱 하우징으로 둘러싸여 있을 수 있습니다.

패시브 RFID 태그를 다시 작성할 수 있습니까?

일부 패시브 RFID 태그는 읽기 전용 메모리를 지원하는 반면, 다른 태그는 데이터를 쓰거나 업데이트할 수 있습니다. 많은 UHF EPC Gen2 태그는 사용자 메모리를 기록할 수 있으며 프로그래밍 후 잠글 수도 있습니다. HF 태그는 칩 유형에 따라 다른 메모리 구조를 지원할 수 있습니다. 태그의 재작성 가능 여부는 칩 사양에 따라 다릅니다.