MIT 엔지니어는 센서로 작동하도록 RFID 태그를 구성합니다.

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요즘 많은 소매업체와 제조업체에서는 RFID 또는 무선 주파수 식별 태그를 사용하여 제품을 추적하고 있습니다. 종종 이러한 태그는 간단한 안테나와 메모리 칩이 장착된 종이 기반 라벨 형태로 제공됩니다. 우유통이나 재킷 칼라에 부착하면 RFID 태그가 스마트 서명 역할을 하여 특정 제품의 신원, 상태 또는 위치에 대한 정보를 무선 주파수 판독기에 전송합니다.

공급망 전반에 걸쳐 제품을 감시하는 것 외에도 RFID 태그는 카지노 칩과 소부터 놀이 공원 방문객과 마라톤 선수에 이르기까지 모든 것을 추적하는 데 사용됩니다.

MIT의 Auto-ID Lab은 오랫동안 RFID 기술 개발에 앞장서 왔습니다. 이제 이 그룹의 엔지니어들은 기술을 새로운 기능인 감지로 전환하고 있습니다. 그들은 포도당의 급증을 감지하고 이 정보를 무선으로 전송하는 새로운 초고주파(UHF) RFID 태그 센서 구성을 개발했습니다. 앞으로 팀은 일산화탄소와 같은 환경 내 화학 물질과 가스를 감지하도록 태그를 맞춤화할 계획입니다.

MIT 기계공학과 대학원생 Sai Nithin Reddy Kantareddy는 "사람들은 기존 RFID 인프라에서 더 많은 가치를 얻기 위해 감지와 같은 더 많은 응용 프로그램을 찾고 있습니다."라고 말했습니다. "추가 배터리 없이 일산화탄소나 암모니아와 같은 일반 가스를 감지하기 위해 인프라 벽이나 주변 물체에 간단히 부착할 수 있는 저렴한 RFID 태그 센서 수천 개를 만드는 것을 상상해 보십시오. 이를 저렴하게 대규모 공간에 배포할 수 있습니다. 회로망." Kantareddy는 그룹의 연구 과학자인 Rahul Bhattacharya와 기계 공학과의 Fred Fort Flowers 및 Daniel Fort Flowers 교수이자 MIT의 개방형 학습 부사장인 Sanjay Sarma와 함께 센서를 개발했습니다. 연구원들은 RFID에 관한 IEEE 국제 회의에서 자신들의 디자인을 발표했으며 그 결과는 이번 주에 온라인으로 공개됩니다.

"RFID는 가장 저렴하고 전력 소모가 적은 RF 통신 프로토콜입니다."라고 Sarma는 말합니다. "태그의 트릭을 통해 실제 세계를 감지하기 위해 일반 RFID 칩을 배치할 수 있다면 진정한 퍼베이시브 센싱이 현실이 될 수 있습니다."

혼란스러운 파도

현재 RFID 태그는 배터리 지원 및 "수동" 유형을 포함하여 다양한 구성으로 제공됩니다. 두 가지 유형의 태그 모두 RF 신호를 후방 산란하여 원격 리더와 통신하고 태그의 소형 통합 칩에 저장된 간단한 코드 또는 데이터 세트를 전송하는 소형 안테나를 포함합니다. 배터리 지원 태그에는 이 칩에 전원을 공급하는 소형 배터리가 포함되어 있습니다. 패시브 RFID 태그는 리더 자체에서 에너지를 수확하도록 설계되었으며, 리더 자체는 FCC 제한 내에서 태그의 메모리 칩에 전원을 공급하고 반사된 신호를 수신하는 데 필요한 만큼의 전파를 자연적으로 방출합니다.

최근 연구자들은 패시브 RFID 태그를 배터리나 교체 없이 장기간 작동할 수 있는 센서로 바꾸는 방법을 실험해 왔습니다. 이러한 노력은 일반적으로 태그의 안테나를 조작하여 환경의 특정 자극에 반응하여 전기적 특성이 변경되도록 엔지니어링하는 데 중점을 두었습니다. 결과적으로, 안테나는 특정 자극이 감지되었음을 나타내는 특징적으로 다른 주파수 또는 신호 강도로 전파를 판독기에 다시 반사해야 합니다.

예를 들어 Sarma의 그룹은 이전에 토양의 수분 함량에 따라 전파를 전송하는 방식을 변경하는 RFID 태그 안테나를 설계했습니다. 연구팀은 또한 RFID 태그를 통과하는 혈액에서 빈혈 징후를 감지하는 안테나도 제작했습니다.

그러나 칸타레디는 이러한 안테나 중심 설계에는 단점이 있다고 말합니다. 가장 큰 문제는 RFID 판독기나 안테나와 같은 단일 소스에서 나오는 전파가 여러 표면에 반사될 수 있는 혼란스러운 효과인 '다중 경로 간섭'입니다.