對超高頻RFID系統應用中的幾個(gè)問(wèn)題的認識
【提要】RFID技術(shù)將來(lái)會(huì )是無(wú)處不在的,也是勿庸置疑的。因為它給人們帶來(lái)的是方便性和及時(shí)性,也就是效率,最終也就是財富!
一、概述
射頻識別(RFID)技術(shù)將會(huì )無(wú)處不在,這是勿庸置疑的,因為它給人們帶來(lái)的是方便性和及時(shí)性,也就是效率,最終也就是財富!
但是,RFID技術(shù)有很多種,頻率從125KHz到5.8GHz,標簽分有源和無(wú)源,還有雙頻芯片及有源無(wú)源組合系統等,每一種技術(shù)都有不同的特點(diǎn),所以要根據應用的需求選擇不同的技術(shù),同時(shí)由于它是一種無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù),容易受到空中的各種無(wú)線(xiàn)信號的干擾和空間環(huán)境的影響,所以它的應用效果是和現場(chǎng)空間環(huán)境有關(guān)的,很難有一個(gè)統一不變的效果指標,因此,針對不同應用環(huán)境的應用技術(shù)研究是必不可少的,這就決定了RFID技術(shù)不是一下子就能夠迅速普及的,它需要有一個(gè)不斷探索和積累的過(guò)程?! ?/P>
下面就在UHF RFID系統應用中大部分人非常關(guān)心的幾個(gè)問(wèn)題,談?wù)勎覀兊恼J識,供大家參考。
二、讀寫(xiě)距離
人們在了解UHF RFID產(chǎn)品時(shí),通常問(wèn)的第一個(gè)問(wèn)題就是你們的讀寫(xiě)器能夠讀多遠距離。其實(shí),這樣的問(wèn)題是很難簡(jiǎn)單地回答是多少距離的,因為實(shí)際的讀寫(xiě)距離除了決定于讀寫(xiě)器的性能外,還由讀寫(xiě)器的射頻功率、天線(xiàn)增益和極化方向、饋線(xiàn)的單位長(cháng)度衰減量和總長(cháng)度、標簽的性能、標簽與讀寫(xiě)器天線(xiàn)的相對位置角度等決定的。當然,周?chē)奈锢憝h(huán)境也會(huì )影響讀寫(xiě)的距離,只是如果不是特殊惡劣的環(huán)境,影響不是主要的,而且這種影響也無(wú)法事先預知它的程度,只有到實(shí)際現場(chǎng)測試才能知道。
表一 讀寫(xiě)距離和幾個(gè)因素的關(guān)系(除讀寫(xiě)器和標簽本身的性能外)
讀寫(xiě)距離 | 近 ————— 遠 | |
影響 因素 | 讀寫(xiě)器射頻功率 | 小 ————— 大 |
讀寫(xiě)器配套天線(xiàn)增益 | 小 ————— 大 | |
標簽與天線(xiàn)極化方向和相對角度 | 不配合 ———— 配合 | |
讀寫(xiě)器與天線(xiàn)間饋線(xiàn)總長(cháng)度 | 長(cháng) ————— 短 | |
饋線(xiàn)單位衰減量 | 大 ————— 小 |
從商業(yè)宣傳的角度講,大家通常會(huì )說(shuō)我的讀寫(xiě)器能夠讀多少米,其實(shí)這只是在一個(gè)特定的條件和環(huán)境下測得的數據,離開(kāi)這個(gè)特定的環(huán)境條件,這樣的數字嚴格講是沒(méi)有意義的,最多也只能作參考,因為目前還沒(méi)有統一的測試環(huán)境和權威的測試部門(mén)。
還有兩點(diǎn)也是需要說(shuō)明的:第一,寫(xiě)數據到標簽的距離一般是從標簽讀數據距離的40%-70%,因為寫(xiě)比讀需要更大的能量;第二,通常一般人認為UHF RFID只適用于遠距離應用,其實(shí)它可以從零距離到遠距離都可以,而且距離要求越近越容易實(shí)現。
三、 讀取率或漏讀率
讀取率是指若干標簽通過(guò)讀寫(xiě)區域后能夠被正確讀出的數量和通過(guò)的標簽總數量的比率,漏讀率就是沒(méi)有被讀出的數量和總數量的比率。這個(gè)指標也是受多種條件限制的,籠統地說(shuō)讀取率是多少是沒(méi)有意義的,甚至連參考價(jià)值都沒(méi)有,因為它受更多不確定因素的影響。它除了和上述關(guān)于讀寫(xiě)距離的影響因素有關(guān)外,還與同時(shí)有多少個(gè)標簽通過(guò)、標簽與標簽之間的相對位置、標簽與讀寫(xiě)器天線(xiàn)之間的距離、標簽與讀寫(xiě)器天線(xiàn)之間的相對移動(dòng)速度等因素有關(guān)。當然,讀寫(xiě)器和標簽的性能是基礎,但一旦選定,它們是確定的。
表二 讀取率和幾個(gè)因素的關(guān)系(除讀寫(xiě)器和標簽本身的性能外)
讀 取 率 | 高 ——— 低 | |
影響 因素 | 同時(shí)通過(guò)讀寫(xiě)區域的標簽數量 | 少 ———— 多 |
標簽與標簽之間的距離 | 遠 ———— 近 | |
標簽與讀寫(xiě)器天線(xiàn)的距離 | 近 ———— 遠 | |
標簽在讀寫(xiě)區域內移動(dòng)與否 | 動(dòng) ———— 靜 | |
標簽在讀寫(xiě)區域內的移動(dòng)速度 | 慢 ———— 快 | |
多標簽放置的方向性 | 一致 ——— 不一致 | |
讀寫(xiě)器同時(shí)使用的天線(xiàn)數量 | 多 ———— 少 |
四、同時(shí)讀取的標簽數量
這個(gè)指標也是很多人非常關(guān)心的,因為人們常常希望能夠讀得越多越好,有些廠(chǎng)商利用人們的這種心理,出于商業(yè)炒作的目的,把此指標說(shuō)成每秒可讀幾百個(gè)甚至1000個(gè)標簽,我認為這是一種不負責任的宣傳,對推廣RFID的應用沒(méi)有任何好處,只會(huì )打擊真正想嘗試應用者的信心!就說(shuō)宣傳的數字是正式測出來(lái)的,那也是在非??量痰臈l件下的結果,而不是一般條件下的測試結果,不具有普遍意義。我甚至認為這個(gè)指標,對實(shí)際應用來(lái)講沒(méi)有意義!只能作為一個(gè)理論指標。
表三 每秒讀取標簽的數量和幾個(gè)因素的關(guān)系
每秒讀取標簽的數量 | 多 ——— 少 | |
影響 因素 | 讀寫(xiě)器與標簽的數據通信速率 | 快 ———— 慢 |
讀寫(xiě)器防碰撞算法的效率 | 高 ———— 低 | |
標簽與標簽之間的距離 | 遠 ———— 近 | |
標簽與讀寫(xiě)器天線(xiàn)的距離 | 近 ———— 遠 | |
標簽在讀寫(xiě)區域內移動(dòng)與否 | 動(dòng) ———— 靜 | |
多標簽放置的方向性 | 一致 ——— 不一致 | |
讀寫(xiě)器同時(shí)使用的天線(xiàn)數量 | 多 ———— 少 |
還要告訴大家的是,這個(gè)指標并不是數值越大越好,而是要針對某個(gè)具體應用適可而止。為什么呢?因為,這個(gè)指標要求越大,在其它條件不變的情況下,意味著(zhù)漏讀的概率越高,這是客觀(guān)規律決定的,從表二也可以看出。我認為在實(shí)際應用中應該重視讀取率的研究,還有一點(diǎn),如果漏讀了怎么辦?這樣的問(wèn)題是我們在做實(shí)際應用時(shí)必須考慮的,補救措施的投入也是和同時(shí)要求讀取的數量相關(guān)的。
以上幾個(gè)問(wèn)題對相關(guān)專(zhuān)業(yè)人士是不難理解的,但對非專(zhuān)業(yè)的有應用需求的各行業(yè)客戶(hù)來(lái)講,是需要弄清楚的。
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