




版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、對(duì)超高頻 RFID 標(biāo)簽之漏讀率的研究東莞太平洋計(jì)算機(jī)科技有限公司RFID研發(fā)中心鐘漢摘要:介紹超高頻RFID無(wú)源標(biāo)簽讀取技術(shù),分析標(biāo)簽漏讀問(wèn)題的產(chǎn)生的原因,并提 供了一些解決方法。關(guān)鍵詞:超高頻 RFID電子標(biāo)簽18000-6B18000-6C一、 前言RFID(Radio Frequency Identification)射頻識(shí)別,俗稱電子標(biāo)簽識(shí)別。RFID 射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識(shí)別工作無(wú)需人工干預(yù),工作時(shí)閱讀器和電子標(biāo)簽之間無(wú)需接觸,可工作于各種惡劣環(huán)境。并且RFID射頻識(shí)別技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽,
2、操作快捷方便。另外, 由于RFID系統(tǒng)可以從技術(shù)上防止 被仿冒、侵入,還具備了極高的安全防護(hù)能力。目前超高頻 RFID的標(biāo)準(zhǔn)主要有18000-6B和 18000-6C。工作頻率一般在 902MHz-928 MHz , 一些國(guó)家規(guī)定的標(biāo) 準(zhǔn)是 860MHz-960 MHz。對(duì)于超高頻無(wú)源 RFID標(biāo)簽,每個(gè)標(biāo)簽都有自身的唯一號(hào)碼,最常見(jiàn)的用途是代替普通 條型碼,貼于各種物品上,以便對(duì)物品進(jìn)行身份識(shí)別。一般和超高頻閱讀器配合使用。RFID標(biāo)簽?zāi)軐⑿畔o(wú)線傳遞給10米范圍內(nèi)的超高頻閱讀器上,使倉(cāng)庫(kù)、車間、超市等場(chǎng)合可以對(duì)物品進(jìn)行群體掃描,不再需要使用激光條形碼閱讀器對(duì)物品逐個(gè)掃描條碼。RFID技術(shù)及
3、系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊,涉及到工業(yè)、商業(yè)、交通、倉(cāng)儲(chǔ)、物流及軍事 等領(lǐng)域的方方面面。例如,全球最大的商品銷售商沃爾瑪公司要求其前100位供應(yīng)商都要在貨箱和托盤上使用RFID標(biāo)簽,目前正在實(shí)施中;目前,在我國(guó)的一些地區(qū)已經(jīng)開始應(yīng)用 RFID技術(shù),比如,在全國(guó)鐵路調(diào)度和統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)中,已有 55萬(wàn)輛車廂、機(jī) 車安裝了無(wú)源 RFID標(biāo)簽;上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局也已應(yīng)用RFID對(duì)全市16萬(wàn)只液化石油氣瓶、1萬(wàn)只劇毒化學(xué)品容器、10萬(wàn)箱煙花爆竹和4萬(wàn)輛由租車車載計(jì)價(jià)器進(jìn)行電子跟蹤;另外,今年上海至深圳的內(nèi)貿(mào)集裝箱將使用RFID實(shí)現(xiàn)貨物跟蹤。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,不久的將來(lái),RFID技術(shù)必將在商品流通、運(yùn)輸、
4、管理以及物流、交通等方面形成一個(gè)龐大的市 場(chǎng), RFID技術(shù)將是未來(lái)一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。隨著RFID標(biāo)簽的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,與其配合使用的閱讀器的性能也越來(lái)越重要。而電子標(biāo)簽的讀全率,或它的反概念:漏讀率,是閱讀器性能中最重要的 一環(huán)。漏讀是指標(biāo)簽通過(guò)讀寫區(qū)域后不能夠被正確讀生。漏讀甚至成了制約 RFID應(yīng)用的一個(gè)重要因素。標(biāo)簽一旦漏讀,輕則導(dǎo)致數(shù)據(jù)混亂,增加時(shí)間和人力的消耗,重則導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)損失甚至災(zāi)難發(fā)生。故,盡力減少 RFID標(biāo)簽的漏讀率極為重要,下面是我們多年來(lái)對(duì)RFID標(biāo)簽漏讀率的研究結(jié)果。H3頻段,標(biāo)制進(jìn)入閱讀標(biāo)簽的反的照片場(chǎng)進(jìn)行感應(yīng)。牲行反射,閱讀1確定因素它除了和關(guān)于讀寫距離前影間的
5、相對(duì)位置、標(biāo)簽與讀寫百天 關(guān)。當(dāng)然,讀寫器和標(biāo)簽的M之間位置不同,如果有的標(biāo)簽反射的波形和閱讀器發(fā)送的波形相位相反,波形就會(huì)減弱,甚至抵消。860MHz 960MHz頻段波長(zhǎng)大約在 30厘米左右,這樣每隔 30厘米左右將會(huì)由現(xiàn)一 塊射頻的曾點(diǎn),+交替由現(xiàn)標(biāo)簽?zāi)茏x到一讀不到-能讀到一讀不到的現(xiàn)象。當(dāng)閱讀器的工作范圍中存在比較多的盲點(diǎn)的時(shí)候,標(biāo)簽的漏讀就會(huì)比較重。為了解決這個(gè)問(wèn)題,我們可以設(shè)計(jì) Q、I雙支路電路,在電路中其中一個(gè)支路對(duì)標(biāo)簽返回的電波進(jìn)行 90度相位轉(zhuǎn)換,而另外一路不做轉(zhuǎn)換,這樣不管標(biāo)簽反射F勺波形 和閱讀器發(fā)送的波形相位相同或相反都有其中一個(gè)支路能把標(biāo)簽的信號(hào)解調(diào)由小。但在實(shí)際測(cè)試
6、中 也許電路中q在90度相位轉(zhuǎn)換的精度問(wèn)電等,盲點(diǎn)現(xiàn)象有了大幅度的減少,但還沒(méi)杜絕,需要繼續(xù)研究I1; 涵2、天線耳標(biāo)簽方向1天線的作用是在電子標(biāo)簽和閱讀器間傳遞射頻信號(hào)。RFID系統(tǒng)的讀寫器必須唆通過(guò)天線來(lái)發(fā)射能質(zhì)形成電磁場(chǎng),通過(guò)電磁場(chǎng)來(lái)對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別,可以說(shuō)天線所形成的電磁場(chǎng)范圍就是射頻系統(tǒng)的可讀區(qū)域。:有時(shí)RFID系統(tǒng)是由一根天線來(lái)同時(shí)完成發(fā)射和接收的;有時(shí)RFID系統(tǒng)則由一根天線來(lái)完成發(fā)射而由另一根天線來(lái)承擔(dān)接收,,所采用天線的形式及數(shù)量應(yīng)視具體應(yīng)用而定。超高頻RFID天線在860MHz- 960MHz頻率范圍內(nèi)的駐波比曲線相對(duì)平坦,且數(shù)值較小,表明此時(shí)天線工作良好,超由此頻率范圍
7、時(shí),天線的駐波比數(shù)值激增,天線的性能急劇下降。目前的大部分 RFID標(biāo)簽是以線極化方式工作。而閱讀器天線可以分為線極化天線和圓極化天線。如果電波傳播時(shí)電場(chǎng)矢量的空間描由軌跡為一直線,它始終在一個(gè)平面內(nèi)傳播,則稱為線極化波。而兩個(gè)空間上正交的振幅相等的線極化波,可以合成一個(gè)圓極化波。極化天線的能量比較集中,閱讀距離比較遠(yuǎn),象停車場(chǎng)和港口關(guān) 口這種遠(yuǎn)距離 (8-12米)都可以讀卡,但缺點(diǎn)是如果標(biāo)簽的放置的方向和天線的機(jī)化方向相反的時(shí)候, 反而很難被閱讀器讀到,閱讀前需要人為控制標(biāo)簽的方向。常見(jiàn)用的圓極化射頻天線能量是均分到兩個(gè)極化,標(biāo)簽所能接收的功率也因此損失了一半,有限的的電磁能量無(wú)法向更遠(yuǎn)距離
8、發(fā)射,一般有效距離只有 4米左右比較穩(wěn)定,但優(yōu)點(diǎn)是因?yàn)閳A極化的電磁波是正交的波形,在天線的閱讀范圍內(nèi),標(biāo)簽即使隨意轉(zhuǎn)動(dòng)也能被讀到。因此,如果標(biāo)簽是有規(guī)律放置的,那么使用線極化天線將會(huì)更有利于閱讀標(biāo)簽,從而增加標(biāo)簽的讀生概率,減少標(biāo)簽的漏讀率。而如果標(biāo)簽是無(wú)序放置的,那么就要使用圓極化 天線,否則,某些方向的標(biāo)簽從原理上就是無(wú)法讀生來(lái)的,讀全率當(dāng)然就無(wú)法保證。當(dāng)然,也可以使用多個(gè)線極化天線的方式,在多個(gè)方向?qū)?biāo)簽進(jìn)行讀取,對(duì)某個(gè)標(biāo)簽即使 A方向無(wú)法讀生,但也許 B方向就可以讀生,從而既能得到線極化天線的優(yōu)點(diǎn),又避免線極化 天線使用的缺點(diǎn),是一個(gè)行之有效的方法。如果使用4天線從多方向?qū)?biāo)簽進(jìn)行讀取
9、,這樣就可以將漏讀率降低。假設(shè)有的產(chǎn)品特別難以通過(guò)RF技術(shù)讀取到,在某個(gè)讀取點(diǎn)上的讀取率僅達(dá)到50%,不過(guò)從概率論來(lái)看,假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)設(shè)4個(gè)讀取點(diǎn)的話,那么即使這種難以讀取的產(chǎn)品在整個(gè)系統(tǒng)中被讀取的概率也能達(dá) 94%如果我們能將標(biāo)簽讀取率從50%提高到70%,那么就設(shè)有4個(gè)讀取點(diǎn)的系統(tǒng)而言,其整體讀取率就能達(dá)到 99% ( 100件產(chǎn)品中漏讀1件產(chǎn)品)。如果讀取率提高到90%,那么我們就能實(shí)現(xiàn)很優(yōu)秀的讀取率(即設(shè)有4個(gè)讀取點(diǎn)的系統(tǒng)讀取率高達(dá) 99.99% ,每1萬(wàn)件產(chǎn)品僅漏讀1件)。3、速度問(wèn)題上文說(shuō)到漏讀是指標(biāo)簽通過(guò)讀寫區(qū)域后不能夠被正確讀由,而標(biāo)簽通過(guò)讀寫區(qū)域的動(dòng)作時(shí)包含了速度的概念在里面的
10、。在實(shí)際應(yīng)用中,如果標(biāo)簽通過(guò)區(qū)域的時(shí)間比較快,閱讀器還來(lái)不及把這么多標(biāo)簽碰撞由來(lái),那么也會(huì)引起漏讀。這時(shí)候放慢標(biāo)簽通過(guò)速度,就可以減少漏讀率。當(dāng)然,這是有代價(jià)的,如果通過(guò)速度 太慢則會(huì)引起用戶使用不便,而在某些應(yīng)用,比如不停車收費(fèi)等場(chǎng)合,則干脆失去使用意義。所以標(biāo)簽運(yùn)行速度需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來(lái)決定。另外,提高閱讀器的基帶數(shù)據(jù)通信速率和防沖撞算法效率,其實(shí)和減慢標(biāo)簽運(yùn)動(dòng)速度有異曲同工之妙。目前市面上的閱讀器一般是使用80K的基帶速率,如果能夠使用更快速的 CPU進(jìn)行解碼,將最高可達(dá)到 640k的速率,相應(yīng)的讀取標(biāo)簽速度將會(huì) 相應(yīng)的提高。我們現(xiàn)在使用FPGA芯片進(jìn)行基帶解碼。FPGA是一種高速可編程
11、邏輯器件,它不像CPU那樣一個(gè)時(shí)刻只能處理一個(gè)事情,F(xiàn)PGA可以并行工作,所以可以對(duì)多個(gè)解調(diào)電路過(guò)來(lái)的信號(hào)同時(shí)進(jìn)行基帶解碼,快速解碼由標(biāo)簽的編碼信息。對(duì)于防碰撞方面,則進(jìn)行算法優(yōu)化,并且測(cè)試,選擇最好的防碰撞 算法。 4、環(huán)境因素因?yàn)閁HF(860MHz 960MHz)頻段的頻率比較高,無(wú)線電波長(zhǎng)比較短,所以相對(duì)125KHz和13.56MHz的標(biāo)簽,RFID標(biāo)簽的通訊速率可以做的很高,天線可以做得很小,讀卡 距離也可以做得很遠(yuǎn)。但優(yōu)勢(shì)的另一面是劣勢(shì),頻率越高,因渦流和寄生電容造成的能量損失就越大,因此UHF(860MHz 960MHz)頻段對(duì)金屬、水等物體更加敏感,會(huì)被金屬反射,會(huì)被水吸收。舉
12、個(gè)例子,我們?nèi)梭w就是RFID信號(hào)的極佳屏障,因?yàn)槲覀兊纳眢w里有大量的鹽水。金屬會(huì)引起額外的寄生電容 (即由金屬引起的電磁“摩擦”造成的能源損耗 ),造成讀寫器和標(biāo)簽天線的失諧,破壞系統(tǒng)的性能。最終,在某些情況,被金屬反射回來(lái)的能量就會(huì)在標(biāo)簽和讀寫器之間形成干擾。因此,在金屬物質(zhì)較多的環(huán)境下應(yīng)用RFID ,會(huì)使得實(shí)際的讀寫率、讀寫距離和可靠性大大降低,遠(yuǎn)低于在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行試用 得由的結(jié)果。但同樣不可否認(rèn)的是,合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和操作將克服絕大多數(shù)的干擾。a.設(shè)計(jì)合適的包含鐵氧體磁心收發(fā)線圈的標(biāo)簽天線。鐵氧體磁心的高滲透性使小 型標(biāo)簽即使在金屬表面附近磁場(chǎng)被削弱的情況下也能獲取能量。b.合理設(shè)計(jì)標(biāo)簽,對(duì)金屬引起的失諧進(jìn)行利用。例如,將標(biāo)簽的設(shè)計(jì)定為使其具有850Hz空中諧振頻率,那么當(dāng)標(biāo)簽貼附在金屬貨箱上時(shí),其工作頻率即可能達(dá)到920Hz,從而可以順利地被閱讀器讀取。c.設(shè)計(jì)標(biāo)簽天線時(shí)確保
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 太平洋保險(xiǎn)老來(lái)福幸福安康(2018年2月)
- 2025年黨員領(lǐng)導(dǎo)干部廉潔自律知識(shí)考試題庫(kù)及答案(共260題)
- 《深度學(xué)習(xí)項(xiàng)目案例開發(fā)》課件-任務(wù)八:使用BERT預(yù)訓(xùn)練醫(yī)學(xué)語(yǔ)言模型
- 《跨境電商》課件-5.速賣通平臺(tái)發(fā)布產(chǎn)品
- 機(jī)械設(shè)備海運(yùn)合同參考模板
- 人力資源管理績(jī)效評(píng)估體系構(gòu)建與實(shí)踐操作要點(diǎn)
- 技術(shù)應(yīng)用案例表-技術(shù)應(yīng)用成果展示
- 建筑行業(yè)新材料技術(shù)應(yīng)用表格
- 消防隊(duì)消防安全知識(shí)手冊(cè)
- 智能家居安防系統(tǒng)
- 跨國(guó)合作在醫(yī)藥研發(fā)中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)
- 北京版五年級(jí)下冊(cè)數(shù)學(xué)計(jì)算題專項(xiàng)練習(xí)1000道帶答案
- 2024年02月山東2024齊魯銀行德州分行社會(huì)招考筆試歷年參考題庫(kù)附帶答案詳解
- 《新中國(guó)史》課程教學(xué)大綱
- 2025年劃船健身器項(xiàng)目投資可行性研究分析報(bào)告
- GB/T 45120-2024道路車輛48 V供電電壓電氣要求及試驗(yàn)
- 統(tǒng)編版二年級(jí)語(yǔ)文下冊(cè) 1 神州謠 跨學(xué)科融合公開課一等獎(jiǎng)創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)
- 基于動(dòng)態(tài)QCA的制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型組態(tài)路徑研究
- 美容院皮膚管理師合同模板
- 公司公積金三方協(xié)議還銀行
- 人工智能設(shè)計(jì)倫理知到智慧樹章節(jié)測(cè)試課后答案2024年秋浙江大學(xué)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論