浅析超高频RFID读写器目前市场的一些典型应用

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浅析超高频RFID读写器目前市场的一些典型应用

文章出处:东莞艾特姆射频有限公司责任编辑:lqgs人气:发表时间:2015-12-24 11:31:37

超高频读写器具有多协议兼容、体积小、读取速率快、多标签识读、圆极化天线对标签没有方向限制等优点,可广泛的应用于各种RFID系统中,艾特姆射频科技的远距离RFID超高频读写器已在多个RFID应用领域得到广泛应用,以下针对通道管理系统、珠宝管理系统、工业过程控制、档案管理/图书馆系统、智能货架等典型应用提供选型方案参考。

浅析超高频RFID读写器目前市场的一些典型应用

通道管理系统

通道管理系统是目前国内ISO15693高频电子标签应用相对较多的一个领域,这里的通道包括人员管理通道和货物管理通道,人员管理通道包括会议签到、考勤、门禁等等,货物通道主要是仓储出入盘点。

  高频RFID系统天线与标签之间的感应有方向性的要求,人员通道管理和货物通道管理由于标签佩戴或粘放的方式不同,在通道管理的硬件实现上有一些区别。

人员通道系统

标签的主要形式是胸牌(员工卡),挂于胸前,标签与通道天线的感应方向通常呈90度角。

  通道设备的选择可以考虑以下方案:

  一对通道天线+单天线端口中远距离超高频读写器+功分器

  其中:

  一对通道天线反向放置(或称相对放置),这样,形成在通道中央与天线平面平行的感应场;

  通道天线通过功分器与超高频读写器连接;

  超高频读写器选择支持DPPM(深度优先)解析模式以获得最快的标签反应速度;

根据通道宽度的不同选择不同功率的品种。一般来说,通道宽度80cm90cm以下的可以考虑中功率设备,通道宽度90cm及以上应选择大功率设备。

  应用现场环境比较恶劣的情况下(比如存在较多金属干扰),应考虑留有足够的功率裕量,实际工作距离按实验距离的75%或80%折算。

  标签应选择ISO大小或更大一些,同时,必须检测标签质量。

货物通道系统

标签的主要形式是不干胶贴标签或挂牌,由于一次通过货物数量往往较多,所以需要求贴标方向一致,为达到理想效果,通常选择标签方向与天线平行。

通道设备的选择可以考虑以下方案:

  一对通道天线+单天线端口远距离超高频读写器+功分器
  其中:

  一对通道天线同向放置(或称顺向放置),这样,在通道中央形成与天线平面垂直的感应场;

  通道天线通过功分器与超高频读写器连接;

  考虑实际应用中的货物标签往往较小(往往达不到ISO卡片大小),所以应尽量选择大功率设备;

  实际工作距离按实验距离的75%折算;

  标签应选择尽可能大的尺寸,同时,必须检测标签质量。

这里必须注意的是以上的两类通道方案中标签和天线之间的方向性。如果在实际使用中,有2维度的感应方向要求(即标签与天线垂直或平行都需要感应),无论是人员通道或是货物通道,此时,有两种应对方案选择:

  能独立制作天线的客户,可以考虑通过切换或移相方式,在通道天线中形成方向变动的磁场或旋转磁场,同时配合支持DPPM解析模式的读写器,达到使用效果要求;

  不改变现有通道天线的客户,可采用一对通道天线+YX9296A超高频读写器的方案,该方案简洁方便,但相应超高频读写器成本较高,另外,必须注意到,经验数据表明,这种方案下工作的最大通道宽度,一般在通道天线本身尺寸宽度的2倍左右。

  按目前实施案例的统计,实际应用中单个通道的宽度,一般在1.2m以下,前面提到的2维度感应的通道,宽度一般在0.9m以下。这样,当遇到通道宽度要求1.8m时,可考虑采用3只通道天线的方案,具体RFID设备为一只主通道天线+一对副通道天线+功分器 +GM-UH202-4P四通道读写器 ,其中,主通道天线连接到YX9296ATX/RX端口,一对副通道天线通过功分器连接到YX9296ARX ONLY端口。采用这样的方案,在天线适当的情况下,每个通道的宽度可以做到约0.9m,从而实现1.8m的通道管理。

档案管理/图书馆管理系统

图书馆管理系统是目前ISO15693格式高频电子标签的经典应用领域。通过采用RFID取代条形码、磁条,可以实现自助式借还书、快速书籍盘点、寻找错置图书、防盗侦测等多种功能。在图书馆管理系统中,以下几个方面在设备和方案选择中是要重点考虑的:

  1、图书管理用的电子标签往往采用不干胶贴的封装形式,典型尺寸50mmx50mm),同时,在智能书架中,配置的天线和超高频读写器数量较多,为减少彼此干扰和电力消耗,在保证使用效果的前提下,应优先选择中功率设备,同时,必须考虑设备的多标签处理能力、工作稳定性和灵敏度。超高频读写器已在智能书架、便携式图书盘点设备、自助式借还书箱中得到成功应用。

  2、在图书馆出入口的应用中,应选择大功率设备,同时,应配合3维度的通道天线。在实践中,3维度的通道天线可以考虑用2维度的通道天线代替,但要尽可能收窄通道的宽度。出入口设备必须能支持标签的EAS防盗功能。这点,艾特姆射频远距离系列超高频读写器通过透明命令操作可以很好支持。此外,出入口感应设备对标签的处理速度要求较高,要选择DPPM(深度优先)解析模式的超高频读写器。

3、目前已实施的图书管理系统中,标签中需要存储书籍的较多信息,对超高频读写器对标签的数据块读取速度要求较高。超高频读写器读取多块数据采用硬件加速方式实现,可以完成大量数据的快速读取。另外,目前应用中,有用户利用超高频读写器的扫描模式功能,实现图书标签内容的自动处理,具体细节与各集成商的应用软件相关。

工业过程控制

工业过程控制是目前ISO15693格式高频电子标签的新兴而活跃的应用领域。在工业过程领域,通常的RFID应用会首先考虑UHF频段的标签系统,但是,同UHF标签相比较,HF标签有如下的优点:

  1、感应范围直接由天线形成的磁场决定,容易控制和限定感应范围。当然,布置天线会有额外的工作量,有时要牵涉到生产线的改动。在这点上,UHF的天线布置容易得多,但感应范围的可控性差很远;

  2、工业环境中的金属、水、人体对UHF标签的性能影响很大,而对HF标签来说,影响要小很多,而且容易控制和补偿;

  3UHF射频对某些工业过程(如制药、生物制品)的安全性仍不确定;

  4HF系统的总体拥有成本有优势;

  高频电子标签在工业过程控制的应用中,以下几个方面在设备和方案选择中是要重点考虑的:

  1、读写设备的功率在满足要求的情况下,尽量选择功率低的。因为,在过程控制中,读写器的数目往往较多,功率大互相干扰的可能性也大。目前实际应用案例中,以中功率超高频读写器为主。当然,有些应用中的标签尺寸很小,环境金属干扰大,必须采用大功率设备保证读取可靠性。;

  2、天线尺寸尽可能小。过程控制中的天线配置数量往往不少,天线尺寸太大一方面会增加互相干扰的可能,另外,大天线对环境噪声的适应性较差;

  3、过程控制中,可能同时进入感应场的大量标签对读写设备的多标签处理能力要求较高,对标签处理速度也有相应的要求,在超高频读写器选择上,艾特姆射频科技的超高频读写器的多标签处理能力和DPPM(深度优先)解析模式都是适合工业过程控制的突出特性;

  4、工业应用条件下,由于现场环境因素和人为原因,对超高频读写器的工作可靠性以及环境适应性要求很高,尤其在配置大功率读写设备的情况下。超高频读写器的低功耗、低散热、容忍天线开路断路极端条件等特点,相对于同类竞争产品,是非常适合工业过程控制的突出特点。 


标签:  RFID知识专栏

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