《電子技術(shù)應(yīng)用》
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RFID基本技術(shù)參數(shù)
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摘要: 可以用來衡量射頻識別系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)比較多,,比如系統(tǒng)使用的頻率,、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),、識別距離,、識別速度,、數(shù)據(jù)傳...
關(guān)鍵詞: RFID|NFC RFID 技術(shù)參數(shù)
Abstract:
Key words :

  可以用來衡量射頻識別系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)比較多,,比如系統(tǒng)使用的頻率,、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),、識別距離,、識別速度,、數(shù)據(jù)傳輸速率、存儲容量,、防碰撞性能以及電子標(biāo)簽的封裝標(biāo)準(zhǔn)等,。這些技術(shù)參數(shù)相互影響和制約。

  其中,,讀寫器的技術(shù)參數(shù)有:讀寫器的工作頻率,、讀寫器的輸出功率、讀寫器的數(shù)據(jù)傳輸速度,、讀寫器的輸出端口形式和讀寫器是否可調(diào)等,;電子標(biāo)簽的技術(shù)參數(shù)有:電子標(biāo)簽的能量要求、電子標(biāo)簽的容量要求,、電子標(biāo)簽的工作頻率,、電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸速度、電子標(biāo)簽的讀寫速度,、電子標(biāo)簽的封裝形式,、電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的安全性等。

 ?。?)工作頻率

  工作頻率是射頻識別系統(tǒng)最基本的技術(shù)參數(shù)之一,。工作頻率的選擇在很大程度上決定了射頻識別系統(tǒng)的應(yīng)用范圍、技術(shù)可行性以及系統(tǒng)的成本高低,。從本質(zhì)上說,,射頻識別系統(tǒng)是無線電傳播系統(tǒng),必須占據(jù)一定的無線通信信道。在無線通信信道中,,射頻信號只能以電磁耦合或者電磁波傳播的形式表現(xiàn)出來,。因此,射頻識別系統(tǒng)的工作性能必然會受到電磁波空間傳輸特性的影響,。

  從電磁波的物理特性,、識讀距離、穿透能力等特性上來看,,不同射頻頻率的電磁波存在較大的差異,。特別是在低頻和高頻兩個頻段上。低頻電磁波具有很強(qiáng)的穿透能力,,能夠穿透水,、金屬、動物等導(dǎo)體材料,,但是傳播距離比較近,。另外,由于頻率比較低,,可以利用的頻帶窄,,數(shù)據(jù)傳輸速率較低,信噪比較低,,容易受到干擾,。

  相比低頻電磁波而言,要得到同樣的傳輸效果,,高頻系統(tǒng)的發(fā)射功率較小,,設(shè)備比較簡單,成本也比較低,。高頻電磁波的數(shù)據(jù)傳輸速率較高,,沒有低頻的信噪比限制。但是,,高頻電磁波的穿透能力較差,,很容易被水等導(dǎo)體媒質(zhì)所吸收,困此,,高頻電磁波對障礙物的敏感性較強(qiáng),。

  (2)作用距離

  射頻識別系統(tǒng)的作用距離指的是系統(tǒng)的有效識別距離,。影響讀寫器識別電子標(biāo)簽有效距離的因素很多,,主要包括了以下因素:讀寫器的發(fā)射功率、系統(tǒng)的工作頻率和電子標(biāo)簽的封裝形式等,。

  其他條件相同時,,低頻系統(tǒng)的識別距離最近,,其次是中高頻系統(tǒng)、微波系統(tǒng),,微波系統(tǒng)的識別距離最遠(yuǎn),。只要讀寫器的頻率發(fā)生變化,系統(tǒng)的工作頻率就會隨之改變,。

  射頻識別系統(tǒng)的有效識別距離和讀寫器的射頻發(fā)射功率成正比。發(fā)射功率越大,,識別距離也就越遠(yuǎn),。但是電磁波產(chǎn)生的輻射超過一定的范圍時,就會對環(huán)境和人體產(chǎn)生有害的影響,。因此,,在電磁功率方面必須遵循一定的功率標(biāo)準(zhǔn)。

  電子標(biāo)簽的封裝形式也是影響系統(tǒng)識別距離的原因之一,。電子標(biāo)簽的天線越大,,即電子標(biāo)簽穿過讀寫器的作用區(qū)域內(nèi)所獲取的磁通量越大,存儲的能量也越大,。

  應(yīng)用項目所需要的作用距離取決于多種因素:電子標(biāo)簽的定位精度,;實際應(yīng)用中多個電子標(biāo)簽之間的最小距離;在讀寫器的工作區(qū)域內(nèi),,電子標(biāo)簽的移動速度,。

  通常在RFID應(yīng)用中,選擇恰當(dāng)?shù)奶炀€,,即可適應(yīng)長距離讀寫的需要,。例如,F(xiàn)astTrack傳送帶式天線就是設(shè)計安裝在滾軸之間的傳送帶上,,REID載體則安裝在托盤或產(chǎn)品的底部,,以確保載體直接從天線上通過。

 ?。?)數(shù)據(jù)傳輸速率

  對于大多數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來說,,速度是非常重要的因素。由于當(dāng)今不斷縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,,要求讀取和更新RFID載體的時間越來越短,。

  ①只讀速率

  RFID只讀系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率取決于代碼的長度,、載體數(shù)據(jù)發(fā)送速率,、讀寫距離、載體與天線間載波頻率,,以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制技術(shù)等因素,。傳輸速率隨實際應(yīng)用中產(chǎn)品種類的不同而不同,。

  ②無源讀寫速率

  無源讀寫REID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率決定因素與只讀系統(tǒng)一樣,,不過除了要考慮從載體上讀數(shù)據(jù)外,,還要考慮往載體上寫數(shù)據(jù)。傳輸速率隨實際應(yīng)用中產(chǎn)品種類的不同而有所變化,。

 ?、塾性醋x寫速率

  有源讀寫RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率決定因素與無源系統(tǒng)一樣,不同的是無源系統(tǒng)需要激活載體上的電容充電來通信,。很重要的一點是,,一個典型的低頻讀寫系統(tǒng)的工作速率可能僅為100字節(jié)/s或200字節(jié)/s。這樣,,由于在一個站點上可能會有數(shù)百字節(jié)數(shù)據(jù)需要傳送,,數(shù)據(jù)的傳輸時間就會需要數(shù)秒鐘,這可能會比整個機(jī)械操作的時間還要長,。EMS公司已經(jīng)通過采用數(shù)項獨(dú)到且專有的技術(shù),,設(shè)計出一種低頻系統(tǒng),其速率高于大多數(shù)微波系統(tǒng),。

 ?。?)安全要求

  安全要求,一般指的是加密和身份認(rèn)證,。對一個計劃中的射頻識別系統(tǒng)應(yīng)該就其安全要求做出非常準(zhǔn)確的評估,,以便從一開始就排除在應(yīng)用階段可能會出現(xiàn)的各種危險攻擊。為此,,要分析系統(tǒng)中存在的各種安全漏洞,,攻擊出現(xiàn)的可能性等。

 ?。?)存儲容量

  數(shù)據(jù)載體存儲量的大小不同,,系統(tǒng)的價格也不同。數(shù)據(jù)載體的價格主要是由電子標(biāo)簽的存儲容量確定的,。

  對于價格敏感,、現(xiàn)場需求少的應(yīng)用,應(yīng)該選用固定編碼的只讀數(shù)據(jù)載體,。如果要向電子標(biāo)簽內(nèi)寫入信息,,則需要采用EEPROM或RAM存儲技術(shù)的電子標(biāo)簽,系統(tǒng)成本會有所增加,。

  基于存儲器的系統(tǒng)有一個基本的規(guī)律,,那就是存儲容量總是不夠用。毋庸置疑,,擴(kuò)大系統(tǒng)存儲容量自然會擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域,。只讀載體的存儲容量為20位,,有源讀寫載體的存儲容量從64B到32KB不等,也就是說在可讀寫載體中可以存儲數(shù)頁文本,,這足以裝入載貨清單和測試數(shù)據(jù),,并允許系統(tǒng)擴(kuò)展。無源讀寫載體的存儲空間從48B到736B不等,,它有許多有源讀寫系統(tǒng)所不具有的特性,。

  (6)RFID系統(tǒng)的連通性

  作為自動化系統(tǒng)的發(fā)展分支,,RFID技術(shù)必須能夠集成現(xiàn)存的和發(fā)展中的自動化技術(shù),。重要的是,REID系統(tǒng)應(yīng)該可以直接與個人計算機(jī),、可編程邏輯控制器或工業(yè)網(wǎng)絡(luò)接口模塊(現(xiàn)場總線)相連,從而降低安裝成本,。連通性使RFID技術(shù)能夠提供靈活的功能,,易于集成到廣泛的工業(yè)應(yīng)用中去。

 ?。?)多電子標(biāo)簽同時識讀性

  由于系統(tǒng)可能需要同時對多個電子標(biāo)簽進(jìn)行識別,,因此,對讀寫器提供的多標(biāo)簽識讀性也需要考慮,。這與讀寫器的識讀性能,,電子標(biāo)簽的移動速度等都有關(guān)系。

 ?。?)電子標(biāo)簽的封裝形式

  針對不同的工作環(huán)境,,電子標(biāo)簽的大小、形式?jīng)Q定了電子標(biāo)簽的安裝與性能的表現(xiàn),,電子標(biāo)簽的封裝形式也是需要考慮的參數(shù)之一,。電子標(biāo)簽的封裝形式不僅影響到系統(tǒng)的工作性能,而且影響到系統(tǒng)的安全性能和美觀,。

  對射頻識別系統(tǒng)性能指標(biāo)的評估十分復(fù)雜,,影響到射頻識別系統(tǒng)整體性能的因素很多,包括了產(chǎn)品因素,、市場因素以及環(huán)境因素等,。

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