ከRFID ጋር ይጀምሩ

የUHF RFID ስርዓት ሦስት ክፍሎች አሉት፡ አንባቢ፣ አንድ ወይም ብዙ አንተናዎች እና ቲጊዎች። አንባቢው 920–925 MHz የራዲዮ ሲግናል ይፈጥራል እና በአንተናው ያስተላልፋል። የpassive ቲግ ወደ አንተናው የሜዳ ሲገባ ከራዲዮ ሞገዱ ኃይል ይሰበስባል ታሚዝ microchipን ለማስኬድ (በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውለው ገደብ 10 microwatts)። ቺፕው ከዚያ የሚመጣውን ሲግናል ይዋጣል እና ይለማል (በመሠረቱ የተለወጠውን ስሪት ይለማል)። ይህ የተለማመደው ሲግናል የቲጊውን ልዩ የኤሌክትሮኒክ ምርት ኮድ (EPC) ይዞ ይሄዳል።

የሙሉው የማንበብ አስከትል፡ ከtruy vấnን ማስተላለፍ ጀምሮ የቲጊውን ምላሽ ለማግኘት። በአማራጭ 1–3 milliseconds ይወስዳል። ይህ የሚፈቅደው አንድ አንባቢ የEPC Gen2 የማስኬድ-ግጭት ፕሮቶኮልን በመጠቀም በሰከንድ 200+ ቲጊዎችን ማስተካከል ነው። የሚመለሰው የሲግናል ማጣት ከፍተኛ ነው (-40 እስከ -80 dB)፣ ይህ ለምን የአንባቢ TX ሃይል (በተለምዶ 30 dBm / 1 watt) እና የቲግ ቺፕ ስለሚታይ (እስከ -22 dBm) እንደነዚህ ወሳኝ የተለዩ መግለጫዎች ናቸው።

RFID በብዙ የድግግሞሽ ባንዶች ላይ ይሰራል፣ ነገር ግን UHF (860–960 MHz) ለንግድ አገልግሎቶች የሚሆኑ ነገር አብዛኛውን ጊዜ ለማንበብ ርቀት፣ ፍጥነት እና የቲግ ዋጋ በጣም ጥሩ ሚዛን ይሰጣል። LF (125 kHz) በ10cm ውስጥ በ~1 ቲግ/ሰከንድ ያነባል። ለእንስሳት መከታተል ጥሩ ነው ነገር ግን ለlogistics ደካማ ነው። HF/NFC (13.56 MHz) ~1m ርቀት ~50 ቲግ/ሰከንድ ያስመዳል። ለክፍያዎች እና የተደረሰበት ካርዶች ጥሩ ነው። UHF 1–12+ ሜትር በ200+ ቲግ/ሰከንድ ርቀት ያስመዳል። ለድምር አቅርቦት፣ ሽያጭ እና የንብረት መከታተል ተስማሚ ነው።

በኢትዮጵያ 920–925 MHz ባንድ ውስጥ አንባቢዎች በብዙ ቻናሎች Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) ይጠቀማሉ። ቀመር፡ ድግግሞሽ = 920.0 + (channel_index × 0.5) MHz። የተለመደ ውቅረት 6 ቻናሎችን [0, 2, 4, 6, 8, 10] 920.0 እስከ 925.0 MHz ለመለየት ያስችላል።

Channel Index → Frequency (MHz)   Formula: f = 920.0 + (idx × 0.5)

Ch 0  → 920.0    Ch 4  → 922.0    Ch 8  → 924.0
Ch 1  → 920.5    Ch 5  → 922.5    Ch 9  → 924.5
Ch 2  → 921.0    Ch 6  → 923.0    Ch 10 → 925.0
Ch 3  → 921.5    Ch 7  → 923.5

Typical: use [0, 2, 4, 6, 8, 10] for max channel separation

እያንዳንዱ UHF RFID ቲግ ሁለት አስፈላጊ ክፍሎች አሉት፡ የአንተና ቅርፅ (በPET substrate ላይ የተላጠ ወይም የታተመ አሉሚኒየም) እና microchip (IC)። አንተናው የአንባቢውን ሲግናል ይይዛል እና ቺፕው ትዕዛዞችን ይሠራል እና መረጃን ይመልሳል። የቺፕ ስለሚታይ ቺፕው ለማንቃት የሚያስፈልገው አነስተኛ ሃይል ነው። -22.1 dBm የተገለጸው ቺፕ ~6.3 microwatts ሊነቃ ይችላል። ዝቅ ያለ (የበለጠ አሉታዊ) = ጥሩ ስለሚታይ = ረጅም የማንበብ ርቀት።

የተለመዱ ቺፕ ቤተሰቦች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡ NXP UCODE 9 (-22.1 dBm, 128-bit EPC, የተጠቃሚ ማስታወስ የለም. በሽያጭ ውስጥ የሚበላሽ), Impinj M700 ተከታታይ (-22.1 dBm, 128-bit EPC. በlogistics ውስጥ ጠንካራ), እና Quanray QStar-7U (-21.0 dBm, 128-bit EPC, 512-bit የተጠቃሚ ማስታወስ. ቲጊው ላይ በሚያስፈልገው ጊዜ)።

የቲግ ቅርፆች፡ Dry Inlays (በPET ላይ የተሰራ የቲግ፣ ¢3–8፣ ለነጠላ ለማስተርፍ), Wet Inlays (በማጣበቂያ፣ ¢5–12፣ ለማይጠቀም ዝርጋታ), Sticker Labels (ሊታተም የሚችል፣ ¢8–25፣ በምርት ስም), Hard Tags ($1–15፣ ለከባድ አካባቢዎች የታጠቁ), እና Woven/Fabric labels (¢15–40፣ ለልብሳት የተሸፈኑ)። Nextwaves dry inlaysን ከ35×17mm እስከ 95×8mm እና sticker labelsን በተመሳሳይ ልኬቶች ያመርታል።

EPCglobal Gen2 (ISO 18000-6C) UHF አንባቢዎች ከቲጊዎች ጋር እንዴት እንደሚግባቡን ይቆጣጠራል። ዋነኛው ፈጠራ slotted-ALOHA የማስኬድ-ግጭት አልጎሪዝም ነው አንድ አንባቢ መቶዎችን ቲጊዎችን በአንድ ጊዜ ማስተካከል የሚችል ያል።

የማስተካከል ዙር እንዴት እንደሚሠራ እዚህ አለ፡ አንባቢው Query ይልካል (2^Q የጊዜ ቀዳዳዎችን ይፈጥራል)። እያንዳንዱ ቲግ የራሱን ቀዳዳ ይመርጣል እና ይጠብቃል። የቲጊው ቀዳዳ ሲደርስ 16-bit የሚሆነ የዘፈነ ቁጥር ይልካል። አንድ ቲግ ብቻ ቢመልስ አንባቢው ACK ይልካል እና ሙሉውን EPC ይለነቃል። ብዙ ቲጊዎች ቢጋጩ አንባቢው ያንድ ቀዳዳ ይዘልቃል። ሁሉንም ቀዳዳዎች ከማለፍ በኋላ Q ይስተካከላል። ብዙ ግጭቶች ካሉ ይጨምራል፣ ብዙ ባዶ ቀዳዳዎች ካሉ ይቀንሳል። እና ዙሩ ይደጋገማል።

ተግባራዊ Q ውቅረቶች፡ Q=2 (4 ቀዳዳዎች) ለ1–5 ቲጊዎች፣ Q=4 (16 ቀዳዳዎች) ለ5–20 ቲጊዎች፣ Q=5 (32 ቀዳዳዎች) ለ20–100 ቲጊዎች፣ Q=6 (64 ቀዳዳዎች) ለ100–500 ቲጊዎች፣ Q=7 (128 ቀዳዳዎች) ለ500+ ቲጊዎች። ከፍተኛ Q ማለት ያነሰ ግጭቶች ነው ነገር ግን ዘግይተው ዙሮች።

የክፍለ-ጊዜ የማቆየት ቲጊው አሁን እንደተነበበ የሚያስታውስበትን ጊዜ ይቆጣጠራል። Session S0 በቅርብ ይስተካከላል (ለተከታታይ ክትትል)። S1 0.5–5 ሰከንዶች ይቆያል (የተለመደ ማስተካከል)። S2/S3 ≥2 ሰከንዶች ይቆያል (dock doors እና conveyors ላይ እያንዳንዱን ቲግ በአንድ ማለፍ ለማስተካከል ላይ)። የጣት ደንብ፡ ለሻጋታ ክትትል S0 ይጠቀሙ፣ ለportals S2/S3 ይጠቀሙ።

Tag Count → Q Value → Slots → Use Case

  1-5       Q=2       4       fast, low overhead
  5-20      Q=4       16      good balance
  20-100    Q=5       32      warehouse shelves
  100-500   Q=6       64      pallet scanning
  500+      Q=7       128     dock doors, bulk

Higher Q = fewer collisions but slower rounds

እያንዳንዱ Gen2 ቲግ 4 ማስታወስ ባንኮች አሉት። Reserved (Bank 00)፡ Kill password + Access password፣ 64 bits ጠቅላላ። EPC (Bank 01)፡ CRC-16 + Protocol Control word + የእርስዎ EPC identifier፣ በተለምዶ 96–128 bits። TID (Bank 10)፡ ከፋብሪካ የተቃጠለ ልዩ ቺፕ ID ይህ ተለውጦ አይችልም። ለማጭበርበር መከላከል ጠቃሚ። User (Bank 11)፡ ምርጫ የሆነ ልዩ የማስታወስ ማከል (ቺፕ ላይ በመመሥረት 0 እስከ 512+ bits)፣ ለሎት ቁጥሮች፣ ምርመራ ቀናቶች፣ ወይም የሴንሰር መረጃ ጠቃሚ።

አንባቢ ቲጊዎችን ሲያስተካክል እያንዳንዱ ማሳወቅ ይዟል፡ የአንተና ID (የትኛው ፖርት)፣ RSSI የተሰራ ዋጋ (0–255፣ dBm ለመለወጥ፡ dBm = -100 + round(raw × 70 / 255))፣ EPC መረጃ (12+ bytes)፣ እና የድግግሞሽ ቻናል መለያ። ይህ መረጃ የእርስዎ አፕሊኬሽን የሚሠራቸውን ለማስተካከል 'እቃ ተልኳል' ወይም 'pallet ተቀብሏል' የመሳሰሉ የንግድ ክስተቶችን ለማድረግ የሚሠራው ነው።

[ANT] [RSSI] [EPC ×12 bytes ..................] [CH]
 01    B4     30 34 25 7B F7 19 4E 40 00 00 1A 85  06

Antenna:  1 (port 1)
RSSI:     180 → dBm = -100 + round((180×70)/255) = -51 dBm
EPC:      3034257BF7194E4000001A85 (SGTIN-96)
Channel:  6 → 920.0 + (6×0.5) = 923.0 MHz
GTIN-14:  80614141123458  Serial: 6789

የመጀመሪያዎን RFID ስርዓት ለማቀናበር አንድ ተግባራዊ የሚረጋገጥ ዝርዝር እነሆ፣ በእያንዳንዱ ደረጃ ልዩ መመሪያ።

Input:  GTIN-14=08600000232451  Serial=1001  Prefix=7 digits
Output: 30 14 1A 80 0E 98 78 00 00 00 03 E9  (12 bytes)

1. 1

   ማርክ ይምረጡ

   ማርክን ከእቃ ገጹ ጋር ያዛምዱ። የመደበኛ PET inlays በካርቶን እና ፕላስቲክ ላይ በጣም ጥሩ ይሠራሉ። ለብረት ገጾች፣ ከሽቦ ሽ层 ጋር የተለዩ የሜታል ማርክ (on-metal tags) ይጠቀሙ። ለፈሳሽ፣ ማርክን ከፈሳሽ ገጽ ይራቁ። የማንበብ ርቀት ፍላጎትን ያስቡ፡ ለፓሌት ትልቅ አንተናዎች (70×15mm+)፣ ለአቃፊ ደረጃ ታነሹ (35×17mm)።

2. 2

   አንባቢ ይምረጡ

   ቋሚ አንባቢዎች በዘላቂነት በደርዘን ሆሄዎች፣ ባለሞላዎች ወይም ጣሪያዎች ላይ ይጫናሉ። በእጅ የሚያዙ አንባቢዎች ለሚንቀሳቀስ የማርክ ይዞታ ለሚሠራ ነው። ቁልፍ የማርክ ባህሪያት፡ የአንተና ፖርት ቁጥር (4-32)፣ ከፍተኛ የማስተላለፍ ሃይል (30-33 dBm)፣ ግንኙነት (USB፣ Ethernet፣ Wi-Fi) እና ፕሮቶኮል ድጋፍ። Nextwaves አንባቢዎች ሙሉ የፓራሜትር ቁጥጥር ለሚፈቅዱ NRN ፕሮቶኮልን ይደግፋሉ።

3. 3

   አንተና ይዋቀሩ

   ስበራ ፖላራይዜሽን (Circular polarization) ማርክን በማንኛውም ሁኔታ ሊያንብብ ይችላል ነገር ግን ከስሰር (linear) የበለጠ 30% ያነሰ ርቀት አለው። ለበርነስ ሲስተም (conveyor systems) የተረጋጋ የማርክ ሁኔታ ሲኖር፣ ስሰር ፖላራይዜሽን ይጠቀሙ። የአንተና ጭቃጭቅ (gain): 6-9 dBic። የማስቀመጫ ቁምፐት፣ አንግል እና ርቀት የማንበብ ዞንዎን ይወስናል። የአንተና ማስቀመጫ መመሪያን ይመልከቱ።

4. 4

   ማርክዎችን ይተርጉሙ

   EPC ውሂብ (SGTIN-96፣ SSCC፣ ወዘተ) ለእያንዳንዱ ማርክ ይፃፉ። ምሳሌ፡ GTIN-14 '08600000232451' + ስሪያል 1001 → EPC hex '30141A800E987800000003E9'። ከማርክዎ ባሮዎች EPC እሴቶችን ለማመንጨት Nextwaves TDS RFID Converter መሣሪያን ይጠቀሙ።

5. 5

   ከሶፍትዌርዎ ጋር ይተልቁ

   አንባቢው የማርክ ክስተቶችን (EPC + አንተና ID + RSSI + የጊዜ ማህተም) ያወጣል፣ ይህንም አፕሊኬሽንዎ ወደ የንግድ ክስተቶች ያስተላልፋል። ርቀትን ለማስታለስ እና የሚያልፉ ንባቦችን ለማጣራት RSSI እሴቶችን ይጠቀሙ። በሰርያል ፖርት፣ TCP/IP ወይም ለብላውዘር-ተኮር አፕሊኬሽኖች WebSerial ይተልቁ።