RFIDን በመጀመር ላይ

የUHF RFID ሲስተም ሶስት ክፍሎች አሉት፡ አንባቢ፣ አንድ ወይም ከዚያ በላይ አንቴናዎች እና tags። አንባቢው የ920–925 MHz የሬዲዮ ምልክት ያመነጫል እና በአንቴናው በኩል ይልካል። አንድ passive tag ወደ አንቴናው መስክ ሲገባ፣ አነስተኛውን ማይክሮ ቺፑን ለማንቃት ከሬዲዮ ሞገድ ሃይልን ያጭዳል (በተለምዶ ~10 microwatts ብቻ ይፈልጋል)። ከዚያም ቺፑ ገቢውን ምልክት ያስተካክላል እና ወደ ኋላ ይመልሰዋል። በመሠረቱ የተሻሻለውን ስሪት በማንፀባረቅ ይመለሳል። ይህ የተንጸባረቀው ምልክት የታጉን ልዩ Electronic Product Code (EPC) ይይዛል።

አጠቃላይ የንባብ ዑደት። ጥያቄውን ከማስተላለፍ ጀምሮ የታጉን ምላሽ እስከ መቀበል ድረስ። 1–3 ሚሊሰከንዶች ይወስዳል። ይህ አንድ አንባቢ EPC Gen2 ፀረ-ግጭት ፕሮቶኮልን በመጠቀም በሰከንድ 200+ tags እንዲቆጥር የሚያስችለው ነው። የዙር ጉዞው የሲግናል ኪሳራ ጉልህ ነው (-40 እስከ -80 dB)፣ ለዚህም ነው አንባቢ TX ሃይል (በተለምዶ 30 dBm / 1 watt) እና የታግ ቺፕ ስሜታዊነት (እስከ -22 dBm) እንደዚህ ያሉ ወሳኝ ዝርዝሮች ናቸው።

RFID በርካታ የድግግሞሽ ባንዶችን ያጠቃልላል፣ ነገር ግን UHF (860–960 MHz) የንግድ አፕሊኬሽኖችን ይቆጣጠራል ምክንያቱም የንባብ ክልል፣ ፍጥነት እና የታግ ዋጋን በተሻለ ሁኔታ ስለሚሰጥ። LF (125 kHz) በ10 ሴሜ ውስጥ በ ~1 tag/sec ያነባል፣ ለእንስሳት ክትትል ጥሩ ነው ነገር ግን ለሎጂስቲክስ በጣም ቀርፋፋ ነው። HF/NFC (13.56 MHz) ~1m በ ~50 tags/sec ይደርሳል፣ ለክፍያዎች እና የመዳረሻ ካርዶች በጣም ጥሩ ነው። UHF በሰከንድ 200+ tags በ1–12+ ሜትሮች ይደርሳል፣ ለአቅርቦት ሰንሰለት፣ ለችርቻሮ እና ለንብረት ክትትል ተስማሚ ነው።

በቬትናም 920–925 MHz ባንድ ውስጥ አንባቢዎች በብዙ ቻናሎች ላይ Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) ይጠቀማሉ። ቀመሩ፡ ድግግሞሽ = 920.0 + (channel_index × 0.5) MHz ነው። የተለመደው ውቅር 6 ቻናሎችን [0, 2, 4, 6, 8, 10] ይጠቀማል 920.0 እስከ 925.0 MHz ድረስ ለከፍተኛው የቻናል መለያየት።

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 tag ሁለት አስፈላጊ አካላት አሉት፡ አንቴና ንድፍ (በ PET ንኡስ ክፍል ላይ የተቀረጸ ወይም የታተመ አልሙኒየም) እና ማይክሮ ቺፕ (IC)። አንቴናው የአንባቢውን ምልክት ይይዛል እና ቺፑ ትዕዛዞችን ያስኬዳል እና ውሂብ ይመልሳል። የቺፕ ስሜታዊነት ቺፑን ለማንቃት የሚያስፈልገው ዝቅተኛው ሃይል ነው። በ -22.1 dBm ደረጃ የተሰጠው ቺፕ በ ~6.3 microwatts ብቻ ሊነቃ ይችላል። ዝቅተኛ (የበለጠ አሉታዊ) = የተሻለ ስሜታዊነት = ረዘም ያለ የንባብ ክልል

የተለመዱ የቺፕ ቤተሰቦች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡ NXP UCODE 9 (-22.1 dBm፣ 128-bit EPC፣ ምንም የተጠቃሚ ማህደረ ትውስታ የለም። በችርቻሮ ውስጥ የበላይ)፣ Impinj M700 series (-22.1 dBm፣ 128-bit EPC። በሎጂስቲክስ ውስጥ ጠንካራ) እና Quanray QStar-7U (-21.0 dBm፣ 128-bit EPC፣ 512-bit የተጠቃሚ ማህደረ ትውስታ። መረጃን በቀጥታ በ tag ላይ ማከማቸት ሲፈልጉ ተስማሚ)።

Tag ቅጽ ምክንያቶች፡ ደረቅ ኢንሌይስ (ጥሬ tag በ PET፣ ¢3–8፣ ወደ መለያዎች ለመቀየር)፣ እርጥብ ኢንሌይስ (በማጣበቂያ፣ ¢5–12፣ ለመተግበር ዝግጁ)፣ ተለጣፊ መለያዎች (የሚታተም፣ ¢8–25፣ ከብራንዲንግ ጋር)፣ ጠንካራ መለያዎች ($1–15፣ ለከባድ አካባቢዎች የተጠናከረ) እና የተሸመኑ/የጨርቅ መለያዎች (¢15–40፣ ወደ ልብስ የተሰፋ)። Nextwaves ከ35×17ሚሜ እስከ 95×8ሚሜ ደረቅ ኢንሌይስ እና ተለጣፊ መለያዎችን በተዛማጅ መጠኖች ያመርታል።

EPCglobal Gen2 (ISO 18000-6C) የUHF አንባቢዎች ከመለያዎች ጋር እንዴት እንደሚገናኙ ይቆጣጠራል። ቁልፍ ፈጠራው አንዱ አንባቢ በመቶዎች የሚቆጠሩ መለያዎችን በአንድ ጊዜ እንዲያከማች የሚያስችለው የ slotted-ALOHA ፀረ-ግጭት ስልተ ቀመር ነው እርስ በእርስ ጣልቃ ሳይገቡ።

የአክሲዮን ዙር እንዴት እንደሚሰራ እነሆ፡ አንባቢው የQ መለኪያ ያለው ጥያቄ ይልካል (2^Q የጊዜ ክፍተቶችን መፍጠር)። እያንዳንዱ መለያ የዘፈቀደ ማስገቢያ ይመርጣል እና ይጠብቃል። የመለያው ማስገቢያ ሲደርስ በ16-ቢት የዘፈቀደ ቁጥር ምላሽ ይሰጣል። አንድ መለያ ብቻ ምላሽ ከሰጠ፣ አንባቢው ACKs እና ሙሉውን EPC ይቀበላል። ብዙ መለያዎች ከተጋጩ፣ አንባቢው ያንን ማስገቢያ ይዘለላል። ከሁሉም ክፍተቶች በኋላ፣ Q ተስተካክሏል። በጣም ብዙ ግጭቶች ካሉ ወደ ላይ፣ በጣም ብዙ ባዶ ክፍተቶች ካሉ ወደ ታች። እና ዙሩ ይደገማል።

ተግባራዊ የQ ቅንብሮች፡ Q=2 (4 ክፍተቶች) ለ1–5 መለያዎች፣ Q=4 (16 ክፍተቶች) ለ5–20 መለያዎች፣ Q=5 (32 ክፍተቶች) ለ20–100 መለያዎች፣ Q=6 (64 ክፍተቶች) ለ100–500 መለያዎች፣ Q=7 (128 ክፍተቶች) ለ500+ መለያዎች። ከፍተኛ Q ማለት ያነሱ ግጭቶች ግን ቀርፋፋ ዙሮች ማለት ነው።

የክፍለ ጊዜ ጽናት መለያው አስቀድሞ እንደተነበበ ምን ያህል ጊዜ እንደሚያስታውስ ይቆጣጠራል። ክፍለ ጊዜ S0 ወዲያውኑ ዳግም ያስጀምራል (ቀጣይነት ያለው ክትትል ለማድረግ)። S1 ለ0.5–5 ሰከንዶች ይቆያል (መደበኛ ክምችት)። S2/S3 ≥2 ሰከንዶች ይቆያል (እያንዳንዱ መለያ በአንድ ማለፊያ አንድ ጊዜ እንዲቆጠር የሚፈልጉት የመትከያ በሮች እና ማጓጓዣዎች)። የጣት ህግ፡ ለሼልፍ ክትትል S0 ይጠቀሙ፣ ለፖርታል 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 tag 4 የማህደረ ትውስታ ባንኮች አሉት። የተያዘ (ባንክ 00)፡ Kill password + Access password፣ 64 ቢት በአጠቃላይ። EPC (ባንክ 01)፡ CRC-16 + Protocol Control word + የእርስዎ EPC መለያ፣ በተለምዶ 96–128 ቢት። TID (ባንክ 10)፡ የፋብሪካ-የተቃጠለ ልዩ ቺፕ መታወቂያ በጭራሽ ሊለወጥ የማይችል። ፀረ-ሐሰተኛነትን በተመለከተ በጣም ጠቃሚ። ተጠቃሚ (ባንክ 11)፡ አማራጭ ብጁ የውሂብ ማከማቻ (0 እስከ 512+ ቢት በቺፕ ላይ በመመስረት)፣ ለባች ቁጥሮች፣ የፍተሻ ቀናት ወይም የሴንሰር መረጃ ጠቃሚ ነው።

አንባቢ tags ሲዘረዝር፣ እያንዳንዱ ማሳወቂያ የሚከተሉትን ይዟል፡ አንቴና መታወቂያ (የትኛው ወደብ)፣ RSSI ጥሬ እሴት (0–255፣ ወደ dBm ቀይር በኩል፡ dBm = -100 + round(raw × 70 / 255))፣ የEPC ውሂብ (12+ ባይት) እና የድግግሞሽ ቻናል መረጃ ጠቋሚ። ይህ መረጃ የእርስዎን አካላዊ tag ንባቦችን እንደ 'ዕቃ ተላከ' ወይም 'ፓሌት ተቀብሏል' ወደሚሉ የንግድ ክስተቶች ለመመደብ የእርስዎ መተግበሪያ የሚያስኬደው 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

የመጀመሪያውን RFID ስርዓትዎን ለማዋቀር ተግባራዊ የማረጋገጫ ዝርዝር ይኸውና፣ በእያንዳንዱ ደረጃ ላይ ልዩ መመሪያ ያለው።

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