RFID ilə Başlamaq

UHF RFID sisteminin üç hissəsi var: oxuyucu, bir və ya daha çox antenna və etiketlər. Oxuyucu 920–925 MHz radio siqnalı yaradır və onu antenadan keçirir. Passiv etiket antenanın sahəsinə daxil olduqda, kiçik mikroçipini (tipik olaraq cəmi ~10 mikrovatt tələb edir) gücləndirmək üçün radio dalğasından enerji toplayır. Daha sonra çip daxil olan siqnalı modulyasiya edir və onu geri səpir. mahiyyətcə dəyişdirilmiş versiyanı geri əks etdirir. Bu əks olunan siqnal etiketin unikal Elektron Məhsul Kodunu (EPC) daşıyır.

Bütün oxu dövrü. sorğunun ötürülməsindən etiketin cavabını almağa qədər. təxminən 1–3 millisaniyə çəkir. Bu, tək bir oxuyucunun EPC Gen2 qarşılıqlı toqquşma protokolundan istifadə edərək saniyədə 200+ etiketi inventarlaşdırmasına imkan verir. Gediş-gəliş siqnalının itkisi əhəmiyyətlidir (-40 ilə -80 dB), buna görə də oxuyucunun TX gücü (tipik olaraq 30 dBm / 1 vatt) və etiket çipinin həssaslığı (aşağı -22 dBm-ə qədər) bu qədər kritik spesifikasiyalardır.

RFID bir neçə tezlik diapazonunu əhatə edir, lakin UHF (860–960 MHz) kommersiya tətbiqlərində üstünlük təşkil edir, çünki oxu diapazonu, sürət və etiket dəyəri arasında ən yaxşı balansı təklif edir. LF (125 kHz) ~10 sm-ə qədər ~1 etiket/sananiyə oxuyur. heyvanların izlənməsi üçün yaxşıdır, lakin logistika üçün çox yavaşdır. HF/NFC (13.56 MHz) ~1 m-ə ~50 etiket/sananiyə çatır. ödənişlər və giriş kartları üçün əla. UHF 200+ etiket/sananiyə ilə 1–12+ metrə çatır. təchizat zənciri, pərakəndə satış və aktivlərin izlənməsi üçün idealdır.

Vyetnam 920–925 MHz diapazonunda oxuyucular bir neçə kanalda Tezliklə Tullanma Yayılmış Spektrindən (FHSS) istifadə edirlər. Formula belədir: tezlik = 920.0 + (kanal_indeksi × 0.5) MHz. Tipik konfiqurasiya maksimum kanal ayrılması üçün 920.0-dan 925.0 MHz-ə qədər olan 6 kanal [0, 2, 4, 6, 8, 10] istifadə edir.

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

Hər bir UHF RFID etiketinin iki əsas komponenti var: antenna naxışı (PET substratında oyulmuş və ya çap olunmuş alüminium) və mikroçip (IC). Antenna oxuyucunun siqnalını tutur və çip əmrləri emal edir və məlumatları qaytarır. Çipin həssaslığı çipin aktivləşdirmək üçün ehtiyac duyduğu minimum gücdür. -22.1 dBm reytinqli bir çip cəmi ~6.3 mikrovatt ilə oyanara bilər. Aşağı (daha mənfi) = daha yaxşı həssaslıq = daha uzun oxu diapazonu.

Ümumi çip ailələrinə daxildir: NXP UCODE 9 (-22.1 dBm, 128 bit EPC, istifadəçi yaddaşı yoxdur. pərakəndə satışda üstünlük təşkil edir), Impinj M700 seriyası (-22.1 dBm, 128 bit EPC. logistikada güclü), və Quanray QStar-7U (-21.0 dBm, 128 bit EPC, 512 bit istifadəçi yaddaşı. məlumatları birbaşa etiketdə saxlamaq lazım olduqda idealdır).

Etiket forma faktorları: Quru İnleylər (PET üzərində xam etiket, ¢3–8, etiketlərə çevirmək üçün), Yaş İnleylər (yapışqanla, ¢5–12, tətbiq etməyə hazırdır), Stiker Etiketləri (çap oluna bilən, ¢8–25, brendinqlə), Sərt Etiketlər ($1–15, sərt mühitlər üçün möhkəmləndirilmiş) və Toxunmuş/Parça etiketlər (¢15–40, geyimlərə tikilmiş). Nextwaves 35×17mm-dən 95×8mm-ə qədər quru inleylər və uyğun ölçülərdə stiker etiketləri istehsal edir.

EPCglobal Gen2 (ISO 18000-6C), UHF oxuyucularının etiketlərlə necə əlaqə qurduğunu idarə edir. Əsas yenilik, bir oxuyucunun yüzlərlə etiketi eyni vaxtda bir-birinə müdaxilə etmədən inventarlaşdırmasına imkan verən yuvalı-ALOHA toqquşma əleyhinə alqoritmdir.

Bir inventar turunun necə işlədiyi: Oxuyucu Q parametri ilə (Q zaman yuvaları yaradan) bir Sorğu göndərir. Hər etiket təsadüfi bir yuva seçir və gözləyir. Bir etiket yuvası gəldikdə, 16 bitlik təsadüfi bir nömrə ilə cavab verir. Yalnız bir etiket cavab verərsə, oxuyucu ACKs və tam EPC-ni alır. Çoxlu etiket toqquşarsa, oxuyucu həmin yuvanı ötürür. Bütün yuvalardan sonra, Q tənzimlənir. çoxlu toqquşma olduqda yuxarı, çoxlu boş yuva olduqda aşağı. və tur təkrarlanır.

Praktik Q parametrləri: 1–5 etiket üçün Q=2 (4 yuva), 5–20 etiket üçün Q=4 (16 yuva), 20–100 etiket üçün Q=5 (32 yuva), 100–500 etiket üçün Q=6 (64 yuva), 500+ etiket üçün Q=7 (128 yuva). Daha yüksək Q daha az toqquşma deməkdir, lakin daha yavaş turlar.

Sessiya davamlılığı, bir etiketin artıq oxunduğunu nə qədər xatırladığını idarə edir. S0 sessiyası dərhal sıfırlanır (davamlı monitorinq üçün). S1 0,5–5 saniyə davam edir (standart inventar). S2/S3 ≥2 saniyə davam edir (hər keçiddə hər etiketin bir dəfə sayılmasını istədiyiniz dok qapıları və konveyerlər). Ümumi qayda: rəf monitorinqi üçün S0, portallar üçün S2/S3 istifadə edin.

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

Hər bir Gen2 etiketinin 4 yaddaş bankı var. Reserved (Bank 00): Öldürmə şifrəsi + Giriş şifrəsi, cəmi 64 bit. EPC (Bank 01): CRC-16 + Protokol Nəzarət sözü + sizin EPC identifikatorunuz, tipik olaraq 96–128 bit. TID (Bank 10): Heç vaxt dəyişdirilə bilməyən zavodda yandırılmış unikal çip ID-si. saxtakarlığın qarşısını almaq üçün qiymətsizdir. İstifadəçi (Bank 11): İsteğe bağlı xüsusi məlumatların saxlanması (çipdən asılı olaraq 0-dan 512+ bitə qədər), partiya nömrələri, yoxlama tarixləri və ya sensor məlumatları üçün faydalıdır.

Oxuyucu etiketləri inventarlaşdırdıqda, hər bir bildiriş aşağıdakıları ehtiva edir: antenna ID-si (hansı port), RSSI xam dəyəri (0–255, dBm-ə çevirin: dBm = -100 + round(xam × 70 / 255)), EPC məlumatları (12+ bayt) və tezlik kanalının indeksi. Bu məlumatlar fiziki etiket oxunuşlarını 'əşya göndərildi' və ya 'palet alındı' kimi biznes hadisələrinə uyğunlaşdırmaq üçün tətbiqinizin emal etdiyi şeydir.

[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

İlk RFID sisteminizi qurmaq üçün hər addımda xüsusi rəhbərliyi olan praktiki bir siyahı.

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