Dechrau gyda RFID

Mae gan system UHF RFID dri rhan: darllenydd, un neu fwy o antenâu, a thagiau. Mae'r darllenydd yn cynhyrchu signal radio 920–925 MHz ac yn ei anfon trwy'r antena. Pan fydd tag goddefol yn mynd i mewn i faes yr antena, mae'n cynaeafu egni o'r don radio i bweru ei sglodyn bach (sydd fel arfer angen dim ond ~10 microwatt). Yna mae'r sglodyn yn modiwleiddio'r signal sy'n dod i mewn ac yn ei wasgaru'n ôl. yn y bôn yn adlewyrchu fersiwn wedi'i haddasu yn ôl. Mae'r signal adlewyrchiedig hwn yn cario Cod Cynnyrch Electronig (EPC) unigryw'r tag.

Mae'r cylch darllen cyfan. o drosglwyddo'r ymholiad i dderbyn ymateb y tag. yn cymryd tua 1–3 milieiliad. Dyma sy'n galluogi i un darllenydd restru 200+ tag yr eiliad gan ddefnyddio'r protocol gwrth-wrthdrawiad EPC Gen2. Mae'r golled signal rownd-daith yn sylweddol (-40 i -80 dB), a dyna pam mae pŵer TX darllenydd (fel arfer 30 dBm / 1 wat) a sensitifrwydd sglodion tag (i lawr i -22 dBm) yn fanylebau mor hanfodol.

Mae RFID yn rhychwantu sawl band amledd, ond mae UHF (860–960 MHz) yn dominyddu cymwysiadau masnachol oherwydd ei fod yn cynnig y cydbwysedd gorau o ran amrediad darllen, cyflymder, a chost tag. Mae LF (125 kHz) yn darllen o fewn 10cm ar ~1 tag/sec. yn dda ar gyfer olrhain anifeiliaid ond yn rhy araf ar gyfer logisteg. Mae HF/NFC (13.56 MHz) yn cyrraedd ~1m ar ~50 tag/sec. yn wych ar gyfer taliadau a chardiau mynediad. Mae UHF yn cyrraedd 1–12+ metr ar 200+ tag/sec. yn ddelfrydol ar gyfer y gadwyn gyflenwi, manwerthu, ac olrhain asedau.

O fewn band 920–925 MHz Fietnam, mae darllenwyr yn defnyddio Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) ar draws sawl sianel. Y fformiwla yw: amledd = 920.0 + (mynegai_sianel × 0.5) MHz. Mae cyfluniad nodweddiadol yn defnyddio 6 sianel [0, 2, 4, 6, 8, 10] sy'n rhychwantu 920.0 i 925.0 MHz ar gyfer y gwahaniad sianel mwyaf.

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

Mae gan bob tag UHF RFID ddau gydran hanfodol: patrwm antena (alwminiwm ysgythrog neu brintiedig ar swbstrad PET) a microsglodyn (IC). Mae'r antena yn dal signal y darllenydd ac mae'r sglodyn yn prosesu gorchmynion ac yn dychwelyd data. Sensitifrwydd sglodion yw'r pŵer lleiaf sydd ei angen ar y sglodyn i actifadu. gall sglodyn sydd â sgôr o -22.1 dBm ddeffro gyda dim ond ~6.3 microwatt. Is (mwy negyddol) = sensitifrwydd gwell = amrediad darllen hirach.

Mae teuluoedd sglodion cyffredin yn cynnwys: NXP UCODE 9 (-22.1 dBm, EPC 128-bit, dim cof defnyddiwr. yn dominyddu mewn manwerthu), cyfres Impinj M700 (-22.1 dBm, EPC 128-bit. yn gryf mewn logisteg), a Quanray QStar-7U (-21.0 dBm, EPC 128-bit, cof defnyddiwr 512-bit. yn ddelfrydol pan fydd angen i chi storio data yn uniongyrchol ar y tag).

Ffactorau ffurf tag: Mewnleisiau Sych (tag amrwd ar PET, ¢3–8, ar gyfer trosi i labeli), Mewnleisiau Gwlyb (gyda gludiog, ¢5–12, yn barod i'w cymhwyso), Labeli Sticer (argraffadwy, ¢8–25, gyda brandio), Tagiau Caled ($1–15, wedi'u hatgyfnerthu ar gyfer amgylcheddau garw), a labeli Gwehyddu/Ffabrig (¢15–40, wedi'u gwnïo i ddillad). Mae Nextwaves yn cynhyrchu mewnleisiau sych o 35×17mm i 95×8mm a labeli sticer mewn meintiau cyfatebol.

Mae EPCglobal Gen2 (ISO 18000-6C) yn llywodraethu sut mae darllenwyr UHF yn cyfathrebu â thagiau. Y brif arloesedd yw'r algorithm gwrth-wrthdrawiad slotted-ALOHA sy'n gadael i un darllenydd restru cannoedd o dagiau ar yr un pryd heb iddynt ymyrryd â'i gilydd.

Dyma sut mae rownd rhestr eiddo yn gweithio: Mae'r darllenydd yn anfon Ymholiad gyda pharamedr Q (gan greu 2^Q slot amser). Mae pob tag yn dewis slot ar hap ac yn aros. Pan fydd slot tag yn cyrraedd, mae'n ymateb gyda rhif ar hap 16-bit. Os mai dim ond un tag sy'n ymateb, mae'r darllenydd yn ACK ac yn derbyn yr EPC llawn. Os bydd sawl tag yn gwrthdaro, mae'r darllenydd yn hepgor y slot hwnnw. Ar ôl pob slot, addasir Q. i fyny os oes gormod o wrthdrawiadau, i lawr os oes gormod o slotiau gwag. ac mae'r rownd yn ailadrodd.

Gosodiadau Q ymarferol: Q=2 (4 slot) ar gyfer 1–5 tag, Q=4 (16 slot) ar gyfer 5–20 tag, Q=5 (32 slot) ar gyfer 20–100 tag, Q=6 (64 slot) ar gyfer 100–500 tag, Q=7 (128 slot) ar gyfer 500+ tag. Mae Q uwch yn golygu llai o wrthdrawiadau ond rowndiau arafach.

Mae parhad Sesiwn yn rheoli pa mor hir y mae tag yn cofio ei fod eisoes wedi'i ddarllen. Mae Sesiwn S0 yn ailosod ar unwaith (ar gyfer monitro parhaus). Mae S1 yn parhau 0.5–5 eiliad (rhestr eiddo safonol). Mae S2/S3 yn parhau ≥2 eiliad (drysau doc a chludwyr lle rydych chi eisiau i bob tag gael ei gyfrif unwaith y pasio). Rheol bawd: defnyddiwch S0 ar gyfer monitro silff, S2/S3 ar gyfer porthau.

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

Mae gan bob tag Gen2 4 banc cof. Wedi'i Gadw (Banc 00): Cyfrinair Lladd + Cyfrinair Mynediad, 64 did cyfanswm. EPC (Banc 01): CRC-16 + Gair Rheoli Protocol + eich adnabod EPC, fel arfer 96–128 did. TID (Banc 10): ID sglodion unigryw a losgwyd yn y ffatri na ellir ei newid byth. yn amhrisiadwy ar gyfer gwrth-ffugio. Defnyddiwr (Banc 11): Storio data arferol dewisol (0 i 512+ did yn dibynnu ar y sglodyn), yn ddefnyddiol ar gyfer rhifau swp, dyddiadau arolygu, neu ddata synhwyrydd.

Pan fydd darllenydd yn rhestru tagiau, mae pob hysbysiad yn cynnwys: ID antena (pa borth), gwerth amrwd RSSI (0–255, trosi i dBm trwy: dBm = -100 + round(raw × 70 / 255)), y data EPC (12+ beit), a'r mynegai sianel amledd. Dyma'r data y mae eich cais yn ei brosesu i fapio darlleniadau tag corfforol i ddigwyddiadau busnes fel 'eitem wedi'i gludo' neu 'paled wedi'i dderbyn'.

[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

Dyma restr wirio ymarferol ar gyfer sefydlu eich system RFID gyntaf, gyda chanllawiau penodol ym mhob cam.

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