Kuidas UHF RFID tegelikult töötab
UHF RFID-süsteemil on kolm osa: lugeja, üks või mitu antenni ja sildid. Lugeja genereerib 920–925 MHz raadiosignaali ja saadab selle läbi antenni. Kui passiivne silt siseneb antenni väljale, ammutab see energiat raadiolainest, et toita oma pisikest mikrokiipi (tavaliselt vajab see ainult ~10 mikrovatti). Seejärel moduleerib kiip siseneva signaali ja peegeldab seda tagasi. sisuliselt peegeldades muudetud versiooni tagasi. See peegeldunud signaal kannab sildi unikaalset elektroonilist tootekoodi (EPC).
Kogu lugemistsükkel. päringu edastamisest kuni sildi vastuse saamiseni. võtab umbes 1–3 millisekundit. See võimaldabki ühel lugejal inventeerida 200+ silti sekundis, kasutades EPC Gen2 kokkupõrkevastast protokolli. Edasi-tagasi signaalikadu on märkimisväärne (-40 kuni -80 dB), mistõttu on lugeja TX võimsus (tavaliselt 30 dBm / 1 watt) ja sildi kiibi tundlikkus (kuni -22 dBm) nii kriitilised spetsifikatsioonid.
Miks on oluline "passiivne": Passiivsetel UHF-siltidel pole akut. Need ammutavad energiat lugeja raadiolainest, mis tähendab, et need on odavad (3–15 ¢ tükk), õhukesed (0,1 mm) ja kestavad määramata aja. Kompromiss on lühem ulatus (kuni ~12 m) võrreldes aktiivsete siltidega, millel on akud (~100 m+).
Sagedusalad. Miks UHF?
RFID hõlmab mitmeid sagedusribasid, kuid UHF (860–960 MHz) domineerib kaubanduslikes rakendustes, kuna see pakub parimat tasakaalu lugemiskauguse, kiiruse ja märgise hinna vahel. LF (125 kHz) loeb 10 cm ulatuses umbes 1 märgise/sek. sobib loomade jälgimiseks, kuid logistika jaoks liiga aeglane. HF/NFC (13,56 MHz) ulatub umbes 1 m kaugusele umbes 50 märgise/sek. Suurepärane maksete ja juurdepääsukaartide jaoks. UHF ulatub 1–12+ meetrini üle 200 märgise/sek. Ideaalne tarneahela, jaekaubanduse ja vara jälgimise jaoks.
Vietnami 920–925 MHz sagedusribal kasutavad lugejad mitmel kanalil sagedushüppele lalevõrku (FHSS). Valem on: sagedus = 920,0 + (kanali_index × 0,5) MHz. Tühipidine konfiguratsioon kasutab 6 kanalit [0, 2, 4, 6, 8, 10], mis ulatuvad 920,0 kuni 925,0 MHz, et saavutada maksimaalne kanali eraldamine.
UHF sagedusjaotused varieeruvad riigiti. Vietnam kasutab 920–925 MHz. USA kasutab 902–928 MHz. Euroopa kasutab 865–868 MHz. Konfigureerige alati oma lugeja õigele piirkondlikule sagedusribale. Vale sageduse kasutamine on ebaseaduslik ja võib põhjustada häireid litsentseeritud teenustele.
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 separationMärgise anatoomia ja kiibiperekonnad
Igap UHF RFID märgisel on kaks põhikomponenti: antenni muster (PET-substraadile söövitatud või trükitud alumiinium) ja mikroskeem (IC). Antenn püüab lugeja signaali ja kiip töötleb käske ning tagastab andmeid. Kiibi tundlikkus on minimaalne võimsus, mida kiip vajab aktiveerimiseks. -22,1 dBm-le hinnatud kiip saab ärgata vaid umbes 6,3 mikrovatiga. Madalam (negatiivsem) = parem tundlikkus = pikem lugemiskaugus.
Levinumad kiibiperekonnad hõlmavad: NXP UCODE 9 (-22,1 dBm, 128-bit EPC, kasutajamälu puudub. domineerib jaekaubanduses), Impinj M700 seeria (-22,1 dBm, 128-bit EPC. tugev logistikas) ja Quanray QStar-7U (-21,0 dBm, 128-bit EPC, 512-bitine kasutajamälu. ideaalne, kui peate andmeid otse märgisele salvestama).
Märgise vormifaktorid: Dry Inlays (toores märgis PET-l, ¢3–8, et muuta siltideks), Wet Inlays (liimiga, ¢5–12, kohe kleepimiseks valmis), Kleepsildid (trükitavad, ¢8–25, brändinguga), Kõvad märgised ($1–15, tugevdatud raskete keskkondade jaoks) ja Kootud/riidelisildid (¢15–40, õmmeldud rõivastesse). Nextwaves toodab dry inlayseid suurusega 35×17mm kuni 95×8mm ja kleepsildid vastavates suurustes.
EPC Gen2 vastu-põrke protokoll
EPCglobal Gen2 (ISO 18000-6C) reguleerib, kuidas UHF lugejad märgistega suhtlevad. Peamine innovatsioon on slotted-ALOHA vastu-põrke algoritm, mis võimaldab ühel lugejal samaaegselt inventari pidada sadade märgistega, ilma et need üksteist segaksid.
Nii töötab inventari ring: Lugeja saadab päringu (Query) parameetriga Q (loodes 2^Q ajavahemikku). Iga märgis valib juhusliku vahemiku ja ootab. Kui märgise vahemik saabub, vastab ta 16-bitise juhusliku arvuga. Kui vastab ainult üks märgis, kinnitab lugeja (ACK) ja saab täieliku EPC. Kui mitu märgist põrkuvad, jätab lugeja selle vahemiku vahele. Kõigi vahemike järel reguleeritakse Q-d: üles, kui liiga palju põrkeid, alla, kui liiga palju tühje vahemikke. ja ring kordub.
Praktilised Q seaded: Q=2 (4 vahemikku) 1–5 märgise jaoks, Q=4 (16 vahemikku) 5–20 märgise jaoks, Q=5 (32 vahemikku) 20–100 märgise jaoks, Q=6 (64 vahemikku) 100–500 märgise jaoks, Q=7 (128 vahemikku) 500+ märgise jaoks. Kõrgem Q tähendab vähem põrkeid, kuid aeglasemaid ringe.
Seansi püsimus reguleerib, kui kaua märgis mäletab, et see on juba loetud. Seanss S0 lähtestatakse koheselt (pidevaks jälgimiseks). S1 püsib 0,5–5 sekundit (standardne inventuur). S2/S3 püsivad ≥2 sekundit ( dokis ja konveierlintidel, kus soovite iga märgist läbimise kohta üks kord lugeda). Reegel: kasutage S0 riiulite jälgimiseks, S2/S3 portaalide jaoks.
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 roundsMärgise mälupangad
Igal Gen2 märgisel on 4 mälupanka. Reserved (Bank 00): Kill parool + Access parool, kokku 64 bitti. EPC (Bank 01): CRC-16 + Protocol Control sõna + teie EPC identifikaator, tavaliselt 96–128 bitti. TID (Bank 10): Tehasest põletatud ainulaadne kiibi ID, mida ei saa kunagi muuta. hindamatu võltsimisvastaseks kaitseks. User (Bank 11): Valikuline kohandatud andmesalvestus (0 kuni 512+ bitti, sõltuvalt kiibist), kasulik partii numbritele, ülevaatuskuupäevadele või sensorandmetele.
Kui lugeja teeb märgistele inventuuri, sisaldab iga teavitus: antenni ID (mis port), RSSI toorväärtust (0–255, teisendage dBm-ks: dBm = -100 + ümardatud(toor × 70 / 255)), EPC andmeid (12+ baiti) ja sageduskanali indeksit. Neid andmeid töötleb teie rakendus, et vastendada füüsilised märgise lugemised ärisündmustega nagu 'kaup saadetud' või 'paleet vastu võetud'.
Ärge kunagi seadke märgistele Kill Password'i, välja arvatud juhul, kui mõistate tagajärgi. Kill käsu saatmine õige parooliga desaktiveerib märgise püsivalt ja pöördumatult. seda ei saa kunagi enam lugeda. Vaikimisi parool (0x00000000) tähendab, et keegi saab kaitsmata märgise tappa.
[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: 6789Teie seadistuse kontrollnimekiri
Siin on praktiline kontrollnimekiri oma esimese RFID süsteemi seadistamiseks, koos konkreetsete juhistega igal sammul.
Kiire algus: Kasutage Nextwaves Reader Connect tööriista aadressil app.nextwaves.com/reader, et konfigureerida oma lugejat otse veebibrauserist läbi WebSerial. SDK installimine pole vajalik.
Input: GTIN-14=08600000232451 Serial=1001 Prefix=7 digits
Output: 30 14 1A 80 0E 98 78 00 00 00 03 E9 (12 bytes)Valige oma sildid
Sobitage silt oma rakenduse pinnaga. Standard PET sisendid töötavad suurepäraselt papi ja plastiku peal. Metallpindade jaoks kasutage spetsiaalseid metallisilte tühimikukihiga. Vedelike jaoks suunake silt eemale vedeliku pinnast. Arvestage lugemisvahemiku vajadustega: suuremad antennid (70×15mm+) kaubaaluste jaoks, väiksemad (35×17mm) üksuse taseme jaoks.
Valige lugeja
Fikseeritud lugejad paigaldatakse püsivalt dokki, lintkandurile või lae külge. Käsilugejaid kasutatakse mobiilseks inventuuriks. Põhiparameetrid: antenniportide arv (4–32), maksimaalne TX võimsus (30–33 dBm), ühenduvus (USB, Ethernet, Wi-Fi) ja protokollitoetus. Nextwaves lugejad toetavad NRN protokolli täielikuks parameetrite juhtimiseks.
Konfigureerige antennid
Ringpolarisatsioon sobib igasuguse sildi orientatsiooniga, kuid selle lugemisulatus on ~30% väiksem kui lineaarsel. Järjepideva sildi orientatsiooniga lintkanduri süsteemide jaoks kasutage lineaarpolarisatsiooni. Tüüpiline antenni võimendus: 6–9 dBic. Paigalduskõrgus, nurk ja vahekaugus määravad teie lugemisala. Vaadake antenni paigutuse juhendit.
Kodeerige oma sildid
Kirjutage igale sildile EPC andmed (SGTIN-96, SSCC jne). Näide: GTIN-14 '08600000232451' + seerianumber 1001 → EPC hex '30141A800E987800000003E9'. Kasutage Nextwaves TDS RFID Converter tööriista EPC väärtuste genereerimiseks oma vöötkoodidest.
Ühendage oma tarkvaraga
Lugeja väljastab sildi sündmused (EPC + antenni ID + RSSI + ajatempel), mida teie rakendus kaardistab ärisündmusteks. Kasutage RSSI väärtusi kauguse hindamiseks ja juhuslike lugemiste filtreerimiseks. Ühendage jadapordi, TCP/IP või WebSerial kaudu brauseripõhistele rakendustele.