RFID-ga alustamine

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.

RFID hõlmab mitut sagedusala, kuid UHF (860–960 MHz) domineerib kaubanduslikes rakendustes, kuna see pakub parimat tasakaalu lugemisulatuse, kiiruse ja sildi maksumuse vahel. LF (125 kHz) loeb 10 cm kauguselt kiirusega ~1 silt/sek. hea loomade jälgimiseks, kuid liiga aeglane logistika jaoks. HF/NFC (13,56 MHz) ulatub ~1 m kaugusele kiirusega ~50 silti/sek. suurepärane maksete ja pääsukaartide jaoks. UHF ulatub 1–12+ meetrini kiirusega 200+ silti/sek. ideaalne tarneahela, jaemüügi ja varade jälgimiseks.

Vietnami 920–925 MHz sagedusalas kasutavad lugejad sagedushüppe levispektrit (FHSS) mitmel kanalil. Valem on: sagedus = 920,0 + (kanali_indeks × 0,5) MHz. Tüüpiline konfiguratsioon kasutab 6 kanalit [0, 2, 4, 6, 8, 10], mis hõlmavad 920,0 kuni 925,0 MHz maksimaalse kanali eraldamise jaoks.

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

Igal UHF RFID-sildil on kaks olulist komponenti: antennimuster (söövitusega või trükitud alumiinium PET-alusele) ja mikrokiip (IC). Antenn püüab lugeja signaali ja kiip töötleb käske ning tagastab andmed. Kiibi tundlikkus on minimaalne võimsus, mida kiip peab aktiveerimiseks vajama. -22,1 dBm-ga hinnatud kiip võib ärgata vaid ~6,3 mikrovatiga. Madalam (negatiivsem) = parem tundlikkus = pikem lugemisulatus.

Levinud kiipide perekonnad on: NXP UCODE 9 (-22,1 dBm, 128-bitine EPC, kasutaja mälu puudub. domineeriv jaemüügis), Impinj M700 seeria (-22,1 dBm, 128-bitine EPC. tugev logistikas) ja Quanray QStar-7U (-21,0 dBm, 128-bitine EPC, 512-bitine kasutaja mälu. ideaalne, kui peate andmeid otse sildile salvestama).

Sildi vormitegurid: kuivad sisetükid (toorsilt PET-il, 3–8 ¢, siltideks teisendamiseks), märjad sisetükid (liimiga, 5–12 ¢, kasutusvalmis), kleebissildid (prinditavad, 8–25 ¢, brändinguga), kõvad sildid (1–15 $, vastupidavad karmides keskkondades) ja kootud/riidest sildid (15–40 ¢, õmmeldud rõivastesse). Nextwaves toodab kuivi sisetükke suuruses 35×17 mm kuni 95×8 mm ja kleebissilte vastavates suurustes.

EPCglobal Gen2 (ISO 18000-6C) reguleerib seda, kuidas UHF lugejad siltidega suhtlevad. Peamine uuendus on slotted-ALOHA kokkupõrkevastane algoritm, mis võimaldab ühel lugejal inventeerida sadu silte samaaegselt, ilma et need üksteist segaksid.

Siin on, kuidas inventuuri ring töötab: Lugeja saadab päringu parameetriga Q (luues 2^Q ajapilu). Iga silt valib juhusliku pilu ja ootab. Kui sildi pilu saabub, vastab see 16-bitise juhusliku numbriga. Kui ainult üks silt vastab, kinnitab lugeja ja saab täieliku EPC. Kui mitu silti põrkuvad, jätab lugeja selle pilu vahele. Pärast kõiki pilusid korrigeeritakse Q. üles, kui liiga palju kokkupõrkeid, alla, kui liiga palju tühje pilusid. ja ring kordub.

Praktilised Q seaded: Q=2 (4 pilu) 1–5 sildi jaoks, Q=4 (16 pilu) 5–20 sildi jaoks, Q=5 (32 pilu) 20–100 sildi jaoks, Q=6 (64 pilu) 100–500 sildi jaoks, Q=7 (128 pilu) 500+ sildi jaoks. Suurem Q tähendab vähem kokkupõrkeid, kuid aeglasemaid ringe.

Seansi püsivus kontrollib, kui kaua silt mäletab, et see on juba loetud. Seanss S0 lähtestub koheselt (pideva jälgimise jaoks). S1 püsib 0,5–5 sekundit (standardne inventuur). S2/S3 püsib ≥2 sekundit (dokkide uksed ja konveierid, kus soovite, et iga silt loetaks üks kord läbimise kohta). 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 rounds

Igal Gen2 sildil on 4 mälupanka. Reserveeritud (Bank 00): Kill-parool + juurdepääsuparool, kokku 64 bitti. EPC (Bank 01): CRC-16 + protokolli juhtimise sõna + teie EPC-identifikaator, tavaliselt 96–128 bitti. TID (Bank 10): tehases põletatud unikaalne kiibi ID, mida ei saa kunagi muuta. hindamatu võltsimisvastases võitluses. Kasutaja (Bank 11): valikulised kohandatud andmete salvestusruum (0 kuni 512+ bitti olenevalt kiibist), kasulik partiinumbrite, kontrollkuupäevade või andurite andmete jaoks.

Kui lugeja inventeerib silte, sisaldab iga teavitus: antenni ID (milline port), RSSI toorväärtus (0–255, teisendage dBm-iks järgmiselt: dBm = -100 + round(raw × 70 / 255)), EPC-andmed (12+ baiti) ja sageduskanali indeks. Need andmed on see, mida teie rakendus töötleb, et kaardistada füüsilised sildi lugemised äriüritustega, nagu 'toode saadetud' või 'kaubaalus vastu võetud'.

[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

Siin on praktiline kontrollnimekiri oma esimese RFID süsteemi seadistamiseks, koos konkreetsete juhistega igal sammul.

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