Að byrja með RFID

UHF RFID kerfi hefur þrjá hluta: lesanda, eina eða fleiri loftnet og merki. Lesandinn býr til 920–925 MHz útvarpsmerki og sendir það í gegnum loftnetið. Þegar óvirkt merki fer inn á svið loftnetsins safnar það orku frá útvarpsbylgjunni til að knýja örsmáa örflögu sína (þarf venjulega aðeins ~10 microwatts). Flísin mótast síðan innkomandi merki og sendir það til baka. í raun að endurspegla breytta útgáfu til baka. Þetta endurspeglaða merki ber einstaka Electronic Product Code (EPC) merkisins.

Heildar lesturshringurinn. frá því að senda fyrirspurnina til að fá svar merkisins. tekur um 1–3 millisekúndur. Þetta er það sem gerir einum lesanda kleift að skrá 200+ merki á sekúndu með því að nota EPC Gen2 árekstrarvörnina. Tap á ferðamerki er verulegt (-40 til -80 dB), sem er ástæðan fyrir því að TX afl lesandans (venjulega 30 dBm / 1 watt) og næmni flísarinnar (niður í -22 dBm) eru svo mikilvægar forskriftir.

RFID nær yfir marga tíðnisvið, en UHF (860–960 MHz) ræður ríkjum í viðskiptaforritum vegna þess að það býður upp á besta jafnvægið á milli lestursviðs, hraða og kostnaðar við merki. LF (125 kHz) les innan við 10 cm á ~1 merki/sek. gott fyrir dýraeftirlit en of hægt fyrir flutninga. HF/NFC (13,56 MHz) nær ~1m á ~50 merki/sek. frábært fyrir greiðslur og aðgangskort. UHF nær 1–12+ metrum á 200+ merki/sek. tilvalið fyrir aðfangakeðju, smásölu og eignaeftirlit.

Innan Vietnam 920–925 MHz bandsins nota lesendur Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) yfir margar rásir. Formúlan er: tíðni = 920,0 + (rásarvísitala × 0,5) MHz. Dæmigerð uppsetning notar 6 rásir [0, 2, 4, 6, 8, 10] sem spannar 920,0 til 925,0 MHz fyrir hámarksrásaskilnað.

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

Hvert UHF RFID merki hefur tvo nauðsynlega íhluti: loftnetmynstur (ætað eða prentað ál á PET undirlagi) og örflögu (IC). Loftnetið fangar merki lesandans og flísin vinnur úr skipunum og skilar gögnum. Næmni flísarinnar er lágmarksaflið sem flísin þarf til að virkjast. flís metin á -22,1 dBm getur vaknað með aðeins ~6,3 microwatts. Lægra (neikvæðara) = betri næmni = lengra lestursvið.

Algengar flísafjölskyldur eru: NXP UCODE 9 (-22,1 dBm, 128-bita EPC, ekkert notendaminni. ríkjandi í smásölu), Impinj M700 series (-22,1 dBm, 128-bita EPC. sterk í flutningum) og Quanray QStar-7U (-21,0 dBm, 128-bita EPC, 512-bita notendaminni. tilvalið þegar þú þarft að geyma gögn beint á merkinu).

Merki formþættir: Dry Inlays (hrátt merki á PET, ¢3–8, til að breyta í merkimiða), Wet Inlays (með lími, ¢5–12, tilbúið til notkunar), Sticker Labels (prentanlegt, ¢8–25, með vörumerki), Hard Tags ($1–15, hert fyrir erfiðar aðstæður) og Woven/Fabric labels (¢15–40, saumuð í flíkur). Nextwaves framleiðir þurr innlegg frá 35×17mm til 95×8mm og límmiðamerki í samsvarandi stærðum.

EPCglobal Gen2 (ISO 18000-6C) stjórnar því hvernig UHF lesarar eiga samskipti við merki. Lykilnýjungin er slotted-ALOHA árekstrarvarnaralgrímið sem gerir einum lesanda kleift að skrá hundruð merki samtímis án þess að þau trufli hvert annað.

Hér er hvernig birgðalota virkar: Lesandinn sendir fyrirspurn með breytunni Q (býr til 2^Q tímabil). Hvert merki velur handahófsbil og bíður. Þegar bil merkisins kemur, svarar það með 16 bita handahófsnúmeri. Ef aðeins eitt merki svarar, ACKs lesandinn og fær fulla EPC. Ef mörg merki rekast á, sleppir lesandinn því bili. Eftir öll bil er Q leiðrétt. upp ef of margir árekstrar, niður ef of mörg tóm bil. og lotan endurtekur sig.

Hagnýtar Q stillingar: Q=2 (4 bil) fyrir 1–5 merki, Q=4 (16 bil) fyrir 5–20 merki, Q=5 (32 bil) fyrir 20–100 merki, Q=6 (64 bil) fyrir 100–500 merki, Q=7 (128 bil) fyrir 500+ merki. Hærra Q þýðir færri árekstra en hægari lotur.

Session varanleiki stjórnar því hversu lengi merki man að það var þegar lesið. Session S0 endurstillist samstundis (fyrir stöðuga eftirlit). S1 varir í 0,5–5 sekúndur (staðlað birgðahald). S2/S3 varir ≥2 sekúndur (bryggjudyr og færibönd þar sem þú vilt að hvert merki sé talið einu sinni á hverri umferð). Regla um þumalfingur: notaðu S0 fyrir hillueftirlit, S2/S3 fyrir gáttir.

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

Hvert Gen2 merki hefur 4 minnisbanka. Reserved (Bank 00): Kill password + Access password, 64 bits total. EPC (Bank 01): CRC-16 + Protocol Control word + EPC auðkennið þitt, venjulega 96–128 bits. TID (Bank 10): Verksmiðjubrennt einstakt flísauðkenni sem aldrei er hægt að breyta. ómetanlegt fyrir fölsunarvarnir. User (Bank 11): Valfrjáls sérsniðin gagnageymsla (0 til 512+ bits eftir flís), gagnlegt fyrir lotunúmer, skoðunardaga eða skynjaragögn.

Þegar lesandi skráir merki inniheldur hver tilkynning: loftnetauðkenni (hvaða tengi), RSSI hrátt gildi (0–255, breytt í dBm í gegnum: dBm = -100 + round(raw × 70 / 255)), EPC gögnin (12+ bæti), og tíðnirásarvísitalan. Þessi gögn eru það sem forritið þitt vinnur úr til að kortleggja líkamlega merkjalesningu á viðskiptaviðburði eins og 'vara send' eða 'bretti móttekið'.

[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

Hér er hagnýtur gátlisti til að setja upp fyrsta RFID kerfið þitt, með sérstökum leiðbeiningum í hverju skrefi.

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