RFID-ті бастау

UHF RFID жүйесі үш бөліктен тұрады: оқырман, бір немесе бірнеше антенна және таңбалар. Оқырман 920–925 МГц радио сигналын жасайды және оны антенна арқылы жібереді. Пассивті таңба антенна алаңына кіргенде, ол кішкентай микрочипін қуаттау үшін радио толқынынан энергия жинайды (әдетте ~10 микроватт қажет). Содан кейін чип кіріс сигналын модуляциялайды және оны кері шашыратады. негізінен өзгертілген нұсқасын қайтарады. Бұл шағылысқан сигнал таңбаның бірегей Электрондық өнім кодын (EPC) тасымалдайды.

Барлық оқу циклі. сұрауды беруден таңбаның жауабын алуға дейін. шамамен 1–3 миллисекунд алады. Бұл EPC Gen2 кедергілерге қарсы хаттамасын пайдаланып, бір оқырманның секундына 200+ таңбаны түгендеуге мүмкіндік береді. Екі жақты сигналдың жоғалуы маңызды (-40-тан -80 дБ-ге дейін), сондықтан оқырманның TX қуаты (әдетте 30 дБм / 1 ватт) және таңба чипінің сезімталдығы (-22 дБм дейін) осындай маңызды сипаттамалар болып табылады.

RFID бірнеше жиілік жолақтарын қамтиды, бірақ UHF (860–960 МГц) коммерциялық қолданбаларда басым болып табылады, өйткені ол оқу диапазонының, жылдамдықтың және таңба бағасының ең жақсы теңгерімін ұсынады. LF (125 кГц) ~10 см қашықтықта ~1 таңба/сек. жануарларды бақылау үшін жақсы, бірақ логистика үшін тым баяу. HF/NFC (13,56 МГц) ~1 м қашықтыққа ~50 таңба/сек. төлемдер мен кіру карталары үшін тамаша. UHF 200+ таңба/сек жылдамдықпен 1–12+ метрге жетеді. жеткізу тізбегі, бөлшек сауда және активтерді бақылау үшін өте қолайлы.

Вьетнамның 920–925 МГц жолағында оқығыштар бірнеше арнада Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) қолданады. Формула: жиілік = 920,0 + (арна_индексі × 0,5) МГц. Әдеттегі конфигурацияда максималды арнаны бөлу үшін 920,0-ден 925,0 МГц-ке дейінгі 6 арна [0, 2, 4, 6, 8, 10] қолданылады.

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

Әрбір UHF RFID таңбасы екі маңызды компоненттен тұрады: антенна үлгісі (PET субстратына ойылған немесе басылған алюминий) және микрочип (IC). Антенна оқырманның сигналын қабылдайды, ал чип командаларды өңдейді және деректерді қайтарады. Чиптің сезімталдығы - чипті іске қосу үшін қажетті ең аз қуат. -22,1 дБм-ге бағаланған чип тек ~6,3 микроваттпен ояна алады. Төмен (көбірек теріс) = жақсы сезімталдық = ұзағырақ оқу диапазоны.

Жалпы чиптік отбасыларға мыналар кіреді: NXP UCODE 9 (-22,1 дБм, 128 биттік EPC, пайдаланушы жады жоқ. бөлшек саудада басым), Impinj M700 сериясы (-22,1 дБм, 128 биттік EPC. логистикада күшті) және Quanray QStar-7U (-21,0 дБм, 128 биттік EPC, 512 биттік пайдаланушы жады. деректерді таңбаға тікелей сақтау қажет болғанда өте қолайлы).

Таңба пішім факторлары: Құрғақ инлейлер (PET-тегі шикі таңба, ¢3–8, жапсырмаларға айналдыру үшін), ылғалды инлейлер (желіммен, ¢5–12, қолдануға дайын), жапсырма жапсырмалары (басып шығаруға болатын, ¢8–25, брендингпен), қатты таңбалар ($1–15, қатал орталарға арналған), және тоқылған/мата жапсырмалары (¢15–40, киімге тігілген). Nextwaves 35×17 мм-ден 95×8 мм-ге дейінгі құрғақ инлейлерді және сәйкес өлшемдегі жапсырма жапсырмаларын шығарады.

EPCglobal Gen2 (ISO 18000-6C) UHF оқу құралдарының таңбалармен қалай байланысатынын реттейді. Негізгі жаңашылдық - бір оқу құралы бір уақытта жүздеген таңбаларды бір-біріне кедергі келтірмей инвентаризациялауға мүмкіндік беретін slotted-ALOHA соқтығысуға қарсы алгоритмі.

Инвентаризациялау раунды қалай жұмыс істейді: Оқу құралы Q параметрімен (2^Q уақыт ұяшықтарын жасау) сұрау жібереді. Әрбір таңба кездейсоқ ұяшықты таңдайды және күтеді. Таңбаның ұяшығы келгенде, ол 16 биттік кездейсоқ санмен жауап береді. Егер тек бір таңба жауап берсе, оқу құралы ACKs және толық EPC алады. Егер бірнеше таңба соқтығысса, оқу құралы сол ұяшықты өткізіп жібереді. Барлық ұяшықтардан кейін Q реттеледі. тым көп соқтығысулар болса, жоғарылатылады, тым көп бос ұяшықтар болса, төмендетіледі. және раунд қайталанады.

Практикалық Q параметрлері: 1–5 таңба үшін Q=2 (4 ұяшық), 5–20 таңба үшін Q=4 (16 ұяшық), 20–100 таңба үшін Q=5 (32 ұяшық), 100–500 таңба үшін Q=6 (64 ұяшық), 500+ таңба үшін Q=7 (128 ұяшық). Жоғары Q аз соқтығысуларды білдіреді, бірақ раундтар баяу болады.

Сессияның тұрақтылығы таңбаның бұрын оқылғанын қанша уақыт есте сақтайтынын басқарады. S0 сессиясы лезде қалпына келтіріледі (үздіксіз бақылау үшін). S1 0,5–5 секунд сақталады (стандартты инвентаризация). S2/S3 ≥2 секунд сақталады (әрбір таңбаны бір өту кезінде санағыңыз келетін док есіктері мен конвейерлер). Ереже: сөрені бақылау үшін S0, порталдар үшін S2/S3 пайдаланыңыз.

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

Әрбір Gen2 таңбасында 4 жад банкі бар. Резервтелген (00 банк): Жою құпия сөзі + Кіру құпия сөзі, барлығы 64 бит. EPC (01 банк): CRC-16 + Хаттаманы басқару сөзі + сіздің EPC идентификаторыңыз, әдетте 96–128 бит. TID (10 банк): Ешқашан өзгертілмейтін зауытта күйдірілген бірегей чип ID. контрафактілікке қарсы күресте баға жетпес. Пайдаланушы (11 банк): Қосымша арнайы деректерді сақтау (чипке байланысты 0-ден 512+ бит), партия нөмірлері, тексеру күндері немесе сенсор деректері үшін пайдалы.

Оқырман таңбаларды түгендегенде, әрбір хабарламада мыналар болады: антенна ID (қай порт), RSSI шикі мәні (0–255, дБм-ге түрлендіру: дБм = -100 + round(шикі × 70 / 255)), EPC деректері (12+ байт) және жиілік арнасының индексі. Бұл деректер сіздің қолданбаңыздың физикалық таңбаларды оқуды «жөнелтілген зат» немесе «паллет қабылданды» сияқты бизнес оқиғаларына картаға түсіруі үшін өңдейтіні.

[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

Міне, алғашқы RFID жүйесін орнатуға арналған практикалық бақылау тізімі, әр қадамда нақты нұсқаулықтар берілген.

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