Започнување со RFID

UHF RFID системот има три дела: читач, една или повеќе антени и ознаки. Читачот генерира радио сигнал од 920–925 MHz и го испраќа преку антената. Кога пасивната ознака влегува во полето на антената, таа собира енергија од радио бранот за да го напојува својот мал микрочип (обично потребни се само ~10 микровати). Чипот потоа го модулира дојдовниот сигнал и го враќа назад. во суштина, одразувајќи изменета верзија назад. Овој рефлектиран сигнал го носи единствениот Electronic Product Code (EPC) на ознаката.

Целиот циклус на читање. од пренесување на прашањето до примање на одговорот на ознаката. трае околу 1–3 милисекунди. Ова е она што му овозможува на еден читач да инвентаризира 200+ ознаки во секунда користејќи го EPC Gen2 анти-колизискиот протокол. Загубата на сигналот во двете насоки е значајна (-40 до -80 dB), поради што TX моќноста на читачот (обично 30 dBm / 1 ват) и чувствителноста на чипот на ознаката (до -22 dBm) се толку критични спецификации.

RFID опфаќа повеќе фреквенциски опсези, но UHF (860–960 MHz) доминира во комерцијалните апликации бидејќи нуди најдобра рамнотежа на опсегот на читање, брзината и цената на ознаката. LF (125 kHz) чита во рамките на 10cm со ~1 ознака/сек. добро за следење на животни, но премногу бавно за логистика. HF/NFC (13.56 MHz) достигнува ~1m со ~50 ознаки/сек. одлично за плаќања и картички за пристап. UHF достигнува 1–12+ метри со 200+ ознаки/сек. идеално за синџирот на снабдување, малопродажбата и следењето на средствата.

Во рамките на опсегот од 920–925 MHz во Виетнам, читачите користат Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) преку повеќе канали. Формулата е: frequency = 920.0 + (channel_index × 0.5) MHz. Типичната конфигурација користи 6 канали [0, 2, 4, 6, 8, 10] кои опфаќаат од 920.0 до 925.0 MHz за максимално одвојување на каналот.

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

Секоја UHF RFID ознака има две основни компоненти: шема на антена (гравиран или печатен алуминиум на PET подлога) и микрочип (IC). Антената го фаќа сигналот на читачот, а чипот обработува команди и враќа податоци. Чувствителноста на чипот е минималната моќност што му е потребна на чипот за да се активира. чип оценет на -22.1 dBm може да се разбуди со само ~6.3 микровати. Пониско (понегативно) = подобра чувствителност = подолг опсег на читање.

Вообичаените семејства на чипови вклучуваат: NXP UCODE 9 (-22.1 dBm, 128-битен EPC, без корисничка меморија. доминантен во малопродажбата), Impinj M700 series (-22.1 dBm, 128-битен EPC. силен во логистиката) и Quanray QStar-7U (-21.0 dBm, 128-битен EPC, 512-битна корисничка меморија. идеално кога треба да складирате податоци директно на ознаката).

Фактори на форма на ознаки: Dry Inlays (сурова ознака на PET, ¢3–8, за претворање во етикети), Wet Inlays (со лепило, ¢5–12, подготвени за нанесување), Sticker Labels (печатливи, ¢8–25, со брендирање), Hard Tags ($1–15, зацврстени за тешки средини) и Woven/Fabric labels (¢15–40, зашиени во облека). Nextwaves произведува суви инлеи од 35×17mm до 95×8mm и налепници во соодветни големини.

EPCglobal Gen2 (ISO 18000-6C) управува со тоа како UHF читачите комуницираат со таговите. Клучната иновација е алгоритмот за анти-судир со слотови-ALOHA кој му овозможува на еден читач да инвентаризира стотици тагови истовремено без тие да се мешаат еден со друг.

Еве како функционира една рунда на инвентар: Читачот испраќа Query со параметар Q (создавајќи 2^Q временски слотови). Секој таг избира случаен слот и чека. Кога ќе пристигне слотот на тагот, тој одговара со 16-битен случаен број. Ако одговори само еден таг, читачот ACKs и го прима целосниот EPC. Ако се судрат повеќе тагови, читачот го прескокнува тој слот. По сите слотови, Q се прилагодува. нагоре ако има премногу судири, надолу ако има премногу празни слотови. и рундата се повторува.

Практични Q поставки: Q=2 (4 слотови) за 1–5 тагови, Q=4 (16 слотови) за 5–20 тагови, Q=5 (32 слотови) за 20–100 тагови, Q=6 (64 слотови) за 100–500 тагови, Q=7 (128 слотови) за 500+ тагови. Повисоко Q значи помалку судири, но побавно рунди.

Session persistence контролира колку долго тагот се сеќава дека веќе бил прочитан. Session S0 се ресетира веднаш (за континуирано следење). S1 опстојува 0,5–5 секунди (стандарден инвентар). S2/S3 опстојува ≥2 секунди (врати на докови и транспортери каде што сакате секој таг да се брои еднаш по поминување). Правило на палецот: користете S0 за следење на полиците, S2/S3 за портали.

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

Секоја Gen2 ознака има 4 банки на меморија. Reserved (Bank 00): Kill password + Access password, 64 bits total. EPC (Bank 01): CRC-16 + Protocol Control word + вашиот EPC идентификатор, обично 96–128 бита. TID (Bank 10): Фабрички изгорен единствен ID на чип што никогаш не може да се промени. непроценливо за борба против фалсификување. User (Bank 11): Опционално складирање на сопствени податоци (0 до 512+ бита во зависност од чипот), корисно за број на серии, датуми на инспекција или податоци од сензори.

Кога читачот инвентаризира ознаки, секое известување содржи: ID на антената (кој порт), RSSI сурова вредност (0–255, конвертирајте во dBm преку: dBm = -100 + round(raw × 70 / 255)), EPC податоците (12+ бајти) и индексот на фреквенцискиот канал. Овие податоци се она што вашата апликација го обработува за да ги мапира физичките читања на ознаките на деловни настани како „артикл испратен“ или „палета примена“.

[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

Еве практична контролна листа за поставување на вашиот прв RFID систем, со специфични упатства за секој чекор.

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