RFID-тэй танилцах

UHF RFID систем нь гурван хэсгээс бүрдэнэ: уншигч, нэг буюу хэд хэдэн антен, шошго. Уншигч нь 920–925 MHz-ийн радио дохио үүсгэж, антенныг дамжуулдаг. Идэвхгүй шошго антенны талбарт орж ирэхэд радио долгионоос энерги хурааж, жижиг микрочипээ (ихэвчлэн ойролцоогоор 10 микроватт шаардлагатай) тэжээдэг. Дараа нь чип нь ирж буй дохиог модуляцлан, буцааж тараадаг. үндсэндээ өөрчлөгдсөн хувилбарыг буцааж тусгадаг. Энэхүү тусгагдсан дохио нь шошгоны өвөрмөц Electronic Product Code (EPC)-г агуулдаг.

Бүх унших мөчлөг. асуулт илгээхээс эхлээд шошгоны хариуг хүлээн авах хүртэл. ойролцоогоор 1–3 миллисекунд үргэлжилдэг. Энэ нь EPC Gen2 мөргөлдөөний эсрэг протоколыг ашиглан нэг уншигч секундэд 200+ шошго бүртгэх боломжийг олгодог. Эргэлтийн дохионы алдагдал нь ихээхэн (-40-ээс -80 дБ) байдаг тул уншигчийн TX чадал (ихэвчлэн 30 дБм / 1 ватт) болон шошгоны чипийн мэдрэмж ( -22 дБм хүртэл) нь ийм чухал үзүүлэлтүүд юм.

RFID нь олон давтамжийн зурвасыг хамардаг боловч UHF (860–960 MHz) нь худалдааны програмуудад давамгайлж, унших хүрээ, хурд, шошгоны өртгийн хамгийн сайн тэнцвэрийг санал болгодог. LF (125 kHz) нь 10 см-ийн дотор ойролцоогоор 1 шошго/сек уншдаг. амьтдыг хянах нь тохиромжтой боловч логистикийн хувьд хэтэрхий удаан. HF/NFC (13.56 MHz) нь ойролцоогоор 1м-т ойролцоогоор 50 шошго/сек хүрдэг. төлбөр болон нэвтрэх картны хувьд маш сайн. UHF нь 200+ шошго/сек-т 1–12+ метрт хүрдэг. ханган нийлүүлэлтийн сүлжээ, жижиглэн худалдаа, хөрөнгийг хянах нь тохиромжтой.

Вьетнамын 920–925 MHz зурвасын дотор уншигчид олон сувгаар Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) ашигладаг. Томъёо нь: давтамж = 920.0 + (channel_index × 0.5) MHz. Ердийн тохиргоо нь хамгийн их сувгийн тусгаарлалттай 920.0-ээс 925.0 MHz хүртэлх 6 суваг [0, 2, 4, 6, 8, 10] ашигладаг.

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

UHF RFID шошго бүр хоёр үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэгтэй: антенны хэв маяг (PET дээр сийлсэн эсвэл хэвлэсэн хөнгөн цагаан) болон микрочип (IC). Антен нь уншигчийн дохиог барьж, чип нь командыг боловсруулж, өгөгдлийг буцаана. Чипийн мэдрэмж нь чипийг идэвхжүүлэхэд шаардлагатай хамгийн бага хүч юм. -22.1 дБм-ээр үнэлэгдсэн чип нь ердөө ~6.3 микроваттаар сэрж чадна. Бага (илүү сөрөг) = илүү сайн мэдрэмж = илүү урт унших хүрээ.

Нийтлэг чипийн гэр бүлд: NXP UCODE 9 (-22.1 дБм, 128-бит EPC, хэрэглэгчийн санах ой байхгүй. жижиглэн худалдаанд давамгайлдаг), Impinj M700 цуврал (-22.1 дБм, 128-бит EPC. логистикт хүчтэй), Quanray QStar-7U (-21.0 дБм, 128-бит EPC, 512-бит хэрэглэгчийн санах ой. шошгон дээр өгөгдлийг шууд хадгалах шаардлагатай үед тохиромжтой).

Шошгоны хэлбэрийн хүчин зүйлүүд: Хуурай Inlays (PET дээрх түүхий шошго, шинэ 3–8 цент, шошго болгон хувиргах зориулалттай), Нойтон Inlays (наалдамхай бодис бүхий, шинэ 5–12 цент, хэрэглэхэд бэлэн), Наалт шошго (хэвлэх боломжтой, шинэ 8–25 цент, брэндтэй), Хатуу шошго (1–15 доллар, хатуу орчинд зориулагдсан), нэхмэл/даавуун шошго (шинэ 15–40 цент, хувцас руу оёсон). Nextwaves нь 35×17мм-ээс 95×8мм хүртэл хуурай доторлогоо, мөн ижил хэмжээтэй наалт шошго үйлдвэрлэдэг.

EPCglobal Gen2 (ISO 18000-6C) нь UHF уншигч тагуудтай хэрхэн харилцахыг зохицуулдаг. Гол шинэчлэлт нь slotted-ALOHA мөргөлдөөний эсрэг алгоритм бөгөөд нэг уншигч хэдэн зуун тагийг нэгэн зэрэг саадгүйгээр тоолж чаддаг.

Бараа тооллогын тойрог хэрхэн ажилладаг нь: Уншигч нь Q параметртэй Query илгээдэг (2^Q цаг хугацааны завсар үүсгэдэг). Таг бүр санамсаргүй завсар сонгож, хүлээдэг. Тагны завсар ирэхэд 16 битийн санамсаргүй тоотой хариу өгдөг. Хэрэв зөвхөн нэг таг хариулбал уншигч ACKs хийж, бүрэн EPC-г хүлээн авна. Хэрэв олон таг мөргөлдвөл уншигч энэ завсрыг алгасана. Бүх завсрын дараа Q тохируулагддаг. Хэрэв хэт олон мөргөлдөөн гарвал дээш, хэрэв хэт олон хоосон завсар гарвал доош. тойрог давтагдана.

Практик Q тохиргоо: Q=2 (4 завсар) 1–5 таг, Q=4 (16 завсар) 5–20 таг, Q=5 (32 завсар) 20–100 таг, Q=6 (64 завсар) 100–500 таг, Q=7 (128 завсар) 500+ таг. Өндөр Q нь мөргөлдөөн багатай боловч тойрог удаан байна.

Session persistence нь тагийг аль хэдийн уншсан гэдгийг хэр удаан санахаа хянадаг. S0 сесс нь шууд дахин тохируулагддаг (тасралтгүй хяналтанд зориулагдсан). S1 нь 0.5–5 секунд хадгалагдана (стандарт бараа тооллого). S2/S3 нь ≥2 секунд хадгалагдана (хаалга болон дамжуулагч дээр таг бүрийг нэг удаа тоолохыг хүсч байвал). Ерөнхий дүрэм: тавиурын хяналтанд S0, порталд S2/S3 ашиглана уу.

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

Gen2 шошго бүр 4 санах ойн банктай. Нөөцлөлт (Банк 00): Kill нууц үг + Нэвтрэх нууц үг, нийт 64 бит. EPC (Банк 01): CRC-16 + Протоколын удирдлагын үг + таны EPC таних тэмдэг, ихэвчлэн 96–128 бит. TID (Банк 10): Үйлдвэрт шатаасан өвөрмөц чипийн ID, хэзээ ч өөрчлөгдөхгүй. хуурамчаас хамгаалахын тулд үнэлж баршгүй. Хэрэглэгч (Банк 11): Заавал биш захиалгат өгөгдөл хадгалах (чипээс хамааран 0-ээс 512+ бит), багцын дугаар, үзлэгийн огноо, эсвэл мэдрэгчийн өгөгдөлд ашиглах боломжтой.

Уншигч шошгыг бүртгэх үед мэдэгдэл бүр нь: антенны ID (ямар порт), RSSI түүхий утга (0–255, дБм болгон хувиргах: дБм = -100 + round(raw × 70 / 255)), EPC өгөгдөл (12+ байт), давтамжийн сувгийн индекс. Энэхүү өгөгдөл нь таны програмыг физик шошго уншихыг 'илгээсэн зүйл' эсвэл 'паллет хүлээн авсан' гэх мэт бизнесийн үйл явдлуудтай холбоход ашигладаг.

[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

Энд таны анхны RFID системийг тохируулах практик шалгах хуудас байна, алхам бүрд тодорхой зааварчилгаатай.

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