Bermula dengan RFID

Sistem UHF RFID mempunyai tiga bahagian: pembaca, satu atau lebih antena, dan tag. Pembaca menjana isyarat radio 920–925 MHz dan menghantarnya melalui antena. Apabila tag pasif memasuki medan antena, ia mengumpul tenaga daripada gelombang radio untuk menggerakkan mikrocip kecilnya (biasanya hanya memerlukan ~10 mikrowatt). Cip kemudian memodulasi isyarat masuk dan memantulkannya kembali. pada dasarnya mencerminkan versi yang diubah suai kembali. Isyarat yang dipantulkan ini membawa Electronic Product Code (EPC) unik tag.

Keseluruhan kitaran bacaan. daripada menghantar pertanyaan kepada menerima respons tag. mengambil masa kira-kira 1–3 milisaat. Inilah yang membolehkan satu pembaca menginventori 200+ tag sesaat menggunakan protokol anti-perlanggaran EPC Gen2. Kehilangan isyarat pergi balik adalah ketara (-40 hingga -80 dB), itulah sebabnya kuasa TX pembaca (biasanya 30 dBm / 1 watt) dan kepekaan cip tag (turun kepada -22 dBm) adalah spesifikasi yang sangat kritikal.

RFID merangkumi berbilang jalur frekuensi, tetapi UHF (860–960 MHz) menguasai aplikasi komersial kerana ia menawarkan keseimbangan terbaik antara julat bacaan, kelajuan, dan kos tag. LF (125 kHz) membaca dalam lingkungan 10cm pada ~1 tag/saat. bagus untuk pengesanan haiwan tetapi terlalu perlahan untuk logistik. HF/NFC (13.56 MHz) mencapai ~1m pada ~50 tag/saat. hebat untuk pembayaran dan kad akses. UHF mencapai 1–12+ meter pada 200+ tag/saat. sesuai untuk rantaian bekalan, runcit, dan pengesanan aset.

Dalam jalur Vietnam 920–925 MHz, pembaca menggunakan Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) merentasi berbilang saluran. Formulanya ialah: frekuensi = 920.0 + (channel_index × 0.5) MHz. Konfigurasi tipikal menggunakan 6 saluran [0, 2, 4, 6, 8, 10] merangkumi 920.0 hingga 925.0 MHz untuk pemisahan saluran maksimum.

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

Setiap tag UHF RFID mempunyai dua komponen penting: corak antena (terukir atau aluminium bercetak pada substrat PET) dan mikrocip (IC). Antena menangkap isyarat pembaca dan cip memproses arahan dan memulangkan data. Kepekaan cip ialah kuasa minimum yang diperlukan oleh cip untuk mengaktifkan. cip yang dinilai pada -22.1 dBm boleh bangun dengan hanya ~6.3 mikrowatt. Lebih rendah (lebih negatif) = kepekaan yang lebih baik = julat bacaan yang lebih panjang.

Keluarga cip yang biasa termasuk: NXP UCODE 9 (-22.1 dBm, 128-bit EPC, tiada memori pengguna. dominan dalam runcit), siri Impinj M700 (-22.1 dBm, 128-bit EPC. kukuh dalam logistik), dan Quanray QStar-7U (-21.0 dBm, 128-bit EPC, 512-bit memori pengguna. sesuai apabila anda perlu menyimpan data terus pada tag).

Faktor bentuk tag: Dry Inlays (tag mentah pada PET, ¢3–8, untuk ditukar menjadi label), Wet Inlays (dengan pelekat, ¢5–12, sedia untuk digunakan), Sticker Labels (boleh cetak, ¢8–25, dengan penjenamaan), Hard Tags ($1–15, dikukuhkan untuk persekitaran yang keras), dan label Woven/Fabric (¢15–40, dijahit ke dalam pakaian). Nextwaves mengeluarkan dry inlays daripada 35×17mm hingga 95×8mm dan sticker labels dalam saiz yang sepadan.

EPCglobal Gen2 (ISO 18000-6C) mengawal cara pembaca UHF berkomunikasi dengan tag. Inovasi utama ialah algoritma anti-perlanggaran slotted-ALOHA yang membolehkan satu pembaca menginventori beratus-ratus tag secara serentak tanpa mereka mengganggu antara satu sama lain.

Berikut ialah cara pusingan inventori berfungsi: Pembaca menghantar Query dengan parameter Q (mencipta 2^Q slot masa). Setiap tag memilih slot rawak dan menunggu. Apabila slot tag tiba, ia bertindak balas dengan nombor rawak 16-bit. Jika hanya satu tag bertindak balas, pembaca ACKs dan menerima EPC penuh. Jika berbilang tag berlanggar, pembaca melangkau slot itu. Selepas semua slot, Q dilaraskan. naik jika terlalu banyak perlanggaran, turun jika terlalu banyak slot kosong. dan pusingan berulang.

Tetapan Q praktikal: Q=2 (4 slot) untuk 1–5 tag, Q=4 (16 slot) untuk 5–20 tag, Q=5 (32 slot) untuk 20–100 tag, Q=6 (64 slot) untuk 100–500 tag, Q=7 (128 slot) untuk 500+ tag. Q yang lebih tinggi bermakna lebih sedikit perlanggaran tetapi pusingan yang lebih perlahan.

Ketekalan Sesi mengawal berapa lama tag mengingati ia telah dibaca. Sesi S0 menetapkan semula serta-merta (untuk pemantauan berterusan). S1 berterusan 0.5–5 saat (inventori standard). S2/S3 berterusan ≥2 saat (pintu dok dan penghantar di mana anda mahu setiap tag dikira sekali setiap pas). Peraturan praktikal: gunakan S0 untuk pemantauan rak, S2/S3 untuk portal.

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

Setiap tag Gen2 mempunyai 4 bank memori. Reserved (Bank 00): Kata laluan Kill + Kata laluan Akses, 64 bit secara keseluruhan. EPC (Bank 01): CRC-16 + Protocol Control word + pengecam EPC anda, biasanya 96–128 bit. TID (Bank 10): ID cip unik yang dibakar kilang yang tidak boleh diubah. tidak ternilai untuk anti-pemalsuan. User (Bank 11): Storan data tersuai pilihan (0 hingga 512+ bit bergantung pada cip), berguna untuk nombor kelompok, tarikh pemeriksaan, atau data sensor.

Apabila pembaca menginventori tag, setiap pemberitahuan mengandungi: ID antena (port mana), nilai mentah RSSI (0–255, tukar kepada dBm melalui: dBm = -100 + round(raw × 70 / 255)), data EPC (12+ bait), dan indeks saluran frekuensi. Data ini adalah apa yang diproses oleh aplikasi anda untuk memetakan bacaan tag fizikal kepada acara perniagaan seperti 'item dihantar' atau 'palet diterima'.

[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

Berikut adalah senarai semak praktikal untuk menyediakan sistem RFID pertama anda, dengan panduan khusus pada setiap langkah.

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