Kom i gang med RFID

Et UHF RFID-system har tre deler: en leser, en eller flere antenner og tagger. Leseren genererer et 920–925 MHz radiosignal og sender det gjennom antennen. Når en passiv tagg kommer inn i antennens felt, høster den energi fra radiobølgen for å drive sin lille mikrobrikke (som typisk bare trenger ~10 mikrowatt). Brikken modulerer deretter det innkommende signalet og bakspred det. i hovedsak reflekterer en modifisert versjon tilbake. Dette reflekterte signalet bærer taggens unike Electronic Product Code (EPC).

Hele lesesyklusen. fra å sende spørringen til å motta taggens svar. tar omtrent 1–3 millisekunder. Dette er det som gjør at en enkelt leser kan inventarliste 200+ tagger per sekund ved hjelp av EPC Gen2 anti-kollisjonsprotokollen. Rundturssignaltapet er betydelig (-40 til -80 dB), og det er derfor leserens TX-effekt (typisk 30 dBm / 1 watt) og taggbrikkens følsomhet (ned til -22 dBm) er så kritiske spesifikasjoner.

RFID spenner over flere frekvensbånd, men UHF (860–960 MHz) dominerer kommersielle applikasjoner fordi det tilbyr den beste balansen mellom leserekkevidde, hastighet og taggkostnad. LF (125 kHz) leser innenfor 10 cm ved ~1 tagg/sekund. bra for dyresporing, men for tregt for logistikk. HF/NFC (13,56 MHz) når ~1 m ved ~50 tagger/sekund. flott for betalinger og adgangskort. UHF når 1–12+ meter ved 200+ tagger/sekund. ideelt for forsyningskjeden, detaljhandel og aktivasporing.

Innenfor Vietnam 920–925 MHz-båndet bruker lesere Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) over flere kanaler. Formelen er: frekvens = 920,0 + (kanal_indeks × 0,5) MHz. En typisk konfigurasjon bruker 6 kanaler [0, 2, 4, 6, 8, 10] som spenner fra 920,0 til 925,0 MHz for maksimal kanalseparasjon.

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

Hver UHF RFID-tagg har to essensielle komponenter: et antennemønster (etsset eller trykt aluminium på et PET-substrat) og en mikrobrikke (IC). Antennen fanger leserens signal, og brikken behandler kommandoer og returnerer data. Brikkens følsomhet er minimumseffekten brikken trenger for å aktivere. en brikke vurdert til -22,1 dBm kan våkne med bare ~6,3 mikrowatt. Lavere (mer negativt) = bedre følsomhet = lengre leserekkevidde.

Vanlige brikkefamilier inkluderer: NXP UCODE 9 (-22,1 dBm, 128-bit EPC, ingen brukerminne. dominerende i detaljhandel), Impinj M700-serien (-22,1 dBm, 128-bit EPC. sterk i logistikk), og Quanray QStar-7U (-21,0 dBm, 128-bit EPC, 512-bit brukerminne. ideelt når du trenger å lagre data direkte på taggen).

Taggformfaktorer: Tørre innlegg (rå tagg på PET, ¢3–8, for konvertering til etiketter), Våte innlegg (med lim, ¢5–12, klare til bruk), Klistremerkeetiketter (utskrivbare, ¢8–25, med merkevarebygging), Harde tagger ($1–15, robuste for tøffe miljøer) og Vevde/stoffetiketter (¢15–40, sydd inn i plagg). Nextwaves produserer tørre innlegg fra 35×17 mm til 95×8 mm og klistremerkeetiketter i matchende størrelser.

EPCglobal Gen2 (ISO 18000-6C) styrer hvordan UHF-lesere kommuniserer med tagger. Den viktigste innovasjonen er den slotted-ALOHA anti-kollisjonsalgoritmen som lar én leser inventarere hundrevis av tagger samtidig uten at de forstyrrer hverandre.

Slik fungerer en inventarrunde: Leseren sender en Query med parameter Q (som skaper 2^Q tidsluker). Hver tag velger en tilfeldig luke og venter. Når en taggs luke ankommer, svarer den med et 16-bits tilfeldig tall. Hvis bare én tag svarer, ACK-er leseren og mottar hele EPC-en. Hvis flere tagger kolliderer, hopper leseren over den luken. Etter alle luker justeres Q – opp hvis for mange kollisjoner, ned hvis for mange tomme luker – og runden gjentas.

Praktiske Q-innstillinger: Q=2 (4 luker) for 1–5 tagger, Q=4 (16 luker) for 5–20 tagger, Q=5 (32 luker) for 20–100 tagger, Q=6 (64 luker) for 100–500 tagger, Q=7 (128 luker) for 500+ tagger. Høyere Q betyr færre kollisjoner, men tregere runder.

Sesjonsutholdenhet kontrollerer hvor lenge en tag husker at den allerede er lest. Sesjon S0 tilbakestilles umiddelbart (for kontinuerlig overvåking). S1 varer 0,5–5 sekunder (standard inventar). S2/S3 varer ≥2 sekunder (dokkporter og transportbånd der du vil at hver tag skal telles én gang per passering). Tommelfingerregel: bruk S0 for hylleovervåking, S2/S3 for portaler.

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

Hver Gen2-tagg har 4 minnebanker. Reservert (Bank 00): Kill-passord + Tilgangspassord, totalt 64 biter. EPC (Bank 01): CRC-16 + Protokollkontrollord + din EPC-identifikator, typisk 96–128 biter. TID (Bank 10): Fabrikkforbrent unik brikke-ID som aldri kan endres. uvurderlig for forfalskning. Bruker (Bank 11): Valgfri tilpasset datalagring (0 til 512+ biter avhengig av brikke), nyttig for batchnummer, inspeksjonsdatoer eller sensordata.

Når en leser inventarliste tagger, inneholder hver varsling: antenne-ID (hvilken port), RSSI råverdi (0–255, konverter til dBm via: dBm = -100 + round(rå × 70 / 255)), EPC-dataene (12+ byte), og frekvenskanalindeksen. Disse dataene er det applikasjonen din behandler for å kartlegge fysiske tagglesninger til forretningshendelser som 'vare sendt' eller 'pall mottatt'.

[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

Her er en praktisk sjekkliste for å sette opp ditt første RFID-system, med spesifikke veiledninger for hvert trinn.

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