Si të filloni me RFID

Një sistem UHF RFID ka tre pjesë: një lexues, një ose më shumë antena dhe etiketa. Lexuesi gjeneron një sinjal radio 920–925 MHz dhe e dërgon atë përmes antenës. Kur një etiketë pasive hyn në fushën e antenës, ajo merr energji nga vala e radios për të fuqizuar mikroçipin e saj të vogël (zakonisht ka nevojë vetëm për ~10 mikrovat). Çipi më pas modulon sinjalin hyrës dhe e kthen atë. në thelb pasqyron një version të modifikuar. Ky sinjal i reflektuar mbart Kodin Elektronik të Produktit (EPC) unik të etiketës.

I gjithë cikli i leximit. nga transmetimi i pyetjes deri në marrjen e përgjigjes së etiketës. zgjat rreth 1–3 milisekonda. Kjo është ajo që i mundëson një lexuesi të vetëm të inventarizojë 200+ etiketa për sekondë duke përdorur protokollin anti-përplasje EPC Gen2. Humbja e sinjalit vajtje-ardhje është e konsiderueshme (-40 deri në -80 dB), prandaj fuqia e transmetimit të lexuesit (zakonisht 30 dBm / 1 vat) dhe ndjeshmëria e çipit të etiketës (deri në -22 dBm) janë specifikime kaq kritike.

RFID përfshin shumë banda frekuencash, por UHF (860–960 MHz) dominon aplikimet komerciale sepse ofron ekuilibrin më të mirë të gamës së leximit, shpejtësisë dhe kostos së etiketës. LF (125 kHz) lexon brenda 10 cm me afërsisht 1 etiketë/sek. e mirë për gjurmimin e kafshëve, por shumë e ngadaltë për logjistikën. HF/NFC (13.56 MHz) arrin ~1 m me ~50 etiketa/sek. e shkëlqyeshme për pagesat dhe kartat e aksesit. UHF arrin 1–12+ metra me 200+ etiketa/sek. ideale për zinxhirin e furnizimit, shitjen me pakicë dhe gjurmimin e aseteve.

Brenda bandës së Vietnamit 920–925 MHz, lexuesit përdorin Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) nëpër kanale të shumta. Formula është: frekuenca = 920.0 + (indeksi_i_kanalit × 0.5) MHz. Një konfigurim tipik përdor 6 kanale [0, 2, 4, 6, 8, 10] që shtrihen nga 920.0 deri në 925.0 MHz për ndarjen maksimale të kanaleve.

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

Çdo etiketë UHF RFID ka dy komponentë thelbësorë: një model antene (alumini i gërryer ose i printuar në një substrat PET) dhe një mikroçip (IC). Antena kap sinjalin e lexuesit dhe çipi përpunon komandat dhe kthen të dhënat. Ndjeshmëria e çipit është fuqia minimale që çipi duhet të aktivizojë. një çip i vlerësuar në -22.1 dBm mund të zgjohet me vetëm ~6.3 mikrovat. Më e ulët (më negative) = ndjeshmëri më e mirë = gamë më e gjatë leximi.

Familjet e zakonshme të çipave përfshijnë: NXP UCODE 9 (-22.1 dBm, 128-bit EPC, pa memorie përdoruesi. dominuese në shitjen me pakicë), seria Impinj M700 (-22.1 dBm, 128-bit EPC. e fortë në logjistikë) dhe Quanray QStar-7U (-21.0 dBm, 128-bit EPC, 512-bit memorie përdoruesi. ideale kur duhet të ruani të dhëna direkt në etiketë).

Forma e faktorëve të etiketave: Inlays të thata (etiketë e papërpunuar në PET, ¢3–8, për konvertimin në etiketa), Inlays të lagura (me ngjitës, ¢5–12, gati për t'u aplikuar), Etiketa ngjitëse (e printueshme, ¢8–25, me markë), Etiketa të forta ($1–15, të forta për mjedise të ashpra) dhe etiketa të endura/pëlhurë (¢15–40, të qepura në veshje). Nextwaves prodhon inlays të thata nga 35×17 mm deri në 95×8 mm dhe etiketa ngjitëse në madhësi të përshtatshme.

EPCglobal Gen2 (ISO 18000-6C) rregullon se si lexuesit UHF komunikojnë me etiketat. Inovacioni kryesor është algoritmi anti-përplasje i ALOHA me vende që lejon një lexues të inventarizojë qindra etiketa njëkohësisht pa ndërhyrë me njëra-tjetrën.

Kështu funksionon një raund inventari: Lexuesi dërgon një Query me parametrin Q (duke krijuar 2^Q vende kohore). Çdo etiketë zgjedh një vend të rastësishëm dhe pret. Kur mbërrin vendi i një etikete, ajo përgjigjet me një numër të rastësishëm 16-bit. Nëse vetëm një etiketë përgjigjet, lexuesi ACKs dhe merr EPC-në e plotë. Nëse shumë etiketa përplasen, lexuesi kalon atë vend. Pas të gjitha vendeve, Q rregullohet. lart nëse ka shumë përplasje, poshtë nëse ka shumë vende bosh. dhe raundi përsëritet.

Cilësimet praktike Q: Q=2 (4 vende) për 1–5 etiketa, Q=4 (16 vende) për 5–20 etiketa, Q=5 (32 vende) për 20–100 etiketa, Q=6 (64 vende) për 100–500 etiketa, Q=7 (128 vende) për 500+ etiketa. Q më i lartë do të thotë më pak përplasje, por raunde më të ngadalta.

Qëndrueshmëria e sesionit kontrollon se sa gjatë një etiketë kujton se ishte lexuar tashmë. Sesioni S0 rivendoset menjëherë (për monitorim të vazhdueshëm). S1 zgjat 0.5–5 sekonda (inventar standard). S2/S3 zgjat ≥2 sekonda (dyert e dokut dhe transportuesit ku dëshironi që çdo etiketë të numërohet një herë për kalim). Rregulli i përgjithshëm: përdorni S0 për monitorimin e raftit, S2/S3 për portalet.

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

Çdo etiketë Gen2 ka 4 banka memorie. E rezervuar (Banka 00): Fjalëkalimi i vrasjes + Fjalëkalimi i aksesit, gjithsej 64 bit. EPC (Banka 01): CRC-16 + Fjala e Kontrollit të Protokollit + identifikuesi juaj EPC, zakonisht 96–128 bit. TID (Banka 10): ID unike e çipit e djegur nga fabrika që nuk mund të ndryshohet kurrë. i paçmuar për anti-falsifikimin. Përdoruesi (Banka 11): Ruajtja opsionale e të dhënave të personalizuara (0 deri në 512+ bit në varësi të çipit), e dobishme për numrat e serive, datat e inspektimit ose të dhënat e sensorëve.

Kur një lexues inventarizon etiketat, çdo njoftim përmban: ID e antenës (cili port), vlera e papërpunuar RSSI (0–255, konvertohet në dBm përmes: dBm = -100 + round(raw × 70 / 255)), të dhënat EPC (12+ bajt), dhe indeksi i kanalit të frekuencës. Këto të dhëna janë ato që aplikacioni juaj përpunon për të hartuar leximet fizike të etiketave në ngjarje biznesi si 'artikulli i dërguar' ose 'paleta e marrë'.

[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

Këtu është një listë kontrolli praktike për konfigurimin e sistemit tuaj të parë RFID, me udhëzime specifike në çdo hap.

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