解析RFID產(chǎn)品工作頻率指南和應(yīng)用
不同頻段的RFID產(chǎn)品會有不同的特性,下面詳細(xì)介紹無源的感應(yīng)器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。
目前定義RFID產(chǎn)品的工作頻率有低頻、高頻和超高頻的頻率范圍內(nèi)的符合不同標(biāo)準(zhǔn)的不同的產(chǎn)品,而且不同頻段的RFID產(chǎn)品會有不同的特性。其中感應(yīng)器有無源和有源兩種方式,下面詳細(xì)介紹無源的感應(yīng)器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。
低頻。其實RFID技術(shù)首先在低頻得到廣泛的應(yīng)用和推廣。
該頻率主要是通過電感耦合的方式進行工作,也就是在讀寫器線圈和感應(yīng)器線圈間存在著變壓器耦合作用。通過讀寫器交變場的作用在感應(yīng)器天線中感應(yīng)的電壓被整流,可作供電電壓使用. 磁場區(qū)域能夠很好的被定義,但是場強下降的太快。
無源的感應(yīng)器特性
1.工作在低頻的感應(yīng)器的一般工作頻率從120KHz到134KHz,TI的工作頻率為134.2KHz。該頻段的波長大約為2500m.
2. 除了金屬材料影響外,一般低頻能夠穿過任意材料的物品而不降低它的讀取距離。
3. 工作在低頻的讀寫器在全球沒有任何特殊的許可限制。
4.低頻產(chǎn)品有不同的封裝形式。好的封裝形式就是價格太貴,但是有10年以上的使用壽命。
5.雖然該頻率的磁場區(qū)域下降很快,但是能夠產(chǎn)生相對均勻的讀寫區(qū)域。
6.相對于其他頻段的RFID產(chǎn)品,該頻段數(shù)據(jù)傳輸速率比較慢。
7.感應(yīng)器的價格相對與其他頻段來說要貴。
無源的感應(yīng)器主要應(yīng)用:
1. 畜牧業(yè)的管理系統(tǒng)。
2. 汽車防盜和無鑰匙開門系統(tǒng)的應(yīng)用。
3. 馬拉松賽跑系統(tǒng)的應(yīng)用。
4. 自動停車場收費和車輛管理系統(tǒng)。
5. 自動加油系統(tǒng)的應(yīng)用。
6. 酒店門鎖系統(tǒng)的應(yīng)用。
7. 門禁和安全管理系統(tǒng)。
符合國際標(biāo)準(zhǔn)的:
a) ISO 11784 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用-編碼結(jié)構(gòu)。
b) ISO 11785 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用-技術(shù)理論。
c) ISO 14223-1 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用-空氣接口。
d) ISO 14223-2 RFID畜牧業(yè)的應(yīng)用-協(xié)議定義。
e) ISO 18000-2 定義低頻的物理層、防沖撞和通訊協(xié)議。
f) DIN 30745 主要是歐洲對垃圾管理應(yīng)用定義的標(biāo)準(zhǔn)。
高頻(工作頻率為13.56MHz):在該頻率的感應(yīng)器不再需要線圈進行繞制,可以通過腐蝕或者
印刷的方式制作天線。感應(yīng)器一般通過負(fù)載調(diào)制的方式進行工作。也就是通過感應(yīng)器上的負(fù)載電阻的接通和斷開促使讀寫器天線上的電壓發(fā)生變化,實現(xiàn)用遠(yuǎn)距離感應(yīng)器對天線電壓進行振幅調(diào)制。如果人們通過數(shù)據(jù)控制負(fù)載電壓的接通和斷開,那么這些數(shù)據(jù)就能夠從感應(yīng)器傳輸?shù)阶x寫器。 值得關(guān)注的是,在13.56MHz頻段中主要有ISO14443和ISO15693兩個標(biāo)準(zhǔn)來組成,ISO14443俗稱現(xiàn)在的Mifare 1系列產(chǎn)品,識別距離近但價格低保密性好,常作為公交卡、門禁卡來使用。ISO15693的最大優(yōu)點在于他的識別效率,通過較大功率的閱讀器可將識別距離擴展至1.5米以上,由于波長的穿透性好在處理密集標(biāo)簽時有優(yōu)于超高頻的讀取效果。
特性:
1. 工作頻率為13.56MHz,該頻率的波長大概為22m。
2.除了金屬材料外,該頻率的波長可以穿過大多數(shù)的材料,但是往往會降低讀取距離。標(biāo)簽需要離開金屬4mm以上距離,其抗金屬效果在幾個頻段中較為優(yōu)良。
3. 該頻段在全球都得到認(rèn)可并沒有特殊的限制。
4. 感應(yīng)器一般以電子標(biāo)簽的形式。
5. 雖然該頻率的磁場區(qū)域下降很快,但是能夠產(chǎn)生相對均勻的讀寫區(qū)域。
6. 該系統(tǒng)具有防沖撞特性,可以同時讀取多個電子標(biāo)簽。
7. 可以把某些數(shù)據(jù)信息寫入標(biāo)簽中。
8. 數(shù)據(jù)傳輸速率比低頻要快,價格不是很貴。
主要應(yīng)用:
1.圖書管理系統(tǒng)的應(yīng)用
2.瓦斯鋼瓶的管理應(yīng)用
3.服裝生產(chǎn)線和物流系統(tǒng)的管理和應(yīng)用
4.三表預(yù)收費系統(tǒng)
5.酒店門鎖的管理和應(yīng)用
6.大型會議人員通道系統(tǒng)
7.固定資產(chǎn)的管理系統(tǒng)
8.醫(yī)藥物流系統(tǒng)的管理和應(yīng)用
9.智能貨架的管理
10.珠寶盤點管理。
符合的國際標(biāo)準(zhǔn):
a) ISO/IEC 14443 近耦合IC卡,最大的讀取距離為10cm.
b) ISO/IEC 15693 疏耦合IC卡,最大的讀取距離為1m.
c) ISO/IEC 18000-3 該標(biāo)準(zhǔn)定義了13.56MHz系統(tǒng)的物理層,防沖撞算法和通訊協(xié)議。
d) 13.56MHz ISM Band Class 1 定義13.56MHz符合EPC的接口定義。
超高頻:(工作頻率為860MHz到960MHz之間)
超高頻系統(tǒng)通過電場來傳輸能量。電場的能量下降的不是很快,但是讀取的區(qū)域不是很好進行定義。該頻段讀取距離比較遠(yuǎn),無源可達10m左右。主要是通過電容耦合的方式進行實現(xiàn)。
超高頻系統(tǒng)特性:
1.在該頻段,全球的定義不是很相同-歐洲和部分亞洲定義的頻率為868MHz,北美定義的頻段為902到905MHz之間,在日本建議的頻段為950到956之間。該頻段的波長大概為30cm左右。
2. 目前,該頻段功率輸出目前沒有統(tǒng)一的定義。
3.超高頻頻段的電波不能通過許多材料,可以說環(huán)境對超高頻段的影響是很大的。
4.電子標(biāo)簽的天線一般是長條和標(biāo)簽狀。天線有線性和圓極化兩種設(shè)計,滿足不同應(yīng)用的需求。
5. 該頻段有好的讀取距離,但是對讀取區(qū)域很難進行定義。
6. 有很高的數(shù)據(jù)傳輸速率,在很短的時間可以讀取大量的電子標(biāo)簽。
主要應(yīng)用:
1. 供應(yīng)鏈上的管理和應(yīng)用
2. 生產(chǎn)線自動化的管理和應(yīng)用
3. 航空包裹的管理和應(yīng)用
4. 集裝箱的管理和應(yīng)用
5. 鐵路包裹的管理和應(yīng)用
6. 后勤管理系統(tǒng)的應(yīng)用。
符合的國際標(biāo)準(zhǔn):
a) ISO/IEC 18000-6 定義了超高頻的物理層和通訊協(xié)議;空氣接口定義了Type A和Type B兩部分;支持可讀和可寫操作。 b) EPCglobal 定義了電子物品編碼的結(jié)構(gòu)和甚高頻的空氣接口以及通訊的協(xié)議。在將來,超高頻的產(chǎn)品會得到大量的應(yīng)用。
有源RFID技術(shù)
有源RFID具備低發(fā)射功率、通信距離長、傳輸數(shù)據(jù)量大,可靠性高和兼容性好等特點,與無源RFID相比,在技術(shù)上的優(yōu)勢非常明顯。被廣泛地應(yīng)用到公路收費、港口貨運管理等應(yīng)用中。
射頻識別作為一種新興的自動識別技術(shù),在中國擁有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/div>
射頻識別技術(shù)實際上是自動識別技術(shù)在無線電技術(shù)方面的具體應(yīng)用與發(fā)展。該項技術(shù)的基本思想是,通過采用一些先進的技術(shù)手段,實現(xiàn)人們對各類物體或設(shè)備在不同狀態(tài)下的自動識別和管理。
與管理軟件結(jié)合使用MES精益制造管理系統(tǒng)又稱APS+MES系統(tǒng),是根據(jù)不同行業(yè)的制造流程,可選擇性地集合系統(tǒng)管理軟件和人機界面設(shè)備、LED生產(chǎn)看板、LCD看板、PDA智能手持終端、工業(yè)平板電腦、條碼采集器、傳感器、I/O、DCS、RFID、工業(yè)AP、WIFI等多類硬件的綜合智能一體化系統(tǒng)。它由一組共享數(shù)據(jù)的程序,通過布置在生產(chǎn)現(xiàn)場的專用設(shè)備,并通過嵌入式軟件對原材料上線到成品入庫的整個生產(chǎn)過程實時采集數(shù)據(jù)、監(jiān)控、控制和智能分析處理。它能控制物料、倉庫、設(shè)備、人員、品質(zhì)、工藝、異常、流程指令和其他設(shè)施等工廠資源以提高生產(chǎn)效率。
應(yīng)用范圍:制造型企業(yè)。
使用RFID技術(shù)后指標(biāo)可達:生產(chǎn)周期縮短35%;數(shù)據(jù)輸入時間縮短36%;在制品減少32%;文書工作減少90%;交貨期縮短22%;不合格產(chǎn)品降低22%;文書丟失減少95%;信息的反饋效率提升3860倍。