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RFID探索:積極發(fā)展下一代RFID技術(shù)

作者:RFID射頻快報 費伊
來源:來源網(wǎng)絡(luò)(侵權(quán)刪)
日期:2007-03-04 11:45:48
摘要:RFID技術(shù)在許多領(lǐng)域發(fā)展迅速,不可否認(rèn)EPC Gen 2標(biāo)簽在粘貼到貨物貨箱和托盤上時有極好的適用性,但還有更多的工作需要深入下去。

RFID技術(shù)在許多領(lǐng)域發(fā)展迅速,不可否認(rèn)EPC Gen 2標(biāo)簽在粘貼到貨物貨箱和托盤上時有極好的適用性,但還有更多的工作需要深入下去。
 
滿足超高頻RFID的要求

最初對無源UHF標(biāo)簽的要求是:在較遠(yuǎn)工作距離,至少北美無線電管理條例,可以滿足讀取托盤上周轉(zhuǎn)箱的要求,即使它們看不到也不管周圍的環(huán)境?,F(xiàn)在,這一目標(biāo)還未達(dá)到。但在今年,Tyco ADT報道利用UHF來讀取隱藏于貨堆中的周轉(zhuǎn)箱不再是難以逾越的難關(guān)。在Olso Gardenmoen國際機場,Accu-Sort采用空氣包裝將每件行李一一分開以保證良好的數(shù)據(jù)讀取性能。而San Fransisco國際機場則依靠Quatrotec公司新研發(fā)的RFID讀寫器來獲得了極好的數(shù)據(jù)讀取性能。同時,操作性上的不斷調(diào)高可以解決其它問題,如不同讀寫器之間的干擾問題。

目前,UHF RFID技術(shù)利用遠(yuǎn)場技術(shù)可以達(dá)到一米到幾米的數(shù)據(jù)讀寫距離。安裝地點的不同特點導(dǎo)致各式各樣天線的出現(xiàn),如旗幟型、十字型、劍型、波浪型等等各種古怪的樣式。Avery Dennison公司聲稱該公司產(chǎn)品可以滿足多種要求。但是,沒有一家供應(yīng)商可以提供適合于所有情形的天線。對于一個給定的環(huán)境還無法確定究竟哪種天線形狀最適合。在這種情況下很難將其稱之為一項成熟的技術(shù),至少還需很多技術(shù)提升與完善。

在單品級識別領(lǐng)域重新劃界

為了與最受歡迎的RFID頻率,并受到諸多藥品公司追捧在物品級標(biāo)簽廣泛應(yīng)用的HF競爭,超高頻推廣者們逐漸停止了利用遠(yuǎn)場技術(shù)搶占單品級標(biāo)簽市場的行動。而該市場位居智能卡和動物標(biāo)簽之后列第三位,并在市值方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于托盤和貨箱層級標(biāo)簽市場。毫無疑問,這存在巨大的風(fēng)險。

他們希望在下一步戰(zhàn)略中,在單品級市場推廣近場UHF技術(shù)。該技術(shù)還未在如此大規(guī)模使用過,但可以相信這種標(biāo)簽的天線費用更低,因為它只需要一次轉(zhuǎn)換而不是高頻RFID的7次轉(zhuǎn)換。近場UHF還可以像HF一樣在水中和金屬環(huán)境中使用,因為這兩者都具感應(yīng)能力。另外,在所有應(yīng)用場所可以采用統(tǒng)一的天線形狀。

逐步采用近場超高頻技術(shù)

近場識別技術(shù)的發(fā)展會逐步漸進(jìn),因為UHF讀寫器比HF的更貴,而且到底能帶來多少利潤仍不明朗。因此,高頻RFID有可能成為全球通行的RFID頻率,而超高頻RFID卻要走上一段路才行。世界各地的信號協(xié)議彼此不同,這就影響整體性能和標(biāo)準(zhǔn)化而無法達(dá)到費用降低的目的。

HF標(biāo)簽也取得顯著進(jìn)展。高頻RFID系統(tǒng)可以很好讀取隱藏于貨物中的標(biāo)簽信息,但是遠(yuǎn)距離HF標(biāo)簽成本太高,目前在西方遠(yuǎn)距離應(yīng)用中UHF還是標(biāo)準(zhǔn)解決方案。

有源RFID占據(jù)RFID市場20%的分額。同有源RFID一樣,半有源標(biāo)簽、其它類型的RFID標(biāo)簽和內(nèi)嵌傳感器的智能卡的制作成本都需要降低。WiFi技術(shù)在實時定位系統(tǒng)中取得突破性進(jìn)展,但是還有很多問題需要解決如只在70%的時間工作,準(zhǔn)確性有待提高。RTLS實時定位標(biāo)簽會有廣闊的市場但是市場尚無相關(guān)產(chǎn)品。Wavetrend有源RFID系統(tǒng)可以監(jiān)測數(shù)公里外的資產(chǎn),WhereNet集成RTLS系統(tǒng)還未室內(nèi)資產(chǎn)管理提供小標(biāo)簽。

無芯片RFID

無芯RFID標(biāo)簽指的是不含有硅芯片的RFID標(biāo)簽。無芯標(biāo)簽的主要潛在優(yōu)勢在于其最終能以0.1美分的花費直接印在產(chǎn)品和包裝上,以更靈活可靠的特性取代每年十萬億使用量的條碼。

無芯標(biāo)簽的主流是類似于硅芯片的可以數(shù)字解碼的以及工作范圍能超過一毫米的標(biāo)簽,由于無芯標(biāo)簽除了價格低之外還有其他的一些特性,因此其潛在市場競爭力超出了低價大容量標(biāo)簽。實際上,無芯標(biāo)簽的價格在大部分情況下是低于硅芯片標(biāo)簽的。無芯片RFID技術(shù)的獨特特點可以解決RFID的主要問題:在標(biāo)簽和讀寫器之間距離較大時仍然具有可靠的識讀性(注:場合,可取代無源標(biāo)簽和有源標(biāo)簽使用);克服液體和金屬阻礙識讀信號的問題,以及托盤的完全識讀(注:這是一個極其重要的RFID能力)。

SAW標(biāo)簽工作原理

SAW標(biāo)簽可以認(rèn)作是第二代無芯RFID標(biāo)簽,是由叉指換能器和若干反射器組成,換能器的兩條總線與電子標(biāo)簽的天線相連接。RFID讀寫器的天線周期地發(fā)送高頻詢問脈沖,在電子標(biāo)簽天線的接收范圍內(nèi),被接收到的高頻脈沖通過叉指換能器轉(zhuǎn)變成聲表面波,并在晶體表面?zhèn)鞑?。反射器組對入射表面波部分反射,并返回到叉指換能器,叉指換能器又將反射聲脈沖串轉(zhuǎn)變成高頻電脈沖串。如果將反射器組按某種特定的規(guī)律設(shè)計,使其反射信號表示規(guī)定的編碼信息,那么讀寫器接收到的反射高頻電脈沖串就帶有該物品的特定編碼,通過解調(diào)與處理,達(dá)到自動識別的目的。因此,基于聲表面波SAW技術(shù)的RFID系統(tǒng)自身就能夠測量標(biāo)簽位置、運行方向以及標(biāo)簽溫度等要素。此外,SAW標(biāo)簽可以經(jīng)受安全和安全相關(guān)的工序的考驗——包括高溫、高能量X-射線或伽馬射線殺菌等——適合應(yīng)用于食品或藥品供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)。  

今年,物流行業(yè)和軍事部門下了一批SAW標(biāo)簽的大訂單。由于沒有門檻電壓的限制,SAW標(biāo)簽?zāi)茉诟鼜V的溫度范圍內(nèi)工作,但目前成本還比較高。解決直接打印RFID電路的難題還需要大約一年的時間,而嵌入式技術(shù)研究還要等上幾年。與此同時,瑞典技術(shù)研發(fā)機構(gòu)ACREO、M-real和Somark Innovation等公司將繼續(xù)研究將RFID打印到物品上,該方法可以將成本降到0.1美分,因此應(yīng)用到大宗貨物上的成本也不會太高。

總而言之,探索研究下一代RFID技術(shù)很有意義,它會讓RFID變得更加普遍和實用。