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RFID探索:积极发展下一代RFID技术


作者:RFID射频快报 费伊 来源:RFID世界网 2006-12-05 10:18:28

摘要:RFID技术在许多领域发展迅速,不可否认EPC Gen 2标签在粘贴到货物货箱和托盘上时有极好的适用性,但还有更多的工作需要深入下去。

关键词:RFID技术[98篇]  EPC[153篇]  Gen 2[81篇]  UHF标签[6篇]  RFID频率[2篇]  UHF[56篇]  单品[44篇]  SAW[4篇]  无芯片[2篇]  

RFID技术在许多领域发展迅速,不可否认EPC Gen 2标签在粘贴到货物货箱和托盘上时有极好的适用性,但还有更多的工作需要深入下去。
 
满足超高频RFID的要求

最初对无源UHF标签的要求是:在较远工作距离,至少北美无线电管理条例,可以满足读取托盘上周转箱的要求,即使它们看不到也不管周围的环境。现在,这一目标还未达到。但在今年,Tyco ADT报道利用UHF来读取隐藏于货堆中的周转箱不再是难以逾越的难关。在Olso Gardenmoen国际机场,Accu-Sort采用空气包装将每件行李一一分开以保证良好的数据读取性能。而San Fransisco国际机场则依靠Quatrotec公司新研发的RFID读写器来获得了极好的数据读取性能。同时,操作性上的不断调高可以解决其它问题,如不同读写器之间的干扰问题。

目前,UHF RFID技术利用远场技术可以达到一米到几米的数据读写距离。安装地点的不同特点导致各式各样天线的出现,如旗帜型、十字型、剑型、波浪型等等各种古怪的样式。Avery Dennison公司声称该公司产品可以满足多种要求。但是,没有一家供应商可以提供适合于所有情形的天线。对于一个给定的环境还无法确定究竟哪种天线形状最适合。在这种情况下很难将其称之为一项成熟的技术,至少还需很多技术提升与完善。

在单品级识别领域重新划界

为了与最受欢迎的RFID频率,并受到诸多药品公司追捧在物品级标签广泛应用的HF竞争,超高频推广者们逐渐停止了利用远场技术抢占单品级标签市场的行动。而该市场位居智能卡和动物标签之后列第三位,并在市值方面远远领先于托盘和货箱层级标签市场。毫无疑问,这存在巨大的风险。

他们希望在下一步战略中,在单品级市场推广近场UHF技术。该技术还未在如此大规模使用过,但可以相信这种标签的天线费用更低,因为它只需要一次转换而不是高频RFID的7次转换。近场UHF还可以像HF一样在水中和金属环境中使用,因为这两者都具感应能力。另外,在所有应用场所可以采用统一的天线形状。

逐步采用近场超高频技术

近场识别技术的发展会逐步渐进,因为UHF读写器比HF的更贵,而且到底能带来多少利润仍不明朗。因此,高频RFID有可能成为全球通行的RFID频率,而超高频RFID却要走上一段路才行。世界各地的信号协议彼此不同,这就影响整体性能和标准化而无法达到费用降低的目的。

HF标签也取得显著进展。高频RFID系统可以很好读取隐藏于货物中的标签信息,但是远距离HF标签成本太高,目前在西方远距离应用中UHF还是标准解决方案。

有源RFID占据RFID市场20%的分额。同有源RFID一样,半有源标签、其它类型的RFID标签和内嵌传感器的智能卡的制作成本都需要降低。WiFi技术在实时定位系统中取得突破性进展,但是还有很多问题需要解决如只在70%的时间工作,准确性有待提高。RTLS实时定位标签会有广阔的市场但是市场尚无相关产品。Wavetrend有源RFID系统可以监测数公里外的资产,WhereNet集成RTLS系统还未室内资产管理提供小标签。

无芯片RFID

无芯RFID标签指的是不含有硅芯片的RFID标签。无芯标签的主要潜在优势在于其最终能以0.1美分的花费直接印在产品和包装上,以更灵活可靠的特性取代每年十万亿使用量的条码。

无芯标签的主流是类似于硅芯片的可以数字解码的以及工作范围能超过一毫米的标签,由于无芯标签除了价格低之外还有其他的一些特性,因此其潜在市场竞争力超出了低价大容量标签。实际上,无芯标签的价格在大部分情况下是低于硅芯片标签的。无芯片RFID技术的独特特点可以解决RFID的主要问题:在标签和读写器之间距离较大时仍然具有可靠的识读性(注:场合,可取代无源标签和有源标签使用);克服液体和金属阻碍识读信号的问题,以及托盘的完全识读(注:这是一个极其重要的RFID能力)。

SAW标签工作原理

SAW标签可以认作是第二代无芯RFID标签,是由叉指换能器和若干反射器组成,换能器的两条总线与电子标签的天线相连接。RFID读写器的天线周期地发送高频询问脉冲,在电子标签天线的接收范围内,被接收到的高频脉冲通过叉指换能器转变成声表面波,并在晶体表面传播。反射器组对入射表面波部分反射,并返回到叉指换能器,叉指换能器又将反射声脉冲串转变成高频电脉冲串。如果将反射器组按某种特定的规律设计,使其反射信号表示规定的编码信息,那么读写器接收到的反射高频电脉冲串就带有该物品的特定编码,通过解调与处理,达到自动识别的目的。因此,基于声表面波SAW技术的RFID系统自身就能够测量标签位置、运行方向以及标签温度等要素。此外,SAW标签可以经受安全和安全相关的工序的考验——包括高温、高能量X-射线或伽马射线杀菌等——适合应用于食品或药品供应链环节。  

今年,物流行业和军事部门下了一批SAW标签的大订单。由于没有门槛电压的限制,SAW标签能在更广的温度范围内工作,但目前成本还比较高。解决直接打印RFID电路的难题还需要大约一年的时间,而嵌入式技术研究还要等上几年。与此同时,瑞典技术研发机构ACREO、M-real和Somark Innovation等公司将继续研究将RFID打印到物品上,该方法可以将成本降到0.1美分,因此应用到大宗货物上的成本也不会太高。

总而言之,探索研究下一代RFID技术很有意义,它会让RFID变得更加普遍和实用。

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