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RFID 標簽放置在物品上,以隨著時間或整個生命周期識別或跟蹤這些物品。RFID 標簽可用于跟蹤醫(yī)療保健、零售和制造等行業(yè)中的所有類型的對象,以跟蹤資產(chǎn)或庫存。本指南涵蓋了在決定或購買 RFID 標簽之前要考慮的主要方面。每個標簽可能與另一個標簽有很大差異,因此選擇一個設(shè)計用于在與您的應(yīng)用程序類似的環(huán)境和應(yīng)用程序中工作的標簽對于獲得最佳結(jié)果至關(guān)重要。
RFID 標簽通過電磁波與 RFID 閱讀器和天線通信。閱讀器/天線組合將電磁無線電波引導(dǎo)至附近的 RFID 標簽。RFID 標簽的天線利用來自波的能量,形成向標簽中心移動的電流,為集成電路 (IC) 提供能量。IC 開啟,利用其內(nèi)存庫中的數(shù)據(jù)調(diào)制能量,并通過標簽的天線將信號導(dǎo)回。回復(fù)閱讀器/天線的剩余調(diào)制能量稱為“反向散射”。
基本的 UHF RFID 標簽由天線和 IC 組成。
天線——標簽的天線對于特定類型的標簽來說是獨一無二的,它的工作是接收射頻波,為 IC 供電,然后將調(diào)制的能量反向散射到 RFID 天線。
集成電路(IC)/芯片——集成電路,也稱為芯片,包含四個存儲體、處理信息、發(fā)送和接收信息以及防沖突協(xié)議。每種 IC 類型都是獨一無二的,而且只有少數(shù)幾家制造商。IC 之間的主要差異是各自存儲體中的位數(shù)。
UHF RFID 硬標簽屬于此類,因為它們比紙薄標簽/嵌體更堅硬且更厚。硬標簽由多種材料制成,例如聚碳酸酯、陶瓷、ABS、鋼、聚苯乙烯和聚丙烯。
由于更堅固的外部和更大的尺寸,這些標簽比標簽和嵌體更昂貴。根據(jù)特殊功能,硬標簽的范圍從每個標簽不到 1 美元到每個標簽超過 15 美元不等。就像標簽和嵌體一樣,這些標簽在大量購買時也會更便宜。
硬標簽的大小和重量差異很大。最小的標簽大約為 0.2 克,最大、堅固的硬標簽可能超過 250 克。硬標簽的形狀和大小差異很大,從小橡皮擦的大小到車牌的大小不等。
雖然標簽定位聽起來像是在購買標簽后需要考慮的事情,但它在決策階段和購買后階段都很重要。
標記定位的關(guān)鍵是首字母縮略詞SOAP——它代表了標記定位的四個主要方面——尺寸、方向、角度和位置。以下是關(guān)于每個標簽的信息,如何使用它們來選擇理想的標簽,以及何時考慮它們。
· EPC 內(nèi)存庫——包含長度從 96 位到 496 位不等的電子產(chǎn)品代碼。一些制造商使用隨機的唯一編號,而其他制造商則使用 隨機重復(fù)編號。
· 用戶存儲器庫——用戶存儲器庫的范圍從 32 位到超過 64k 位,并非每個 IC 都包含。如果標簽確實擁有用戶存儲庫,它可以用于用戶定義的項目數(shù)據(jù)。這可能是項目類型、上次服務(wù)日期或序列號等信息。
· 保留內(nèi)存庫——保留內(nèi)存庫包含訪問和鎖定密碼,用戶可以鎖定標簽內(nèi)存并需要密碼才能查看或編輯。
· TID 內(nèi)存庫– TID 內(nèi)存庫包含標簽標識符,這是一個隨機的、唯一的編號,由制造商設(shè)置且無法更改。為了讓閱讀器讀取此編號而不是 EPC,必須更改閱讀器設(shè)置以適應(yīng)。
標簽和嵌體是兩種類型的 RFID 標簽,其特點是紙薄且柔韌。標簽與嵌體的主要區(qū)別在于嵌體通常是透明的,可以使用或不使用粘合劑制造。標簽具有紙質(zhì)或聚乙烯(塑料)面,以便可以在其上打印圖形或文本并清晰閱讀
由于形式因素和成本,標簽和嵌體通常組合在一起,具有成本效益,并且在大量購買時可以低至每個標簽 0.10 美元購買。這些標簽以幾千卷為單位制造,可以通過RFID 打印機進行打印和編碼。
標簽和嵌體的重量通常不到一克,長度和寬度從不到 1/2 英寸到超過幾英寸不等。
購買時,標簽的大小是一個重要的考慮因素。標簽大小很重要,不僅因為它需要適合被標記對象的大小,還因為標簽大小和讀取范圍之間的相關(guān)性。簡而言之,標簽越大,讀取范圍越長(有關(guān)更多信息,請參見尺寸和讀取范圍之間的關(guān)系,第 13 頁)。
最重要的:預(yù)購
標簽相對于 RFID 系統(tǒng)天線的垂直或水平或其他方向是實現(xiàn)理想讀取率的關(guān)鍵因素。要找到產(chǎn)生最佳讀取率的標簽方向,請在平面上旋轉(zhuǎn)標簽并在不同方向進行測試。值得注意的是,使用圓極化天線有助于緩解由標簽方向引起的任何問題。
最重要的:購買前、購買后、測試
標簽的角度越陡,讀取范圍越短。如果可能,請確保標簽正面直接面向天線。即使是很小的角度也可能導(dǎo)致標簽的讀取范圍減小。為了緩解這個問題,最好用天線陣列從多個角度覆蓋標簽。
俯仰、偏航和滾動是需要考慮的三個附加方面,它們屬于方向和角度。覆蓋這些位置的測試將確保使用所選標??簽和系統(tǒng)接收到最佳讀取范圍。
最重要的:購買后,測試
在項目上的多個位置測試可讀性,以找到產(chǎn)生最佳讀數(shù)的“最佳位置”。例如,在紙板箱上,找到面向天線/閱讀器的一面,然后在該面上的不同位置進行測試,以找到產(chǎn)生最佳結(jié)果的那一面。
最重要的:購買后,測試
取決于確切的標簽,附著方法可以從粘合劑等常見形式到收縮包裝等獨特方式。嵌體和標簽在大多數(shù)應(yīng)用中使用永久性粘合劑,而硬標簽因標簽類型、重量、應(yīng)用和應(yīng)用環(huán)境而異。以下是 RFID 標簽常用的附著方法列表。
要標記的項目的表面將極大地影響標記的選擇,如果有多個項目表面類型,則應(yīng)為每個選擇不同的標記。例如,如果一個應(yīng)用程序正在盤點資產(chǎn),而一種資產(chǎn)是金屬,另一種是塑料,那么這兩種物品可能需要使用兩個不同的RFID 標簽進行標記。
物體的表面材料很重要,因為大多數(shù)標簽已由制造商調(diào)整,以便在某些材料上使用時表現(xiàn)更好。由于標簽發(fā)送和接收信號的方式,標簽的天線對其放置的材料類型非常敏感。將標簽附加到不兼容類型的表面材料上可能會導(dǎo)致讀取范圍降低、讀取速率降低或根本無法讀取。
當貼上錯誤類型的 RFID 標簽時,最知名的表面材料會削弱讀取范圍,這是金屬。 金屬導(dǎo)致 RFID 出現(xiàn)問題的原因有兩個——首先,金屬會反射 RFID 波,其次,RFID 標簽被制造為在低介電表面(塑料、木材、紙板)上運行,而不是像金屬這樣的高介電表面。有兩種簡單的方法可以解決這個問題,要么購買具有內(nèi)置低介電背襯或進行相應(yīng)調(diào)整的金屬安裝標簽,要么購買標簽并在兩者之間放置低介電材料(如泡沫)標簽和金屬物體。
幾乎所有 UHF RFID 標簽都具有使其對某些應(yīng)用或環(huán)境具有吸引力的特殊功能。大多數(shù)時候,這些特殊功能將有助于縮小對理想標簽的搜索范圍。
雖然標簽/嵌體只有幾個功能選項,但硬標簽卻有很多,這通常解釋了它們較高的成本。以下是可以在標簽/嵌體或硬標簽上找到的特殊功能,以及有關(guān)如何使用它們的信息。
關(guān)于 UHF RFID 標簽的最大誤解之一是所有標簽的讀取范圍大致相同,而不管其尺寸、材料或標簽物品如何。事實上,所有這些因素共同決定了標簽的一般讀取范圍,但標簽的大小是最有影響力的組成部分。
由于小天線必須適合小標簽,因此它們只能在典型大標簽距離的一小部分范圍內(nèi)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。一些最小的 UHF 標簽只能在幾英寸外讀取。一般來說,讀取范圍隨著標簽尺寸的增加而增加,一些最大的無源標簽?zāi)軌蜃x取超過 35 米(115 英尺)。
讀取范圍和大小之間的相關(guān)性表明,對于每種應(yīng)用,必須在兩者之間進行折衷,才能找到理想的標簽。在某些應(yīng)用程序中,例如工具跟蹤,要標記的對象可能非常小,以至于無法協(xié)商;因此,該應(yīng)用程序的標簽只有很短的讀取距離。當跟蹤在表面積方面更適合的物品時 - 可以選擇中長距離標簽,并在尺寸和讀取范圍之間提供更好的平衡。