构建RFID质量读取应用的三个阶段

介绍

由于UHF RFID自诞生以来取得了巨大进步，读卡器平均每秒能够读取约700个标签并解读数据。这种更快、高效的RFID标签读取速率使得大规模识别应用得以在多个行业涌现，尤以供应链管理为最为突出。大规模读取应用是一种简单描述依赖于大量RFID标签的应用，通常在特定区域内，在一定时间内读取。最符合这一描述的应用是仓库内或密闭空间内大量库存（如箱子）中的应用。

虽然超高频RFID具备使这些应用取得成功的能力，但设备的规划、采购和安装往往耗时且技术性质复杂。

第一阶段：规划

规划阶段必须先对具体申请进行彻底审核，并设定合理的目标或已知目标。没有明确目标，申请可能会因任意的想法偏离正轨，因资金不足或范围扩大而提前终止。

在大规模阅读应用中，目标是读取每一个标签——即100%（或接近100%）的准确率。在购买任何设备之前，第一步是绘制应用区域。每个区域都会根据标记的物品、区域的宽度、长度、高度以及该空间中标签数量而独特。

评估完整个应用区域后，可以将其分解为可映射的读取区域，以简化流程并确保覆盖每个角度。确保读取区的任何地方都过宽或过深，避免遗漏标签。每个读区的大小决定了覆盖该区域所需的天线数量。小区域或需要近距离读取的区域，通常只需一个天线即可覆盖;较大的区域可能需要两个或更多天线来捕获所有标签读数。下面展示了一些已绘制的读区示例，以及一张显示错位区天线的图像。

读取区域地图是购买必要设备和准确设置应用前的关键步骤。

第二阶段：采购

如果不精心选择合适的RFID硬件，大规模读取是无法实现的。以下是购买大规模读取RFID系统主要组件时需要考虑的重要要点。

1、天线

确定使用哪些RFID天线以及测试它们，可能是RFID系统设置中最耗时的部分。以下是购买天线前应考虑的一些建议。

区域大小——结合下面的其他数据点，这将决定为应用购买的天线数量。如果从规划阶段就将该区域划分为读区，那么判断所需的天线数量将相对容易。如前所述，如果读区较大，可能需要在该区内设置多个天线以读取所有标记的项目。

天线类型——圆极化天线在标签方向可能变化或标签高度不同的情况下效果更好。线性极化天线应仅在所有标签高度和方向均已知时使用。

波束宽度与增益——天线的理想波束宽度和增益取决于区域的宽度和角度。对于更宽的读区，最佳规格是拥有较高平面波束宽度但增益较低（斯科RFID天线产品中心：高增益5dbi-12dbi天线/工业级覆盖方案/定向圆极化型号库）。

2、读者

最适合此类应用的RFID读卡器是固定式高性能读卡器，如Impinj R420、Cykeo、ThingMagic M6和Alien F800——这些都是RFID行业的主力。以下是购买读卡器前应考虑的一些建议。

区域大小——经过区域映射并选择覆盖每个区域的天线数量后，读卡器数量看起来很简单。每个读器应配备四个或八个端口，以适应应用所需的最大天线数量。

读取速率——选择大规模阅读器时，最重要的特征之一是快速阅读。每秒约600或700+标签的读取速率是大规模阅读的最佳范围。

阅读器类型——四端口或八端口固定读卡器是理想的选择。手持读写器读取速度快可能可行，但使用手持读卡器会增加手动作，且根据区域大小，用户可能需要不断移动才能完成所有读取。

3、标签

选择使用何种RFID标签将受标记物品的材料和形状影响;因此，在为您的应用购买RFID标签之前，只有几个主要方面需要考虑。

SOAP – SOAP 是一个缩写，指的是 RFID 标签的大小、方向、角度和位置。SOAP在购前和购后都非常重要。如果标记的物品非常小或会落在其他物品后面，放置和方向对于获得最佳阅读率至关重要。

内存——标签上的内存越小，读取和数据解释的速度越快。大型内存存储器读取时间更长，且会拖慢应用程序速度。如果需要大量数据，尝试在读取后使用EPC编号，将数据关联和分析到单独的程序或数据库中。

成本——如果标签项目数量众多，如大多数大规模阅读应用，必须考虑每个标签的成本，以判断定期标签成本是否会对应用的投资回报产生不利影响。

第三阶段：测试

在测试之前，很难准确预测任何RFID应用的性能。彻底的测试是每一次RFID应用的关键，因为环境和对射频不友好的材料等多种因素会影响，这些在规划阶段可能无法预见。

要测试什么？检测不仅仅是观察和等待结果;测试应在系统每个部分进行。以下是一些可以通过试错法分析的关键系统方面示例，以获得最佳结果。

天线布置——移动天线并调整其高度和角度是确定理想天线配置的最佳方式。规划阶段为天线设定起点，但测试阶段的渐进式调整将有助于最终确定安装。

读取功率——调整读取器的发射功率是测试工具中的一个重要工具。在许多情况下，使用最大发射功率并不一定是最佳设置。推荐的测试方法是从最小发射功率开始，逐步增加1 dB，并在每个点研究结果。目标是以最少的功耗实现100%（或接近100%）的读取率;这样做可以减少误读（即非预期）的标签读取，并将所需的射频能量降至最低，同时也能减少使用多台RFID读取器的应用干扰。

标签SOAP——标签SOAP在整个过程中都必须考虑，因为即使只是微小地改变标签的大小、方向、角度或位置，都可能影响达到99%到100%的读取率。如果测试结果不理想，可以尝试在标记物品上不同位置或不同方向和角度移动标签。同时，建议测试各种标签（尺寸和连接方式）。

结论

如果您对RFID系统的物理性有任何疑问，请联系我们获取更多信息。