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    智能家居技術:RFID基本三大技術參數以及八大數據傳輸速率

    智能家居技術:RFID基本三大技術參數以及八大數據傳輸速率

    2024-06-24 編輯:中國門鎖網 來源:網絡 瀏覽數:6217

    可以用來衡量RFID系統的技術參數比較多,如系統使用的頻率、協議標準、識別距離、識別速度、數據傳輸速率、存儲容量、防碰撞性能以丑汲電子標簽的封裝標準等。這...

    可以用來衡量RFID系統的技術參數比較多,如系統使用的頻率、協議標準、識別距離、識別速度、數據傳輸速率、存儲容量、防碰撞性能以丑汲電子標簽的封裝標準等。這些技術參數相互影響和制約。

    其中,讀寫器的技術參數有讀寫器的工作頻率、讀寫器的輸出功率、讀寫器的數據傳輸速度、讀寫器的輸出端曰形式和讀寫器是否可調等;電子標簽的技術參數有電子標簽的能量要求、電子標簽的容量要求、電子標簽的工作頻率、電子標簽的數據傳輸速度、電子標簽的讀寫速度、電子標簽的封裝形式、電子標簽數據的安全性等。

    1)工作頻率

    工作頻率是RFID系統最基本的技術參數之一。工作頻率的選擇在很大程度上決定了RFID系統的應用范圍、技術可行性和系統的成本高低。從本質上說,RFID系統是無線電傳播系統,必須占據一足的無線通信信道。在無線通信信道中,射頻信號只能以電磁耦合或者電磁波傳播的形式表現出來。因此,RFID系統的工作性能必然會受到電磁波空間傳輸特性的影響。

    電磁波的物理特性、識別讀寫距離、穿透能力等特性上來看,不同射頻頻率的電磁波存在較大的差異。特別是在低頻和高頻兩個頻段上。低頻電磁波具有很強的穿透能力,能夠穿透水、金屬、動物等導體材料,但是傳播距離比較近。另外,由于頻率比較低,可以利用的頻帶窄,數據傳輸速率較低,信噪比較低,容易受到干擾。

    相比低頻電磁波而言,要得到同樣的傳輸效果,高頻系統的發射功率較小,設備比較簡單,成本也比較低。高頻電磁波的數據傳輸速率較高,沒有低頻的信噪比限制。但是,高頻電磁波的穿透能力較差,很容易被水等導體媒質所吸收,因此,高頻電磁波對障礙物的敏感性較強。

    2)作用距離

    RFID系統的作用距離指的是系統的有效識別距離。影響讀寫器識別電子標簽有效距離的因素很多,主要包括以下因素:讀寫器的發射功率、系統的工作頻率和電子標簽的封裝形式等。

    其他條件相同時,低頻系統的識別距離最近,其次是中高頻系統、微波系統,微波系統的識別距離最遠。只要讀寫器的頻率發生變化,系統的工作頻率就會隨之改變。

    RFID系統的有效識別距離和讀寫器的射頻發射功率成正比。發射功率越大,識別距離也就越遠。但是電磁波產生的輻射超過一定的范圍時,就會對環境和人體產生有害的影響。因此,在電磁功率方面必須遵循一定的功率標準。電子標簽的封裝形式也是影響系統識別距離的因素之一。電子標簽的天線越大,即電子標簽穿過讀寫器的作用區域內所獲取的磁通量越大,存儲的能量也越大。

    應用項目所需要的作用距離取決于多種因素:電子標簽的定位精度;實際應用中多個電子標簽之間的最小距離;在讀寫器的工作區域內,電子標簽的移動速度。通常在RFID應用中,選擇恰當的天線,即可適應長距離讀寫的需要。例如,Fast Track傳送帶式天線就設計安裝在滾軸之間的傳送帶上,RFID載體則安裝在托盤或產品的底部,以確保載體直接從天線上通過。

    3)數據傳輸速率

    對于大多數數據采集系統來說,速度是非常重要的因素。由于當今不斷縮短產品生產周期,要求讀取和更新RFID載體的時間越來越短。

    (1)只讀速率。

    RFID只讀系統的數據傳輸速率取決于代碼的長度、載體數據發送速率、讀寫距離、載體與天線間的載波頻率,以及數據傳輸的調制技術等因素。傳輸速率隨實際應用中產品種類的不同而不同。

    (2)無源讀寫速率。

    無源讀寫RFID系統的數據傳輸速率決定因素與只讀系統一樣,不過除了要考慮從載體上讀數據外,還要考慮往載體上寫數據。傳輸速率隨實際應用中江品種類的不同而有所變化。

    (3)有源讀寫速率。

    有源讀寫RFID系統的數據傳輸速率決定因素與無源系統一樣,不同的是無源系統需要激活載體上的電容充電來通信。很重要的一點是,一個典型的低頻讀寫系統的工作速率可能僅為100B/s或200B/s。這樣,由于在一個站點上可能會有數百字節數據需要傳送,數據的傳輸時間就會需要數秒鐘,這可能會比整個機械操作的時間還要長。EMS公司已經通過采用數項獨到且專有的技術,設計出一種低頻系統,其速率高于大多數微波系統。

    4)安全要求

    安全要求,一般指的是加密和身份認證。對一個計劃中的RFID系統應該就其安全要求進行非常準確的評估,以便從——開始就排除在應用階段可能會出現的各種危險攻擊。為此,要分析系統中存在的各種安全漏洞、攻擊出現的可能性等。

    5)存儲容量

    數據載體存儲量的大小不同,系統的價格也不同。數據載體的價格主要是由電子標簽的存儲容量確定的。對于價格敏感、現場需求少的應用,應該選用固定編碼的只讀數據載體。如果要向電子標簽內寫入信息,則需要采用EEPROM或RAM存儲技術的電子標簽,系統成本會有所增加。基于存儲器的系統有一個基本的規律,那就是存儲容量總是不夠用。毋庸置疑,擴大系統存儲容量自然會擴大應用領域。只讀載體的存儲容量為20位,有源讀寫載體的存儲容量從64B到32K13不等,也就是說,在可讀寫載體中可以存儲數頁文本,這足以裝入載貨清單和測試數據,并允許系統擴展。無源讀寫載體的存儲空間從48B到736B不等,它有許多有源讀寫系統所不具有的特性。

    6) RFID系統的連通性

    作為自動化系統的發展分支,RFID技術必須能夠集成現存的和發展中的自動化技術。重要的是,REID系統應該可以直接與個人計算機、可編程邏輯控制器或工業網絡接口模塊(現場總線)相連,從而降低安裝成本。連通性使RFID技術能夠提供靈活的功能,易于集成到廣泛的工業應用中。

    7)多電子標簽同時十識

    由于系統可能需要同時對多個電子標簽進行識別,所以,對讀寫器提供的多標簽識讀性也需要考慮。這與讀寫器的識讀性能、電子標簽的移動速度等都有關系。

    8)電子標簽的封裝形式

    針對不同的工作環境,電子標簽的大小、形式決定了電子標簽的安裝與性能的表現,電子標簽的封裝形式也是需要考慮的參數之一。電子標簽的封裝形式不僅影響到系統的工作性能,而且影響到系統的安全性能和美觀。對RFID系統性能指標的評估十分復雜,影響到RFID系統整體性能的因素很多,包括產品因素、市場因素和環境因素等。

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