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RFID“探索”:積極發展下一代RFID技術
(時間:2009-5-20 16:23:26)
信息來源:千家網

RFID技術在許多領域發展迅速,不可否認EPCGen2標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標簽的要求是:在較遠工作距離,至少北美無線電管理條例,可以滿足讀取托盤上周轉箱的要求,即使它們看不到也不管周圍的環境。現在,這一目標還未達到。但在今年,TycoADT報道利用UHF來讀取隱藏於貨堆中的周轉箱不再是難以逾越的難關。在OlsoGardenmoen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據讀取性能。而SanFransisco國際機場則依靠Quatrotec公司新研發的RFID讀寫器來獲得了極好的數據讀取性能。同時,操作性上的不斷調高可以解決其它問題,如不同讀寫器之間的幹擾問題。

     目前,UHFRFID技術利用遠場技術可以達到一米到幾米的數據讀寫距離。安裝地點的不同特點導致各式各樣天線的出現,如旗幟型、十字型、劍型、波浪型等等各種古怪的樣式。AveryDennison公司聲稱該公司產品可以滿足多種要求。但是,沒有一家供應商可以提供適合於所有情形的天線。對於一個給定的環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,至少還需很多技術提升與完善。

     在單品級識別領域重新劃界

     為了與最受歡迎的RFID頻率,並受到諸多藥品公司追捧在物品級標簽廣泛應用的HF競爭,超高頻推廣者們逐漸停止了利用遠場技術搶占單品級標簽市場的行動。而該市場位居智能卡和動物標簽之後列第三位,並在市值方麵遠遠領先於托盤和貨箱層級標簽市場。毫無疑問,這存在巨大的風險。

     他們希望在下一步戰略中,在單品級市場推廣近場UHF技術。該技術還未在如此大規模使用過,但可以相信這種標簽的天線費用更低,因為它隻需要一次轉換而不是高頻RFID的7次轉換。近場UHF還可以像HF一樣在水中和金屬環境中使用,因為這兩者都具感應能力。另外,在所有應用場所可以采用統一的天線形狀。

     逐步采用近場超高頻技術

     近場識別技術的發展會逐步漸進,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。世界各地的信號協議彼此不同,這就影響整體性能和標準化而無法達到費用降低的目的。

     HF標簽也取得顯著進展。高頻RFID係統可以很好讀取隱藏於貨物中的標簽信息,但是遠距離HF標簽成本太高,目前在西方遠距離應用中UHF還是標準解決方案。

     有源RFID占據RFID市場20%的分額。同有源RFID一樣,半有源標簽、其它類型的RFID標簽和內嵌傳感器的智能卡的製作成本都需要降低。WiFi技術在實時定位係統中取得突破性進展,但是還有很多問題需要解決如隻在70%的時間工作,準確性有待提高。RTLS實時定位標簽會有廣闊的市場但是市場尚無相關產品。Wavetrend有源RFID係統可以監測數公裏外的資產,WhereNet集成RTLS係統還未室內資產管理提供小標簽。

     無芯片RFID

     無芯RFID標簽指的是不含有矽芯片的RFID標簽。無芯標簽的主要潛在優勢在於其最終能以0.1美分的花費直接印在產品和包裝上,以更靈活可靠的特性取代每年十萬億使用量的條碼。

     無芯標簽的主流是類似於矽芯片的可以數字解碼的以及工作範圍能超過一毫米的標簽,由於無芯標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簽。實際上,無芯標簽的價格在大部分情況下是低於矽芯片標簽的。無芯片RFID技術的獨特特點可以解決RFID的主要問題:在標簽和讀寫器之間距離較大時仍然具有可靠的識讀性(RFID射頻快報注:場合,可取代無源標簽和有源標簽使用);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(RFID射頻快報注:這是一個極其重要的RFID能力)。

     SAW標簽工作原理

     SAW標簽可以認作是第二代無芯RFID標簽,是由叉指換能器和若幹反射器組成,換能器的兩條總線與電子標簽的天線相連接。RFID讀寫器的天線周期地發送高頻詢問脈衝,在電子標簽天線的接收範圍內,被接收到的高頻脈衝通過叉指換能器轉變成聲表麵波,並在晶體表麵傳播。反射器組對入射表麵波部分反射,並返回到叉指換能器,叉指換能器又將反射聲脈衝串轉變成高頻電脈衝串。如果將反射器組按某種特定的規律設計,使其反射信號表示規定的編碼信息,那麽讀寫器接收到的反射高頻電脈衝串就帶有該物品的特定編碼,通過解調與處理,達到自動識別的目的。因此,基於聲表麵波SAW技術的RFID係統自身就能夠測量標簽位置、運行方向以及標簽溫度等要素。此外,SAW標簽可以經受安全和安全相關的工序的考驗——包括高溫、高能量X-射線或伽馬射線殺菌等——適合應用於食品或藥品供應鏈環節。

     今年,物流行業和軍事部門下了一批SAW標簽的大訂單。由於沒有門檻電壓的限製,SAW標簽能在更廣的溫度範圍內工作,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,而嵌入式技術研究還要等上幾年。與此同時,瑞典技術研發機構ACREO、M-real和SomarkInnovation等公司將繼續研究將RFID打印到物品上,該方法可以將成本降到0.1美分,因此應用到大宗貨物上的成本也不會太高。

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