Διαφορές μεταξύ UHF Gen 2 RFID και HF RFID

Προς το παρόν, η απόδοση του UHF Gen 2RFID σε μικρά μονομερή σε γραμμές παραγωγής υψηλής ταχύτητας είναι συγκρίσιμη με εκείνη στις παλέτες κουτιού στα εμπορευματικά κέντρα. Λόγω του χαμηλού κόστους, το UHF RFID έχει κάνει την παλιά, αργή και ακριβή τεχνολογία RFID HF 13,56 MHz να καταστεί παρωχημένη. Πριν αποφασίσετε ποια τεχνολογία RFID θα αναπτύξετε, είναι απαραίτητο να κατανοήσετε τις βασικές έννοιες των UHF και HF.

Τα κύματα ραδιοσυχνοτήτων περιέχουν δύο συστατικά: μαγνητικά κύματα και ηλεκτρικά κύματα. Γενικά, το HF RFID 13,56 MHz βασίζεται στο "εγγύς πεδίο"; μαγνητικό πεδίο στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, ενώ το UHF RFID 860-960 MHz είναι ακτινοβολία μακριού πεδίου, η οποία περιλαμβάνει τόσο μαγνητικό πεδίο όσο και ηλεκτρικό πεδίο. Το είδος του κύματος που αποκρίνεται στην ετικέτα UHF εξαρτάται από δύο πτυχές: την απόσταση μεταξύ της κεραίας της ετικέτας RFID και της συσκευής ανάγνωσης RFID.

Δεδομένου ότι η ισχύς της συνιστώσας του μαγνητικού πεδίου στο κύμα θα μειωθεί γρήγορα με απόσταση, μπορεί να λειτουργήσει μόνο στο κοντινό πεδίο. Η αποτελεσματική του εμβέλεια περιορίζεται από τη δομή της κεραίας σε περίπου ένα ή δύο μήκη κύματος. Δεδομένου ότι η ετικέτα HF χρησιμοποιεί επαγωγική σύζευξη για να ανιχνεύσει το μαγνητικό πεδίο προκειμένου να λάβει ενέργεια. Οι κεραίες ετικέτας HF είναι συνήθως επαγωγικές κεραίες που λειτουργούν κάπως σαν πηνία και επομένως απαιτούν περισσότερο αγώγιμο υλικό και πιο περίπλοκη διαδικασία κατασκευής από τις αντίστοιχες κεραίες ετικέτας UHF. Ευτυχώς, οι ετικέτες HF δεν έχουν νεκρό σημείο πάνω από το μαγνητικό πεδίο και με μια κατάλληλη κεραία, οι ετικέτες UHF μπορούν εύκολα να συλλάβουν την ίδια ενέργεια κοντινού πεδίου, πολύ πιο αποτελεσματικά και οικονομικά.

Maxwell& Οι τέσσερις εξισώσεις του #39 αποτελούν τη βάση για την ανάλυση και το σχεδιασμό ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Ο νόμος του Faraday είναι μία από αυτές τις τέσσερις εξισώσεις: «Η τάση που προκαλείται από ένα πηνίο σε ένα μαγνητικό πεδίο είναι ανάλογη με την ισχύ και τη συχνότητα του μαγνητικού πεδίου». Αυτό αποκαλύπτει μια εξαιρετικά απλή ιδέα: όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση. Η συχνότητα του UHF είναι 60 φορές εκείνη του HF, πράγμα που σημαίνει ότι για την απόδοση ενεργειακής σύζευξης μεταξύ της ετικέτας RFID και της κεραίας ανάγνωσης RFID, το UHF είναι περίπου 60 φορές υψηλότερο από το HF.

Η παραδοσιακή ιδέα είναι ότι το UHF RFID δεν είναι κατάλληλο για ετικέτες σε επίπεδο προϊόντος: η ετικέτα είναι πολύ μεγάλη και το UHF RFID δεν μπορεί να λειτουργήσει σε υγρά, μέταλλα και μικρές συσκευασίες μεμονωμένων αντικειμένων που βρίσκονται το ένα κοντά στο άλλο. Και το UHF είναι πολύ μακριά, όλα αυτά αγνοούν το γεγονός ότι το UHF Gen 2 μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο κοντινό πεδίο πολύ πιο εύκολα και αποτελεσματικά από το HF. Αυτό σημαίνει ότι τα συστήματα UHF μπορούν να διαβάσουν πολύ περισσότερα πράγματα που μπορεί να διαβάσει το HF, συμπεριλαμβανομένων υγρών και αντικειμένων με υψηλή περιεκτικότητα σε μέταλλα. Το πιο σημαντικό, αυτό σημαίνει ότι οι εφαρμογές σε επίπεδο αντικειμένου μπόρεσαν να εξισορροπήσουν τα διάφορα οφέλη που προσφέρει το πρότυπο UHF Gen 2 στην αλυσίδα εφοδιασμού. Το κλειδί είναι πώς να ελέγξετε το κοντινό πεδίο του UHF. Αυτό το στοιχείο στο κύμα ραδιοσυχνοτήτων είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για την εργασία RFID σε επίπεδο αντικειμένου σε πολύ μικρή απόσταση. Οι εφαρμογές που χρησιμοποιούν λύσεις UHF Gen 2 κοντινού πεδίου αυξάνονται.

Τον Δεκέμβριο του 2004, η EPC global ενέκρινε το πρωτόκολλο UHF Gen 2, με αποτέλεσμα το πρώτο παγκόσμιο πρότυπο RFID. Από τότε, η αγορά έχει δει πολλά προϊόντα που πληρούν αυτό το πρότυπο. Αυτή η δημοτικότητα αποδεικνύει την πανταχού παρουσία από μεμονωμένα αντικείμενα, δοχεία έως παλέτες, αντικείμενα που χρησιμοποιούνται τόσο σε κοντινό όσο και σε μακρινό πεδίο και υλικά που καλύπτουν υγρά, μέταλλα, σφιχτά συσκευασμένα και συσκευασμένα αντικείμενα κ.λπ.

Τρία χρόνια αργότερα, Οι προγραμματιστές προϊόντων HF έπρεπε να εγκρίνουν το πρότυπο. Αντίθετα, η τελευταία προδιαγραφή HF έχει απογοητεύσει τους συντάκτες. Σύμφωνα με τον Ken Laing, τυπικό συγγραφέα του HF "V2" (η έκδοση HF του UHF Gen 2), η δουλειά μέχρι στιγμής ήταν περιορισμένη, με περιορισμένες βελτιώσεις στα υπάρχοντα πρότυπα και ορισμένα εμπορικά προϊόντα που εμφανίζονται.

Ο Laing πιστεύει ότι οι εταιρείες που κωδικοποιούν EPC σε ετικέτες HF Gen 2 θα δουν απόδοση βελτιώσεις σε σχέση με την κωδικοποίηση EPC στο επί του παρόντος δημοφιλές πρότυπο HF ISO 15693. Είπε ότι σύμφωνα με τα αποτελέσματα του RFID Update, αν και η βελτίωση δεν είναι καταστροφική, εξακολουθεί να είναι πολύ καλύτερη από τα προϊόντα HF που κυκλοφορούν αυτή τη στιγμή στην αγορά. Ίσως το σημαντικό σημείο είναι ότι παρόλο που το πρότυπο έχει εγκριθεί, τα λεγόμενα πιστοποιημένα προϊόντα V2 δεν θα το πληρούν εξαρχής. Θα χρειαστεί πολύς χρόνος και ακόμη και αν είναι διαθέσιμο τώρα, δεν θα φτάσει την τρέχουσα απόδοση του UHF Gen 2.

Ωστόσο, αυτό το άρθρο επιστρέφει για να συνεχίσει να εξετάζει τη συζήτηση για τη συχνότητα, επειδή σχετίζεται με την πραγματική ανάπτυξη.

Λάβετε υπόψη τους ακόλουθους παράγοντες:

* Το UHF Gen 2 καλύπτει διάφορες εφαρμογές σε όλες τις παγκόσμιες αλυσίδες εφοδιασμού.

* Το UHF Gen 2 είναι αποτελεσματικό σε όλους τους τύπους υλικών προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων των υγρών και των μεταλλικών υλικών.

Σε ό,τι αφορά το UHF Gen 2, είναι περιττό στην τεχνολογία HF RFID επειδή:

* Δεν υπάρχει τίποτα που μπορεί να επιτύχει η HF, αλλά η UHF δεν μπορεί;

* Πολλά πράγματα που δεν μπορεί να επιτύχει η HF, αλλά η UHF μπορεί να επιτύχει. Το HF μπορεί να αντιμετωπίσει μόνο ένα μικρό μέρος τουτεράστιο πεδίο UHF RFID.

Για εφαρμογές RFID, το UHF είναι ένα "υπερσύνολο"; της RFID. Τα προϊόντα που συμμορφώνονται με αυτό το πρότυπο είναι σε θέση να χειρίζονται μια μεγάλη ποικιλία αντικειμένων, δοχείων, παλετών, όλων των υλικών και τύπων συσκευασίας, καθώς και να προσφέρουν πολύ υψηλότερους ρυθμούς απόδοσης από το HF.

Ένα σωστά αναπτυσσόμενο UHF Gen 2 Το σύστημα θα λειτουργήσει μια χαρά σε μεγάλα ή μικρά αντικείμενα, υγρά ή μέταλλα, καθώς και σε δοχεία και παλέτες, εξαλείφοντας αποτελεσματικά το HF που υπήρχε πριν από το κοντινό πεδίο UHF Gen 2. Έχει πλεονεκτήματα σε επίπεδο αντικειμένου. Ναι, τα υγρά μπορούν να απορροφήσουν ενέργεια ραδιοσυχνοτήτων και τα μέταλλα μπορούν να αντανακλούν ενέργεια ραδιοσυχνοτήτων, αλλά όλα αυτά πρέπει να ληφθούν υπόψη στο μακρινό πεδίο, όχι στο κοντινό πεδίο. Στην πραγματικότητα, δεδομένου ότι μια σωστά σχεδιασμένη κεραία ετικέτας UHF μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο στο κοντινό όσο και στο μακρινό πεδίο, μπορεί στην πραγματικότητα να χρησιμοποιήσει το προσαρτημένο μέταλλο ως προέκταση της κεραίας! Αλλά οι ετικέτες HF δεν μπορούν, επειδή δεν διαθέτουν τα μέσα σύζευξης ηλεκτρικού πεδίου. Ωστόσο, ας εμβαθύνουμε λίγο στις πρακτικές συνέπειες της ανάπτυξης ενός συστήματος HF RFID.

Στην αρχή, το HF δεν μπόρεσε να επιτύχει εφαρμογές σε μακρινό πεδίο, πράγμα που σήμαινε ότι δεν μπορούσε να χρησιμοποιείται για εμπορευματοκιβώτια και παλέτες που απαιτούσαν RFID για εξ αποστάσεως εργασία σε αποθήκες και κέντρα logistics. Επομένως, η απόσταση εφαρμογής του HF περιορίστηκε στο κοντινό πεδίο.

Επομένως, οι εταιρείες που επιλέγουν HF για αναγνώριση ετικέτας σε επίπεδο στοιχείου πρέπει επίσης να αναπτύξουν το UHF Gen 2 για την αναγνώριση κοντέινερ και παλετών. Σήμερα, πολλοί περίπλοκοι παράγοντες όπως η αρχιτεκτονική, το κόστος, η πολυπλοκότητα, η αποτελεσματικότητα και η συντήρηση πρέπει να λαμβάνονται υπόψη ταυτόχρονα. Επομένως, εάν πιστεύετε ότι η ψηφιακή εφοδιαστική δεν είναι δύσκολη, θα χτυπήσετε σε τοίχο. Αυτά απαιτούν επίσης να λάβουμε υπόψη ορισμένους οικονομικούς παράγοντες: Οι ετικέτες UHF Gen 2 θα είναι πάντα φθηνότερες από τις ετικέτες HF.

Στην πραγματικότητα, επειδή οι ετικέτες UHF είναι εύκολο να κατασκευαστούν, θα είναι 2-3 φορές φθηνότερες. Σε αντίθεση με τις ετικέτες HF, οι ετικέτες UHF Gen 2 είναι ιδιαίτερα κατάλληλες για απλές, υψηλής ταχύτητας τεχνολογίες κατασκευής, όπου οι αναβαθμίσεις διεργασιών είναι ιδιαίτερα καλές. Χάρη στην απλότητα του UHF Gen 2 και τη δομή της κεραίας μονής στρώσης, μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας μια φθηνή διαδικασία αγώγιμου μελανιού. Το UHF είναι μια πολύ πρακτική και οικονομική ζώνη για συμμόρφωση με τα πρότυπα. Στην πραγματικότητα, το ίδιο τσιπ UHF Gen 2 που έχει σχεδιαστεί για μεγάλη εμβέλεια και χρησιμοποιείται σε μεγάλο δίσκο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί με μια κεραία κοντινού πεδίου τόσο μικρή όσο 6 χιλιοστά περίπου - τέτοιες ετικέτες είναι πολύ μικρότερες και φθηνότερες από τις ευρέως χρησιμοποιούμενες ετικέτες HF. περισσότερα, συν καλύτερη απόδοση.

Ένα άλλο πλεονέκτημα της δομής κεραίας UHF είναι ότι όταν τα στοιχεία στοιβάζονται πολύ κοντά μεταξύ τους, οι ετικέτες UHF δεν δημιουργούν "σκιά" RF; σε παρακείμενα αντικείμενα. Η κεραία ετικέτας HF δεν ισχύει. Η κεραία αποτελείται από ένα παχύ μεταλλικό πηνίο, το οποίο μπορεί να σχηματίσει μια μαγνητική ασπίδα για παρακείμενες ετικέτες, έτσι ώστε ο αναγνώστης να μπορεί να το διαβάσει. Επομένως, το UHF έχει πιο αξιόπιστη απόδοση.

Η συνεχής ανάπτυξη της τεχνολογίας UHF Gen 2 θα διευρύνει περαιτέρω το χάσμα κόστους, απόδοσης και λειτουργίας μεταξύ αυτού και της τεχνολογίας HF, και αυτό το χάσμα δεν θα γεφυρωθεί ποτέ από το HF. Αυτό είναι το θεμελιώδες σημείο, επειδή τα οικονομικά του UHF Gen 2 επωφελούνται πραγματικά από τη φυσική της ζώνης UHF. Για τη λειτουργία RFID, η απόδοση της ζώνης συχνοτήτων UHF είναι 60 φορές μεγαλύτερη από αυτήν της ζώνης συχνοτήτων HF.

Αν ο στόχος είναι η συνδεδεμένη επικοινωνία μεταξύ ετικετών RFID και συσκευών ανάγνωσης RFID, το UHF έχει πολλά πλεονεκτήματα έναντι των λιγότερο ικανών HF λύσεις. Επειδή το UHF Gen 2 έχει υψηλή ταχύτητα, υψηλή αξιοπιστία και ευελιξία λειτουργίας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η Διευθύνουσα Σύμβουλος της Blue Vector - Nancy Anderson κατέληξε, «Δεν χρησιμοποιούμε πλέον πολύ HF επειδή δεν είναι τόσο ευέλικτο όσο το UHF».

Julie Kuhn του Cardinal Η Health, manager του Pedigree, μου εξήγησε αυτό. "Δεν μπορείτε να επιτύχετε τις ταχύτητες ανάγνωσης των ετικετών UHF με ετικέτες HF. Αυτό σημαίνει ότι οι μεταφορικές μας ιμάντες δεν μπορούν να πάνε πιο γρήγορα από τον πιο αργό ρυθμό ανάγνωσης." Αυτός είναι ένας μεγάλος περιορισμός που θα επηρεάσει την απόδοση παραγγελιών για τους διανομείς. "Αυτή τη στιγμή," συνέχισε, «παραλαμβάνουμε τις παραγγελίες μέχρι τις 8:00 μ.μ. και να τα αποστείλουμε από τις 5:30 π.μ. Αυτή η σύνθετη αρχιτεκτονική UF/UHF θα περιορίσει την ικανότητά μας να διατηρήσουμε τον χρόνο αναπλήρωσης φορτωτικής" .

Αυτό επιδεινώνει το πρόβλημα με τις αρχιτεκτονικές πολλαπλών πρωτοκόλλων. Και δυστυχώς, η επίλυση αυτών των προβλημάτων με συσκευές ικανές να διαβάζουν τόσο τις ετικέτες HF όσο και τις ετικέτες UHF —δηλαδή, αναγνώστες RFID πολλαπλών πρωτοκόλλων— δημιουργεί μόνο περισσότερα προβλήματα. Αυτά τα ζητήματα περιλαμβάνουν πιο περίπλοκους, πιο δαπανηρούς και πιο εξελιγμένους ερωτηματογράφους με χαμηλότερους ρυθμούς ανάγνωσης και λιγότερο αξιόπιστες αναγνώσεις, επειδή ο ερωτητής πρέπει να καλύπτει περιοδικά πολλαπλές. Είναι συμβιβασμός. Αυτά τα ζητήματα προκύπτουν κατά μήκος της αλυσίδας εφοδιασμού όταν χρησιμοποιούνται πολλαπλά πρωτόκολλα μεταφοράς δεδομένων.

Ενώ το Gen 2 επιλύει αυτά τα προβλήματα ανταγωνισμού και ασυμβατότητας με τα πρότυπα UHF, η ίδια η τεχνολογία HF έχει επίσης αυτά τα προβλήματα. Τα σχετικά πρότυπα που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος περιλαμβάνουν το ISO 14443, ISO15693, και EPCglobal HF Class 1. Ανάλογα με την τεχνολογία και το πρότυπο που έχει επιλεγεί, για την ανάπτυξη, τη διατήρηση και την αναβάθμιση μιας αρχιτεκτονικής υβριδικού συστήματος, είναι αυτονόητο ότι υπάρχει ανάγκη διαχείρισης των αντίστοιχων μορφών δεδομένων, ακόμη και οικονομικά και υλικοτεχνικά, υπάρχει Δεν χρειάζεται να υποστηρίζονται ξεχωριστές αρχιτεκτονικές UHF και HF Ποιο είναι το νόημα.

Η στρατηγική συνέχειας που τελικά υιοθετήθηκε από την επιχείρηση έχει σημαντικό αντίκτυπο στους μεταγενέστερους εμπορικούς εταίρους και θα διεισδύσει σταδιακά σε ολόκληρη την αλυσίδα εφοδιασμού. Αυτό το σενάριο συμβαίνει σε ορισμένους τομείς της ιατρικής σήμερα, όπου το σύστημα μικτού πρωτοκόλλου που χρησιμοποιείται εδώ εμποδίζει την αξιόπιστη απόδοση των αγαθών. Η Julie Kuhn πρόσθεσε, «Εστιάζουμε στο πώς μπορούμε να συνδυάσουμε όλες τις τεχνολογίες σε μια ενιαία τεχνολογία, δημιουργώντας ένα εξαιρετικά αυτοματοποιημένο περιβάλλον όπου μπορούμε να συλλάβουμε τις γενεαλογικές πληροφορίες ενός αντικειμένου σε επίπεδο στοιχείου και κοντέινερ και να διατηρήσουμε την υπάρχουσα υψηλή απόδοση.&quot. ;