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    智能家居技術(shù):RFID基本三大技術(shù)參數(shù)以及八大數(shù)據(jù)傳輸速率

    智能家居技術(shù):RFID基本三大技術(shù)參數(shù)以及八大數(shù)據(jù)傳輸速率

    2024-06-24 編輯:中國(guó)門鎖網(wǎng) 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 瀏覽數(shù):6073

    可以用來(lái)衡量RFID系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)比較多,如系統(tǒng)使用的頻率、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、識(shí)別距離、識(shí)別速度、數(shù)據(jù)傳輸速率、存儲(chǔ)容量、防碰撞性能以丑汲電子標(biāo)簽的封裝標(biāo)準(zhǔn)等。這...

    可以用來(lái)衡量RFID系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)比較多,如系統(tǒng)使用的頻率、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、識(shí)別距離、識(shí)別速度、數(shù)據(jù)傳輸速率、存儲(chǔ)容量、防碰撞性能以丑汲電子標(biāo)簽的封裝標(biāo)準(zhǔn)等。這些技術(shù)參數(shù)相互影響和制約。

    其中,讀寫器的技術(shù)參數(shù)有讀寫器的工作頻率、讀寫器的輸出功率、讀寫器的數(shù)據(jù)傳輸速度、讀寫器的輸出端曰形式和讀寫器是否可調(diào)等;電子標(biāo)簽的技術(shù)參數(shù)有電子標(biāo)簽的能量要求、電子標(biāo)簽的容量要求、電子標(biāo)簽的工作頻率、電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸速度、電子標(biāo)簽的讀寫速度、電子標(biāo)簽的封裝形式、電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的安全性等。

    1)工作頻率

    工作頻率是RFID系統(tǒng)最基本的技術(shù)參數(shù)之一。工作頻率的選擇在很大程度上決定了RFID系統(tǒng)的應(yīng)用范圍、技術(shù)可行性和系統(tǒng)的成本高低。從本質(zhì)上說(shuō),RFID系統(tǒng)是無(wú)線電傳播系統(tǒng),必須占據(jù)一足的無(wú)線通信信道。在無(wú)線通信信道中,射頻信號(hào)只能以電磁耦合或者電磁波傳播的形式表現(xiàn)出來(lái)。因此,RFID系統(tǒng)的工作性能必然會(huì)受到電磁波空間傳輸特性的影響。

    電磁波的物理特性、識(shí)別讀寫距離、穿透能力等特性上來(lái)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(gè)頻段上。低頻電磁波具有很強(qiáng)的穿透能力,能夠穿透水、金屬、動(dòng)物等導(dǎo)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(shù)據(jù)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(tǒng)的發(fā)射功率較小,設(shè)備比較簡(jiǎn)單,成本也比較低。高頻電磁波的數(shù)據(jù)傳輸速率較高,沒(méi)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(dǎo)體媒質(zhì)所吸收,因此,高頻電磁波對(duì)障礙物的敏感性較強(qiáng)。

    2)作用距離

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

    其他條件相同時(shí),低頻系統(tǒng)的識(shí)別距離最近,其次是中高頻系統(tǒng)、微波系統(tǒng),微波系統(tǒng)的識(shí)別距離最遠(yuǎn)。只要讀寫器的頻率發(fā)生變化,系統(tǒng)的工作頻率就會(huì)隨之改變。

    RFID系統(tǒng)的有效識(shí)別距離和讀寫器的射頻發(fā)射功率成正比。發(fā)射功率越大,識(shí)別距離也就越遠(yuǎn)。但是電磁波產(chǎn)生的輻射超過(guò)一定的范圍時(shí),就會(huì)對(duì)環(huán)境和人體產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)。電子標(biāo)簽的封裝形式也是影響系統(tǒng)識(shí)別距離的因素之一。電子標(biāo)簽的天線越大,即電子標(biāo)簽穿過(guò)讀寫器的作用區(qū)域內(nèi)所獲取的磁通量越大,存儲(chǔ)的能量也越大。

    應(yīng)用項(xiàng)目所需要的作用距離取決于多種因素:電子標(biāo)簽的定位精度;實(shí)際應(yīng)用中多個(gè)電子標(biāo)簽之間的最小距離;在讀寫器的工作區(qū)域內(nèi),電子標(biāo)簽的移動(dòng)速度。通常在RFID應(yīng)用中,選擇恰當(dāng)?shù)奶炀€,即可適應(yīng)長(zhǎng)距離讀寫的需要。例如,F(xiàn)ast Track傳送帶式天線就設(shè)計(jì)安裝在滾軸之間的傳送帶上,RFID載體則安裝在托盤或產(chǎn)品的底部,以確保載體直接從天線上通過(guò)。

    3)數(shù)據(jù)傳輸速率

    對(duì)于大多數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來(lái)說(shuō),速度是非常重要的因素。由于當(dāng)今不斷縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,要求讀取和更新RFID載體的時(shí)間越來(lái)越短。

    (1)只讀速率。

    RFID只讀系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率取決于代碼的長(zhǎng)度、載體數(shù)據(jù)發(fā)送速率、讀寫距離、載體與天線間的載波頻率,以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制技術(shù)等因素。傳輸速率隨實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)品種類的不同而不同。

    (2)無(wú)源讀寫速率。

    無(wú)源讀寫RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率決定因素與只讀系統(tǒng)一樣,不過(guò)除了要考慮從載體上讀數(shù)據(jù)外,還要考慮往載體上寫數(shù)據(jù)。傳輸速率隨實(shí)際應(yīng)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(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率決定因素與無(wú)源系統(tǒng)一樣,不同的是無(wú)源系統(tǒng)需要激活載體上的電容充電來(lái)通信。很重要的一點(diǎn)是,一個(gè)典型的低頻讀寫系統(tǒng)的工作速率可能僅為100B/s或200B/s。這樣,由于在一個(gè)站點(diǎn)上可能會(huì)有數(shù)百字節(jié)數(shù)據(jù)需要傳送,數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間就會(huì)需要數(shù)秒鐘,這可能會(huì)比整個(gè)機(jī)械操作的時(shí)間還要長(zhǎng)。EMS公司已經(jīng)通過(guò)采用數(shù)項(xiàng)獨(dú)到且專有的技術(shù),設(shè)計(jì)出一種低頻系統(tǒng),其速率高于大多數(shù)微波系統(tǒng)。

    4)安全要求

    安全要求,一般指的是加密和身份認(rèn)證。對(duì)一個(gè)計(jì)劃中的RFID系統(tǒng)應(yīng)該就其安全要求進(jìn)行非常準(zhǔn)確的評(píng)估,以便從——開始就排除在應(yīng)用階段可能會(huì)出現(xiàn)的各種危險(xiǎn)攻擊。為此,要分析系統(tǒng)中存在的各種安全漏洞、攻擊出現(xiàn)的可能性等。

    5)存儲(chǔ)容量

    數(shù)據(jù)載體存儲(chǔ)量的大小不同,系統(tǒng)的價(jià)格也不同。數(shù)據(jù)載體的價(jià)格主要是由電子標(biāo)簽的存儲(chǔ)容量確定的。對(duì)于價(jià)格敏感、現(xiàn)場(chǎng)需求少的應(yīng)用,應(yīng)該選用固定編碼的只讀數(shù)據(jù)載體。如果要向電子標(biāo)簽內(nèi)寫入信息,則需要采用EEPROM或RAM存儲(chǔ)技術(shù)的電子標(biāo)簽,系統(tǒng)成本會(huì)有所增加。基于存儲(chǔ)器的系統(tǒng)有一個(gè)基本的規(guī)律,那就是存儲(chǔ)容量總是不夠用。毋庸置疑,擴(kuò)大系統(tǒng)存儲(chǔ)容量自然會(huì)擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。只讀載體的存儲(chǔ)容量為20位,有源讀寫載體的存儲(chǔ)容量從64B到32K13不等,也就是說(shuō),在可讀寫載體中可以存儲(chǔ)數(shù)頁(yè)文本,這足以裝入載貨清單和測(cè)試數(shù)據(jù),并允許系統(tǒng)擴(kuò)展。無(wú)源讀寫載體的存儲(chǔ)空間從48B到736B不等,它有許多有源讀寫系統(tǒng)所不具有的特性。

    6) RFID系統(tǒng)的連通性

    作為自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展分支,RFID技術(shù)必須能夠集成現(xiàn)存的和發(fā)展中的自動(dòng)化技術(shù)。重要的是,REID系統(tǒng)應(yīng)該可以直接與個(gè)人計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器或工業(yè)網(wǎng)絡(luò)接口模塊(現(xiàn)場(chǎng)總線)相連,從而降低安裝成本。連通性使RFID技術(shù)能夠提供靈活的功能,易于集成到廣泛的工業(yè)應(yīng)用中。

    7)多電子標(biāo)簽同時(shí)十識(shí)

    由于系統(tǒng)可能需要同時(shí)對(duì)多個(gè)電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別,所以,對(duì)讀寫器提供的多標(biāo)簽識(shí)讀性也需要考慮。這與讀寫器的識(shí)讀性能、電子標(biāo)簽的移動(dòng)速度等都有關(guān)系。

    8)電子標(biāo)簽的封裝形式

    針對(duì)不同的工作環(huán)境,電子標(biāo)簽的大小、形式?jīng)Q定了電子標(biāo)簽的安裝與性能的表現(xiàn),電子標(biāo)簽的封裝形式也是需要考慮的參數(shù)之一。電子標(biāo)簽的封裝形式不僅影響到系統(tǒng)的工作性能,而且影響到系統(tǒng)的安全性能和美觀。對(duì)RFID系統(tǒng)性能指標(biāo)的評(píng)估十分復(fù)雜,影響到RFID系統(tǒng)整體性能的因素很多,包括產(chǎn)品因素、市場(chǎng)因素和環(huán)境因素等。

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