Erot UHF Gen 2 RFID:n ja HF RFID:n välillä

Tällä hetkellä UHF Gen 2RFID:n suorituskyky pienillä monomeereilla nopeilla tuotantolinjoilla on verrattavissa kuljetuskeskusten laatikkolavojen suorituskykyyn. Alhaisten kustannusten vuoksi UHF RFID on aiheuttanut vanhan, hitaan ja kalliin HF 13,56 MHz RFID-tekniikan vanhenemisen. Ennen kuin päätät, mitä RFID-Tekniikkaa käytetään, sinun on ymmärrettävä UHF- ja HF-käsitteet.

Radiotaajuusaallot sisältävät kaksi komponenttia: magneettiaallot ja sähköaallot. Yleensä HF RFID 13,56 MHz on riippuvainen "lähikentästä"; magneettikenttä sähkömagneettisessa kentässä, kun taas UHF RFID 860-960 MHz on kaukokenttäsäteilyä, joka sisältää sekä magneettikentän että sähkökentän. UHF-tunnisteeseen reagoivan aallon tyyppi riippuu kahdesta näkökulmasta: RFID-tunnisteantennin ja RFID-lukijan välisestä etäisyydestä.

Koska aallon magneettikentän voimakkuus vähenee nopeasti etäisyys, se voi toimia vain lähikentällä. Sen tehollinen kantama on rajoitettu antennin rakenteesta noin yhteen tai kahteen aallonpituuteen. Koska HF-tunniste käyttää induktiivista kytkentää magneettikentän tunnistamiseen energian vastaanottamiseksi. HF-tunnisteantennit ovat yleensä induktiivisia antenneja, jotka toimivat jossain määrin käämien tavoin ja vaativat siksi enemmän johtavaa materiaalia ja monimutkaisempaa valmistusprosessia kuin vastaavat UHF-tunnisteantennit. Onneksi HF-tunnisteilla ei ole kuollutta kohtaa magneettikentän yläpuolella, ja sopivalla antennilla UHF-tunnisteet voivat siepata helposti saman lähikenttäenergian, paljon tehokkaammin ja kustannustehokkaammin.

Maxwell& #39 neljä yhtälöä ovat perusta sähkömagneettisten kenttien analysoinnille ja suunnittelulle. Faradayn laki on yksi näistä neljästä yhtälöstä: "Käämin magneettikentässä indusoima jännite on verrannollinen magneettikentän voimakkuuteen ja taajuuteen". Tämä paljastaa erittäin yksinkertaisen konseptin: mitä korkeampi taajuus, sitä korkeampi hyötysuhde. UHF:n taajuus on 60 kertaa HF:n taajuus, mikä tarkoittaa, että RFID-tunnisteen ja RFID-lukijaantennin välisen energian kytkentätehokkuuden kannalta UHF on noin 60-kertainen HF:ään verrattuna.

Perinteinen käsite on että UHF RFID ei sovellu tuotetason tunnisteille: tunniste on liian suuri ja UHF RFID ei voi toimia nesteillä, metalleilla ja pienillä yksittäispakkauksilla, jotka ovat lähellä toisiaan. Ja UHF on liian kaukana, mikä kaikki jättää huomiotta sen tosiasian, että UHF Gen 2:ta voidaan käyttää lähikentässä paljon helpommin ja tehokkaammin kuin HF:ää. Tämä tarkoittaa, että UHF-järjestelmät voivat lukea paljon enemmän asioita, joita HF pystyy lukemaan, mukaan lukien nesteet ja esineet, joissa on korkea metallipitoisuus. Mikä vielä tärkeämpää, tämä tarkoittaa, että tuotetason sovellukset ovat pystyneet tasapainottamaan UHF Gen 2 -standardin toimitusketjulle tuomia erilaisia etuja. Tärkeintä on, miten UHF:n lähikenttää ohjataan. Tämä radiotaajuusaallon komponentti soveltuu erityisen hyvin tuotetason RFID-työhön hyvin lyhyellä etäisyydellä. Lähikentän UHF Gen 2 -ratkaisuja käyttävät sovellukset lisääntyvät.

Joulukuussa 2004 EPC global hyväksyi UHF Gen 2 -protokollan, mikä johti ensimmäiseen maailmanlaajuiseen RFID-standardiin. Sen jälkeen markkinoilla on nähty monia tämän standardin mukaisia tuotteita. Tämä suosio todistaa yleisyyden yksittäisistä tavaroista, konteista kuormalavoihin, sekä lähi- että kaukokentällä käytettäviin esineisiin ja materiaaleihin, jotka peittävät nesteitä, metalleja, tiiviisti pakattuja ja pakattuja tavaroita jne.

Kolme vuotta myöhemmin, HF-tuotekehittäjien oli hyväksyttävä standardi. Päinvastoin, viimeisin HF-spesifikaatio on pettynyt laatijat. Ken Laingin, HF "V2" -standardin kirjoittajan, mukaan (UHF Gen 2:n HF-versio), työ on toistaiseksi ollut rajallista, ja olemassa oleviin standardeihin on tehty vain vähän parannuksia ja joitain kaupallisia tuotteita on tulossa.

Laing uskoo, että yritykset, jotka koodaavat EPC:tä Gen 2 HF -tunnisteisiin, näkevät suorituskyvyn parannuksia verrattuna EPC-koodaukseen tällä hetkellä suosittuun HF-standardiin ISO 15693. Hän sanoi, että RFID-päivityksen tulosten mukaan, vaikka parannus ei ole maata järisyttävä, se on silti paljon parempi kuin tällä hetkellä markkinoilla olevat HF-tuotteet. Ehkä tärkeä asia on se, että vaikka standardi on hyväksytty, niin sanotut pätevät V2-tuotteet eivät ylipäätään täytä sitä. Se kestää kauan, ja vaikka se olisi nyt saatavilla, se ei saavuta nykyistä UHF Gen 2:n suorituskykyä.

Tämä artikkeli kuitenkin palaa jatkamaan taajuuskeskustelun tarkastelua, koska se liittyy todelliseen käyttöönottoon.

Ota huomioon seuraavat tekijät:

* UHF Gen 2 kattaa erilaisia sovelluksia kaikissa globaaleissa toimitusketjuissa;

* UHF Gen 2 on tehokas kaikentyyppisissä tuotemateriaaleissa, mukaan lukien nesteet ja metallimateriaalit.

UHF Gen 2:n osalta se on tarpeeton HF RFID -tekniikassa, koska:

* Ei ole mitään, mitä HF voi saavuttaa, mutta UHF ei voi;

* Monia asioita, joita HF ei voi saavuttaa, mutta UHF voi saavuttaa. HF voi käsitellä vain pientä osaalaaja UHF RFID -kenttä.

RFID-sovelluksissa UHF on "superset"; RFID:stä. Tämän standardin mukaiset tuotteet pystyvät käsittelemään monenlaisia kohteita, kontteja, kuormalavoja, kaikkia materiaaleja ja pakkaustyyppejä, ja ne tarjoavat paljon suuremman suorituskyvyn kuin HF.

Oikein asennettu UHF Gen 2 järjestelmä toimii hienosti suurille tai pienille tavaroille, nesteille tai metalleille sekä säiliöille ja kuormalavoille, mikä eliminoi tehokkaasti HF:n, joka oli olemassa ennen lähikenttä UHF Gen 2:ta. Sillä on etuja tuotetasolla. Kyllä, nesteet voivat absorboida RF-energiaa ja metallit heijastaa RF-energiaa, mutta nämä kaikki on otettava huomioon kaukokentässä, ei lähikentässä. Itse asiassa, koska oikein suunniteltua UHF-tunnisteantennia voidaan käyttää sekä lähi- että kaukokentässä, se voi itse asiassa käyttää kiinnitettyä metallia antennin jatkeena! Mutta HF-tunnisteet eivät voi, koska niiltä puuttuu sähkökentän kytkentä. Tarkastellaanpa kuitenkin hieman tarkemmin HF RFID -järjestelmän käyttöönoton käytännön vaikutuksia.

Aluksi HF ei kyennyt saavuttamaan kaukokentän sovelluksia, mikä tarkoitti, että sitä ei voitu käytetään konteissa ja kuormalavoissa, jotka vaativat RFID:n etätyöskentelyä varastoissa ja logistiikkakeskuksissa. Siksi HF:n levitysetäisyys rajoitettiin lähikenttään.

Siksi yritysten, jotka valitsevat HF:n tuotetason tunnistetunnistukseen, on otettava käyttöön myös UHF Gen 2 konttien ja kuormalavojen tunnistamiseen. Nykyään on otettava huomioon useita monimutkaisia tekijöitä, kuten monikanavainen dataa kantava arkkitehtuuri, kustannukset, monimutkaisuus, tehokkuus ja ylläpito. Siksi, jos luulet, että digitaalinen logistiikka ei ole vaikeaa, osut seinään. Nämä edellyttävät myös joidenkin taloudellisten tekijöiden huomioimista: UHF Gen 2 -tunnisteet ovat aina halvempia kuin HF-tunnisteet.

Itse asiassa, koska UHF-tunnisteet on helppo valmistaa, ne ovat 2-3 kertaa halvempia. Toisin kuin HF-tunnisteet, UHF Gen 2 -tunnisteet sopivat erityisen hyvin yksinkertaisiin, nopeisiin valmistustekniikoihin, joissa prosessipäivitykset ovat erityisen hyviä. UHF Gen 2:n yksinkertaisuuden ja yksikerroksisen antennirakenteen ansiosta se voidaan valmistaa käyttämällä halpaa johtavaa musteprosessia. UHF on erittäin käytännöllinen ja taloudellinen taajuus standardien noudattamiseksi. Itse asiassa samaa UHF Gen 2 -sirua, joka on suunniteltu pitkälle kantamalle ja jota käytetään suurella alustalla, voidaan käyttää myös noin 6 mm:n lähikenttäantennin kanssa - tällaiset tunnisteet ovat paljon pienempiä ja halvempia kuin aiemmin laajalti käytetyt HF-tunnisteet. enemmän ja parempi suorituskyky.

Toinen UHF-antennirakenteen etu on, että kun esineet pinotaan hyvin lähelle toisiaan, UHF-tunnisteet eivät aiheuta RF-"varjoa"; viereisissä kohteissa. HF-tunnisteantenni ei pidä paikkaansa. Antenni koostuu paksusta metallikelasta, joka voi muodostaa magneettisuojan viereisille tunnisteille, jotta lukija voi lukea sen. Siksi UHF:n suorituskyky on luotettavampi.

UHF Gen 2 -teknologian jatkuva kehittäminen kasvattaa entisestään sen ja HF-tekniikan välistä kustannus-, suorituskyky- ja toimintoeroa, eikä tätä eroa HF koskaan korvaa. Tämä on perustavanlaatuinen seikka, koska UHF Gen 2:n taloustiede itse asiassa hyötyy UHF-kaistan fysiikasta. RFID-toiminnassa UHF-taajuuskaistan hyötysuhde on 60-kertainen HF-taajuuskaistaan verrattuna.

Jos tavoitteena on kytketty tiedonsiirto RFID-tunnisteiden ja RFID-lukijoiden välillä, UHF:llä on monia etuja vähemmän suorituskykyiseen HF:ään verrattuna. ratkaisuja. Koska UHF Gen 2:lla on suuri nopeus, korkea luotettavuus ja toiminnan joustavuus. Tästä syystä Blue Vectorin toimitusjohtaja - Nancy Anderson totesi: "Emme käytä enää paljon HF:ää, koska se ei ole yhtä joustava kuin UHF".

Julie Kuhn, Cardinal Health, Pedigreen johtaja, selitti tämän minulle. "Et voi saavuttaa UHF-tunnisteiden lukunopeuksia HF-tunnisteilla. Tämä tarkoittaa, että kuljetinhihnamme eivät voi mennä hitain lukunopeutta hitaammin." Tämä on suuri rajoitus, joka vaikuttaa jakelijoiden tilauskapasiteettiin. "Juuri nyt" hän jatkoi, "noudamme tilauksia klo 20.00 asti. ja lähetä ne klo 5.30 alkaen. Tämä monimutkainen UF/UHF-arkkitehtuuri rajoittaa kykyämme ylläpitää konossementin täyttöaikaa" .

Tämä pahentaa moniprotokollaarkkitehtuurien ongelmaa. Ja valitettavasti näiden ongelmien ratkaiseminen laitteilla, jotka pystyvät lukemaan sekä HF- että UHF-tunnisteita, eli moniprotokolla-RFID-lukijat, aiheuttaa vain lisää ongelmia. Näihin kysymyksiin kuuluvat monimutkaisempia, kalliimpia ja kehittyneempiä kyselylaitteita alhaisemmilla lukunopeuksilla ja vähemmän luotettavilla lukumäärillä, koska kyselylaitteen on ajoittain katettava useita. Se on kompromissi. Nämä ongelmat ilmenevät toimitusketjussa, kun käytetään useita datansiirtoprotokollia.

Vaikka Gen 2 ratkaisee nämä kilpailuun ja UHF-standardien kanssa yhteensopimattomuuteen liittyvät ongelmat, HF-tekniikalla itsessään on myös näitä ongelmia. Tällä hetkellä käytössä olevia asiaankuuluvia standardeja ovat ISO 14443, ISO15693 ja EPCglobal HF Class 1. Valitusta tekniikasta ja standardista riippuen hybridijärjestelmäarkkitehtuurin käyttöönottoon, ylläpitoon ja päivittämiseen on sanomattakin selvää, että vastaavia tietomuotoja on hallittava jopa taloudellisesti ja logistisesti. ei tarvitse tukea erillisiä UHF- ja HF-arkkitehtuureja Mitä järkeä on.

Yrityksen lopulta hyväksymällä jatkuvuusstrategialla on suuri vaikutus loppupään kauppakumppaneihin, ja se tunkeutuu vähitellen koko toimitusketjuun. Tämä skenaario tapahtuu joillakin lääketieteen aloilla nykyään, missä käytetty sekaprotokollajärjestelmä haittaa tavaroiden luotettavaa läpikulkua. Julie Kuhn lisäsi: "Keskitymme siihen, kuinka voimme yhdistää kaikki tekniikat yhdeksi teknologiaksi muodostaen pitkälle automatisoidun ympäristön, jossa voimme kaapata tuotteen sukututkimustiedot nimikkeen ja säiliön tasolla ja säilyttää nykyisen korkean suorituskyvyn.&quot ;