Forskelle mellem UHF Gen 2 RFID og HF RFID

På nuværende tidspunkt er ydeevnen for UHF Gen 2RFID på små monomerer på højhastighedsproduktionslinjer sammenlignelig med den på kassepaller i fragtcentre. På grund af de lave omkostninger har UHF RFID fået den gamle, langsomme og dyre HF 13,56 MHz RFID-teknologi til at blive forældet. Før man beslutter sig for, hvilken RFID-teknologi der skal implementeres, er det nødvendigt at forstå de grundlæggende begreber for UHF og HF.

Radiofrekvensbølger indeholder to komponenter: magnetiske bølger og elektriske bølger. Generelt er HF RFID 13,56 MHz afhængig af "nærfeltet" magnetfelt i det elektromagnetiske felt, mens UHF RFID 860-960 MHz er fjernfeltsstråling, som omfatter både magnetfelt og elektrisk felt. Den slags bølge, der reagerer i UHF-tagget, afhænger af to aspekter: afstanden mellem RFID-tag-antennen og RFID-læseren.

Da styrken af magnetfeltkomponenten i bølgen vil falde hurtigt med afstand, kan det kun fungere i nærfeltet. Dens effektive rækkevidde er begrænset af antennestrukturen til omkring en eller to bølgelængder. Da HF-mærket bruger induktiv kobling til at føle det magnetiske felt for at modtage energi. HF-tag-antenner er normalt induktive antenner, der fungerer lidt som spoler og derfor kræver mere ledende materiale og en mere kompleks fremstillingsproces end tilsvarende UHF-tag-antenner. Heldigvis har HF-tags ikke et dødpunkt over magnetfeltet, og med en passende antenne kan UHF-tags nemt fange den samme nærfeltsenergi, meget mere effektivt og omkostningseffektivt.

Maxwell& #39;s fire ligninger er grundlaget for analyse og design af elektromagnetiske felter. Faradays lov er en af disse fire ligninger: "Spændingen induceret af en spole i et magnetfelt er proportional med styrken og frekvensen af det magnetiske felt". Dette afslører et ekstremt simpelt koncept: Jo højere frekvens, jo højere effektivitet. Frekvensen af UHF er 60 gange HF, hvilket betyder, at for energikoblingseffektiviteten mellem RFID-mærket og RFID-læserantennen er UHF omkring 60 gange højere end HF.

Det traditionelle koncept er at UHF RFID ikke er egnet til tags på vareniveau: tagget er for stort, og UHF RFID kan ikke fungere på væsker, metaller og små enkeltvarepakker, der er tæt på hinanden. Og UHF er for langt væk, hvilket alt sammen ignorerer, at UHF Gen 2 kan bruges i nærfeltet meget nemmere og mere effektivt end HF. Det betyder, at UHF-systemer kan læse meget flere ting, som HF kan læse, herunder væsker og genstande med højt metalindhold. Endnu vigtigere betyder det, at applikationer på vareniveau har været i stand til at balancere de forskellige fordele, som UHF Gen 2-standarden bringer til forsyningskæden. Nøglen er, hvordan man styrer nærfeltet af UHF. Denne komponent i radiofrekvensbølgen er især velegnet til RFID-arbejde på emneniveau på meget kort afstand. Applikationer, der anvender near-field UHF Gen 2-løsninger, vokser.

I december 2004 godkendte EPC global UHF Gen 2-protokollen, hvilket resulterede i den første globale RFID-standard. Siden da har markedet set mange produkter, der opfylder denne standard. Denne popularitet beviser allestedsnærværelsen fra enkelte genstande, containere til paller, genstande brugt i både nærmark og fjernmark, og materialer, der dækker væsker, metaller, tætpakkede og emballerede genstande osv.

Tre år senere, HF-produktudviklere skulle godkende standarden. Tværtimod har den seneste HF-specifikation desillusioneret forfatterne. Ifølge Ken Laing, standardskribent til HF "V2"; (HF-versionen af UHF Gen 2), har arbejdet hidtil været begrænset, med begrænsede forbedringer til eksisterende standarder og nogle kommercielle produkter, der dukker op.

Laing mener, at virksomheder, der koder EPC på Gen 2 HF-tags, vil opleve ydeevne forbedringer i forhold til kodning af EPC på den aktuelt populære HF-standard ISO 15693. Han sagde, at ifølge resultaterne af RFID Update, selvom forbedringen ikke er verdensomspændende, er den stadig meget bedre end HF-produkterne på markedet i øjeblikket. Måske er den vigtige pointe, at selvom standarden er godkendt, så vil de såkaldt kvalificerede V2-produkter ikke opfylde den i første omgang. Det vil tage lang tid, og selvom det er tilgængeligt nu, vil det ikke nå den nuværende ydeevne af UHF Gen 2.

Denne artikel vender dog tilbage for at fortsætte med at se på frekvensdebatten, fordi det er relateret til den faktiske implementering.

Overvej følgende faktorer:

* UHF Gen 2 dækker forskellige applikationer i alle globale forsyningskæder;

* UHF Gen 2 er effektiv på alle typer produktmaterialer, inklusive væsker og metalmaterialer.

Så for så vidt angår UHF Gen 2, er det overflødigt i HF RFID-teknologi, fordi:

* Der er intet, som HF kan opnå, men UHF ikke kan;

* Mange ting, som HF ikke kan opnå, men UHF kan opnå. HF kan kun adressere en lille del afstort område af UHF RFID.

For RFID-applikationer er UHF et "supersæt" af RFID. Produkter, der overholder denne standard, er i stand til at håndtere en bred vifte af emner, containere, paller, alle materialer og emballagetyper, samt tilbyde meget højere gennemløbshastigheder end HF.

En korrekt installeret UHF Gen 2 systemet vil fungere fint på Store eller små genstande, væsker eller metaller, såvel som på containere og paller, hvilket effektivt eliminerer den HF, der eksisterede før nær-feltet UHF Gen 2. Det har fordele på emneniveau. Ja, væsker kan absorbere RF-energi, og metaller kan reflektere RF-energi, men disse er alle ting, du skal overveje i det fjerne felt, ikke i det nære felt. Faktisk, da en korrekt designet UHF tag-antenne kan bruges i både nærfeltet og det fjerne felt, kan den faktisk bruge det vedhæftede metal som en forlængelse af antennen! Men det kan HF-tags ikke, fordi de mangler midlerne til elektrisk feltkobling. Ikke desto mindre, lad os dykke lidt længere ned i de praktiske implikationer af at implementere et HF RFID-system.

I begyndelsen var HF ude af stand til at opnå fjern-felt-applikationer, hvilket betød, at det ikke kunne være bruges til containere og paller, der krævede RFID for at kunne fungere eksternt i lagre og logistikcentre. Derfor var påføringsafstanden for HF begrænset til nærfelt.

Derfor skal virksomheder, der vælger HF til identifikation af mærker på vareniveau, også implementere UHF Gen 2 til container- og palleidentifikation. I dag skal flere komplekse faktorer såsom multi-kanal databærende arkitektur, omkostninger, kompleksitet, effektivitet og vedligeholdelse overvejes på samme tid. Derfor, hvis du synes, digital logistik ikke er svært, rammer du en mur. Disse kræver også, at vi overvejer nogle økonomiske faktorer: UHF Gen 2-mærker vil altid være billigere end HF-mærker.

Faktisk, da UHF-mærker er nemme at fremstille, vil de være 2-3 gange billigere. I modsætning til HF-tags er UHF Gen 2-tags særligt velegnede til simple, højhastigheds-fremstillingsteknologier, hvor procesopgraderinger er særligt gode. Takket være UHF Gen 2's enkelhed og enkeltlagsantennestrukturen kan den fremstilles ved hjælp af en billig ledende blækproces. UHF er et meget praktisk og økonomisk bånd til overholdelse af standarder. Faktisk kan den samme UHF Gen 2-chip designet til lang rækkevidde og bruges på en stor bakke også bruges med en nærfeltsantenne så lille som 6 mm eller deromkring - sådanne tags er meget mindre og billigere end tidligere almindeligt anvendte HF-tags. mere plus bedre ydeevne.

En anden fordel ved UHF-antennestrukturen er, at når genstande er stablet meget tæt sammen, kaster UHF-tagsene ikke en RF-"skygge"; på tilstødende genstande. HF-tag-antennen er ikke tilfældet. Antennen er sammensat af en tyk metalspole, som kan danne et magnetisk skjold for tilstødende tags, så læseren kan læse den. Derfor har UHF mere pålidelig ydeevne.

Den kontinuerlige udvikling af UHF Gen 2-teknologi vil yderligere udvide omkostnings-, ydeevne- og funktionskløften mellem den og HF-teknologien, og denne kløft vil aldrig blive slået bro over af HF. Dette er det grundlæggende punkt, fordi økonomien i UHF Gen 2 faktisk drager fordel af UHF-båndets fysik. Til RFID-drift er effektiviteten af UHF-frekvensbåndet 60 gange så stor som HF-frekvensbåndet.

Hvis målet er koblet kommunikation mellem RFID-tags og RFID-læsere, har UHF mange fordele i forhold til HF med mindre kapacitet. løsninger. Fordi UHF Gen 2 har høj hastighed, høj pålidelighed og fleksibilitet i driften. Dette er grunden til, at Blue Vectors administrerende direktør - Nancy Anderson konkluderede: "Vi bruger ikke HF meget længere, fordi det ikke er så fleksibelt som UHF."

Julie Kuhn fra Cardinal Health, leder af Pedigree, forklarede mig dette. "Du kan ikke opnå læsehastighederne for UHF-tags med HF-tags. Det betyder, at vores transportbånd ikke kan gå hurtigere end den langsomste læsehastighed." Dette er en stor begrænsning, som vil påvirke ordregennemstrømningen for distributører. "Lige nu" fortsatte hun, "vi henter ordrer indtil kl. 20.00. og afsend dem fra kl. 05.30. Denne komplekse UF/UHF-arkitektur vil begrænse vores evne til at opretholde genopfyldningstiden for konnossementet" .

Dette forværrer problemet med multiprotokolarkitekturer. Og desværre skaber løsning af disse problemer med enheder, der er i stand til at læse både HF- og UHF-tags – dvs. multiprotokol RFID-læsere – kun flere problemer. Disse problemer omfatter mere komplekse, dyrere og mere sofistikerede interrogatorer med lavere læsehastigheder og mindre pålidelige læsninger, fordi interrogatoren med jævne mellemrum skal dække flere. Det er et kompromis. Disse problemer opstår langs forsyningskæden, når flere databærende protokoller anvendes.

Mens Gen 2 løser disse problemer med konkurrence og inkompatibilitet med UHF-standarder, har HF-teknologien i sig selv også disse problemer. De relevante standarder, der i øjeblikket er i brug, omfatter ISO 14443, ISO15693, og EPCglobal HF Klasse 1. Afhængigt af den valgte teknologi og standard, til udrulning, vedligeholdelse og opgradering af en hybrid systemarkitektur, er det en selvfølge, at der er behov for at administrere de respektive dataformater, selv økonomisk og logistisk. ingen grund til at understøtte separate UHF- og HF-arkitekturer. Hvad er meningen.

Den kontinuitetsstrategi, som virksomheden i sidste ende har vedtaget, har stor indflydelse på downstream-handelspartnere og vil gradvist trænge ind i hele forsyningskæden. Dette scenarie sker i nogle områder af medicin i dag, hvor det blandede protokolsystem, der bruges her, hindrer den pålidelige gennemstrømning af varer. Julie Kuhn tilføjede: "Vores fokus er på, hvordan vi kan kombinere alle teknologierne i en enkelt teknologi, der danner et stærkt automatiseret miljø, hvor vi kan fange slægtsoplysningerne for en vare på vare- og containerniveau og opretholde vores eksisterende høje kapacitet." ;