对于任何对任何类型的物品识别感兴趣的人来说,RFID一直是一个热门词汇。到目前为止,可信赖的条形码一直是首选的识别策略,并且已经为许多企业服务了数十年。但是,RFID可能会继续增长。尽管RFID并非在所有情况下都适合替代条形码,但它确实提供了一些优势,您可能希望利用这些优势来开展业务。在您的企业中实施RFID比使用简单的条形码要复杂得多 ,但是我们将帮助您了解入门所需的RFID知识。
由于RFID与条形码完全不同,因此要知道它是否适合您的业务可能是一个挑战。决定使用RFID的第一步是确定您的特定需求:
- 您是否需要非现场阅读?
- 所需的读取范围是多少?
- 您是否只需要读取和处理RFID标签或创建它们?
- 您是否需要为每个项目进行序列化?
- 阅读时该物品会旅行还是固定?它会移动多快?
- 物品的结构,外表面或包装中是否包含金属?
- RFID标签会遇到哪些环境因素?水/雨/雪/雾?
- 您的应用程序将使用固定阅读器还是移动阅读器?
RFID系统
在下文中,我们将回顾RFID的基础知识以及构成RFID系统的所有组件。通过这些要点和上面的问题,可以帮助您确定RFID是否适合您的自动ID跟踪需求。
在深入研究RFID系统的所有部分之前,最好先看一下技术本身背后的一些基本原理。
RFID类型
RFID本质上有3种不同的类型,每种类型都有其自身的优点和局限性。在自动ID业中,UHF是最常见的,但了解如何区分每个人很有用。
低频(低频)
低频RFID的工作频率为135kHz,读取范围很短(通常为1英寸或2英寸)。这种类型的RFID本质上要求与阅读器联系以捕获数据。尽管此类型对产品跟踪没有用,但您会发现它已嵌入ID和其他关键的Fob应用程序中,用于访问/停车控制,身份验证,事件出勤管理,票务和卡付款。
HF(高频)
高频RFID的工作频率为13.56MHz,读取距离通常约为5英寸,但如果使用专门的读取器和较大的标签,则可以达到近3英尺。HF RFID标签的干扰问题比UHF少,因此,在其范围受到限制的情况下,它们是在自动化生产线上进行小物体标签的良好解决方案。高速读取也是可能的,这使得HF在需要读取小瓶和样品的医疗环境中成为不错的选择。
UHF(超高频)
在北美,超高频RFID在902-928 MHz之间运行,读取范围最大约为10英尺。由于其读取距离长且成本下降,UHF已成为自动ID应用程序中最常用的选项。UHF确实存在更多的干扰问题,但是设计合理的系统可以克服这些问题。UHF RFID也非常适合安装在标签纸上,使其成为理想的物品/容器级标签选项。
被动与主动RFID
无论频率范围如何,RFID系统都可以是无源或有源的。这种差异是指RFID标签本身是否具有自己的电源(电池)。有源标签要贵得多,并且通常在物理上会更大。如果您有电子收费通行证,则说明您正在使用有源RFID。由于有源标签具有自己的电源,因此有源标签具有更大的读取范围,并且可以高速读取。出于自动ID的目的,无源标签是最常见的,因为您可以创建足够薄的标签以使其成为标签,并且成本仅为$ 0.10到$ .20,而不是$ 25到$ 100。使用无源标签,读取器实际上为标签供电,然后将其数据发送回读取器。
RFID的工作原理
RFID如何措辞使用无源UHF系统,您具有4个主要组件:标签,天线,阅读器和主机PC。读取器正在扫描与其连接的每个天线,以便一旦标签进入其中一个天线的区域,它将首先加电。完全供电后,标签会“反向散射”其信息,然后天线即可拾取。这是任何系统中最微妙的部分,因为这是干扰起作用的地方。液体吸收投射的信号,而金属会反射它。根据您所标记的内容,标签的放置位置以及一次尝试读取的项目数量,任何系统的性能都会有很大的不同。
在为标签供电并正确读取的情况下,标签上的数据将由读取器处理并发送到您的主机PC上。在主机上,您将运行某种类型的软件,然后将读取的标签信息投入使用。这可能是资产跟踪软件,库存管理系统,甚至是事件跟踪应用程序。像条形码一样,RFID标签是一个简单的标识符,但是可以更快,自动地读取标签,而无需担心站点或方向。由于每个标签上都会有一个唯一的编号,因此跟踪商品的方式只会受到您的需求和软件功能的限制。
RFID的局限性
尽管起初看起来似乎是完美的技术,但RFID确实有其局限性。我们已经解决了与干扰有关的几个问题,尤其是在处理液体和金属时。事实是,几乎任何类型的材料都可能限制RFID系统的准确性和范围。充满非金属/液体产品的味蕾可能仍然会出现问题,因为在物品密集的情况下,处于味蕾中间的食物可能永远不会收到足够的天线信号以致无法通电。
只需按一下按钮即可读取建筑物中的每个RFID标签,这是很好的选择,但该技术尚不成熟。读取单个或较小标签集合是确保100%读取精度的最佳选择。许多使用RFID的配送设施会在到达时首先读取整个味蕾的信号标签,然后分解味蕾以捕获单个物品。
从中得出的主要观点是,与条形码系统相比,RFID技术更容易受到使用环境的影响。在实施任何RFID解决方案时,始终必须进行适当的现场勘测和广泛的测试。设计任何系统时,都必须考虑到知道在何处放置标签,如何扫描标签以及产品是什么。获得RFID系统的许多优势将取决于以正确的方式组织系统。
RFID系统的零件
现在,我们已经涵盖了RFID的一些基础知识,我们可以开始详细研究每个系统将具有的特定组件。如前所述,选择正确的组件将在很大程度上取决于您将如何使用RFID以及要读取的物品类型。
标签
RFID标签每个系统都必须从选择能够 满足您的阅读要求,尺寸限制和应用类型的良好性能的RFID标签开始 。标签由两部分组成:芯片组和天线。芯片组存储标签的唯一数据,确定其可以存储的信息量以及可用的安全功能。天线允许芯片接收功率并发送信息。通常,天线越大,您获得的范围越广。有各种各样的芯片组和天线设计,可以在所有类型的应用中执行。
RFID标签尽管没有单一的万能药标签,但 Alien Squiggle UHF标签 由于天线大而在许多环境下都能很好地工作。这确实意味着标签的宽度始终始终在4英寸左右。
这些标签都是基于纸张的标签,但也有一些硬标签位于塑料外壳中,以适应更恶劣的环境。为了找到适合您应用的标签,您最终将需要测试几种设计和布局,以确定性能最佳的芯片组和天线。
RFID打印机
找到适合您的应用程序的标签后,您将希望让打印机对它们进行编码。专用的 RFID打印机 使编码标签变得容易,并且还允许您在标签上打印条形码。您可能会问为什么要与RFID一起使用条形码。打印的信息可以是标签的RFID部分中不可用的附加信息,但也可以提供冗余的故障保护功能,以防标签损坏。条形码和RFID一起使用可确保无论在何处使用标签,都始终可以访问数据。
Zebra R110Xi4 RFID打印机选择特定的打印机最终将取决于您要制作的标签数量。有像Intermec PC43t这样的小批量打印机,也有 像Zebra R110Xi4这样坚固耐用的高速型号 。专用RFID打印机的另一个好处是,它也是一种通用的标签打印机。您实际上将两台设备合二为一。
RFID读取器
RFID读取器 有3种不同的样式,具体取决于您将如何收集数据。
固定式RFID读取器
Speedway Revolution固定式RFID读取器固定式读取器用于创建自动读取的门户。使用固定阅读器时,通常会连接2到4个天线,以便在标签通过时阅读标签。这种类型的读取器最常用于在标签进入房间,穿过仓库码头门或在输送线上行驶时读取标签。阅读器本身将连接到主机PC或您的网络,以传输所有标签数据。由于这些阅读器通常用于自动化应用程序中,因此它们通常具有附加的连接以支持外部演示传感器或指示灯堆栈,以通知用户已完成的阅读。所述 的Impinj赛道革命 是支持4个天线设计用于工业应用中的固定读取器的一个例子。
移动RFID读取器
摩托罗拉MC3190-Z移动RFID读取器移动RFID读取器与标准移动计算机相同,但增加了RFID天线和读取器。这些类型的读取器用于手动读取移动中的标签,并且还具有条形码扫描功能。作为移动计算机,像Motorola MC3190-Z这样的模型 是进行基于RFID的资产跟踪或库存盘点的理想工具。所有扫描的RFID数据都可以在设备上本地运行的软件中使用,也可以通过无线网络发送到更大的系统中。许多RFID安装将同时使用固定和移动读取器。
台式RFID读取器
摩托罗拉DS9808-R台式RFID阅读器对于需要在PC旁边的读取器以方便输入的应用程序,有些设备的作用类似于基本条形码扫描器,因为它们将输出简单的键盘数据。固定阅读器和移动阅读器都不是即插即用的。台式阅读器始终与PC相连,借助其随附的软件,您可以将RFID标签数据输入几乎所有应用程序中。由于这些设备是为台式机使用而设计的,因此它们的读取距离非常短,最大读取距离可能为12英寸。为了快速轻松地阅读,像Motorola DS9808-R这样的台式阅读器 是您最简单的解决方案。
中间件
中间件是一种将所有RFID标签信息用于特定目的的软件。如前所述,它可能是库存跟踪软件,资产管理系统或任何其他类型的应用程序。要记住的关键点是,RFID标签比条形码具有更多的信息,RFID读取器(台式机除外)不会输出诸如条形码扫描仪之类的基本键盘文本数据。无论您最终使用什么应用程序,它都必须专门支持RFID读取器。
固定和移动阅读器使用的语言称为低级阅读器协议(LLRP)。LLRP是一种标准化协议,任何应用程序都可以使用它来支持RFID读取器。对于某些移动阅读器,制造商可能具有内置的转换应用程序,该应用程序使用LLRP来输出键盘文本,例如扫描仪。这种情况并不常见,因此您应始终确保中间件应用程序将支持LLRP和RFID读取器。
适合您业务的RFID解决方案
通过此概述,您已经了解了一些RFID基础知识和任何系统的核心组件。对于所有类型的企业来说,RFID技术在各种应用中都是非常强大的工具,但您也已经看到,它也不是即用型解决方案。每个RFID安装都是唯一的,在做出任何最终决定之前,需要大量的计划和测试。在许多情况下,企业将从安装有限的RFID开始。他们从一个门户或仅几个移动阅读器开始。随着测试过程和试点项目的发展,可以大规模部署系统。
寻找正确的RFID解决方案始终是一个挑战,拥有正确的资源和帮助至关重要。如果RFID听起来像是适合您的业务的解决方案,或者您还有其他疑问,请随时致电我们的专家-我们总是很乐意帮助您找到适合您需求的正确解决方案。