Diferències entre UHF Gen 2 RFID i HF RFID

En l'actualitat, el rendiment de UHF Gen 2RFID en monòmers petits en línies de producció d'alta velocitat és comparable al de palets de caixa als centres de mercaderies. A causa del baix cost, la RFID UHF ha fet que l'antiga, lenta i cara tecnologia RFID HF 13,56 MHz quedi obsoleta. Abans de decidir quina tecnologia RFID implementar, cal entendre els conceptes bàsics d'UHF i HF.

Les ones de radiofreqüència contenen dos components: ones magnètiques i ones elèctriques. En general, HF RFID 13,56 MHz es basa en el "camp proper" camp magnètic en el camp electromagnètic, mentre que UHF RFID 860-960 MHz és radiació de camp llunyà, que inclou tant camp magnètic com camp elèctric. El tipus d'ona que respon a l'etiqueta UHF depèn de dos aspectes: la distància entre l'antena de l'Etiqueta RFID i el Lector RFID.

Com que la força del component del camp magnètic de l'ona disminuirà ràpidament amb distància, només pot funcionar en el camp proper. El seu rang efectiu està limitat per l'estructura de l'antena a aproximadament una o dues longituds d'ona. Atès que l'etiqueta HF utilitza acoblament inductiu per detectar el camp magnètic per rebre energia. Les antenes d'etiquetes HF solen ser antenes de tipus inductiu que actuen una mica com bobines i, per tant, requereixen més material conductor i un procés de fabricació més complex que les antenes d'etiquetes UHF equivalents. Afortunadament, les etiquetes HF no tenen un punt mort per sobre del camp magnètic i, amb una antena adequada, les etiquetes UHF poden capturar fàcilment la mateixa energia de camp proper, de manera molt més eficient i rendible.

Maxwell& Les quatre equacions #39 són la base per a l'anàlisi i el disseny de camps electromagnètics. La llei de Faraday és una d'aquestes quatre equacions: "La tensió induïda per una bobina en un camp magnètic és proporcional a la força i la freqüència del camp magnètic". Això revela un concepte extremadament senzill: com més gran sigui la freqüència, més gran serà l'eficiència. La freqüència d'UHF és 60 vegades superior a la de HF, el que significa que per a l'eficiència d'acoblament energètic entre l'etiqueta RFID i l'antena del lector RFID, la UHF és aproximadament 60 vegades la de HF.

El concepte tradicional és que la RFID UHF no és adequada per a etiquetes a nivell d'article: l'etiqueta és massa gran i la RFID UHF no pot funcionar amb líquids, metalls i paquets petits d'un sol article que estan a prop els uns dels altres. I UHF està massa lluny, tot això ignora el fet que UHF Gen 2 es pot utilitzar en el camp proper amb molta més facilitat i eficàcia que HF. Això significa que els sistemes UHF poden llegir moltes més coses que HF pot llegir, inclosos líquids i articles amb un alt contingut de metall. Més important encara, això significa que les aplicacions a nivell d'article han estat capaços d'equilibrar els diferents avantatges que ofereix l'estàndard UHF Gen 2 a la cadena de subministrament. La clau és com controlar el camp proper de la UHF. Aquest component de l'ona de radiofreqüència és especialment adequat per al treball RFID a nivell d'article a una distància molt curta. Les aplicacions que utilitzen solucions UHF Gen 2 de camp proper estan creixent.

El desembre de 2004, EPC global va aprovar el protocol UHF Gen 2, donant lloc al primer estàndard RFID mundial. Des de llavors, el mercat ha vist molts productes que compleixen aquest estàndard. Aquesta popularitat demostra la ubiqüitat des d'articles individuals, contenidors fins a palets, objectes utilitzats tant en camp proper com llunyà, i materials que cobreixen líquids, metalls, articles ben envasats i envasats, etc.

Tres anys més tard, Els desenvolupadors de productes HF havien d'aprovar l'estàndard. Al contrari, l'última especificació d'HF ha desenganyat els redactors. Segons Ken Laing, escriptor estàndard per a HF "V2" (la versió HF d'UHF Gen 2), el treball ha estat fins ara limitat, amb millores limitades als estàndards existents i alguns productes comercials emergents.

Laing creu que les empreses que codifiquen EPC a les etiquetes HF Gen 2 tindran rendiment. millores relatives a la codificació de l'EPC a l'estàndard HF ISO 15693, actualment popular. Va dir que, segons els resultats de l'Actualització RFID, encara que la millora no és desconcertant, encara és molt millor que la Productes HF actualment al mercat. Potser el punt important és que tot i que l'estàndard ha estat aprovat, els anomenats productes qualificats V2 no ho compliran en primer lloc. Trigarà molt de temps, i encara que estigui disponible ara, no arribarà al rendiment actual de la UHF Gen 2.

No obstant això, aquest article torna per continuar mirant el debat de freqüències, perquè està relacionat amb el desplegament real.

Tingueu en compte els factors següents:

* UHF Gen 2 cobreix diverses aplicacions a totes les cadenes de subministrament globals;

* UHF Gen 2 és efectiu tot tipus de materials de producte, inclosos els líquids i els materials metàl·lics.

Pel que fa a UHF Gen 2, és redundant en la tecnologia HF RFID perquè:

* Hi ha res que HF pugui aconseguir però que UHF no;

* Moltes coses que HF no pot aconseguir però que UHF pot aconseguir. HF només pot abordar una petita part delampli camp de RFID UHF.

Per a les aplicacions RFID, UHF és un "superconjunt" de RFID. Els productes que compleixen aquest estàndard són capaços de manejar una gran varietat d'articles, contenidors, palets, tots els materials i tipus d'embalatge, a més d'oferir taxes de rendiment molt més altes que les d'HF.

Una UHF Gen 2 ben desplegada. El sistema funcionarà perfectament en articles grans o petits, líquids o metalls, així com en contenidors i palets, eliminant de manera efectiva l'HF que existia abans de la UHF Gen 2 de camp proper. Té avantatges en el nivell d'element. Sí, els líquids poden absorbir l'energia de RF i els metalls poden reflectir l'energia de RF, però aquestes són coses que cal tenir en compte en el camp llunyà, no en el camp proper. De fet, com que una antena d'etiqueta UHF dissenyada correctament es pot utilitzar tant en el camp proper com en el llunyà, en realitat pot utilitzar el metall connectat com a extensió de l'antena. Però les etiquetes HF no poden, perquè no tenen els mitjans d'acoblament de camp elèctric. No obstant això, aprofundim una mica més en les implicacions pràctiques del desplegament d'un sistema RFID HF.

Al principi, HF no va poder aconseguir aplicacions de camp llunyà, la qual cosa significava que no podia ser utilitzat per a contenidors i palets que requerien RFID per treballar de forma remota en magatzems i centres logístics. Per tant, la distància d'aplicació d'HF es va limitar al camp proper.

Per tant, les empreses que trien HF per a la identificació d'etiquetes a nivell d'article també han de desplegar UHF Gen 2 per a la identificació de contenidors i palets. Avui dia, s'han de tenir en compte múltiples factors complexos, com ara l'arquitectura de dades multicanal, el cost, la complexitat, l'eficiència i el manteniment al mateix temps. Per tant, si creieu que la logística digital no és difícil, colpejareu una paret. Això també requereix que tinguem en compte alguns factors econòmics: les etiquetes UHF Gen 2 sempre seran més barates que les etiquetes HF.

De fet, com que les etiquetes UHF són fàcils de fabricar, seran 2-3 vegades més barates. A diferència de les etiquetes HF, les etiquetes UHF Gen 2 són especialment adequades per a tecnologies de fabricació senzilles i d'alta velocitat on les actualitzacions de processos són especialment bones. Gràcies a la senzillesa de la UHF Gen 2 i l'estructura d'antena d'una sola capa, es pot fabricar mitjançant un procés de tinta conductora econòmica. UHF és una banda molt pràctica i econòmica per al compliment dels estàndards. De fet, el mateix xip UHF Gen 2 dissenyat per a llarg abast i utilitzat en una safata gran també es pot utilitzar amb una antena de camp proper tan petita com 6 mm aproximadament; aquestes etiquetes són molt més petites i més barates que les etiquetes HF àmpliament adoptades anteriorment. més, a més d'un millor rendiment.

Un altre avantatge de l'estructura de l'antena UHF és que quan els elements s'apilen molt junts, les etiquetes UHF no emeten RF. "ombra" en elements adjacents. L'antena d'etiqueta HF no és el cas. L'antena està formada per una bobina metàl·lica gruixuda, que pot formar un escut magnètic per a les etiquetes adjacents, de manera que el lector la pugui llegir. Per tant, l'UHF té un rendiment més fiable.

El desenvolupament continu de la tecnologia UHF Gen 2 ampliarà encara més el cost, el rendiment i la bretxa de funció entre aquesta i la tecnologia HF, i aquesta bretxa no es superarà mai amb HF. Aquest és el punt fonamental, perquè l'economia de la UHF Gen 2 realment es beneficia de la física de la banda UHF. Per a l'operació RFID, l'eficiència de la banda de freqüència UHF és 60 vegades superior a la de la banda de freqüència HF.

Si l'objectiu és la comunicació acoblada entre etiquetes RFID i lectors RFID, UHF té molts avantatges respecte a HF menys capaç. solucions. Perquè UHF Gen 2 té alta velocitat, alta fiabilitat i flexibilitat d'operació. És per això que la CEO de Blue Vector, Nancy Anderson, va concloure: "Ja no fem servir gaire HF perquè no és tan flexible com la UHF".

Julie Kuhn de Cardinal M'ho va explicar Health, gerent de Pedigree. "No podeu aconseguir les velocitats de lectura de les etiquetes UHF amb les etiquetes HF. Això vol dir que les nostres cintes transportadores no poden anar més ràpid que la velocitat de lectura més lenta." Aquesta és una gran limitació que afectarà el rendiment de les comandes per als distribuïdors. "Ara mateix" va continuar, "recollim comandes fins a les 8:00 p.m. i enviar-los a partir de les 5:30 a.m. Aquesta complexa arquitectura UF/UHF limitarà la nostra capacitat de mantenir el temps de recàrrega del coneixement d'embarcament" .

Això agreuja el problema de les arquitectures multiprotocol. I, malauradament, resoldre aquests problemes amb dispositius capaços de llegir etiquetes tant HF com UHF, és a dir, lectors RFID multiprotocol, només crea més problemes. Aquests problemes inclouen interrogadors més complexos, més costosos i més sofisticats amb taxes de lectura més baixes i lectures menys fiables perquè l'interrogador ha de cobrir periòdicament múltiples. És un compromís. Aquests problemes sorgeixen al llarg de la cadena de subministrament quan s'utilitzen diversos protocols de transport de dades.

Si bé la segona generació resol aquests problemes de competència i incompatibilitat amb els estàndards UHF, la tecnologia HF també té aquests problemes. Les normes rellevants que s'utilitzen actualment inclouen ISO 14443, ISO15693, i EPCglobal HF Classe 1. Segons la tecnologia i l'estàndard escollits, per desplegar, mantenir i actualitzar una arquitectura de sistema híbrid, no cal dir que cal gestionar els formats de dades respectius, fins i tot econòmica i logística, hi ha no cal que admeti arquitectures UHF i HF separades. Quin és el punt.

L'estratègia de continuïtat adoptada finalment per l'empresa té un impacte important. als socis comercials aigües avall i penetrarà gradualment en tota la cadena de subministrament. Aquest escenari està passant en algunes àrees de la medicina avui en dia, on el sistema de protocol mixt que s'utilitza aquí dificulta el rendiment fiable de les mercaderies. Julie Kuhn va afegir: "El nostre enfocament és com podem combinar totes les tecnologies en una sola tecnologia, formant un entorn altament automatitzat on podem capturar la informació genealògica d'un article a nivell d'article i contenidor i mantenir el nostre alt rendiment existent". ;