RFID產(chǎn)品幾個(gè)技術(shù)問題的說(shuō)明及常見故障答疑
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作者:江蘇瑞福智能科技
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發(fā)表時(shí)間:2011年10月29日
[文章內(nèi)容簡(jiǎn)介]:針對(duì)RFID系統(tǒng)的一些關(guān)于電磁兼容性、搞干擾性、對(duì)環(huán)境及人體的影響、頻段的目前應(yīng)用情況等關(guān)鍵問題做了清晰的解釋。并給出一些RFID的產(chǎn)品技術(shù)問答。
1. 產(chǎn)品的電磁兼容性
目前在900MHz頻段工作的無(wú)線設(shè)備包括GSM無(wú)線電話移動(dòng)通信設(shè)備、RFID設(shè)備、以及用于工業(yè)、科研、醫(yī)療用途的一些設(shè)備(國(guó)際稱為ISM頻段),在此頻段中的890MHz-915MHz用于GSM系統(tǒng)的上行傳輸,即手提電話在此頻段自基站發(fā)送信息,基站在此頻段接收;935 MHz-960 MHz用于基站向手機(jī)發(fā)送信息,手提電話進(jìn)行接收。在這兩個(gè)頻段之間留有20 MHz的間隙,即在915 MHz-935 MHz這20 MHz是可分配給RFID使用,因此不會(huì)造成彼此之間的干擾。
2.其他900MHz設(shè)備對(duì)產(chǎn)品干擾情況說(shuō)明
讀寫器采取先進(jìn)的“跳頻”(即讀寫器的工作頻率能在整個(gè)工作頻段內(nèi)“隨機(jī)”變化)抗干擾方式,每幾十ms改變一次工作頻率,而且在個(gè)頻段中按“隨機(jī)函數(shù)”來(lái)改變其頻率,避免受偶然的突發(fā)影響(在“電子戰(zhàn)”中這種技術(shù)通常被用來(lái)對(duì)抗外部干擾)。在與GSM手機(jī)的多次電磁兼容性實(shí)驗(yàn)中,從未發(fā)生讀寫器受干擾的現(xiàn)象。
3.產(chǎn)品對(duì)人體的影響及其它900MHz設(shè)備干擾情況說(shuō)明
讀寫器的輸出功率為1W(測(cè)試值),考慮天線的增益后約為6W,僅比手機(jī)的輸出功率3.2W大一倍左右,然而手提電話通話時(shí)與人腦的距離只有數(shù)公分,已經(jīng)證明尚且對(duì)人體的健康不造成威脅,與之相比,讀寫器的天線與車主的距離要遠(yuǎn)的多。 此外,Raifu讀寫器是按DSRC(短程無(wú)線電通信)的技術(shù)規(guī)范制造的,有效作用距離在十米(比無(wú)繩電話的有效作用范圍還要小);再加上本系統(tǒng)是定向小區(qū)域發(fā)射(在十幾立方米范圍),與移動(dòng)手機(jī)的全方向發(fā)射有本質(zhì)區(qū)別,發(fā)射能量的方向是朝向地面,不會(huì)向空中散布。同時(shí)采用跳頻技術(shù)使能量頻譜擴(kuò)散到整個(gè)工作頻段,進(jìn)一步大幅度弱化對(duì)其他系統(tǒng)的影響。因此讀寫器對(duì)其它電子設(shè)備的干擾的可能性基本不存在。 基于上述兩個(gè)因素,產(chǎn)品的電磁兼容性能十分優(yōu)秀,是早期定頻的915MHz頻段RFID系統(tǒng)所不能比擬的。
4.915MHz系統(tǒng)應(yīng)用情況
被動(dòng)式RFID系統(tǒng)僅在極窄的空域、很小的范內(nèi)使用分配的無(wú)線電頻譜資源,與全向、全地域的主動(dòng)式全雙工的移動(dòng)線電通信有極大的差異。只要通過(guò)正確設(shè)計(jì)、安裝,僅需用同一個(gè)頻點(diǎn)就可以在許多車道上同時(shí)完成ETC收費(fèi)而互不干擾。與之相比,移動(dòng)無(wú)線電通信系統(tǒng)要為服務(wù)區(qū)內(nèi)每一個(gè)參與通信的手機(jī)用戶分配不同的無(wú)線電頻道才能避免彼此干擾。從這個(gè)角度來(lái)看RFID系統(tǒng)是一種不應(yīng)受無(wú)線電管理系統(tǒng)約束的特別系統(tǒng),基于此種原因,有許多廠商的RFID產(chǎn)品說(shuō)明書曾聲稱是不需要取得無(wú)線電管理部門許可就可以使用的設(shè)備。
另外,由于915MHz頻段RFID系統(tǒng)采用被動(dòng)式工作方式,其頻點(diǎn)占用范圍僅在ETC車道微波通信區(qū)內(nèi),因此車輛數(shù)增加,RFID系統(tǒng)工作點(diǎn)頻可以滿足擴(kuò)容的需要。 我們產(chǎn)品使用的T6標(biāo)準(zhǔn)是1999年上報(bào)美國(guó)國(guó)家信息技術(shù)委員會(huì)批準(zhǔn)的技術(shù)規(guī)范。在美國(guó)使用915MHz頻段RFID產(chǎn)品十多年時(shí)間里,很好的解決RFID與線電通信業(yè)務(wù)的相互適應(yīng)問題。僅美國(guó)就銷售了UHF波段的2千萬(wàn)個(gè)電子標(biāo)簽及3萬(wàn)臺(tái)讀寫器,其中915MHz部分在美國(guó)本土有廣泛的應(yīng)用例子。
我國(guó)鐵道部的915MHz頻段RFID產(chǎn)品已取得國(guó)家無(wú)委頒發(fā)的許可證。 推廣電子收費(fèi)、發(fā)展以車輛自動(dòng)識(shí)別為基礎(chǔ)的智能交通(ITS)信息產(chǎn)業(yè),不能不考慮中國(guó)的國(guó)情。我們公司產(chǎn)品是一種性能價(jià)格比較高、可望能得到廣泛應(yīng)用并得到市場(chǎng)認(rèn)可的產(chǎn)品,因而有強(qiáng)大的生命力。
5.系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、可靠性與可維修性
根據(jù)產(chǎn)品供應(yīng)商提供的技術(shù)資料表明,該系統(tǒng)的正確讀卡率將達(dá)到99.99%以上。 關(guān)于可性靠性 產(chǎn)品滿足美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局ANSI標(biāo)準(zhǔn),在這樣標(biāo)準(zhǔn)要求下生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)應(yīng)該是值得信賴的。整個(gè)識(shí)別標(biāo)簽卡已經(jīng)集成到一塊集成塊上,消除了過(guò)去由于電路板、元器件連接點(diǎn)接觸不良及個(gè)別元器件失效造成的故障源。再加上集成塊是由讀卡器發(fā)出的無(wú)線電波作為能源對(duì)其供電,不需要安裝電池,也免除了由接觸不良或供電不足造成的常發(fā)故障。
6.關(guān)于可維修性
采用若干整機(jī)作全系統(tǒng)備份,若故障維修人員通過(guò)故障檢測(cè),跟蹤,并正確定其位故障點(diǎn)后,對(duì)產(chǎn)生故障的整機(jī)作整體更換,使車道在最短時(shí)間內(nèi)再次開通,投入服務(wù)。
7.產(chǎn)品的信息安全措施
每個(gè)電子標(biāo)簽擁有全球唯一的識(shí)別號(hào),而且在出廠之前已加鎖,這就防止了被人竄改??蓪?duì)電子標(biāo)簽中收費(fèi)站可讀區(qū)中的敏感數(shù)據(jù)加鎖,加鎖后不能在修改。 為特定業(yè)主配置特定代碼口令,該口令置于卡的系統(tǒng)區(qū),保證任何機(jī)構(gòu)及用戶均無(wú)法改寫特定業(yè)主發(fā)行的卡內(nèi)數(shù)據(jù)。 對(duì)敏感數(shù)據(jù)可用DES(數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn))算法等進(jìn)行加密,可進(jìn)一步強(qiáng)化防偽能力。
8.是否有成熟的標(biāo)準(zhǔn)做為依托
915MHz產(chǎn)品遵循ISO/18000國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)ANSI NCITS256標(biāo)準(zhǔn)。2.45GHz產(chǎn)品的生產(chǎn)遵循美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)認(rèn)可的FCC/ITS標(biāo)準(zhǔn)。三種頻段的技術(shù)在國(guó)際上都有廣泛的應(yīng)用。
9.關(guān)于系統(tǒng)安全性
915MHz系統(tǒng)利用電子標(biāo)簽中已被鎖定的不可篡改的全球惟一ID碼來(lái)索引中心數(shù)據(jù)以獲得車主有關(guān)資料,標(biāo)簽中不需記載與用戶有關(guān)任何信息,保密性及信息安全性很高。其實(shí),這種運(yùn)用方式在美國(guó)已應(yīng)用多年,在美國(guó)已經(jīng)發(fā)行的超過(guò)2700萬(wàn)只電子標(biāo)簽全部都使用這種模式,由于不必理會(huì)電子標(biāo)簽中關(guān)于用戶數(shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)容,也不必對(duì)標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密以保證信息安全性。利用每個(gè)標(biāo)簽中已加鎖ID號(hào)惟一性的特點(diǎn)(一旦加鎖,就不能解鎖),就最有效而且最高效地保證了信息的安全性。因?yàn)椋瑢⒁粋€(gè)不能修改的、惟一ID號(hào)的用戶賬戶和個(gè)人信息全部?jī)?chǔ)存在數(shù)據(jù)中心才是最安全的。
相比之下,915MHz系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)防拆措施容易且措施可靠、簡(jiǎn)單、效果好,而5.8GHz系統(tǒng)受標(biāo)簽物理結(jié)構(gòu)的限制,難以徹底解決防拆的要求。另外,5.8GHz系統(tǒng)需要通過(guò)數(shù)字加算法(DES)對(duì)所有在卡中的敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,從而大大增加了系統(tǒng)開銷。
10.關(guān)于抗干擾性
5.8GHz頻段被ETC獨(dú)占,當(dāng)然不會(huì)和其他設(shè)備相互干擾。但是,這是一種資源浪費(fèi),隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,很難保證不與其他設(shè)備使用的頻段重疊。
915MHz頻段主要用于移動(dòng)通信。在我國(guó)推廣使用的915MHz這種種基于ISO/18000-6及美國(guó)T-6標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的產(chǎn)品曾在我國(guó)授權(quán)的電磁實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行全面的測(cè)試,其結(jié)果滿足國(guó)家關(guān)于電磁兼容性實(shí)驗(yàn)規(guī)范中輻射干擾實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB 6833.10-87以及電磁輻射防護(hù)規(guī)定GB8702-88的要求。前者是驗(yàn)證本產(chǎn)品是否會(huì)對(duì)同頻段的其他電子產(chǎn)品造成干擾,后者是本系統(tǒng)能忍受同頻段其他電子產(chǎn)品干擾的能力。其結(jié)果都通過(guò)檢驗(yàn)測(cè)試,而且還有余量。
現(xiàn)場(chǎng)干擾模擬測(cè)試曾在車上以兩部GSM手提電話與位于讀寫天線旁邊的另外兩臺(tái)手提電話同時(shí)進(jìn)行通話,在包括撥號(hào)的整個(gè)過(guò)通信程中,讀寫器對(duì)通話信號(hào)毫無(wú)干擾,即使GSM手機(jī)在與識(shí)別卡非常近的距離發(fā)射,也絲毫不影響RFID系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。
915MHz產(chǎn)品已在車流量很大的深圳皇崗海關(guān)、文錦渡海關(guān)使用多年,在大連、煙臺(tái)、青島、廣州、廈門、蘇州、石家莊、北京、南京、天津、成都、重慶、等長(zhǎng)期工作,尚未發(fā)生屬于電磁干擾方面投訴的任何案例。
GSM頻段中的890-915MHz頻段是用于手提電話發(fā)射、基站接收的頻段,而935-960MHz頻段則是用于手提電話接收、基站發(fā)射頻段,選擇915.5MHz-934.5MHz頻段,即所謂工、科、醫(yī)頻段是處于GSM通信頻段以外的“窗口”,保證與GSM頻段不重疊,這就在滿足上述兩個(gè)電磁兼容性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上(進(jìn)行電磁兼容實(shí)驗(yàn)時(shí)是假定與其他電子設(shè)備的頻段相同的條件下進(jìn)行)通過(guò)頻率隔離進(jìn)一步提高干擾防護(hù)度。
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產(chǎn)品技術(shù)問答: |
RFID標(biāo)簽分類 |
RFID標(biāo)簽分為被動(dòng)標(biāo)簽(Passive tags)和主動(dòng)標(biāo)簽(Active tags)兩種。主動(dòng)標(biāo)簽自身帶有電池供電,讀/寫距離較遠(yuǎn)同時(shí)體積較大,與被動(dòng)標(biāo)簽相比成本更高,也稱為有源標(biāo)簽。被動(dòng)標(biāo)簽由閱讀器產(chǎn)生的磁場(chǎng)中獲得工作所需的能量,成本很低并具有很長(zhǎng)的使用壽命,比主動(dòng)標(biāo)簽更小也更輕,讀寫距離則較近,也稱為無(wú)源標(biāo)簽。 |
閱讀器能夠同時(shí)處理多個(gè)標(biāo)簽嗎? |
通過(guò)使用防沖撞技術(shù),RFID系統(tǒng)可以同時(shí)處理多個(gè)標(biāo)簽。 我們的產(chǎn)品采用防沖突通信協(xié)議,有效的二進(jìn)制樹行防沖突機(jī)制,最多每秒可讀寫100張以上,而不受工作區(qū)內(nèi)標(biāo)簽數(shù)量的影響和限制。 |
RFID系統(tǒng)的讀、寫距離相同嗎? |
一般來(lái)說(shuō),能對(duì)標(biāo)簽寫入信息的最大距離小于讀取標(biāo)簽的最大距離,大約為讀取距離的40%-80%。 |
RFID技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是什么? |
· 標(biāo)簽成本的降低 · 讀寫距離的提高 · 標(biāo)簽存儲(chǔ)容量增大 · 處理時(shí)間縮短 |
RFID技術(shù)與條形碼(Barcode)技術(shù)相比有什么優(yōu)勢(shì)? |
條形碼是一種應(yīng)用非常廣泛的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),但RFID與之相比優(yōu)勢(shì)非常明顯: · 不需要光源,甚至可以透過(guò)外部材料讀取數(shù)據(jù); · 使用壽命長(zhǎng),能在惡劣環(huán)境下工作; · 能夠輕易嵌入或附著在不同形狀、類型的產(chǎn)品上; · 讀取距離更遠(yuǎn); · 可以寫入及存取數(shù)據(jù),寫入時(shí)間相比打印條形碼更少; · 標(biāo)簽的內(nèi)容可以動(dòng)態(tài)改變; · 能夠同時(shí)處理多個(gè)標(biāo)簽; · 標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存取有密碼保護(hù),安全性更高; · 可以對(duì)RFID標(biāo)簽所附著的物體進(jìn)行追蹤定位。 |
RFID技術(shù)將各物流和供應(yīng)鏈管理帶來(lái)什么好處? |
信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)性是物流及供應(yīng)鏈管理的關(guān)鍵因素,對(duì)此RFID技術(shù)能夠提供充分的保證。RFID系統(tǒng)使供應(yīng)鏈的透明度大大提高,物品能在供應(yīng)鏈的任何地方被實(shí)時(shí)的追蹤,同時(shí)消除了以往各環(huán)節(jié)上的人工錯(cuò)誤。安裝在工廠、配送中心、倉(cāng)庫(kù)及商場(chǎng)貨架上的閱讀器能夠自動(dòng)記錄物品在整個(gè)供應(yīng)鏈的流動(dòng)——從生產(chǎn)線到最終的消費(fèi)者。 | |
操作調(diào)試問答: |
故障現(xiàn)象:接通讀寫器電源時(shí),電源指示燈不亮 |
可能原因: 交流電流分線盒,插座接觸不好; 交流電源分線盒可能受一個(gè)開關(guān)控制。 解決辦法: 將其它交流用電器,如電燈,插入分線盒插座,如果換上的用電器也不工作,則檢查 電源或更換分線盒; 接通控制開關(guān),或選用一個(gè)具有控制開關(guān)的分線盒 |
其他故障: |
故障現(xiàn)象 |
可能原因 |
解決辦法 |
天線指示燈不亮 |
讀寫器未接天線 |
接上讀寫器天線,擰緊接頭 |
天線接頭松了 |
擰緊天線和讀寫器兩端的微波接頭 |
天線型號(hào)不對(duì) |
請(qǐng)選用指定的天線型呈(系統(tǒng)設(shè)定選用短路型天線) |
天線已損壞 |
更換讀寫器天線 |
讀不到卡的ID號(hào) |
未開功放,無(wú)射頻功率輸出 |
通過(guò)測(cè)試軟件開功放命令打開功放 |
讀寫器閱讀區(qū)域內(nèi)無(wú)簽電子標(biāo)簽 |
將測(cè)試標(biāo)簽移近讀寫器天線 |
讀寫器閱讀區(qū)域內(nèi)的電子標(biāo)簽已損壞 |
換一個(gè)測(cè)試標(biāo)簽試驗(yàn) |
讀寫器閱讀區(qū)域內(nèi)的電子標(biāo)簽方向與讀寫器天線極化方向不匹配 |
電子標(biāo)簽面向讀寫器天線轉(zhuǎn)動(dòng)電子標(biāo)簽 |
標(biāo)簽離開讀寫器距離太遠(yuǎn) |
將標(biāo)簽移近讀寫器天線 | | | |
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