隨著RFID技術(shù)因其將日常用品連接到物聯(lián)網(wǎng)的能力而繼續(xù)得到認(rèn)可, 設(shè)計(jì)以RFID技術(shù)為核心的產(chǎn)品的需求將更大。2020年,RFID電子標(biāo)簽數(shù)量超過(guò)21億個(gè),2021年數(shù)量超過(guò)28億個(gè)。RFID標(biāo)簽已經(jīng)在許多行業(yè)中提供了可見(jiàn)性,但是標(biāo)簽如何包含數(shù)字身份附加到項(xiàng)目是一個(gè)完全不同的過(guò)程,添加一個(gè)單獨(dú)的物品制造和包裝的附加過(guò)程。
與此同時(shí),RFID技術(shù)用戶(hù)也開(kāi)始關(guān)注RFID電子標(biāo)簽的質(zhì)量問(wèn)題。那么,在RFID標(biāo)簽制造中規(guī)劃質(zhì)量測(cè)試時(shí),什么是必不可少的?目前RFID質(zhì)量測(cè)試的最佳實(shí)踐是什么?良好的制造質(zhì)量對(duì)RFID 標(biāo)簽意味著什么?
在最基本的層面上,RFID電子標(biāo)簽的良好制造質(zhì)量可以定義為:“制造的RFID電子標(biāo)簽過(guò)程中沒(méi)有缺陷。這個(gè)定義很容易理解,但它并沒(méi)有提供太多的實(shí)際幫助。事實(shí)上,這是誤導(dǎo)性的。有時(shí)“無(wú)缺陷”被解釋為“可以閱讀”,這會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題。當(dāng)RFID標(biāo)簽開(kāi)始中斷時(shí),它們的讀取范圍逐漸減小,只有在最后,標(biāo)簽才變得完全不可讀。
所以,良好的RFID標(biāo)簽制造質(zhì)量的更好定義應(yīng)該是:“制造的RFID標(biāo)簽的靈敏度在設(shè)定的變化范圍內(nèi)”。這個(gè)定義更具技術(shù)性,但讓我們分解一下:
RFID標(biāo)簽敏感度描述喚醒RFID電子標(biāo)簽所需的功率。標(biāo)簽靈敏度是所有實(shí)際性能特征的背景。例如,若RFID標(biāo)簽的讀取范圍發(fā)生了變化,則其敏感度也發(fā)生了變化;若RFID標(biāo)簽的方向模式(不同角度的讀取范圍)發(fā)生了變化,則靈敏度也發(fā)生了變化;若RFID標(biāo)簽的響應(yīng)強(qiáng)度(反向散射)發(fā)生了變化,則靈敏度也發(fā)生了變化。
簡(jiǎn)而言之,RFID電子標(biāo)簽性能的任何變化都可以被視為標(biāo)簽敏感度的變化。或者反過(guò)來(lái),若模型的兩個(gè)單獨(dú)RFID標(biāo)簽的靈敏度相同,它們將在各個(gè)方面執(zhí)行類(lèi)似的性能。
變化是指一致性。RFID電子標(biāo)簽設(shè)計(jì)不同,某些RFID標(biāo)簽的靈敏度(讀取范圍更短)低于其他RFID標(biāo)簽。RFID電子標(biāo)簽?zāi)P椭行阅艿囊恢滦詫?duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)很重要。
在設(shè)定的限制內(nèi)意味著存在限制,但為設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)提供了一些自由。某些應(yīng)用需要精確的讀取范圍,如:經(jīng)過(guò)傳送帶上的RFID讀寫(xiě)器的物品可能需要幾厘米的讀取范圍。較短的范圍會(huì)導(dǎo)致讀取數(shù)據(jù)的丟失,而較長(zhǎng)的范圍可能會(huì)產(chǎn)生雜散的讀數(shù)(讀取到不在傳送帶上但附近的不需要的物品)。某些應(yīng)用具有更高的公差,幾米的讀取范圍變化可能不是問(wèn)題。
當(dāng)“制造的RFID標(biāo)簽靈敏度在設(shè)定的變化限值內(nèi)”時(shí),RFID標(biāo)簽的制造質(zhì)量很好。從實(shí)際的角度來(lái)看,這個(gè)定義也是有效的。
RFID電子標(biāo)簽的射頻性能又能意味著什么呢?從實(shí)際的角度來(lái)看,RFID標(biāo)簽的射頻性能定義了標(biāo)記的可讀范圍(在不同角度當(dāng)標(biāo)簽附加到項(xiàng)目時(shí))。在標(biāo)簽數(shù)據(jù)表中,這些通常用圖表描述。
方向模式顯示當(dāng)RFID標(biāo)簽從不同角度指向RFID閱讀器時(shí),標(biāo)簽的讀取效果。
閾值曲線顯示標(biāo)簽靈敏度在不同頻率下喚醒RFID標(biāo)簽需要多少功率。閾值曲線的一個(gè)版本可能顯示讀取范圍而不是功率。
Tageos EOS-500資料表的讀取范圍和方向圖
高質(zhì)量制造生產(chǎn)出來(lái)的RFID電子標(biāo)簽具有始終相似的方向模式和閾值曲線。對(duì)于制造商來(lái)說(shuō),好消息就是可以不需要進(jìn)行全面測(cè)量來(lái)檢查標(biāo)簽是否彼此相似。事實(shí)上,這可以通過(guò)最少的測(cè)試程序進(jìn)行檢查。
在制造過(guò)程中應(yīng)該如何測(cè)試RFID標(biāo)簽的質(zhì)量?
首先,應(yīng)該記住一種方法并不適合所有人。當(dāng)前的最佳實(shí)踐方式有:測(cè)試標(biāo)簽的遠(yuǎn)場(chǎng)性能、有效區(qū)分好標(biāo)簽和壞標(biāo)簽的測(cè)試方式及可靠的防止交叉讀取。
這些方式看起來(lái)簡(jiǎn)單明了,但需要考慮以下細(xì)節(jié):
1、測(cè)試標(biāo)簽的遠(yuǎn)場(chǎng)性能
在生產(chǎn)機(jī)器中,RFID標(biāo)簽彼此靠近。為了防止交叉閱讀和現(xiàn)場(chǎng)情況,需要近距離讀取。同時(shí),質(zhì)量測(cè)試需要解決標(biāo)簽的遠(yuǎn)場(chǎng)性能問(wèn)題,不能使用普通的近場(chǎng)天線。
2、測(cè)試有效區(qū)分好標(biāo)簽和壞標(biāo)簽的方式
當(dāng)前的最佳實(shí)踐測(cè)試方法通常稱(chēng)為“三點(diǎn)測(cè)試”。三點(diǎn)測(cè)試主要包括:
1、在寬頻帶上以三個(gè)不同的頻率測(cè)試RFID標(biāo)簽;
2、檢查標(biāo)簽靈敏度是否在3dB以?xún)?nèi)(+/- 1.5dB);
3、檢查是否可以清點(diǎn)標(biāo)簽的EPC代碼。
測(cè)試方法的創(chuàng)建方式如下:
一個(gè)好的起點(diǎn)是將測(cè)試頻率設(shè)置為820MHz、950MHz和1080Mhz;調(diào)整其中一個(gè)點(diǎn)以匹配標(biāo)簽的較低共振頻率,倘若情況允許調(diào)整另一個(gè)頻率以匹配RFID標(biāo)簽的上限共振頻率;選擇第三頻率,使頻率擴(kuò)展至少為100MHz。
注意:至少其中一點(diǎn)應(yīng)該是庫(kù)存測(cè)試(用于讀取EPC);至少一個(gè)頻率應(yīng)該是靈敏度測(cè)試,上限和下限之間有3dB;應(yīng)設(shè)置點(diǎn)的功率電平,使每個(gè)點(diǎn)中的標(biāo)簽靈敏度在3dB或+/-1.5dB以?xún)?nèi)。
在Tagsurance配方生成器中看到的三點(diǎn)測(cè)試方法
在樣本標(biāo)簽(如上圖)中,兩個(gè)諧振頻率(868MHz和995MHz)都在可用頻率范圍內(nèi)。靈敏度測(cè)試設(shè)置為較低的諧振頻率,點(diǎn)測(cè)試設(shè)置為較高的諧振頻率。由于頻率擴(kuò)展超過(guò)100MHz,因此將第三個(gè)頻率設(shè)置在兩者之間。庫(kù)存測(cè)試設(shè)置為此頻率。在上圖中,該曲線是性能標(biāo)簽的閾值靈敏度曲線(參考)。
3、防止交叉閱讀
當(dāng)一個(gè)RFID標(biāo)簽認(rèn)為被讀取時(shí),就會(huì)發(fā)生交叉讀取,但實(shí)際上,數(shù)據(jù)來(lái)自另一個(gè)附近的RFID標(biāo)簽。
在正常使用中,RFID標(biāo)簽被清點(diǎn),它們的讀取速度超過(guò)每秒一百個(gè)標(biāo)簽。測(cè)試生產(chǎn)質(zhì)量不同時(shí),RFID標(biāo)簽一次測(cè)試一個(gè),以確保結(jié)果來(lái)自正確的標(biāo)簽,即使另一個(gè)RFID標(biāo)簽距離只有幾毫米遠(yuǎn)。為了增加復(fù)雜性,當(dāng)電子標(biāo)簽在RFID天線上高速移動(dòng)時(shí),一切都可能發(fā)生。
如果RFID技術(shù)用戶(hù)需要非常嚴(yán)格的讀取范圍公差,則可能需要較小的變化限制,在某些情況下,更寬的公差可能對(duì)客戶(hù)來(lái)說(shuō)是完美的。
(來(lái)源:voyantic, 作者:Teemu Ainasoja,侵刪)
