可以用来衡量射频识别系统的技术参数非常多,比如系统使用的速率、协议标准、识别距离、识别速度、数据存贮速率、存储容量、防碰撞性能并且电子标签的封装标准等。这些科技参数相互妨碍和影响。
其中,RFID读写器的技术参数有:读写器的工作频率、读写器的输出功率、读写器的数据存储速度、读写器的输出端口形式和读写器是否可调等;电子标签的科技参数有:电子标签的能量要求、电子标签的容量要求、电子标签的工作频率、电子标签的数据存储速度、电子标签的读写速度、电子标签的封装方式、电子标签数据的安全性等。
(1)工作频率工作频率是射频识别系统最基本的科技参数之一。工作频率的选择在巨大程度上决定了射频识别系统的应用范围、技术可行性以及平台的费用高低。从本质上说,射频识别系统是无线电传播平台,必须占据一定的无线通讯信道。在无线通信时延中,射频讯号只能以电磁耦合以及电磁波传播的方式体现出来。因此,射频识别系统的工作性能必然会得到电磁波空间存储特性的制约。
从电磁波的化学特征、识读距离、穿透能力等特点上来看,不同射频频率的电磁波存在较大的差别。特别是在中频和高频两个频段上。低频电磁波具有更强的穿透能力,能够穿透水、金属、动物等导体材料,但是传播距离相当近。另外,由于频率非常低,可以运用的频带窄,数据存储速度较低,信噪比较低,容易遭到干扰。
相比低频电磁波而言,要受到相同的存储效果,高频系统的发射功率较小,设备非常简洁,成本也相当低。高频电磁波的数据存储速度较高,没有低频的宽容度限制。但是,高频电磁波的穿透能力较好,很容易被水等导体媒质所吸附,困此,高频电磁波对障碍物的敏感性较强。
(2)作用距离射频识别系统的作用距离指的是平台的有效识别距离。影响读写器识别电子标签有效距离的诱因很多,主要包含了下面因素:读写器的发射电流、系统的工作频率跟电子标签的封装方式等。
其他条件相似时,低频系统的识别距离今天,其次是中高频系统、微波系统,微波系统的识别距离最远。只要读写器的速率发生差异,系统的工作频度就会逐渐改变。
射频识别系统的有效辨识距离和读写器的射频发射电流成正比。发射功率越大,识别距离也就越远。但是电磁波产生的辐射达到一定的范围时,就会对环境跟身体造成有害的妨碍。因此,在电磁功率方面需要遵循一定的功率标准。
电子标签的封装方式也有制约系统识别距离的缘由之一。电子标签的天线越大,即电子标签穿过读写器的作用区域内所获得的磁通量越大,存储的能量也越大。
应用项目所必须的功用距离取决于多种因素:电子标签的定位效率;实际应用中多个电子标签之间的最小距离;在读写器的工作区域内,电子标签的移动速度。
通常在RFID应用中,选择正确的天线,即可适应长距离读写的必须。例如,FastTrack传送带式天线就是设计安装在滚轴之间的传送带上,RFID载体则安装在托盘或产品的上面,以保证载体直接从天线上借助。
(3)数据存储速度对于大多数数据采集系统来说,速度是相当重要的诱因。由于现今不断缩短产品制造周期,要求读取跟更新RFID载体的时间越来越短。
①只读速率
RFID只读系统的数据存储速度取决于代码的厚度、载体数据发送速度、读写距离、载体与天线间信令速率RFID读写器,以及数据存储的调制技术等原因。传输速度随实际应用中产品类型的不同而不同。
②无源读写速率
无源读写REID系统的数据存储速度决定原因与只读系统一样,不过不仅应考量从载体上读数据外,还要考量往载体上写数据。传输速度随实际应用中产品类型的不同而有所变化。
③有源读写速率
有源读写RFID系统的数据存储速度决定原因与无源系统一样,不同的是无源系统必须激活载体上的电容充电来通信。很重要的一点是,一个典型的高频读写系统的工作频率可能仅为100字节/s或200字节/s。这样,由于在一个站点上可能会有数百字节数据必须传送,数据的存储时间都会需要数秒钟,这可能会比整个机械操作的时间需要长。EMS公司已经借助采用数项独到且专有的科技,设计出一种低频系统,其速度超过大多数微波系统。
(4)安全规定安全要求,一般指的是加密和身份认证。对一个计划中的射频识别系统应该就其安全规定作出比较精确的检测,以便从一开始就排除在应用阶段可能会出现的各类危险攻击。为此,要探讨平台中存在的各类安全漏洞,攻击发生的可能性等。
(5)存储容量数据载体存储量的大小不同,系统的价格也不同。数据载体的价格主要是由电子标签的存储容量确定的。
对于价格敏感、现场需求少的应用,应该采用固定编码的只读数据载体。如果应向电子标签内写入信息,则必须采取EEPROM或RAM传输科技的电子标签,系统成本会有所增加。
基于存储器的平台有一个基本的规律,那就是存储容量总是不够用。毋庸置疑,扩大平台存储容量自然会缩减应用领域。只读载体的存储容量为20位,有源读写载体的存储容量从64B至32KB不等,也就是说在可读写载体中可以存储数页文本,这从而装入载货清单和检测数据,并允许系统扩充。无源读写载体的储存空间从48B到736B不等,它有许多有源读写系统所不具备的特点。
(6)RFID系统的连通性作为自动化系统的演进分支RFID读写器,RFID技术需要才能集成现存的跟发展中的自动化技术。重要的是,REID系统需要可以直接与个人计算机、可编程逻辑控制器或工业网络接口组件(现场总线)相连,从而减少安装成本。连通性使RFID技术能够提供灵活的功用,易于集成到广泛的工业应用中去。
(7)多电子标签同时识读性由于平台可能必须同时对多个电子标签进行甄别,因此,对读写器提供的多标签识读性也必须考量。这与读写器的识读性能,电子标签的移动速度等都有关系。
(8)电子标签的封装方式对于不同的工作环境,电子标签的大小、形式决定了电子标签的加装与性能的体现,电子标签的封装方式也有必须考量的参数之一。电子标签的封装方式除了妨碍到平台的工作性能,而且妨碍到系统的安全性能和美观。
对射频识别系统性能指标的检测非常复杂,影响到射频识别系统整体性能的原因众多,包括了产品因素、市场原因或者环境诱因等。
RFID读写器的演进趋势就科技而言,在将来的几年中,RFID技术将再次维持高速发展的势头。电子标签、超高频读写器、系统集成工具、公共服务模式、标准化等方面都将获得新的进展。随着关键科技的不断进步,RFID产品的特点将越来越丰富,应用跟衍生的增值服务也将越来越广泛。
RFID芯片设计与生产科技的演进趋势是芯片性能很低,作用距离最远,读写速度与可靠性更高,成本不断降低。芯片技术将与应用平台整体解决方案紧密结合。
RFID标签封装技术将和印刷、造纸、包装等技术结合,导电油墨印制的低成本标签天线、低成本封装技术将推动RFID标签的大规模生产,并作为将来一段时间内决定产业发展速度的关键原因之一。
RFID读写器设计与生产的演进趋势是读写器将向多功能、多接口、多制式、并向模块化、小型化、便携式、嵌入式方向演进。同时,多读写器协调与互连技术将作为将来发展方向之一。
RFID技术与条码、生物辨识等自动辨别科技,以及与互联网、通信、传感网络等信息技术融合,构筑一个无所不在的网路环境。海量RFID信息处理、传输和安全对RFID的平台集成跟应用科技提出了新的挑战。RFID系统集成工具将向嵌入式、智能化、可重组方向演进,通过建立RFID公共服务模式,将使RFID信息资源的组织、管理跟利用更为深入和广泛。