Rozdiely medzi UHF Gen 2 RFID a HF RFID

V súčasnosti je výkon UHF Gen 2RFID na malých monoméroch na vysokorýchlostných výrobných linkách porovnateľný s výkonom na skriňových paletách v nákladných centrách. Vzhľadom na nízke náklady, UHF RFID spôsobilo, že stará, pomalá a drahá HF 13,56 MHz RFID technológia sa stala zastaranou. Pred rozhodnutím, ktorú technológiu RFID nasadiť, je potrebné pochopiť základné pojmy UHF a HF.

Rádiofrekvenčné vlny obsahujú dve zložky: magnetické vlny a elektrické vlny. Vo všeobecnosti sa HF RFID 13,56 MHz spolieha na "blízke pole" magnetické pole v elektromagnetickom poli, zatiaľ čo UHF RFID 860-960 MHz je žiarenie vzdialeného poľa, ktoré zahŕňa magnetické pole aj elektrické pole. Druh vlny, ktorá reaguje na štítku UHF, závisí od dvoch aspektov: od vzdialenosti medzi anténou štítka RFID a čítačkou RFID.

Keďže sila zložky magnetického poľa vo vlne sa bude rýchlo znižovať. vzdialenosť, môže fungovať len v blízkom poli. Jeho efektívny dosah je obmedzený konštrukciou antény na približne jednu alebo dve vlnové dĺžky. Pretože HF tag používa indukčnú väzbu na snímanie magnetického poľa za účelom príjmu energie. Antény so štítkom HF sú zvyčajne antény indukčného typu, ktoré pôsobia trochu ako cievky, a preto vyžadujú vodivejší materiál a zložitejší výrobný proces ako ekvivalentné antény štítkov UHF. Našťastie HF tagy nemajú mŕtve miesto nad magnetickým poľom a s vhodnou anténou môžu UHF tagy jednoducho zachytiť rovnakú energiu blízkeho poľa, oveľa efektívnejšie a lacnejšie.

Maxwell& Štyri rovnice sú základom pre analýzu a návrh elektromagnetických polí. Faradayov zákon je jednou z týchto štyroch rovníc: „Napätie indukované cievkou v magnetickom poli je úmerné sile a frekvencii magnetického poľa“. To odhaľuje extrémne jednoduchý koncept: čím vyššia frekvencia, tým vyššia účinnosť. Frekvencia UHF je 60-krát vyššia ako HF, čo znamená, že pre účinnosť prepojenia medzi RFID tagom a RFID čítacou anténou je UHF asi 60-násobkom HF.

Tradičný koncept je že UHF RFID nie je vhodné pre štítky na úrovni položiek: štítok je príliš veľký a UHF RFID nemôže fungovať na kvapalinách, kovoch a malých baleniach jednotlivých položiek, ktoré sú blízko seba. A UHF je príliš ďaleko, čo všetko ignoruje skutočnosť, že UHF Gen 2 sa dá použiť v blízkom poli oveľa jednoduchšie a efektívnejšie ako HF. To znamená, že UHF systémy dokážu prečítať oveľa viac vecí, ktoré dokáže HF prečítať, vrátane kvapalín a predmetov s vysokým obsahom kovov. Čo je dôležitejšie, znamená to, že aplikácie na úrovni položiek dokázali vyvážiť rôzne výhody, ktoré prináša štandard UHF Gen 2 pre dodávateľský reťazec. Kľúčom je, ako ovládať blízke pole UHF. Tento komponent vo vysokofrekvenčných vlnách je obzvlášť vhodný pre prácu RFID na úrovni položiek na veľmi krátku vzdialenosť. Aplikácie využívajúce riešenia UHF Gen 2 v blízkom poli rastú.

V decembri 2004 spoločnosť EPC global schválila protokol UHF Gen 2, výsledkom čoho je prvý globálny štandard RFID. Odvtedy sa na trhu objavilo mnoho produktov, ktoré tento štandard spĺňajú. Táto popularita dokazuje všadeprítomnosť od jednotlivých položiek, kontajnerov až po palety, predmety používané v blízkom i vzdialenom poli a materiály pokrývajúce kvapaliny, kovy, tesne zabalené a zabalené položky atď.

O tri roky neskôr Vývojári produktov HF museli tento štandard schváliť. Naopak, najnovšia špecifikácia HF autorov rozčarovala. Podľa Kena Lainga, štandardného spisovateľa pre HF "V2" (HF verzia UHF Gen 2), práca bola zatiaľ obmedzená, existujú obmedzené vylepšenia existujúcich štandardov a objavujú sa niektoré komerčné produkty.

Laing verí, že spoločnosti kódujúce EPC na Gen 2 HF tagoch uvidia výkon vylepšenia v porovnaní s kódovaním EPC na aktuálne populárnej HF norme ISO 15693. Povedal, že podľa výsledkov aktualizácie RFID, hoci zlepšenie nie je ohromujúce, je stále oveľa lepšie ako produkty HF momentálne na trhu. Možno je dôležité, že aj keď je norma schválená, takzvané kvalifikované produkty V2 ju v prvom rade nespĺňajú. Bude to trvať dlho, a aj keď je teraz k dispozícii, nedosiahne súčasný výkon UHF Gen 2.

Tento článok sa však vracia, aby sme pokračovali v diskusii o frekvenciách, pretože súvisí so skutočným nasadením.

Zvážte nasledujúce faktory:

* UHF Gen 2 pokrýva rôzne aplikácie vo všetkých globálnych dodávateľských reťazcoch;

* UHF Gen 2 je účinný na všetkých typoch materiálov produktu vrátane kvapalín a kovových materiálov.

Pokiaľ ide o UHF Gen 2, je v technológii HF RFID nadbytočný, pretože:

* Neexistuje nič, HF môže dosiahnuť, ale UHF nie;

* Veľa vecí, ktoré HF nemôže dosiahnuť, ale UHF môže dosiahnuť. HF môže osloviť iba malú časťrozsiahle pole UHF RFID.

Pre aplikácie RFID je UHF „nadmnožinou“; RFID. Produkty vyhovujúce tomuto štandardu sú schopné manipulovať so širokým spektrom položiek, kontajnerov, paliet, všetkých materiálov a typov obalov a zároveň ponúkajú oveľa vyššiu priepustnosť ako HF.

Správne nasadený UHF Gen 2 systém bude fungovať dobre na veľkých alebo malých predmetoch, kvapalinách alebo kovoch, ako aj na kontajneroch a paletách, čím účinne eliminuje HF, ktoré existovalo pred blízkopoľným UHF Gen 2. Má výhody na úrovni položiek. Áno, kvapaliny môžu absorbovať RF energiu a kovy môžu odrážať RF energiu, ale to všetko je potrebné zvážiť vo vzdialenom poli, nie v blízkom poli. V skutočnosti, keďže správne navrhnutá UHF anténa môže byť použitá v blízkom aj vzdialenom poli, môže skutočne použiť pripojený kov ako predĺženie antény! Ale HF tagy nemôžu, pretože im chýbajú prostriedky na spojenie elektrického poľa. Poďme sa však ponoriť trochu ďalej do praktických dôsledkov nasadenia HF RFID systému.

Spočiatku nebolo HF schopné dosiahnuť aplikácie na diaľku, čo znamenalo, že nebolo možné používa sa pre kontajnery a palety, ktoré vyžadujú RFID na vzdialenú prácu v skladoch a logistických centrách. Preto bola aplikačná vzdialenosť HF obmedzená na blízke pole.

Preto spoločnosti, ktoré si vyberú HF na identifikáciu štítkov na úrovni položiek, musia tiež nasadiť UHF Gen 2 na identifikáciu kontajnerov a paliet. V súčasnosti je potrebné brať do úvahy viacero zložitých faktorov, ako je architektúra viacerých kanálov, náklady, zložitosť, efektívnosť a údržba. Preto, ak si myslíte, že digitálna logistika nie je náročná, narazíte na stenu. Tieto tiež vyžadujú, aby sme zvážili niektoré ekonomické faktory: Štítky UHF Gen 2 budú vždy lacnejšie ako štítky HF.

V skutočnosti, keďže štítky UHF sa ľahko vyrábajú, budú 2-3 krát lacnejšie. Na rozdiel od HF štítkov sú štítky UHF Gen 2 obzvlášť vhodné pre jednoduché, vysokorýchlostné výrobné technológie, kde je proces upgradovania obzvlášť dobrý. Vďaka jednoduchosti UHF Gen 2 a jednovrstvovej štruktúre antény ju možno vyrobiť pomocou lacného procesu s vodivým atramentom. UHF je veľmi praktické a ekonomické pásmo pre dodržiavanie noriem. V skutočnosti ten istý čip UHF Gen 2 navrhnutý pre veľký dosah a použitý na veľkom podnose možno použiť aj s blízkou anténou s priemerom len 6 mm alebo tak – takéto štítky sú oveľa menšie a lacnejšie ako predtým široko používané štítky HF. viac plus lepší výkon.

Ďalšou výhodou štruktúry antény UHF je, že keď sú položky naskladané veľmi blízko seba, štítky UHF nevrhajú RF "tieň"; na susedných predmetoch. Anténa HF tag nie je tento prípad. Anténa sa skladá z hrubej kovovej cievky, ktorá môže tvoriť magnetický štít pre susedné štítky, aby ju čitateľ mohol prečítať. UHF má preto spoľahlivejší výkon.

Neustály vývoj technológie UHF Gen 2 ďalej rozšíri rozdiel v nákladoch, výkone a funkciách medzi ňou a HF technológiou a túto medzeru HF nikdy nepremostí. Toto je základný bod, pretože ekonomika UHF Gen 2 skutočne ťaží z fyziky pásma UHF. Pri prevádzke RFID je účinnosť frekvenčného pásma UHF 60-krát vyššia ako účinnosť frekvenčného pásma HF.

Ak je cieľom prepojená komunikácia medzi štítkami RFID a čítačkami RFID, UHF má mnoho výhod oproti menej schopným HF riešenia. Pretože UHF Gen 2 má vysokú rýchlosť, vysokú spoľahlivosť a flexibilitu prevádzky. To je dôvod, prečo generálna riaditeľka Blue Vector – Nancy Andersonová dospela k záveru: „VF už veľmi nepoužívame, pretože nie je taká flexibilná ako UHF.“

Julie Kuhn z Cardinal Health, manažér Pedigree, mi to vysvetlil. "Nemôžete dosiahnuť rýchlosť čítania UHF tagov s HF tagmi. To znamená, že naše dopravné pásy nemôžu ísť rýchlejšie, ako je najnižšia rýchlosť čítania." Toto je veľké obmedzenie, ktoré ovplyvní priepustnosť objednávok pre distribútorov. "Práve teraz," pokračovala, "objednávky vyzdvihujeme do 20:00. a odosielať ich od 5:30. Táto zložitá architektúra UF/UHF obmedzí našu schopnosť udržiavať čas na doplnenie nákladného listu" .

To zhoršuje problém s multiprotokolovými architektúrami. A bohužiaľ, vyriešenie týchto problémov pomocou zariadení schopných čítať HF aj UHF tagy – tj multiprotokolové RFID čítačky – vytvára len ďalšie problémy. Tieto problémy zahŕňajú zložitejšie, drahšie a sofistikovanejšie snímače s nižšou rýchlosťou čítania a menej spoľahlivými čítaniami, pretože snímač musí pravidelne pokrývať viacero údajov. Ide o kompromis. Tieto problémy vznikajú v dodávateľskom reťazci, keď sa používa viacero protokolov prenášajúcich dáta.

Kým Gen 2 rieši tieto problémy konkurencie a nekompatibility so štandardmi UHF, samotná HF technológia má tiež tieto problémy. Medzi relevantné normy, ktoré sa v súčasnosti používajú, patria ISO 14443, ISO15693 a EPCglobal HF Class 1. V závislosti od zvolenej technológie a štandardu pre nasadenie, údržbu a modernizáciu architektúry hybridného systému je samozrejmé, že je potrebné riadiť príslušné dátové formáty, a to aj ekonomicky a logisticky. nie je potrebné podporovať samostatné UHF a HF architektúry O čo ide.

Stratégia kontinuity, ktorú podnik nakoniec prijal, má veľký vplyv na nadväzujúce Obchodovanie partnermi a postupne preniknú do celého dodávateľského reťazca. Tento scenár sa dnes deje v niektorých oblastiach medicíny, kde systém zmiešaných protokolov, ktorý sa tu používa, bráni spoľahlivej priepustnosti tovaru. Julie Kuhn dodala: „Zameriavame sa na to, ako môžeme skombinovať všetky technológie do jedinej technológie a vytvoriť tak vysoko automatizované prostredie, v ktorom môžeme zachytiť genealogické informácie o položke na úrovni položky a kontajnera a zachovať našu existujúcu vysokú priepustnosť.“ ;