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浅析超高频RFID标签一致性的近场检测技术

日期:2024-12-19

乾元坤和编辑

射频识别RFID技术是一种利用射频通信实现的非接触自动识别技术,具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点,广泛应用在物流、制造、交通运输、医疗、防伪、资产管理等公共信息服务行业。而UHF频段的RFID标签是RFID系统最重要组成部分,针对一致性检测的技术手段还是空白,本文从实践测试出发,提出RSSI的近场检测技术。

超高频RFID标签

1 RFID标签一致性及检测技术

RFID标签一致性是指标签的基本特性相同,其他特性相类似,将基本特性量化,并通过技术手段鉴别[4]。本文描述的RFID标签一致性,是针对UHF频段RFID标签读写性能,这一特性对于RFID标签是最基本、最重要的特性,也是很难批量检测的特性。

标签一致性采用近场检测技术,而不是采用远距离检测,是因为实验室远距离检测需要具备远距离条件的场地和建设配套的大型屏蔽室。其建设周期和建设成本是限制远距离检测标签一致性的重要因素。

本文采用接收信号强度指示进行数值量化,通过近场射频识别技术,对屏蔽环境下的RFID标签批量检测一致性。其中近场射频识别采用0.1 mm近场天线作为检测采集终端。

2 近场天线的研制

在UHF射频识别系统中,偶极子天线及其变形结构是最常用的天线,本文所涉及的近场天线是基于传统的半波长偶极子天线变换成长方形结构以便实现小型化。UHF频段近场天线采用弯折偶极子天线结构,可极大地减小天线的尺寸。

3 RSSI一致性检测

接收信号强度指示RSSI(Received Signal Strength Indicator)是指真实的接收信号强度与最优接收信号强度等级间的差值,它的实现是在反向接收通道基带接收滤波器之后进行的。在无源射频识别(RFID)系统读写器中主要是指标签反射信号的信号强度。由RSSI指示产生的检测法因为借助较少的硬件设备来实现,所以是一种廉价的检测技术。

超高频RFID标签一致性的近场检测技术

射频识别RFID电子标签检测机使用卷筒式电子标签套装,标签的频段为900 MHz,对18000-6C协议的电子标签性能及协议检测,适用标签的宽度2 cm~10 cm,检测速率为10 000 pcs/h,可进行读检测及写EPC功能,可进行超高频电子标签的“TID”“EPC”“KILLPWD”这些功能初始化以及读操作。调节设置读写器天线的功率、链路、标签锁及解锁操作。该设备采用全自动控制,具有变频调速、自动记米数、记张数、设定长度自动停车、报警、放卷、自动纠偏控制、气胀轴收料、张力控制等功能,整机结构紧凑,具有速度快、分切准确、操作简单、运行平稳等优点。

在分析RFID标签一致性及其检测技术基础上,提出近场天线技术作为数据采集手段,分析弯折偶极子天线作为近场天线,实现0.1 mm近场天线的方法,采用RSSI及数理统计作为一致性检测参数,并确定检测阈值。采用超高频RFID标签一致性检测技术,实现全自动快速批量检测,提高快速检测手段,对于RFID标签在商业应用中大批量应用具有重要意义。

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