Rozdíly mezi UHF Gen 2 RFID a HF RFID

V současnosti je výkon UHF Gen 2RFID na malých monomerech na vysokorychlostních výrobních linkách srovnatelný s výkonem na krabicových paletách v nákladních centrech. Kvůli nízkým nákladům způsobila UHF RFID zastaralou starou, pomalou a drahou HF 13,56 MHz RFID technologii. Před rozhodnutím, kterou technologii RFID nasadit, je nutné porozumět základním konceptům UHF a HF.

Radiofrekvenční vlny obsahují dvě složky: magnetické vlny a elektrické vlny. Obecně platí, že HF RFID 13,56 MHz spoléhá na "blízké pole". magnetické pole v elektromagnetickém poli, zatímco UHF RFID 860-960 MHz je záření vzdáleného pole, které zahrnuje jak magnetické pole, tak elektrické pole. Druh vlny, která reaguje na štítku UHF, závisí na dvou aspektech: na vzdálenosti mezi anténou štítku RFID a čtečkou RFID.

Vzhledem k tomu, že síla složky magnetického pole ve vlně se vzdáleností rychle klesá, může fungovat pouze v blízkém poli. Jeho efektivní dosah je omezen konstrukcí antény na přibližně jednu nebo dvě vlnové délky. Protože HF tag používá indukční vazbu ke snímání magnetického pole za účelem příjmu energie. HF štítkové antény jsou obvykle antény indukčního typu, které působí poněkud jako cívky, a proto vyžadují vodivější materiál a složitější výrobní proces než ekvivalentní UHF štítkové antény. Naštěstí HF tagy nemají mrtvé místo nad magnetickým polem a s vhodnou anténou mohou UHF tagy snadno zachytit stejnou energii blízkého pole, mnohem efektivněji a levněji.

Základem pro analýzu a návrh elektromagnetických polí jsou Maxwellovy čtyři rovnice. Faradayův zákon je jednou z těchto čtyř rovnic: „Napětí indukované cívkou v magnetickém poli je úměrné síle a frekvenci magnetického pole“. To odhaluje extrémně jednoduchý koncept: čím vyšší frekvence, tím vyšší účinnost. Frekvence UHF je 60krát vyšší než u HF, což znamená, že pro účinnost energetického propojení mezi štítkem RFID a anténou čtečky RFID je UHF asi 60krát vyšší než frekvence HF.

Tradiční koncept je, že UHF RFID není vhodný pro štítky na úrovni položek: štítek je příliš velký a UHF RFID nemůže fungovat na kapaliny, kovy, které jsou blízko sebe a malé balíčky. A UHF je příliš daleko, což vše ignoruje skutečnost, že UHF Gen 2 lze použít v blízkém poli mnohem snadněji a efektivněji než HF. To znamená, že UHF systémy dokážou přečíst mnohem více věcí, které HF dokáže přečíst, včetně kapalin a předmětů s vysokým obsahem kovů. Ještě důležitější je, že to znamená, že aplikace na úrovni položek byly schopny vyvážit různé výhody, které přináší standard UHF Gen 2 dodavatelskému řetězci. Klíčem je, jak ovládat blízké pole UHF. Tato složka v radiofrekvenční vlně je zvláště vhodná pro práci s RFID na úrovni položek na velmi krátkou vzdálenost. Aplikace využívající řešení UHF Gen 2 pro blízké pole rostou.

V prosinci 2004 společnost EPC global schválila protokol UHF Gen 2, jehož výsledkem je první globální standard RFID. Od té doby se na trhu objevilo mnoho produktů, které tento standard splňují. Tato popularita dokazuje všudypřítomnost od jednotlivých položek, kontejnerů až po palety, předměty používané v blízkém i vzdáleném poli a materiály pokrývající kapaliny, kovy, těsně zabalené a zabalené položky atd.

O tři roky později museli vývojáři produktů HF tento standard schválit. Poslední specifikace HF naopak autory rozčarovala. Podle Kena Lainga, standardního spisovatele pro HF "V2" (HF verze UHF Gen 2), práce byly zatím omezené, s omezenými vylepšeními stávajících standardů a objevují se některé komerční produkty.

Laing věří, že společnosti kódující EPC na HF tagech Gen 2 zaznamenají zlepšení výkonu ve srovnání s kódováním EPC na aktuálně populární HF normu ISO 15693. Řekl, že podle výsledků RFID Update je to stále mnohem lepší než aktualizace sha HF. aktuálně na trhu. Důležitým bodem snad je, že i když je norma schválena, takzvané kvalifikované produkty V2 ji v první řadě nesplní. Bude to trvat dlouho, a i když je nyní k dispozici, nedosáhne aktuálního výkonu UHF Gen 2.

Tento článek se však vrací, abychom se i nadále zabývali debatou o frekvenci, protože souvisí se skutečným nasazením.

Zvažte následující faktory:

* UHF Gen 2 pokrývá různé aplikace ve všech typech UHF Gen 2; 2 je efektivní na všech typech UHF Gen 2 produktových materiálů, včetně kapalin a kovových materiálů.

Pokud jde o UHF Gen 2, je v technologii HF RFID redundantní, protože:

* Neexistuje nic, co by HF mohlo dosáhnout, ale UHF ne;

* Mnoho věcí, které HF nemůže dosáhnout, ale UHF může dosáhnout. HF může oslovit pouze malou částrozsáhlé pole UHF RFID.

Pro RFID aplikace je UHF "superset"; RFID. Produkty vyhovující tomuto standardu jsou schopné manipulovat s širokou škálou položek, kontejnerů, palet, všech materiálů a typů obalů a také nabízejí mnohem vyšší propustnost než HF.

Správně nasazený systém UHF Gen 2 bude fungovat dobře na velké nebo malé předměty, kapaliny nebo kovy, stejně jako na kontejnery a palety, čímž účinně eliminuje výhody pole UHF, které existovaly dříve na úrovni UHF. Ano, kapaliny mohou absorbovat vysokofrekvenční energii a kovy mohou odrážet vysokofrekvenční energii, ale to vše je třeba vzít v úvahu ve vzdáleném poli, nikoli v blízkém poli. Ve skutečnosti, protože správně navržená UHF anténa může být použita v blízkém i vzdáleném poli, může ve skutečnosti použít připojený kov jako prodloužení antény! Ale HF tagy nemohou, protože postrádají prostředky pro vazbu elektrického pole. Nicméně pojďme se ponořit trochu dále do praktických důsledků nasazení HF RFID systému.

Zpočátku nebylo HF schopno dosáhnout dalekosáhlých aplikací, což znamenalo, že nemohlo být použito pro kontejnery a palety, které vyžadovaly RFID pro vzdálenou práci ve skladech a logistických centrech. Proto byla aplikační vzdálenost HF omezena na blízké pole.

Proto společnosti, které si vyberou HF pro identifikaci štítků na úrovni položek, musí také nasadit UHF Gen 2 pro identifikaci kontejnerů a palet. V dnešní době je třeba brát v úvahu více komplexních faktorů, jako je vícekanálová architektura datového ložiska, náklady, složitost, účinnost a údržba. Pokud si tedy myslíte, že digitální logistika není obtížná, narazíte na zeď. Tyto také vyžadují, abychom zvážili některé ekonomické faktory: Štítky UHF Gen 2 budou vždy levnější než štítky HF.

Ve skutečnosti, protože štítky UHF se snadno vyrábějí, budou 2-3krát levnější. Na rozdíl od HF štítků jsou štítky UHF Gen 2 zvláště vhodné pro jednoduché, vysokorychlostní výrobní technologie, kde je proces upgradu obzvláště dobrý. Díky jednoduchosti UHF Gen 2 a jednovrstvé anténní struktuře ji lze vyrobit pomocí levného procesu s vodivým inkoustem. UHF je velmi praktické a ekonomické pásmo pro dodržování norem. Ve skutečnosti lze stejný čip UHF Gen 2 navržený pro velký dosah a použitý na velkém zásobníku použít také s anténou pro blízké pole o průměru 6 mm nebo tak podobně – takové štítky jsou mnohem menší a levnější než dříve široce používané štítky HF Mnohem více a navíc lepší výkon.

Další výhodou struktury antény UHF je to, že když jsou položky naskládány velmi blízko u sebe, štítky UHF nevrhají ani RF štítky. na sousední položky. Anténa HF tag není tento případ. Anténa je složena ze silné kovové cívky, která může tvořit magnetické stínění pro sousední tagy, takže ji čtenář může číst. Proto má UHF spolehlivější výkon.

Neustálý vývoj technologie UHF Gen 2 dále rozšíří mezeru v nákladech, výkonu a funkcích mezi ní a HF technologií a tuto mezeru nikdy nepřemostí HF. Toto je základní bod, protože ekonomika UHF Gen 2 ve skutečnosti těží z fyziky pásma UHF. Pro provoz RFID je účinnost frekvenčního pásma UHF 60krát vyšší než frekvenčního pásma HF.

Pokud je cílem spřažená komunikace mezi RFID štítky a čtečkami RFID, UHF má mnoho výhod oproti méně schopným HF řešením. Protože UHF Gen 2 má vysokou rychlost, vysokou spolehlivost a flexibilitu provozu. To je důvod, proč generální ředitelka Blue Vector - Nancy Andersonová dospěla k závěru: "VF již moc nepoužíváme, protože není tak flexibilní jako UHF."

Julie Kuhn z Cardinal Health, manažerka Pedigree, mi to vysvětlila. "S HF tagy nemůžete dosáhnout rychlosti čtení UHF tagů. To znamená, že naše dopravní pásy nemohou jet rychleji, než je nejnižší rychlost čtení." To je velké omezení, které ovlivní propustnost objednávek pro distributory. "Právě teď," pokračovala, "objednávky vyzvedáváme do 20:00. a odesílají je od 5:30 ráno. Tato složitá architektura UF/UHF omezí naši schopnost udržovat čas na doplnění nákladního listu" .

To zhoršuje problém s víceprotokolovými architekturami. A bohužel řešení těchto problémů pomocí zařízení schopných číst jak HF, tak UHF tagy – tj. multiprotokolové RFID čtečky – vytváří jen další problémy. Tyto problémy zahrnují složitější, nákladnější a sofistikovanější dotazovače s nižší četností čtení a méně spolehlivými čteními, protože dotazovač musí periodicky pokrývat několik. Jedná se o kompromis. Tyto problémy vznikají v dodavatelském řetězci, když je použito více protokolů pro přenos dat.

Zatímco Gen 2 řeší tyto problémy konkurence a nekompatibility se standardy UHF, samotná HF technologie má také tyto problémy. Mezi relevantní normy, které se v současnosti používají, patří ISO 14443, ISO15693 a EPCglobal HF Class 1. V závislosti na zvolené technologii a standardu pro nasazení, údržbu a modernizaci architektury hybridního systému je samozřejmé, že je potřeba spravovat příslušné datové formáty, a to i ekonomicky a logisticky, není potřeba podporovat samostatné architektury UHF a HF O co jde především o Obchodní strategii. partnerů a postupně pronikne do celého dodavatelského řetězce. Tento scénář se dnes odehrává v některých oblastech medicíny, kde zde používaný systém smíšených protokolů brání spolehlivému průchodu zboží. Julie Kuhn dodala: "Naše zaměření je na to, jak můžeme spojit všechny technologie do jediné technologie, čímž vytvoříme vysoce automatizované prostředí, kde můžeme zachytit genealogické informace položky na úrovni položky a kontejneru a zachovat naši stávající vysokou propustnost."