UHF Gen 2 RFID ile HF RFID arasındaki farklar

Şu anda, UHF Gen 2RFID'nin yüksek hızlı üretim hatlarındaki küçük monomerlerdeki performansı, yük merkezlerindeki kutu pAletlerdeki performansa benzerdir. Düşük maliyeti nedeniyle, UHF RFID eski, yavaş ve pahalı HF 13.56 MHz RFID teknolojisinin modası geçmiş olmasına neden olmuştur. Hangi RFID teknolojisinin kullanılacağına karar vermeden önce, UHF ve HF'nin temel kavramlarını anlamak gerekir.

Radyo frekans dalgaları iki bileşenden oluşur: manyetik dalgalar ve elektrik dalgaları. Genel olarak, HF RFID 13.56 MHz elektromanyetik alandaki "yakın alan" manyetik alanına dayanırken, UHF RFID 860-960 MHz hem manyetik alanı hem de elektrik alanını içeren uzak alan radyasyonudur. UHF etiketinde yanıt veren dalga türü iki unsura bağlıdır: RFID etiket anteni ile RFID Okuyucu arasındaki mesafe.

Dalgadaki manyetik alan bileşeninin gücü mesafeyle hızla azalacağından, yalnızca yakın alanda çalışabilir. Etkili menzili, anten yapısı tarafından yaklaşık bir veya iki dalga boyuyla sınırlıdır. HF etiketi, enerji almak için manyetik alanı algılamak amacıyla endüktif kuplaj kullandığından. HF etiket antenleri genellikle bobinler gibi davranan ve bu nedenle eşdeğer UHF etiket antenlerinden daha fazla iletken malzeme ve daha karmaşık bir üretim süreci gerektiren endüktif tip antenlerdir. Neyse ki, HF etiketlerinin manyetik alanın üzerinde ölü bir noktası yoktur ve uygun bir antenle, UHF etiketleri aynı yakın alan enerjisini çok daha verimli ve uygun maliyetli bir şekilde kolayca yakalayabilir.

Maxwell'in dört denklemi, elektromanyetik alanların analizi ve tasarımı için temeldir. Faraday yasası şu dört denklemden biridir: "Bir manyetik alandaki bobin tarafından indüklenen voltaj, manyetik alanın gücü ve frekansıyla orantılıdır". Bu son derece basit bir kavramı ortaya koyar: frekans ne kadar yüksekse, verimlilik o kadar yüksektir. UHF'nin frekansı HF'nin 60 katıdır, bu da RFID etiketi ile RFID okuyucu anteni arasındaki enerji birleştirme verimliliği için UHF'nin HF'nin yaklaşık 60 katı olduğu anlamına gelir.

Geleneksel kavram, UHF RFID'nin ürün düzeyindeki etiketler için uygun olmadığıdır: etiket çok büyüktür ve UHF RFID, birbirine yakın olan sıvılar, metaller ve küçük tek ürünlü paketler üzerinde çalışamaz. Ve UHF çok uzaktadır, bunların hepsi UHF Gen 2'nin yakın alanda HF'den çok daha kolay ve verimli bir şekilde kullanılabileceği gerçeğini göz ardı eder. Bu, UHF sistemlerinin HF'nin okuyabildiğinden çok daha fazla şeyi okuyabileceği anlamına gelir; buna sıvılar ve yüksek metal içeriğine sahip ürünler de dahildir. Daha da önemlisi, bu, ürün düzeyindeki uygulamaların UHF Gen 2 standardının tedarik zincirine getirdiği çeşitli faydaları dengeleyebildiği anlamına gelir. Önemli olan, UHF'nin yakın alanının nasıl kontrol edileceğidir. Radyo frekans dalgasındaki bu bileşen, çok kısa mesafede ürün düzeyindeki RFID çalışmaları için özellikle uygundur. Yakın alan UHF Gen 2 çözümlerini kullanan uygulamalar büyüyor.

EPC global, Aralık 2004'te UHF Gen 2 protokolünü onaylayarak ilk küresel RFID standardını ortaya çıkardı. O zamandan beri, pazar bu standardı karşılayan birçok ürün gördü. Bu popülerlik, tek ürünlerden, konteynerlere, paletlere, hem yakın alanda hem de uzak alanda kullanılan nesnelere ve sıvıları, metalleri, sıkıca paketlenmiş ve ambalajlanmış ürünleri vb. kapsayan malzemelere kadar her yerde bulunmayı kanıtlıyor.

Üç yıl sonra, HF ürün geliştiricileri standardı onaylamak zorunda kaldı. Aksine, en son HF spesifikasyonu, taslak hazırlayanları hayal kırıklığına uğrattı. HF "V2" için standart yazarı olan Ken Laing'e göre (UHF Gen 2'nin HF versiyonu), çalışmalar şimdiye kadar sınırlıydı, mevcut standartlarda sınırlı iyileştirmeler ve ortaya çıkan bazı ticari ürünler vardı.

Laing, Gen 2 HF etiketlerinde EPC kodlayan şirketlerin, şu anda popüler olan HF standardı ISO 15693'te EPC kodlayan şirketlere kıyasla performans iyileştirmeleri göreceğine inanıyor. RFID Güncellemesi sonuçlarına göre, iyileştirme dünyayı sarsacak düzeyde olmasa da, şu anda piyasada bulunan HF ürünlerinden çok daha iyi olduğunu söyledi. Belki de önemli nokta, standart onaylanmış olsa bile, sözde nitelikli V2 ürünlerinin ilk etapta bunu karşılamayacak olmasıdır. Uzun zaman alacak ve şu anda mevcut olsa bile, UHF Gen 2'nin mevcut performansına ulaşamayacak.

Ancak, bu makale gerçek dağıtımla ilgili olduğu için frekans tartışmasına bakmaya devam etmek için geri dönüyor.

Aşağıdaki faktörleri göz önünde bulundurun:

* UHF Gen 2, tüm küresel tedarik zincirlerindeki çeşitli uygulamaları kapsar;

* UHF Gen 2, sıvılar ve metal malzemeler dahil olmak üzere her türlü ürün malzemesi üzerinde etkilidir.

Bu nedenle UHF Gen 2 söz konusu olduğunda, HF RFID teknolojisinde gereksizdir çünkü:

* HF'nin başarabileceği ancak UHF'nin başaramayacağı hiçbir şey yoktur;

* HF'nin başaramayacağı ancak UHF'nin başarabileceği birçok şey vardır. HF, bu konunun yalnızca küçük bir kısmını ele alabilirUHF RFID'nin geniş alanı.

RFID uygulamaları için UHF, RFID'nin bir "üst kümesi"dir. Bu standarda uygun ürünler, çok çeşitli öğeleri, konteynerleri, paletleri, tüm malzemeleri ve paketleme türlerini işleyebilir ve ayrıca HF'den çok daha yüksek verim oranları sunar.

Uygun şekilde konuşlandırılmış bir UHF Gen 2 sistemi, büyük veya küçük öğeler, sıvılar veya metaller ile konteynerler ve paletler üzerinde gayet iyi çalışacak ve yakın alan UHF Gen 2'den önce var olan HF'yi etkili bir şekilde ortadan kaldıracaktır. Öğe düzeyinde avantajları vardır. Evet, sıvılar RF enerjisini emebilir ve metaller RF enerjisini yansıtabilir, ancak bunların hepsi yakın alanda değil, uzak alanda dikkate alınması gereken şeylerdir. Aslında, uygun şekilde tasarlanmış bir UHF etiket anteni hem yakın alanda hem de uzak alanda kullanılabildiğinden, Takılı metali antenin bir uzantısı olarak kullanabilir! Ancak HF etiketler bunu yapamaz, çünkü elektrik alanı birleştirme araçlarından yoksundurlar. Bununla birlikte, bir HF RFID sisteminin dağıtımının pratik etkilerine biraz daha derinlemesine bakalım.

HF, başlangıçta uzak alan uygulamaları elde edemedi, bu da depolarda ve lojistik merkezlerinde uzaktan çalışmak için RFID gerektiren konteynerler ve paletler için kullanılamayacağı anlamına geliyordu. Bu nedenle, HF'nin uygulama mesafesi yakın alanla sınırlıydı.

Bu nedenle, ürün düzeyinde etiket tanımlaması için HF'yi seçen şirketler, konteyner ve palet tanımlaması için de UHF Gen 2'yi dağıtmalıdır. Günümüzde, çok kanallı veri taşıma mimarisi, maliyet, karmaşıklık, verimlilik ve bakım gibi birden fazla karmaşık faktör aynı anda dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, dijital lojistiğin zor olmadığını düşünüyorsanız, bir duvara toslayacaksınız. Bunlar ayrıca bazı ekonomik faktörleri de dikkate almamızı gerektirir: UHF Gen 2 etiketleri her zaman HF etiketlerinden daha ucuz olacaktır.

Aslında, UHF etiketlerinin üretimi kolay olduğundan, 2-3 kat daha ucuz olacaklardır. HF etiketlerinin aksine, UHF Gen 2 etiketleri özellikle süreç yükseltmelerinin özellikle iyi olduğu basit, yüksek hızlı üretim teknolojileri için oldukça uygundur. UHF Gen 2'nin basitliği ve tek katmanlı anten yapısı sayesinde, ucuz bir iletken mürekkep işlemi kullanılarak üretilebilir. UHF, standartlara uyum için oldukça pratik ve ekonomik bir banttır. Aslında, uzun menzil için tasarlanmış ve büyük bir tepside kullanılan aynı UHF Gen 2 çipi, 6 mm veya daha küçük bir yakın alan anteniyle de kullanılabilir - bu tür etiketler daha önce yaygın olarak kullanılan HF etiketlerinden çok daha küçük ve ucuzdur Çok daha fazlası, ayrıca daha iyi performans.

UHF anten yapısının bir diğer avantajı da, öğeler birbirine çok yakın istiflendiğinde, UHF etiketlerinin bitişik öğelere bir RF "gölgesi" düşürmemesidir. HF etiket anteni böyle değildir. Anten, bitişik etiketler için manyetik bir kalkan oluşturabilen kalın bir metal bobinden oluşur, böylece okuyucu onu okuyabilir. Bu nedenle, UHF daha güvenilir bir performansa sahiptir.

UHF Gen 2 teknolojisinin sürekli gelişimi, bununla HF teknolojisi arasındaki maliyet, performans ve işlev farkını daha da genişletecektir ve bu fark HF tarafından asla kapatılamayacaktır. Bu temel noktadır, çünkü UHF Gen 2'nin ekonomisi aslında UHF bandının fiziğinden faydalanmaktadır. RFID operasyonu için, UHF frekans bandının verimliliği HF frekans bandının 60 katıdır.

Amaç RFID etiketleri ile RFID okuyucuları arasında eşleştirilmiş iletişim ise, UHF'nin daha az yetenekli HF çözümlerine göre birçok avantajı vardır. Çünkü UHF Gen 2 yüksek hıza, yüksek güvenilirliğe ve çalışma esnekliğine sahiptir. Bu nedenle Blue Vector'ün CEO'su Nancy Anderson, "HF'yi artık çok fazla kullanmıyoruz çünkü UHF kadar esnek değil" sonucuna vardı.

Pedigree yöneticisi olan Cardinal Health'ten Julie Kuhn bunu bana açıkladı. "HF etiketleriyle UHF etiketlerinin okuma hızlarına ulaşamazsınız. Bu, konveyör bantlarımızın en yavaş okuma hızından daha hızlı gidemeyeceği anlamına gelir." Bu, dağıtımcılar için sipariş verimini etkileyecek büyük bir sınırlamadır. "Şu anda," diye devam etti, "siparişleri akşam 8:00'e kadar alıyoruz ve sabah 5:30'da gönderiyoruz. Bu karmaşık UF/UHF mimarisi, konşimento doldurma süresini koruma yeteneğimizi sınırlayacaktır" .

Bu, çoklu protokol mimarilerindeki sorunu daha da kötüleştirir. Ve ne yazık ki, bu sorunları hem HF hem de UHF etiketlerini okuyabilen cihazlarla çözmek, yani çoklu protokol RFID okuyucular, yalnızca daha fazla sorun yaratır. Bu sorunlar, daha düşük okuma hızlarına ve daha az güvenilir okumalara sahip daha karmaşık, daha maliyetli ve daha sofistike sorgulayıcıları içerir çünkü sorgulayıcı periyodik olarak birden fazla okumayı kapsamalıdır. Bu bir uzlaşmadır. Bu sorunlar, birden fazla veri taşıma protokolü kullanıldığında tedarik zinciri boyunca ortaya çıkar.

Gen 2, bu rekabet ve UHF standartlarıyla uyumsuzluk sorunlarını çözerken, HF teknolojisinin kendisi de bu sorunlara sahiptir. Şu anda kullanılan ilgili standartlar arasında ISO 14443, ISO15693 ve EPCglobal HF Sınıf 1. Seçilen teknolojiye ve standarda bağlı olarak, hibrit bir sistem mimarisini dağıtmak, sürdürmek ve yükseltmek için, ekonomik ve lojistik olarak bile ilgili veri formatlarını yönetme ihtiyacı olduğu söylenmeden geçilemez, ayrı UHF ve HF mimarilerini desteklemeye gerek yoktur. Amaç nedir.

Kuruluş tarafından nihayetinde benimsenen süreklilik stratejisi, alt akış ticaret ortakları üzerinde büyük bir etkiye sahiptir ve kademeli olarak tüm tedarik zincirine nüfuz edecektir. Bu senaryo, bugün tıpta bazı alanlarda gerçekleşmektedir ve burada kullanılan karma protokol sistemi, malların güvenilir verimini engellemektedir. Julie Kuhn, "Odak noktamız, tüm teknolojileri tek bir teknolojide nasıl birleştirebileceğimiz, bir öğenin soyağacı bilgilerini öğe ve konteyner düzeyinde yakalayabileceğimiz ve mevcut yüksek Verimimizi koruyabileceğimiz son derece otomatik bir ortam oluşturmaktır." diye ekledi.