超高頻RFID系統(tǒng)，由閱讀器通過(guò)天線發(fā)射指令給標(biāo)簽，完成閱讀器與標(biāo)簽之間的通信。其中，閱讀器天線、標(biāo)簽天線以及閱讀器天線與標(biāo)簽之間的通道涉及到電磁場(chǎng)的相關(guān)知識(shí)，比較晦澀，但是如果解決不好，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)串讀與漏讀現(xiàn)象發(fā)生，這也是超高頻RFID至今不穩(wěn)定的根本原因所在。小編嘗試以簡(jiǎn)單的方式細(xì)細(xì)分析。

一、串讀原因分析

問(wèn)題1：下圖1為天線理論課本上常用的天線輻射隨角度變化圖，即天線方向性圖。一般情況下，可使用角度在A點(diǎn)到C點(diǎn)的角度范圍內(nèi)（A點(diǎn)和C點(diǎn)的功率較B點(diǎn)小一半，即功率小3dB），角度大小由天線決定（涉及天線選型）。然而在超高頻RFID系統(tǒng)中，由于信號(hào)是雙向的，所以整個(gè)鏈路上，信號(hào)功率AC點(diǎn)較B點(diǎn)小6dB，從而導(dǎo)致閱讀距離只有B的0.7倍左右，再考慮到天線極化、標(biāo)簽天線性能等因素，最大距離大約在0.5左右，從而導(dǎo)致天線最遠(yuǎn)閱讀距離和最大閱讀角度之間產(chǎn)生矛盾。在保證A/C點(diǎn)不漏讀的情況下，B點(diǎn)就有可能發(fā)生串讀。

圖1 天線方向性圖

問(wèn)題2：從方向性圖另一個(gè)剖面看，天線方向性圖呈現(xiàn)圓形或橢圓形，對(duì)于復(fù)雜的目標(biāo)識(shí)別區(qū)域而言，很難做到剛好覆蓋，如圖2所示，這也會(huì)導(dǎo)致了串讀與漏讀之間的矛盾。

圖2 串讀原因分析

二、串讀解決方法-“網(wǎng)格物聯(lián)”

借助移動(dòng)通信中的微蜂窩思想，利用多個(gè)小的近場(chǎng)天線進(jìn)行組合覆蓋是解決RFID串讀可行方法，如圖3所示。其道理非常簡(jiǎn)單，這里不再贅述，小編只解釋讀者可能的兩個(gè)疑問(wèn)：1）造價(jià)成本問(wèn)題，由于使用了大量的天線，造價(jià)如何解決。小編的答案是A）小天線本身價(jià)格低廉;B）小天線無(wú)須封裝（天線罩），集成商需要考慮整體的美觀與隱蔽工程;C）采用電控開(kāi)關(guān)等，拓展閱讀器端口，減少閱讀器使用量。2）調(diào)低閱讀器功率是否可行，答案是，一定程度上可行，存在問(wèn)題是：A）由于閱讀器功放是非線性的，功率只能在一定范圍內(nèi)性能最佳，過(guò)低或過(guò)高，都不是最佳狀態(tài);B）功率下降12dB，閱讀距離才下降一半，所以一般都是天線選型為粗調(diào)而功率調(diào)整為細(xì)調(diào)。

圖3 近場(chǎng)天線應(yīng)用示意

圖4 智周萬(wàn)物近場(chǎng)天線產(chǎn)品

三、可能應(yīng)用前景

由于采用近場(chǎng)天線，從而在RFID系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，猶如在玩“場(chǎng)魔方”，江蘇智周萬(wàn)物科技有限公司所提出的“網(wǎng)格物聯(lián)”思路可以有效處理室內(nèi)、復(fù)雜、密集環(huán)境下的RFID串讀問(wèn)題。目前在智能貨架、智能回轉(zhuǎn)柜、智能槍彈柜以及智能保險(xiǎn)柜等典型場(chǎng)景中得到了很好的應(yīng)用，確認(rèn)了方法的可行性。

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