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RFID產品幾個技術問題的說明及常見故障答疑

文章出處:http://hz-huyue.com 作者:江蘇瑞福智能科技   人氣: 發表時間:2011年10月29日

[文章內容簡介]:針對RFID系統的一些關于電磁兼容性、搞干擾性、對環境及人體的影響、頻段的目前應用情況等關鍵問題做了清晰的解釋。并給出一些RFID的產品技術問答。

            
1. 產品的電磁兼容性


  目前在900MHz頻段工作的無線設備包括GSM無線電話移動通信設備、RFID設備、以及用于工業、科研、醫療用途的一些設備(國際稱為ISM頻段),在此頻段中的890MHz-915MHz用于GSM系統的上行傳輸,即手提電話在此頻段自基站發送信息,基站在此頻段接收;935 MHz-960 MHz用于基站向手機發送信息,手提電話進行接收。在這兩個頻段之間留有20 MHz的間隙,即在915 MHz-935 MHz這20 MHz是可分配給RFID使用,因此不會造成彼此之間的干擾。

2.其他900MHz設備對產品干擾情況說明

  讀寫器采取先進的“跳頻”(即讀寫器的工作頻率能在整個工作頻段內“隨機”變化)抗干擾方式,每幾十ms改變一次工作頻率,而且在個頻段中按“隨機函數”來改變其頻率,避免受偶然的突發影響(在“電子戰”中這種技術通常被用來對抗外部干擾)。在與GSM手機的多次電磁兼容性實驗中,從未發生讀寫器受干擾的現象。

3.產品對人體的影響及其它900MHz設備干擾情況說明

  讀寫器的輸出功率為1W(測試值),考慮天線的增益后約為6W,僅比手機的輸出功率3.2W大一倍左右,然而手提電話通話時與人腦的距離只有數公分,已經證明尚且對人體的健康不造成威脅,與之相比,讀寫器的天線與車主的距離要遠的多。
此外,Raifu讀寫器是按DSRC(短程無線電通信)的技術規范制造的,有效作用距離在十米(比無繩電話的有效作用范圍還要小);再加上本系統是定向小區域發射(在十幾立方米范圍),與移動手機的全方向發射有本質區別,發射能量的方向是朝向地面,不會向空中散布。同時采用跳頻技術使能量頻譜擴散到整個工作頻段,進一步大幅度弱化對其他系統的影響。因此讀寫器對其它電子設備的干擾的可能性基本不存在。
基于上述兩個因素,產品的電磁兼容性能十分優秀,是早期定頻的915MHz頻段RFID系統所不能比擬的。

4.915MHz系統應用情況

  被動式RFID系統僅在極窄的空域、很小的范內使用分配的無線電頻譜資源,與全向、全地域的主動式全雙工的移動線電通信有極大的差異。只要通過正確設計、安裝,僅需用同一個頻點就可以在許多車道上同時完成ETC收費而互不干擾。與之相比,移動無線電通信系統要為服務區內每一個參與通信的手機用戶分配不同的無線電頻道才能避免彼此干擾。從這個角度來看RFID系統是一種不應受無線電管理系統約束的特別系統,基于此種原因,有許多廠商的RFID產品說明書曾聲稱是不需要取得無線電管理部門許可就可以使用的設備。

  另外,由于915MHz頻段RFID系統采用被動式工作方式,其頻點占用范圍僅在ETC車道微波通信區內,因此車輛數增加,RFID系統工作點頻可以滿足擴容的需要。
我們產品使用的T6標準是1999年上報美國國家信息技術委員會批準的技術規范。在美國使用915MHz頻段RFID產品十多年時間里,很好的解決RFID與線電通信業務的相互適應問題。僅美國就銷售了UHF波段的2千萬個電子標簽及3萬臺讀寫器,其中915MHz部分在美國本土有廣泛的應用例子。

  我國鐵道部的915MHz頻段RFID產品已取得國家無委頒發的許可證。
  推廣電子收費、發展以車輛自動識別為基礎的智能交通(ITS)信息產業,不能不考慮中國的國情。我們公司產品是一種性能價格比較高、可望能得到廣泛應用并得到市場認可的產品,因而有強大的生命力。

5.系統的準確性、可靠性與可維修性

  根據產品供應商提供的技術資料表明,該系統的正確讀卡率將達到99.99%以上。
  關于可性靠性
  產品滿足美國國家標準局ANSI標準,在這樣標準要求下生產的產品品質應該是值得信賴的。整個識別標簽卡已經集成到一塊集成塊上,消除了過去由于電路板、元器件連接點接觸不良及個別元器件失效造成的故障源。再加上集成塊是由讀卡器發出的無線電波作為能源對其供電,不需要安裝電池,也免除了由接觸不良或供電不足造成的常發故障。

6.關于可維修性

  采用若干整機作全系統備份,若故障維修人員通過故障檢測,跟蹤,并正確定其位故障點后,對產生故障的整機作整體更換,使車道在最短時間內再次開通,投入服務。

7.產品的信息安全措施

  每個電子標簽擁有全球唯一的識別號,而且在出廠之前已加鎖,這就防止了被人竄改??蓪﹄娮訕撕炛惺召M站可讀區中的敏感數據加鎖,加鎖后不能在修改。
  為特定業主配置特定代碼口令,該口令置于卡的系統區,保證任何機構及用戶均無法改寫特定業主發行的卡內數據。
  對敏感數據可用DES(數據加密標準)算法等進行加密,可進一步強化防偽能力。

8.是否有成熟的標準做為依托

  915MHz產品遵循ISO/18000國際標準和美國ANSI NCITS256標準。2.45GHz產品的生產遵循美國聯邦通信委員會(FCC)認可的FCC/ITS標準。三種頻段的技術在國際上都有廣泛的應用。

9.關于系統安全性

  915MHz系統利用電子標簽中已被鎖定的不可篡改的全球惟一ID碼來索引中心數據以獲得車主有關資料,標簽中不需記載與用戶有關任何信息,保密性及信息安全性很高。其實,這種運用方式在美國已應用多年,在美國已經發行的超過2700萬只電子標簽全部都使用這種模式,由于不必理會電子標簽中關于用戶數據區的內容,也不必對標簽中的數據進行加密以保證信息安全性。利用每個標簽中已加鎖ID號惟一性的特點(一旦加鎖,就不能解鎖),就最有效而且最高效地保證了信息的安全性。因為,將一個不能修改的、惟一ID號的用戶賬戶和個人信息全部儲存在數據中心才是最安全的。

  相比之下,915MHz系統實現防拆措施容易且措施可靠、簡單、效果好,而5.8GHz系統受標簽物理結構的限制,難以徹底解決防拆的要求。另外,5.8GHz系統需要通過數字加算法(DES)對所有在卡中的敏感數據進行加密,從而大大增加了系統開銷。

10.關于抗干擾性

  5.8GHz頻段被ETC獨占,當然不會和其他設備相互干擾。但是,這是一種資源浪費,隨著信息技術的飛速發展,很難保證不與其他設備使用的頻段重疊。

  915MHz頻段主要用于移動通信。在我國推廣使用的915MHz這種種基于ISO/18000-6及美國T-6標準生產的產品曾在我國授權的電磁實驗室進行全面的測試,其結果滿足國家關于電磁兼容性實驗規范中輻射干擾實驗標準GB 6833.10-87以及電磁輻射防護規定GB8702-88的要求。前者是驗證本產品是否會對同頻段的其他電子產品造成干擾,后者是本系統能忍受同頻段其他電子產品干擾的能力。其結果都通過檢驗測試,而且還有余量。

  現場干擾模擬測試曾在車上以兩部GSM手提電話與位于讀寫天線旁邊的另外兩臺手提電話同時進行通話,在包括撥號的整個過通信程中,讀寫器對通話信號毫無干擾,即使GSM手機在與識別卡非常近的距離發射,也絲毫不影響RFID系統的準確性與穩定性。

  915MHz產品已在車流量很大的深圳皇崗海關、文錦渡海關使用多年,在大連、煙臺、青島、廣州、廈門、蘇州、石家莊、北京、南京、天津、成都、重慶、等長期工作,尚未發生屬于電磁干擾方面投訴的任何案例。

  GSM頻段中的890-915MHz頻段是用于手提電話發射、基站接收的頻段,而935-960MHz頻段則是用于手提電話接收、基站發射頻段,選擇915.5MHz-934.5MHz頻段,即所謂工、科、醫頻段是處于GSM通信頻段以外的“窗口”,保證與GSM頻段不重疊,這就在滿足上述兩個電磁兼容性國家標準的基礎上(進行電磁兼容實驗時是假定與其他電子設備的頻段相同的條件下進行)通過頻率隔離進一步提高干擾防護度。

產品技術問答:
RFID標簽分類
RFID標簽分為被動標簽(Passive tags)和主動標簽(Active tags)兩種。主動標簽自身帶有電池供電,讀/寫距離較遠同時體積較大,與被動標簽相比成本更高,也稱為有源標簽。被動標簽由閱讀器產生的磁場中獲得工作所需的能量,成本很低并具有很長的使用壽命,比主動標簽更小也更輕,讀寫距離則較近,也稱為無源標簽。
閱讀器能夠同時處理多個標簽嗎?
通過使用防沖撞技術,RFID系統可以同時處理多個標簽。
我們的產品采用防沖突通信協議,有效的二進制樹行防沖突機制,最多每秒可讀寫100張以上,而不受工作區內標簽數量的影響和限制。
RFID系統的讀、寫距離相同嗎?
一般來說,能對標簽寫入信息的最大距離小于讀取標簽的最大距離,大約為讀取距離的40%-80%。
RFID技術的發展趨勢是什么?
· 標簽成本的降低
· 讀寫距離的提高
· 標簽存儲容量增大
· 處理時間縮短
RFID技術與條形碼(Barcode)技術相比有什么優勢?
條形碼是一種應用非常廣泛的自動識別技術,但RFID與之相比優勢非常明顯:
· 不需要光源,甚至可以透過外部材料讀取數據;
· 使用壽命長,能在惡劣環境下工作;
· 能夠輕易嵌入或附著在不同形狀、類型的產品上;
· 讀取距離更遠;
· 可以寫入及存取數據,寫入時間相比打印條形碼更少;
· 標簽的內容可以動態改變;
· 能夠同時處理多個標簽;
· 標簽的數據存取有密碼保護,安全性更高;
· 可以對RFID標簽所附著的物體進行追蹤定位。
RFID技術將各物流和供應鏈管理帶來什么好處?
信息的準確性和及時性是物流及供應鏈管理的關鍵因素,對此RFID技術能夠提供充分的保證。RFID系統使供應鏈的透明度大大提高,物品能在供應鏈的任何地方被實時的追蹤,同時消除了以往各環節上的人工錯誤。安裝在工廠、配送中心、倉庫及商場貨架上的閱讀器能夠自動記錄物品在整個供應鏈的流動——從生產線到最終的消費者。
操作調試問答:
故障現象:接通讀寫器電源時,電源指示燈不亮
可能原因:
交流電流分線盒,插座接觸不好;
交流電源分線盒可能受一個開關控制。
解決辦法:
將其它交流用電器,如電燈,插入分線盒插座,如果換上的用電器也不工作,則檢查
電源或更換分線盒;
接通控制開關,或選用一個具有控制開關的分線盒
其他故障:

故障現象

可能原因

解決辦法

天線指示燈不亮

讀寫器未接天線

接上讀寫器天線,擰緊接頭

天線接頭松了

擰緊天線和讀寫器兩端的微波接頭

天線型號不對

請選用指定的天線型呈(系統設定選用短路型天線)

天線已損壞

更換讀寫器天線

讀不到卡的ID

未開功放,無射頻功率輸出

通過測試軟件開功放命令打開功放

讀寫器閱讀區域內無簽電子標簽

將測試標簽移近讀寫器天線

讀寫器閱讀區域內的電子標簽已損壞

換一個測試標簽試驗

讀寫器閱讀區域內的電子標簽方向與讀寫器天線極化方向不匹配

電子標簽面向讀寫器天線轉動電子標簽

標簽離開讀寫器距離太遠

將標簽移近讀寫器天線

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