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【RFID射频快报2008年5月29日讯】围绕高频与超高频RFID技术之间的争论声从来就没有停歇过,焦点无非是要争出个孰优孰劣——究竟是HF还是UHF最能满足应用需求。不过,RFID 技术正在与时俱进,日新月异。所以,用传统思维去分析高频和超高频RFID技术也就没有了实际意义。特别是随着超高频RFID技术的进一步发展,引发这场大辩论的三个长期的假定也需要重新审视。
比如说,13.56 MHz技术以前就有人主张用于液体和金属,但直到今天这项技术才用到这些领域。而且,UHF标签借助金属提高了射频性能。与此同时,HF目前也被用于供应链,而在以前只有UHF才可能实现。
实际上,无所谓“最好的”RFID技术,就像不存在适用于所有情况的单一条码符号一样。某种RFID频率和产品最适合某种特定的环境。我们可以改变业务流程以适应不同的技术,但是要改变技术适应流程通常是行不通的。如果用户很好地理解了RFID在特定环境下是如何运作的,以及RFID如何提高了他们的业务流程,那就很少出现到底应该使用什么技术的争论。
阐述为什么考虑改变业务流程是选择合适的频率,并从RFID应用中获利最大的关键。
回顾:什么是UHF和HF技术
UHF和HF都是一般的技术分类,不过每一类都有独立的支持协议。HF在13.56MHz频段更具有一致性,虽然国际业内行业标准很多。UHF RFID在858-960MHz频段已商业化。同时也有多种国际标准支持,包括EPC global Gen 2。
标签与读写器通过无线链接交换数据。链接可以通过适合任何频段的、具有不同读取范围和抗干扰性的EMF或RF场实现。HF RFID技术主要通过电磁场传送信息,而多数UHF系统则是通过无线电波。除非特别说明,这里所谈的UHF技术是指通常情况下使用的射频传播技术。
RFID标签所能达到的读取范围主要取决于其波长及频率,因为每一种无线频率都有其特定的波长特征。天线型号和输出功率是影响RFID读取范围的其他主导变量。
除了频率不同外,HF和UHF RFID技术的主要不同点就是读写范围。两者的频率不同,其读写范围就有很大的不同。13.56MHz技术的最大读取范围大约是3英尺,而UHF技术最大读取范围是30英尺(合30米)。制作一些规则的图表更能说明此问题,不过这些图表只供作精确、有用的参考。表一提供了HF和UHF技术的简要对比及两者的通常用法。
表:HF和UHF RFID技术一览表
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HF RFID |
UHF RFID |
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频率 |
13.56 MHz |
858-930 MHz |
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主要标准 |
ISO 15693/ISO 14443/ISO 18000 |
EPCglobal Gen 2/ISO 18000-6 A,B,C/ISO 17363-67 |
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最小读距 |
近距离接触 |
大约1英寸 |
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最大读距 |
1米(3英尺) |
10米(30英尺) |
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典型用途 |
电子出票与收费;非接触式支付;门禁管理;商业洗衣与服装跟踪;样品跟踪 |
标签及其它包装箱和托盘ID号;可退集装箱跟踪;业务流程跟踪;资产管理;行李标签;WiFi实时定位系统 |
高频RFID技术
HF13.56 MHz技术已经相当成熟,并且在门禁控制和非接触式支付应用中,是被成功商业化的RFID最初形式之一。在13.56 MHz 系统中的标签与读写器通过在电磁场中耦合,传送信息。HF和电磁通信可以非常完美地抵制工商业环境中存在的普通干扰来源。我们知道比较多的有关13.56 MHz技术的缺点,是其有限的读写范围,大约最长1米。相对UHF技术来讲,13.56 MHz标签的读取速度也是很慢的。
13.56 MHz技术中存在几个广泛使用的通讯协议与标准。我们最熟悉的就是ISO 15693,经常用来代表13.56 MHz技术特点和同UHF技术进行对照的基础。ISO 15693过去是被用作非接触式智能卡标准。现在许多彼此协作的ISO 15693标签和读写产品,也被用于其它用途,包括商业洗衣跟踪、图书管理、档案追踪及样品识别。

高频RFID标签
另一个主要的13.56 MHz标准是ISO 14443。过去主要用于非接触式收费及其它电子支付,现在大规模地用于公共交通系统。而用于单品级别管理的ISO 18000标准系列中,包括一种称为ISO 18000-3的13.56 MHz 标准。这一标准先于ISO 18000-6 UHF系列(RFID射频快报注:内含EPC Gen 2,相当于ISO 18000-6 Part C)。
因为13.56 MHz是第一批被标准化的RFID技术之一,同时得到供应商的大力支持,所以被大量的使用。一些能预见非接触式识别及高速读写会带来巨大利益的商家,就尝试着将13.56 MHz技术用于配送及其它供应链管理。不过,由于受读取范围的限制,13.56 MHz技术并不能支持有效的包装及托盘管理操作,也不利于推行EPC Gen 2和其它UHF供应链标准。这些早期的应用也阻碍了RFID技术的研发与采用。13.56 MHz技术存在的这些缺点,会使某些人得出这样的结论:总起来看,RFID技术并不是一项可靠、有效的技术。这一误解虽然被数不清的UHF成功案例所否定,但目前依然存在。
超高频RFID技术
多数UHF RFID系统都是在858-930 MHz频段运行,并通过射频传播传送数据,其最大读取范围在20-30英尺之间。其中一种较少见、商业化的是近距离UHF系统,在电磁场中传送数据,并且适合短距识读。UHF标准非常多,但多数是Gen 2—最受支持的RFID标准。

超高频RFID标签
UHF在供应链管理中是主导技术,—比如在包装箱和托盘跟踪、可退回集装箱识别中,也被广泛应用于工业自动化、业务流程跟踪、资产管理、库存监控、搬运监控、身份识别、车厂管理及文件安全等领域。
在UHF系统早期应用中,有很多人认为:不能将此项技术用于液体或金属材料。不过今天,此项技术已经突破这一瓶颈。一些UHF标签已经用于金属材料,并利用金属的导电性能提高了射频性能。此外,天线设计、读写器调频方面的进步也在逐步克服传统的限制。