هنگام انتخاب یک فرکانس RFID، سوال واقعی این نیست که "کدام فرکانس دورتر خوانده می شود"، بلکه سوال اصلی این است که برچسب ها باید کجا قرار گیرند، چقدر باید خوانده شوند، چند برچسب باید به طور همزمان خوانده شوند، آیا خواندن تلفن همراه مورد نیاز است و آیا رسانه های پیچیده ای مانند فلز یا مایع در محیط وجود دارد یا خیر. در حال حاضر، باندهای فرکانس رایج RFID عمدتاً شامل LF، HF، و UHF میشوند که از نظر فاصله ارتباطی، قابلیتهای ضد تداخل، روشهای انتقال داده، و کاربردهای معمولی تفاوت چشمگیری دارند.
LF RFID: مناسب برای بردهای کوتاه و محیط های پیچیده
LF RFID معمولاً در فرکانس 125 کیلوهرتز یا 134 کیلوهرتز با فاصله خواندن نسبتاً کوتاه کار می کند. کاربردهای متداول شامل شناسایی حیوانات، کنترل دسترسی وسیله نقلیه یا پرسنل و غیره است. سرعت انتقال داده و فاصله خواندن آن برای بررسیهای سریع موجودی{4} در مقیاس بزرگ مناسب نیست، اما همچنان در سناریوهایی که نیاز به سازگاری بالا با فلز، مایع یا محیطهای پیچیده دارند، ارزش دارد.
اگر پروژه به جای خواندن صدها برچسب به طور همزمان در یک انبار، به شناسایی محدوده نزدیک- نیاز دارد، LF می تواند انتخاب معقولی باشد. به عنوان مثال، برنامههایی مانند برچسبگذاری حیوانات که به جای-خواندن دستهای طولانی، به شناسایی پایدار نیاز دارند.
HF RFID: مناسب برای تعامل کوتاه{0} و برنامه های NFC
HF RFID معمولاً در فرکانس 13.56 مگاهرتز با استانداردهای رایج از جمله ISO/IEC 14443 و ISO/IEC 15693 کار میکند. بنابراین، HF یک انتخاب قابل اعتماد برای برنامههایی است که نیاز به تعامل تلفن همراه، خواندن اطلاعات با برد کوتاه، تهیه بلیط، پرداخت، کنترل دسترسی، و شناسایی سند دارند.
در بسیاری از پروژهها، محدوده ارتباطی کوتاهتر HF RFID میتواند قرائتهای نادرست را کاهش دهد. به عنوان مثال، پرسنل تعمیر و نگهداری میتوانند تلفنهای خود را به یک برچسب NFC خاص نزدیک کنند تا فقط برچسب آن دستگاه را بخوانند، نه اینکه همزمان برچسبها را در دهها دستگاه اطراف بخوانند. برای برچسبهای محصول NFC، برچسبهای تعمیر و نگهداری تجهیزات، برچسبهای دارایی پزشکی و بستهبندی هوشمند، HF اغلب تعامل مستقیم انسان-ماشین را آسانتر از UHF تسهیل میکند.
UHF RFID: مناسب برای شناسایی طولانی-محدوده و دسته
اگر الزامات اصلی یک پروژه موجودی انبار، ردیابی لجستیک، موجودی خرده فروشی یا شناسایی سریع تعداد زیادی از اهداف باشد، UHF معمولاً باند فرکانسی ترجیحی است. سیستمهای RAIN RFID/EPC Gen2 عمدتاً در محدوده تقریباً 860–930 مگاهرتز کار میکنند و استانداردهای UHF RFID مرتبط با چارچوب ISO/IEC 18000-63 هستند.
بزرگترین مزیت عملی UHF محدوده خواندن و قابلیت خواندن دسته ای آن است. دادههای GS1 نشان میدهد که RAIN RFID میتواند برچسبهای EPC را با سرعت بالا بدون نیاز به تماس{2}}- دید با هر برچسب، ثبت کند و محدوده خواندن میتواند در شرایط مناسب از 10 متر تجاوز کند. با این حال، فاصله واقعی هنوز تحت تأثیر عواملی مانند قدرت خواننده، آنتن، جهت گیری برچسب و تداخل محیطی است.
فلزات و مایعات می توانند انتخاب فرکانس را تغییر دهند
در پروژه های واقعی RFID، محیط مادی که برچسب در آن قرار دارد اغلب مهمتر از فاصله خواندن نظری است. فلزات می توانند بر رزونانس و جفت الکترومغناطیسی آنتن RFID تأثیر بگذارند و مایعات می توانند به طور قابل توجهی عملکرد RF باندهای فرکانسی خاص را تغییر دهند. مقایسه GS1 از باندهای فرکانسی مختلف نیز نشان می دهد که UHF به طور کلی به محیط های فلزی و مایع حساس تر است.
بنابراین، برچسبهایی که روی تجهیزات فولادی، قفسههای فلزی، وسایل نقلیه، شاسی سرور یا ابزارهای صنعتی چسبانده میشوند، نمیتوانند به سادگی برچسبهای UHF یا NFC معمولی باشند. ساختارهای تخصصی مانند برچسبهای RFID فلزی- و برچسبهای NFC ضد{1}}فلزی باید در نظر گرفته شوند. برای محصولات مایع یا اقلام با محتوای آب بالا، طراحی آنتن برچسب نیز باید از طریق آزمایش نمونه واقعی تایید شود، نه صرفاً مقایسه پارامترهای تراشه.
فرکانس های RFID نیز تحت تأثیر مقررات ملی و منطقه ای قرار دارند
برای UHF RFID، پروژه ها نمی توانند به سادگی سطح "UHF" را تعیین کنند. آنها همچنین باید باندهای فرکانسی خاص و تنظیمات خواننده مجاز به صورت محلی را تأیید کنند. کشورها و مناطق مختلف نیازمندی های متفاوتی برای محدوده فرکانس UHF RFID، توان و استفاده از کانال دارند. به همین دلیل است که هر پروژه RFID باید ابتدا بازار هدف، نسخه منطقه ای خواننده و باند فرکانس کاری برچسب را در مرحله انتخاب تایید کند. برای مثال، پروژههای UHF که آمریکای شمالی، اروپا، چین یا ژاپن را هدف قرار میدهند، نمیتوانند فرض کنند که پیکربندی خواننده یکسان را میتوان مستقیماً کپی کرد، زیرا تراشه برچسب از محدوده فرکانس وسیعی پشتیبانی میکند.
چگونه فرکانس RFID را انتخاب کنیم؟
فرآیند انتخاب را می توان به سه سوال ساده کرد: محدوده مورد نیاز چقدر است؟ چند بار مطالعه در یک زمان لازم است؟ چه کسی تگ ها را خواهد خواند؟
اگر تعامل عمدتاً دامنه کوتاه-، از چند سانتیمتر تا دهها سانتیمتر است، و خواندن مستقیم تلفن همراه مورد نظر است، HF/NFC 13.56 مگاهرتز باید اولویتبندی شود. اگر فاصله خواندن چندین متر و موجودی سریع تعداد زیادی برچسب مورد نیاز است، ابتدا UHF/Rain RFID باید ارزیابی شود.
اگر پروژه تحت یک سناریوی شناسایی با برد کوتاه- مشخص قرار گیرد و محیط سایت با ویژگی های LF مطابقت بهتری داشته باشد، می توان LF RFID را در نظر گرفت.
با این حال، اینها فقط غربالگری های اولیه هستند. در نهایت، با در نظر گرفتن اندازه برچسب، مواد نصب، آنتن خواننده، قدرت خواننده و محیط کاری واقعی، آزمایش لازم است.
بنابراین، هیچ "بهترین فرکانس RFID" مناسب برای همه پروژه ها وجود ندارد. فرکانس واقعا مناسب نتیجه تعادل بین فاصله خواندن، چگالی برچسب، محیط مواد، سازگاری تجهیزات و مقررات محلی است. برای پروژههای مهندسی، مطمئنترین رویکرد معمولاً این است که ابتدا برچسبها را به صورت انبوه خریداری نکنید، بلکه تعیین فرکانس و پروتکل، انجام آزمایشهای کوچک{2}}PoC PoC با برچسبهای هدف، خوانندههای واقعی و اشیاء نصب نهایی، و سپس تعیین ساختار نهایی آنتن و برچسب است.
