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一款可提供30米讀取距離的新型UHF RFID標(biāo)簽

2021-02-05 11:29 RFID世界網(wǎng)

導(dǎo)讀:Smart、千代田和SkymatiX三家公司已經(jīng)用一種RFID無人機(jī)閱讀器測(cè)試了這種新標(biāo)簽,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離標(biāo)簽讀取,甚至在有金屬的情況下也可以。

日本科技公司Smart Co.制造了一種遠(yuǎn)程RFID標(biāo)簽,并獲得了專利。這種標(biāo)簽在建筑工地和其他地點(diǎn)的傳輸距離可達(dá)30米(98英尺)。新標(biāo)簽系列的一個(gè)版本可以通過液體傳輸,即使標(biāo)簽完全浸沒在水下,也可以跟蹤儲(chǔ)存在冰水中的魚從漁場(chǎng)進(jìn)入餐館和市場(chǎng)的這一過程。

據(jù)Smart公司的CEO有村信孝(Kunitaka Arimura)介紹,這套系統(tǒng)可以開辟新的應(yīng)用場(chǎng)景,不僅可以跟蹤液體周圍的商品,還可以用于標(biāo)簽讀取需要一定距離的各種其他應(yīng)用。

有村信孝說,公司的超遠(yuǎn)距離通用智能標(biāo)簽(Long Range Ultra Universal Smart Tags)也被稱為“超級(jí)標(biāo)簽”,設(shè)計(jì)成本相對(duì)較低。現(xiàn)在有幾家企業(yè)正在測(cè)試這些標(biāo)簽。例如,他們已經(jīng)在20到30米的距離內(nèi)進(jìn)行了測(cè)試,使用基于無人機(jī)的閱讀器對(duì)鋪設(shè)在場(chǎng)地上的設(shè)備進(jìn)行查詢。該公司確定,當(dāng)每架無人機(jī)在倉(cāng)庫(kù)上空進(jìn)行一系列飛行檢查時(shí),它可以以相對(duì)較快的速度盤點(diǎn)庫(kù)存。

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總承包商和工程公司千代田公司(Chiyoda Corp.)利用這種標(biāo)簽,建立了自己的無人機(jī)庫(kù)存管理解決方案,使用新標(biāo)簽、無人機(jī)機(jī)載閱讀器以及SkymatiX公司提供的其他軟硬件(位于云端),實(shí)現(xiàn)了RFID的貨物跟蹤。千代田和SkymatiX已經(jīng)在文萊(Brunei)的一個(gè)戶外倉(cāng)庫(kù)測(cè)試了這種解決方案。

1998年,有村信孝在日本神奈川科技園成立了一家科技公司Integrated Business Co.,后于2005年將其更名為Smart Co.,并將其遷至東京新宿和千葉町,在此地他開始研發(fā)LF、HF和UHF RFID技術(shù)。有村信孝說,他的目標(biāo)是建立一種系統(tǒng),使標(biāo)簽?zāi)軌蛟趥鹘y(tǒng)上不可行或需要大量基礎(chǔ)設(shè)施的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)讀取功能。例如,如果在某個(gè)站點(diǎn)周圍,一個(gè)人必須攜帶手持式閱讀器靠近標(biāo)簽才能讀取,那么這個(gè)過程可能會(huì)很耗時(shí);在標(biāo)簽讀取范圍相對(duì)較短的情況下,安裝固定式閱讀器的成本可能會(huì)很昂貴。

遠(yuǎn)距離標(biāo)簽可以降低用車輛讀取標(biāo)簽的人工成本,而固定式閱讀器的工作范圍更長(zhǎng),因此覆蓋特定區(qū)域所需的閱讀器數(shù)量可能更少。有村信孝指出,為了制造無源金屬超高頻標(biāo)簽,大多數(shù)公司都依賴于IEEE的帶狀輻射機(jī)制。這種天線已經(jīng)被廣泛用作貼片天線,“我已經(jīng)很清楚它的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)”,其優(yōu)勢(shì)在于傳輸?shù)暮?jiǎn)單性,而缺點(diǎn)是橫向輻射,這往往會(huì)降低標(biāo)簽傳輸響應(yīng)中的功率集中性。

因此,該公司沒有利用更傳統(tǒng)的貼片天線來制作標(biāo)簽,而是設(shè)計(jì)了一種UHF RFID天線,由一個(gè)金屬表面組成,金屬表面上有適當(dāng)?shù)那胁?,被稱為槽形天線(Slot Antenna),以提供特定的輻射模式。

有村信孝回憶道:“我的想法是,與其使用貼片天線技術(shù),不如使用槽形輻射。”這個(gè)槽形可以實(shí)現(xiàn)垂直輻射,而不是水平輻射。這種垂直輻射的好處是可以產(chǎn)生更高的感應(yīng)電壓來接收和回應(yīng)詢問。

在開發(fā)了該標(biāo)簽的第一版之后,Smart公司開始與千代田的高管進(jìn)行交流。千代田工程公司一直在尋求高性能的金屬標(biāo)簽來識(shí)別其設(shè)備材料。據(jù)了解,千代田曾與幾家知名供應(yīng)商一起對(duì)金屬標(biāo)簽進(jìn)行了測(cè)試,但由于堆疊的建筑管道產(chǎn)生的射頻陰影造成的“退化效應(yīng)”,它并不滿意。標(biāo)簽應(yīng)用于H型鋼梁時(shí),由于凸緣或H型鋼梁產(chǎn)生的RF陰影而未能有效讀取。此外,高質(zhì)量的金屬標(biāo)簽對(duì)于它們所應(yīng)用的對(duì)象來說太大了。

有村信孝說:“千代田在測(cè)試了我們的標(biāo)簽后,發(fā)現(xiàn)了令人滿意的結(jié)果?!?/p>

超遠(yuǎn)距離通用智能標(biāo)簽已經(jīng)過Impinj Speedway RFID閱讀器的測(cè)試。有村信孝表示,它可以直接應(yīng)用于金屬、塑料、木材或其他材料。為了最大限度地提高金屬表面的靈敏度,輻射方向應(yīng)該與金屬表面呈垂直型,這將提供最大感應(yīng)電壓。

該標(biāo)簽的一種潛水式版本可以用來跟蹤包裝在冰水中的新鮮食物,如魚和肉。有了這些標(biāo)簽,用戶可以獲取魚類產(chǎn)品的位置的狀態(tài),從在漁場(chǎng)包裝好、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)接闪闶凵探邮盏娜^程。這些信息可以幫助市場(chǎng)確保他們出售或供應(yīng)給消費(fèi)者的商品的新鮮度。

有村信孝說,這種潛水式標(biāo)簽可以應(yīng)用在淺水區(qū)或深水區(qū),也可以用于工廠更新維護(hù)狀態(tài),以及用于由員工遠(yuǎn)程維護(hù)的現(xiàn)場(chǎng)公用設(shè)施管道場(chǎng)景。

Smart公司正在美國(guó)和日本銷售這種標(biāo)簽,并計(jì)劃于2021年年中開始大規(guī)模生產(chǎn)。該公司的智能卡產(chǎn)品還被應(yīng)用于支付、公交售票、門禁、身份證、駕駛證、名片和提供無線連接的SIM卡。