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RFID项目集成中如何选择合适的电子标签
来源: | 发布时间:2020-3-25 15:08:47 | 浏览次数:

RFID射频识别技术作为目前信息化项目集成中数据自动采集的主要手段之一,电子标签是RFID系统中重要的组成部分,但在多数情况下,电子标签的通用性并不强,而是可以根据应用场景需求选择不同的RFID电子标签。比如说,从频率上来说,可以分为低频LF,高频HF,超高频UHF,有源2.4G和5.8G等,不同频段有各自的优势和不足——低频产品有很好的穿透性,但数据传输速率有限,就可以适用于动物管理;高频(HF)因其读距和协议的限制往往适用于支付和各种身份识别;无源超高频(UHF)可以远距离读取,最重要的特性是一次性批量读取,却容易受环境干扰,尤其是金属与液体,主要应用于服装零售与物流仓储;2.4G和5.8G有源产品信号稳定,数据传输量大,读取距离非常远,但电池耐用性差和价格高是应用的短板。

RFID服装智慧门店.jpg

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RFID优点.jpg

RFID电子标签的应用主要是满足以下的一个或几个要求:
(1)对物品信息的跟踪性和可追溯性的要求;
(2)对高准确度、高安全性的要求;
(3)对唯一识别、无法伪造的要求;
(4)对处理大量物品的快捷性的需求;
(5)对物品实时监控的需求。
可见,应用市场不限于如上所述,只要系统有以上方面的要求,电子标签都可以得以应用。
那么该如何选择一款合适的RFID电子标签呢?
为什么需要定制化
同一频段的产品,因为使用环境的不同,其封装形态,安装方式也有巨大的差异,以HF为例,用于支付和身份管理,往往采用PVC卡的形式;用于防伪溯源时,可以选用易碎纸或铜版纸的方式。同一频段产品的同一应用,因为客户所遇问题的特殊性,也呈现出一定的差异性。比如,HF易碎标签用于奶粉的追溯时,若奶粉罐表面是塑料材质,可以直接黏贴,若是金属材质,还要考虑加上一层吸波材料。
总体而言,RFID电子标签的频段特点、应用场景、性能指标和安装方式的不同要求,影响了RFID的标准化,因此RFID电子标签定制化开发是决定RFID系统应用能否成功的关键因素。

RFID超高频UHF远距离抗金属资产管理标签UT9135具有优异的抗金属特性,具有很高的高性价比,高强度封装可应用于恶劣的工作环境,特殊的设计使得标签具有远距离读取能力,工作频率902~928MHz,UHF EPC Global Class1 Gen2, ISO 18000-6C。主要应用于资产管理、设备巡检、建材管理、车辆管理、仓储管理、大型户外资产、电力设备及汽车部件等管理。

RFID项目集成中如何选择合适的电子标签

RFID超高频UHF远距离抗金属资产管理标签UT9135

如何进行RFID电子标签定制
RFID电子标签定制化开发是一项系统工程,以笔者的经验大致需要经历6个阶段:需求评估,初步选型,成本评估,样品开发,场景实测,选型优化,耗费的时间依项目需求的复杂程度不尽相同,短的可能只要半个月,长的或需三个月以上。

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1、需求评估
需求评估是最关键的步骤,我们需要根据用户的应用场景评估是否需要RFID射频识别技术。并不是所有的应用都适合采用RFID射频识别技术,比如许多初级的农业和工业产品的溯源——白菜,柚子,钢材,管件等,这类产品因为本身价值不高,成本上无法承受,在应用过程中还会因为物品的干扰而影响应用效果。因此往往选用成本更低的条码技术解决问题。
那么何时选用RFID射频识别技术呢?以机场行李分拣为例,首先是成本上,航空业体量大,服务价值高,对效率的要求非常高,同时对效率成本的容纳也高;其次是技术上,行李条码标识无法固定在位置上,若采用条码技术,很难进行批量的读取和处理,一对一的读取往往还需要人工协助,效率低而成本高。这就形成了对RFID射频识别技术的一种强需求——UHF技术可以采用相对较低的成本极大提高行李分拣速度,同时保证准确性。即需求评估是根据用户的应用场景确认RFID能否满足技术和成本两大指标的要求,若能满足,则采用此项技术。

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2、初步选型
在明确使用RFID射频识别技术可以解决需求的“痛点”后,那么下一步的关键就是RFID电子标签的选型。根据需求评估的结果,选定电子标签频段,产品尺寸,芯片类型,封装形态和安装方式等。
我们以一款易碎标签的选型为例,介绍流程:A客户需求一款标签用于高档消费类产品的外包装纸盒,目的是防伪和溯源。为了便于消费者验证,我们建议采用高频14443A协议;纸盒是方形的,折口位置有一定的弹力,我们建议采用既有防撕效果,又很柔韧的铜版纸材质封装。为了便于安装,我们采用背胶黏贴的方式。
在芯片选型时,客户提出采用他们提供的一款芯片,为此, 我们根据芯片资料重新研发了一款线型;考虑到折口位置需要略长的标签,尺寸过大会增加成本,我们推荐给客户一款尺寸合宜的长方形标签。
3、成本评估
在初步选型满足客户要求后,根据其结果,进行成本评估。影响成本的因素主要是芯片类型,封装形态,产品尺寸和数据要求,首先是芯片,根据需求的不同可以选用进口或国产的芯片,一般而言,进口芯片的价格会高一些,存储容量越大的芯片价格越高,功能越多的芯片价格越高,如加密功能,TD功能,双频功能等。其次是封装,封装的结构越复杂,封装的难度越大,成本是越高的。尺寸也是影响因素,一般是尺寸越大价格越高,但在微型标签领域,由于加工难度变大,反而是尺寸越小价格越高。数据要求主要涉及表面打码,写入数据,提取数据和数据关联等,每一项都会增加成本。因为这些因素的影响,我们一般会提供3~4套方案给客户参考,从中选择最优的方案进行样品开发。

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4、样品开发
样品开发的过程,最重要的并不是研发费用的多少,而是研发周期的长短。这部分工作花费的时间越短,项目后期的应变空间越大,项目的成功率也越高。样品研发需要几个必备的步骤,包括天线设计,材料制作、天线蚀刻,手工制作,实测验证等。
我们仍以A客户为例,天线设计5—10个工作日,制作和验证10个工作日。在这里需要强调一下,如果是常规的封装形态与工艺技术已确认的情况,主要的开发时间在天线的设计上;如果碰到一种新的封装形态需要尝试不同的工艺技术,在研发过程中的不确定因素会比较多,无法保证一次性成功,需要耗费更长的时间。样品开发速度的快慢是考验一家RFID电子标签企业定制化能力的关键指标。
5、场景实测
样品开发出来后,如果有条件的话需要先模拟应用场景进行测试,并做相关可靠性的测试。客户收到样品后,会进行场景实测,评估效果,提出优化建议,包括性能是否达标,尺寸是否调整,印刷和数据是否变更等。
6、选型优化
如果初次样品未能达到项目需求,需要分析客户测试反馈的数据,甚至有必要到现场实地调研,汇总各种信息,确认优化方案,并进行第二次打样和实测。因此,一个完整的样品研发周期,最快大约需要一个月的时间。

RFID超高频电子标签UT8137是UHF工具管理专用抗金属标签,针对工具管理等多标签阅读场合开发,工作频率902-928MHz,支持EPCglobal UHF Class 1 Gen 2 / ISO 18000-6C协议。广泛用于智能工具管理、小型金属设备管理、手术器械管理、模具管理、枪支管理和资产管理等RFID射频识别场合。

RFID超高频工具管理抗金属电子标签UT8137

RFID超高频工具管理抗金属电子标签UT8137

小结
如上所述,我们不难看出,RFID系统方案电子标签定制化的探讨和选型需要时间,过程中的诸多因素需要逐一确认,一名合格的销售人员在接到客户询盘的初期,需要为客户提供有价值的需求分析与产品方案评估,而不只是糊里糊涂地报价,这是不负责的做法。但在实际的工作实践中,客户往往忽略了需求的本质,急忙忙地要求供应商报价,一旦报完价格结果经常是不了了之。任何产品只有让客户的商业价值获得成功才是真正有价值的,RFID也不例外,所以要定制化一款性价比高的RFID电子标签,就需要供应链的上下游相互信任,共同参与、互通有无。

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