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分享:影响rfid读写器接收灵敏度的因素

发布时间:2020.07.22
信息摘要:
rfid读写器通过天线,将射频信号发射出去,在空气中经过一定的衰减后,到达标签,标签获取能.量激活芯片工作,这个过程也会损失一定的能.量,再将存储在芯片上的数据调制到载波上,反射回去,通过天线再传回给rfid读写器。上图给出了一个完整的rfid读写器信号传输链路,射频信号从rfid读写器发出到再次回到读写器时,信号强度为-69dBm。 这种情况下,只要rfid读写器的接收灵敏度高于-69dBm,信号就可以被正常解析,阅读成功。

我们先来看一个完整的rfid读写器读取系统信号是如何传输的:   


rfid读写器,rfid标签,rfid天线传输系统


rfid读写器通过天线,将射频信号发射出去,在空气中经过一定的衰减后,到达标签,标签获取能.量激活芯片工作,这个过程也会损失一定的能.量,再将存储在芯片上的数据调制到载波上,反射回去,通过天线再传回给rfid读写器。上图给出了一个完整的rfid读写器信号传输链路,射频信号从rfid读写器发出到再次回到读写器时,信号强度为-69dBm。 这种情况下,只要rfid读写器的接收灵敏度高于-69dBm,信号就可以被正常解析,阅读成功。


还是这个场景,如果假定rfid读写器的接收灵敏度足够高,增加标签到读写器之间的距离,还是否能够读取成功?答案是否定的,因为随着距离的增加,射频信号经过空气的损耗到达rfid标签的能量将会低于-17.5dBm,这个时候标签将不能被激活,从而无法返回数据。


因此,rfid读写器的接收灵敏度并不是影响读取结果的唯.一因素。但更高的接收灵敏度,也的确可以在实际应用中给到更好的表现,并且,随着标签灵敏度的提高,一个具有高接收灵敏度的读写器也是必不可少的。


rfid读写器的接收灵敏度受很多内外因素的影响,并不存在一个简单的最佳值。借助ThingMagic的白皮书来帮助理解如何在遵守灵敏度的限制下,去调整rfid读写器的设置来达到rfid读写器的最大读写距离和最高读写速率。


作为一项关键的技术指标,rfid读写器的接收灵敏度得到了很多用户的关注,但实际上,脱离了特定的条件,单独讨论rfid读写器的接收灵敏度是不严谨的,这主要是有三方面的原因:


1.没有一个标准的方法来测量rfid读写器的接收灵敏度,这就导致,如果设备供应商想要一个rfid读写器标称非常高的灵敏度,是可以做到的,它只需要在实验室的理想条件下,但很显然,这只是一个实验室的数据,对实际的项目应用起不到有效的指导作用; 


2.定义是否读取成功,重要是能否服务于应用,所以即使rfid读写器的接收灵敏度被正确地测定了,但这也只是一个数值,并不能为一个科学的决策提供所有的信息;


3.接收灵敏度在rfid应用系统功能实现过程中的作用,并未很好地被许多系统设计人员理解。在许多应用中,如果只是增加rfid读写器的接收灵敏度,当这个值超过最低要求的值之后,它对读取性能的影响就可以忽略不计了。下面将以读取距离的例子来详细说明。


ThingMagic专注于超高频rfid读写设备的研发与生产,致力于为广大用户提供高性能的rfid读写设备,接收灵敏度作为重要技术指标,ThingMagic的rfid读写设备达到了行业领x水平。



在给出ThingMagic的r接收灵敏度之前,我们先看看有哪些因素会影响rfid读写器的接收灵敏度。


因为测量方法的不同,你很难直接去比对两个不同供应商所提供设备的接收灵敏度,但一个有效的测试,至少应该是满足下列条件的: 


  1.测试接收灵敏度时,rfid读写器是否正在传输信息;如果是,rfid读写器又是否是在最大发射功率的情况下;


  2.标签到rfid读写器的距离是否是经过调整以保证最好的灵敏度;


  3.成功率是可以被接受的;


  4.测试时标签传输速率是最高的还是最低的;(最好是在最低的标签传输速率下);


  5.测试时的工作频率;


ThingMagic在做测量时会比许多供应商更保守,我们的测试结果是基于如下条件:


  1.rfid读写器全功率工作;


  2.通过全相位值下的测试,来模拟小距离变动下的最好和最坏的结果(以保证标签不会是被特意放置在最适合读取的位置上);


  3.满足90%或更高的标签读取成功率;


  4.测试适用所有支持的标签编码规则M和数据传输速率BLF;


  5.单独测试不同频率下的接收灵敏度;


需要特别说明的是,标签要完成数据到载波中的调制,必须通过标签天线快速的吸收和反射更多的来自rfid读写器的载波信号。而读写器必须忽略大量的反射回来的载波,并从中检测少量的信号变化来解析出标签信息。可以预见的是,从标签反射回来的载波信号不同,rfid读写器解析出少量信号变化的能力就会有差异,表现出来就是读取标签的能力不一样,从而影响接收灵敏度值。载波信号在空气中以正弦波的方式进行传播,当标签与读写器之间的距离不同时,信号的相位是不一样的,因为时延的关系,前后达到rfid读写器的载波信号可能发生的叠加也是不一样的,从而影响到rfid读写器对信号的解析。因此,一个严格的接收灵敏度测试,应该是在不同的相位情况下,都能得到的一个能够接受的读取成功率下的指标。


rfid读写器,rfid标签在空气中的载波信号


基于以上原因,ThingMagic设置了严苛的测试条件。设置50个测试点,同时通过设定标签到rfid读写器的不同距离,以20度相位差为标准,覆盖0到360度,使标签返回的信号强度从强到弱,每1dBm为一个步进值,测试不同相位差、不同信号强度下的读取成功率,并记录结果如下:

rfid标签,rfid读写器不同相位差,不同信号强度下的读取成功率

       

从表格中可以看到,即便是在如此严格的测试条件下,ThingMagic rfid 读写器在-75dBm时还能达到令人满意的读取成功率。在一些特别条件下,甚至到-82dBm的情况下还可以读取到标签。不过显然,ThingMagic并不会像许多厂商一样激进,只公布这些更好的灵敏度数字,ThingMagic的技术文档只会给到-75dBm这样一个苛刻条件下测试得出、能够简单检验的数值,期望这些严谨的技术指标在用户应用系统设计和分析时,给到可靠有效的参考。



深圳市铨顺宏科技作为专.业的RFID物联网设备与技术服务提供商,在向各大运营商、集成商提供ThingMagic全系列产品的同时,公司也一直以专业的技术团队,优质的服务,优惠的价格,为广大客户提供世界—流的RFID设备解决方案和高质量的售后服务。公司配合各大运营商、集成商已成功的将ThingMagic RFID设备,运用仓储物流档案信息化航空航运服装生产智慧.资产管理防伪溯源等多个领域各种应用中。从产品选型,到方案设计和系统平台支持,为用户提供易于操作且稳定性高,具差异化、具创新的综合性技术服务。 


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