浅析RFID超高频模块对标签读取灵敏度的影响

近年来，物联网作为我国战略发展新兴行业，物联网概念持续升温，作为推进物联网发展的关键技术之一RFID无线射频技术，也随之形成高速发展和广泛应用的局面。RFID是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。

RFID技术在应用产品的生产追溯管理及产线自动化改造应用中，生产中很多因素会影响电子标签的性能，尤其是会影响RFID标签灵敏度一致性。RFID电子标签灵敏度一致性在实际应用中反映了在同一环境下读取不同电子标签的可靠程度，它直接影响或代表着RFID系统运行的可靠性。自从全球零售巨头Walmart在零售行业引入RFID技术后，Walmart对RFID电子标签的需求就受到电子标签供应商们的瞩目。

尤其是Walmart对供应商提供的RFID电子标签验收标准（包括对电子标签灵敏度一致性的要求）备受电子标签制造商们关注。因此，电子标签制造商必须重视影响电子标签灵敏度一致性的各种因素，在生产中加以控制，以满足通过Walmart公司对电子标签的验收。可能会影响电子标签灵敏度一致性的因素很多，找出影响电子标签灵敏度一致性的主要因素，对指导电子标签生产具有实际意义。

因为，超高频RFID电子标签灵敏度一致性对系统运行影响较大，所以，可能影响电子标签灵敏度一致性的因素有：倒封装贴片生产线的温度、压力、时间等参数；表面未敷膜芯片和敷膜芯片；天线表面洁净状态；不同金属天线；天线馈点宽缝隙和窄缝隙等。将不同因素分别组合制作成电子标签，每个组合取30枚电子标签测试其灵敏度，并用Minitab软件做产品制程能力分析。

UHF电子标签灵敏度一致性问题，是芯片及天线设计加工、倒封装生产工艺等因素共同影响的较复杂的问题。本文通过大量实验测试和理论计算，确定了芯片未敷膜结构形式是影响电子标签灵敏度一致性差的一种主要因素。经实验测试过程、对比分析工作和得到的结果，均对超高频模块及天线设计和电子标签生产制造有指导意义。

在RFID标准协议中 ISO18000-6B和ISO18000-6C的优点及区别

目前我们常见的超高频（UHF）RFID读写器和RFID模块有两个标准可供选择，分别是

ISO18000-6B和ISO18000-6C（EPC C1G2）标准。这两个标准可以说各有优点，那么6B/6C是什么协议，他们又有哪些区别呢？

首先要了解，无线射频通讯工作频段分类有：13.56MHz，433MHz，915MHz，2.45GHz等，分别对应低频，高频，超高频，微波。而且每个频段的标签还有各自对应的协议：比如13.56有ISO15693，14443协议，而超高频915M的主要对应的协议就是有ISO18000-6B/6C协议。

ISO18000-6B标准

 准*于通用标准，应用比较成熟，产品性能相对稳定，数据格式和标准相对简单。ISO18000-6B标准的主要特点包括：标准成熟、产品稳定、应用 广泛；ID号全球惟一；先读ID号，后读数据区；1024bits或2048bits的大容量；98Bytes或216Bytes的大用户数据区；多标签 同时读取，****多可同时读取数十个标签；数据读取速度为40kbps。符合ISO18000-6B标准的电子标签主要适用于*等领域。目前国内开发的

集装箱标识电子标签、电子*标签、电子驾照（司机卡）均采用此标准的芯片。

 ISO18000-6B标准的特点，从读取速度和标签数量来讲，在卡口、码头作业等标签数量不大的应用场合，应用ISO18000-6B标准的标签基 本能满足需求。目前，中国海关物流监管系统中所使用的“电子*识别系统”使用的就是ISO18000-6B标准的电子标签.

 O18000-6B标准的不足之处在于：近几年发展停滞，有被EPC C1G2取代的趋势；用户数据的软件固化技术不太成熟，但这种情况可以通过芯片厂家将用户数据嵌入解决。

 SO18000-6C（EPC C1G2）标准

 准的特点是：速度快，数据速率可达40kbps～640kbps；可以同时读取的标签数量多，理论上能读到1000多个标签；首先读EPC号码，标签 的ID号需要用读数据的方式读取；功能强，具有多种写保护方式，安全性强；区域多，分为EPC区（96bits或16Bytes，可扩展到

512bits）、ID区（64bit或8Bytes）、用户区(224bit或28Bytes)、密码区(32bits或4 Bytes)，但有的厂商提供的标签没有用户数据区，如Inpinj 的标签。EPC C1G2标准主要适用于物流领域中大量物品的识别，正处于不断发展之中。

 C C1G2标准具有通用性强、符合EPC规则、产品价格低、兼容性好等众多优点，但有如下问题需要考虑:  

1、该标准的标签产品及应用还不成熟，目前的标签多为空气介质。  

2、用户数据区小，只有28个字节，对于集装箱标识电子标签，如需将ISO10374所定义的集装箱数据全部写入，数据区容量不够。  

3、目前，用于EPC标签的芯片几乎都是倒贴片的，可焊接封装的芯片****少。倒贴片的工艺对于长年工作在室外、运动、颠簸的物品来说，可靠性难以保证。  

4、EPC C1G2电子标签*于通用性标签，过于追求低廉的价格，其芯片设计和封装设计对产品的环境适应性考虑较弱，如应用于集装箱标识电子标签这种环境适用性要求较高、使用寿命较长、应用领域相对****的领域，芯片的技术、性能、工艺需要进一步****。  

5、该标准内含自毁程序，这对于集装箱这种长期流动使用的运输工具需要认真考虑。

SO18000-6C 6B/C协议的区别：

1.6B一般用在闭环的领域，像****等*领域；6C一般在开环的领域，比如物流行业；

2.ISO18000-6B一次****多可以读取10个标签，用户数据区较大，数据传输速率40Kbps左右，一般用于*领域。

3.EPC

C1G2即ISO18000-6C，可同时读取数百个标签，用户数据区较小，数据传输速率在40Kbps-640Kbps,通常用于物流管理。

4.对于数据存储来说，6B是“前台”形式的，所以要求标签容量很大，而6C是“后台”形式的，读标签时只要读到EPC就行然后再和后台数据库关联读出标签内的数据信息，对标签容量的要求较低。

5.价格上的差异：6C标签相对6B标签的价格是更加的便宜，降低成本。

艾特姆：关于超高频模块多种协议接口的设计

随着RFID技术的不断发展，超高频读写器为了符合消费者的需求，也是在不断的追求进步与革新。RFID系统一般是由RFID读写器、RFID电子标签、天线及应用软件来组成。其中关于RFID读写器的设计是至关重要的，它决定了系统的稳定性和准确性。除了要求其能支持一系列协议、标准和收发器外，对超高频读写器还会有其它功能性方面的要求，如*、防冲突、超远距离感应识别、多标签识别、移动性及功耗等。

 基本上，读写基站(如EM4094)为RFID负责对数据进行编码/译码，并以适当功率驱动超高频读写器天线。而读写基站本身由微控制器驱动。该微控制器负责管理不同协议的帧译码任务，以及与PC或其它后台控制设备的通信接口(串行接口、USB接口或以太网接口)。

一些RFID标签供应商提供集成了模拟前端和微控制器的芯片。在很多情况下，微控制器或集成的存储器空间不是超出需求就是不够用，而*的模块允许制造商选择****适合其设计要求的微控制器和存储器容量。

 单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的*处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

 单片机由