RAIN RFID，又名UHF RFID又名EPC RFID，是用于將數(shù)十億日常用品連接到互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)。2020 年，RAIN RFID 標(biāo)簽數(shù)量超過(guò) 21 億個(gè)，2021 年數(shù)量超過(guò) 28 億個(gè)。我們看到這種強(qiáng)勁增長(zhǎng)仍在繼續(xù)。因此，將需要大量的新生產(chǎn)能力，這意味著

需要更多的機(jī)器，

單通道機(jī)器需要轉(zhuǎn)換為多通道機(jī)器，并且

必須提高機(jī)器通道速度。

與此同時(shí)，RAIN RFID用戶也開始更加關(guān)注他們的RFID標(biāo)簽質(zhì)量。

在本文中，我將分享Voyantic對(duì)RAINRFID質(zhì)量測(cè)試的經(jīng)驗(yàn)和看法：

在 RAIN RFID 標(biāo)簽制造中規(guī)劃質(zhì)量測(cè)試時(shí)，什么是必不可少的？

目前RFID質(zhì)量測(cè)試的最佳實(shí)踐是什么？

良好的制造質(zhì)量對(duì) RAIN RFID 標(biāo)簽意味著什么？

在最基本的層面上，RAIN RFID 標(biāo)簽的良好制造質(zhì)量可以定義為：“制造的 RAIN RFID 標(biāo)簽沒有缺陷。這個(gè)定義很容易理解，但它并沒有提供太多的實(shí)際幫助。事實(shí)上，這是誤導(dǎo)性的。有時(shí)“無(wú)缺陷”被解釋為“可以閱讀”，這會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題。當(dāng) RAIN 標(biāo)簽開始中斷時(shí)，它們的讀取范圍逐漸減小，只有在最后，標(biāo)簽才變得完全不可讀。

良好的 RAIN RFID 制造質(zhì)量的更好定義是：“制造的 RAIN RFID 標(biāo)簽的靈敏度在設(shè)定的變化范圍內(nèi)”。這個(gè)定義更具技術(shù)性，但讓我們分解一下：

標(biāo)簽敏感度描述喚醒標(biāo)簽所需的功率。標(biāo)簽靈敏度是所有實(shí)際性能特征的背景。例如，如果標(biāo)簽的讀取范圍發(fā)生了變化，則其敏感度也發(fā)生了變化。如果標(biāo)簽的方向模式（不同角度的讀取范圍）發(fā)生了變化，則靈敏度也發(fā)生了變化。如果標(biāo)簽的響應(yīng)強(qiáng)度（反向散射）發(fā)生了變化，則靈敏度也發(fā)生了變化。簡(jiǎn)而言之，標(biāo)簽性能的任何變化都可以被視為標(biāo)簽敏感度的變化?；蛘叻催^(guò)來(lái) - 如果模型的兩個(gè)單獨(dú)標(biāo)簽的靈敏度相同，它們將在各個(gè)方面執(zhí)行類似的性能。

變化是指一致性。標(biāo)簽設(shè)計(jì)不同。某些標(biāo)簽的靈敏度（讀取范圍更短）低于其他標(biāo)簽。標(biāo)簽?zāi)Ｐ椭行阅艿囊恢滦詫?duì)用戶來(lái)說(shuō)很重要。

在設(shè)定的限制內(nèi)意味著存在限制，但為設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)提供了一些自由。某些應(yīng)用需要精確的讀取范圍 - 經(jīng)過(guò)傳送帶上的讀取器的物品可能需要幾厘米的讀取范圍。較短的范圍會(huì)導(dǎo)致讀取丟失，而較長(zhǎng)的范圍可能會(huì)產(chǎn)生雜散的讀數(shù) - 讀取不在傳送帶上但附近的不需要的物品。某些應(yīng)用具有更高的公差，幾米的讀取范圍變化可能不是問(wèn)題。

當(dāng)“制造的 RAIN RFID 標(biāo)簽的靈敏度在設(shè)定的變化限值內(nèi)”時(shí)，RAIN RFID 制造質(zhì)量很好。從實(shí)際的角度來(lái)看，這個(gè)定義也是有效的。

RAIN RFID 標(biāo)簽的射頻性能意味著什么？

從實(shí)際的角度來(lái)看，RAIN RFID標(biāo)簽的射頻性能定義了

標(biāo)記的可讀范圍

在不同角度

當(dāng)標(biāo)簽附加到項(xiàng)目時(shí)。

在標(biāo)簽數(shù)據(jù)表中，這些通常用圖表描述。

方向模式顯示當(dāng)標(biāo)簽從不同角度指向讀取器時(shí)，標(biāo)簽的讀取效果。

閾值曲線顯示標(biāo)簽靈敏度 – 在不同頻率下喚醒標(biāo)簽需要多少功率。閾值曲線的一個(gè)版本可能顯示讀取范圍而不是功率。

圖片：Tageos EOS-500資料表的門掃和方向圖

高質(zhì)量的制造產(chǎn)生的標(biāo)簽具有始終相似的方向模式和閾值曲線。對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)，好消息是不需要進(jìn)行全面測(cè)量來(lái)檢查標(biāo)簽是否彼此相似。事實(shí)上，這可以通過(guò)最少的測(cè)試程序進(jìn)行檢查。

在制造過(guò)程中應(yīng)該如何測(cè)試RAIN RFID標(biāo)簽的質(zhì)量？

應(yīng)該記住，一種方法并不適合所有人。然而，RAIN RFID行業(yè)似乎正在向以下方法趨同。

以下是當(dāng)前的最佳實(shí)踐：

測(cè)試標(biāo)簽的遠(yuǎn)場(chǎng)性能

有效區(qū)分好標(biāo)簽和壞標(biāo)簽的測(cè)試配方

可靠地防止交叉讀取

這些最佳實(shí)踐可能看起來(lái)簡(jiǎn)單明了，但需要考慮一些細(xì)節(jié)。讓我們?cè)敿?xì)看看這些關(guān)鍵點(diǎn)。

1. 測(cè)試標(biāo)簽的遠(yuǎn)場(chǎng)性能

在生產(chǎn)機(jī)器中，標(biāo)簽彼此靠近。為了防止交叉閱讀和實(shí)際原因，需要近距離閱讀。同時(shí)，質(zhì)量測(cè)試需要解決標(biāo)簽的遠(yuǎn)場(chǎng)性能問(wèn)題。不能使用普通的近場(chǎng)天線。Voyantic通過(guò)獲得專利的Snoop Pro天線概念解決了這種近距離與遠(yuǎn)場(chǎng)的沖突。這種獨(dú)特的天線要求標(biāo)簽在近距離使用其遠(yuǎn)場(chǎng)特性。

2. 測(cè)試有效區(qū)分好標(biāo)簽和壞標(biāo)簽的配方

區(qū)分好標(biāo)簽和壞標(biāo)簽是一個(gè)明顯的要求。但是，當(dāng)標(biāo)簽高速飛過(guò)天線時(shí)，如何在生產(chǎn)速度下有效地做到這一點(diǎn)呢？當(dāng)前的最佳實(shí)踐測(cè)試配方通常稱為“三點(diǎn)測(cè)試”或“三點(diǎn)測(cè)試”。三點(diǎn)測(cè)試配方包括

在寬頻帶上以三個(gè)不同的頻率測(cè)試標(biāo)簽（因此稱為 3 點(diǎn)測(cè)試）

檢查標(biāo)簽靈敏度是否在 3 dB 以內(nèi)（+/- 1.5 dB）

檢查是否可以清點(diǎn)標(biāo)簽的 EPC 代碼

測(cè)試配方的創(chuàng)建方式如下：

一個(gè)好的起點(diǎn)是將測(cè)試頻率設(shè)置為 820 MHz、950 MHz 和 1080 Mhz

調(diào)整其中一個(gè)點(diǎn)以匹配標(biāo)簽的較低共振頻率

如果可能，調(diào)整另一個(gè)頻率以匹配標(biāo)簽的上限共振頻率。

選擇第三頻率，使頻率擴(kuò)展至少為 100 MHz

至少其中一點(diǎn)應(yīng)該是庫(kù)存測(cè)試（用于閱讀EPC）

至少一個(gè)頻率應(yīng)該是靈敏度測(cè)試，上限和下限之間有3dB

應(yīng)設(shè)置點(diǎn)的功率電平，使每個(gè)點(diǎn)中的標(biāo)簽靈敏度在 3 dB 或 +/- 1.5 dB 以內(nèi)

考慮到配方，這個(gè) 3 點(diǎn)測(cè)試可以說(shuō)是當(dāng)前的行業(yè)最佳實(shí)踐。

圖片：在Tagsurance配方生成器中看到的3點(diǎn)測(cè)試配方

在樣本標(biāo)簽（上圖）中，兩個(gè)諧振頻率（868 MHz和995 MHz）都在可用頻率范圍內(nèi)。靈敏度測(cè)試設(shè)置為較低的諧振頻率，點(diǎn)測(cè)試設(shè)置為較高的諧振頻率。由于頻率擴(kuò)展超過(guò)100 MHz，因此將第三個(gè)頻率設(shè)置在兩者之間。庫(kù)存測(cè)試設(shè)置為此頻率。

在上圖中，該曲線是性能標(biāo)簽的閾值靈敏度曲線（參考）。

3. 防止交叉閱讀

當(dāng)一個(gè)標(biāo)簽被認(rèn)為被讀取時(shí)，就會(huì)發(fā)生交叉讀取，但實(shí)際上，數(shù)據(jù)來(lái)自另一個(gè)附近的標(biāo)簽。

在正常使用中，雨 RFID 標(biāo)簽被清點(diǎn)。它們的讀取速度超過(guò)每秒一百個(gè)標(biāo)簽。測(cè)試生產(chǎn)質(zhì)量不同。標(biāo)簽一次測(cè)試一個(gè)，確保結(jié)果來(lái)自正確的標(biāo)簽至關(guān)重要，即使另一個(gè)標(biāo)簽距離只有幾毫米遠(yuǎn)。為了增加復(fù)雜性，當(dāng)標(biāo)簽在天線上高速移動(dòng)時(shí)，一切都必須發(fā)生。

Voyantic的Snoop Pro天線概念包括一種完全防止交叉讀數(shù)的方法。天線概念包括一個(gè)屏蔽板，其尺寸與嵌體的天線相匹配，并且重復(fù)長(zhǎng)度尺寸相同。此解決方案可確保不會(huì)發(fā)生交叉讀取。

除了上述評(píng)論外，還可以從制造角度添加 2 個(gè)注釋。

4. 速度

生產(chǎn)是關(guān)于速度、產(chǎn)能和質(zhì)量的結(jié)合。質(zhì)量測(cè)試UHF RFID標(biāo)簽不應(yīng)成為生產(chǎn)的瓶頸。如果由于質(zhì)量測(cè)試而需要限制任何機(jī)器產(chǎn)量，這將增加質(zhì)量成本。

Voyantic Tagsurance 3系統(tǒng)專為高速生產(chǎn)線而設(shè)計(jì)，用于連續(xù)生產(chǎn)。

5. 自動(dòng)化

RAIN RFID 標(biāo)簽在不同的機(jī)器上批量制造。生產(chǎn)運(yùn)行量以百萬(wàn)計(jì)，在實(shí)踐中不可能進(jìn)行任何樣品測(cè)試。一個(gè)常見的要求是不被接受未知質(zhì)量的標(biāo)簽，這迫使測(cè)試覆蓋 100% 制造的標(biāo)簽。

測(cè)試必須自動(dòng)化并集成到制造機(jī)器中。

Voyantic Tagsurance 3系統(tǒng)可以輕松集成到任何機(jī)器中。

是否有質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范要遵循？質(zhì)量認(rèn)證呢？

常見的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)踐，如ISO9000系列標(biāo)準(zhǔn)和六西格瑪，可以應(yīng)用于RAIN RFID。但是，這些標(biāo)準(zhǔn)并未就可接受的質(zhì)量限制提供實(shí)用建議。

RAIN RFID行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了確切的質(zhì)量限制。上述三點(diǎn)測(cè)試和標(biāo)簽靈敏度變化在3dB以內(nèi)是一種普遍接受的良好做法。

ARC RFID實(shí)驗(yàn)室為UHF RFID / RAIN RFID嵌體制造商提供質(zhì)量認(rèn)證，作為其標(biāo)簽認(rèn)證計(jì)劃的一部分。使用Voyantic Tagsurace系統(tǒng)正確實(shí)施三點(diǎn)測(cè)試符合這些要求。

3dB變化和三點(diǎn)測(cè)試不能每次都使用，可能需要進(jìn)行調(diào)整。質(zhì)量要求源于RAIN RFID / UHF RFID 用戶的一致性要求。如果RFID用戶需要非常嚴(yán)格的讀取范圍公差，則可能需要較小的變化限制，在某些情況下，更寬的公差可能對(duì)客戶來(lái)說(shuō)是完美的。

審核編輯：郭婷