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超高頻RFID技術的發展離不開其電磁兼容性的研究

2025年01月26日 13:09:29人氣:43來源:深圳市用芯物聯科技有限公司

  RFID技術是一種新時代的新興技術,它脫胎于雷達技術,是一種非接觸式的自動識別技術,可以利用射頻信號作為信息傳輸中介實現遠距離信息獲取,通過高數據速率實現對高速運動物體的識別,并可同時識別多個標簽。
 
  正由于RFID技術的諸多優點,它在物流管理、公共安全、倉儲管理、門禁防偽等方面的應用迅速展開,國際上很多學者也已開展RFID技術與互聯網、移動通信網絡等技術結合應用的研究。然而,RFID技術也并不是無瑕的,它還存在很多缺陷:
 
  RFID系統性能容易受空間物體和標簽粘貼物體的影響,不同的物體阻擋和不同的標簽粘貼材質都會造成RFID系統的識別距離有不同程度的損失。
 
  多個物品重疊放置時,RFID系統容易產生漏讀現象,難以實現99%的識讀。
 
  RFID系統與頻段接近的其它無線通信系統同時工作時可能產生電磁干擾,對彼此的性能產生影響。
 
  大量RFID標簽放置在一起時,標簽上的天線產生陣列效果,可能表現出與單個標簽天線不同的特性。
 
  RFID的標準也不統一。
 
  目前中國已經頒布應用許可的840~845MHz頻段和920~925MHz頻段的RFID應用與相鄰頻段上其它無線通信系統的電磁兼容性進行了研究,并進行了實際測試。
 
  1中國的RFID業務頻率使用現狀
 
  根據ISO/IEC18000標準推薦的RFID應用頻率范圍,RFID系統分為低頻(LF)125~134kHz、高頻(HF)13.56MHz、超高頻(UHF)860~960MHz與2.4GHz和微波頻段(MW)5.8GHz。
 
  對于HF頻段的125kHz、13.56MHz以及UHF頻段的2.4GHz的RFID設備,由于頻段屬于國際上通用的工業、科研、醫療(ISM)頻段,所以這些設備在世界大部分國家和地區的應用頻段基本一致。而對于在零售、供應鏈管理等行業應用廣泛的UHF頻段,由于這一頻段在世界各國的頻率規劃各不相同,所以目前應用于這一頻段的RFID設備的應用頻率存在一定差異。
 
  2UHF頻段RFID系統與900MHz無線網絡的電磁兼容性分析
 
  目前900MHz頻段電波傳播模型大多采用奧村-哈達模型,本文將主要采用該模型分析不同環境下的UHF頻段RFID系統與其他無線網絡的兼容性,并在暗室中做相關測試。
 
  奧村-哈達模型的市區傳播模型是Lb=69.55+26.16lgf-13.82lgh1-α(h2)+(44.9-6.55lgh1)lgd,其中:Lb是市區準平滑地形電波傳播損耗中值(單位是dB),f是工作頻率(單位是MHz),h1是基站天線有效高度(單位是m),h2是移動臺天線有效高度(單位是m),d是基站、移動臺之間的距離(單位是km),α(h2)是移動臺天線高度因子。
 
  對于大城市,a(h2)=3.2[lg(11.75h2)]2-4.97;對于中、小城市,a(h2)=(1.1lgf-0.7)h2-1.56lgf+0.8;對于郊區,Lbs=Lb(市區)-2[lg(f/28)]2-5.4;對于開闊地,Lbq=Lb(市區)-4.78(lgf)2+18.33lgf-40.94。
 
  如果要消除RFID對于無中心對講機通信的影響,由RFID設備至無中心對講機的傳播損耗應當達到-36-(-110)=74dB.由傳播模型計算可得,此時RFID與無中心對講機的兼容距離為28m左右。但是考慮到RFID設備的天線有較強的方向性,在偏離天線傳播方向處使用無中心對講機的兼容距離將進一步縮小。
 
  就目前的情況而言,RFID技術的應用還存在壁壘性的缺陷,其主要問題還是由于科技研究的局限性。RFID系統在GSM網絡和無中心對講系統中使用時必須保證RFID讀寫器天線與GSM用戶終端或對講機保持一定的安全距離,否則GSM用戶終端將受到其信號干擾而無法識別網絡,無中心對講機也將無法檢測到空閑信道而無法正常工作。在未來,RFID技術一定會有更好的表現,讓我們的生活更加美好,奉獻出更大的作用。
 
關鍵詞:GSMGSM網絡
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