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RFID和WiFi定位技术的比较

发布日期:2021-04-19浏览次数:114 来源:小编

RFID微波(Microwave)的典型频段为2.45GHz和5.8GHz。此频段下的标签可以是有源的,也可以是无源的,通过电磁耦台方式同阅读器通信。通信距离一般大于1m,典型情况为4-6m,可超过10m(So 定位精度典型情况在4-6m,因为传输距离就需要这么远,你要是想在整栋部署RFID定位,那需要需要多少RFID读写器呀,成本可不是一般的高)。


频频段的电波不能通过许多材料,特别是水、灰尘、雾等悬浮颗粒物质。高频阅读器有很高的数据传输速率,在很短的时间内可以读取大量的电子标签。阅读器一般安装定向天线,只有在阅读器天线定向波速范围内的标签才可被读写。标签内的天线般是长条和标签状,天线有线性和圆化两种设计,满足不同应用的需求。高频标签的数据存储量一般限定在2048bit以内,再大的存储容量在现阶段而言基本上没有什么意义。从技术及应用角度来说,标签并不适合作为大量数据的载体,其主要功能还是在于标识物品并完成非接触识别过程。典型的数据容量指标有1024bit、128bit,64bit等。EPCgloabl规定的电子产品码EPc的容量为96bit。其典型应用包括供应链管理、生产线自动化、航空包裹管理、集装箱管理、铁路包裹管理、后勤管理系统等。


所以,从精度来来讲,RFID在某些方面确实要比WiFi有优势,但考虑到成本,那些做RFID的厂商是否可以歇歇了?不过RFID的主要功能不是用来定位,做RFID的厂商大可不必担心。下面聊聊功耗。


先说说无源电子标签。


目前市场上80%为无源电子标签,不到20%为有源电子标签。无源电子标签(被动标签)没有内装电池,在阅读器的读出范围之外时,电子标签处于无源状态,在阅读器的读出范围之内时,电子标签从阅读器发出的射频能量中提取其工作所需的电源。无源电子标签一般均采用反射调制方式完成电子标签信息向阅读器的传送。无源电子标签在接收到阅读器发出的微波信号后,将部分微波能量转化为直流电供自己工作,一般可做到免维护,成本很低并具有很长的使用寿命,比主动标签更小也更轻,读写距离则较近(约在1mm~30mm)。


无源电子标签不需外加电池即可擦写,薄到可嵌入纸币中,迷你体积可以隐藏在各种物品里,安全性高,储存的数据量远比传统条形码多、不容易被伪造,具有可循环使用耐久特性,特制材质能被放置于较恶劣的环境中,成本低。在高温或低温下能正常工作,系统一致性很好,无源卡的使用寿命保证10年以上,免维护。外型小巧,轻,薄,安装方便。


当然市面上也有高频的无源RFID标签,在空气中的读距范围在0~10米,但是会受到附着介质的影响,尤其是水和金属,其实高频标签不适用于贴近人或者金属的场合。


这种无源标签确实不用担心标签耗电的问题,这点比WiFi标签要高明许多,但缺点也显而易见,还是那句老话,要看应用场合了。


再说说有源电子标签。


有源电子标签又称主动式标签,是指标签工作的能量由电池提供,电池、内存与天线一起构成有源电子标签,不同于被动射频的激活方式,在电池更换前一直通过设定频段外发信息。


常见的有源电子标签工作于433M频段或2.4G工作频段。


有源电子标签按照工作频率可以分为433MHz、900MHz、2.45GHz。按照通讯方式可以分为单向标签、双向标签。按照封装方式可以分为卡式标签、腕式标签、封条标签、钥匙式标签等。


目前有源RFID的主要频段为:433MHz、900MHz、2.45GHz、5.8GHz。有源RFID的通讯距离在百米以上,一般为120-150米。可以通过软硬件的调整在远通讯范围内调节通讯距离。


一般厂家所提供的信号传输距离都是在地面空旷地带条件下的理想通讯距离,但由于建筑物内部,尤其是医院场景中的环境非常复杂,再加上人员和设备的干扰,特别是2.4G信号其本来传输距离就短再加上信号穿透能力差、传输衰减大,其信号在巷道中传输的实际有效距离会大大缩短,在有些情况下信号会变得很弱,甚至收不到信号。由于射频卡信号之间难免冲突,因此需要经过几次发送才能确保分站收到全部卡,所以在卡数量一定的情况下,系统读卡速度主要取决于射频卡每次信号发送的间隔,而不是数据传输速率。间隔越短读卡速度越快,但同时功耗也越大,电池寿命越短。


为了满足行业标准对电池的寿命要求,一般射频卡发送间隔在1~5秒之间,这样就需要几秒甚至几十秒的时间才能将80个并发识别数量的卡(数量80是国家的一个行业标准)全部读上来。


RFID很常见的一个问题就是漏卡率,呵呵,这里只是实事求是,求RFID厂家别拍砖。


影响漏卡率的关键因素是信号强度而不是传输速率,如果信号很弱甚至收不到信号,那么速率再高也没有用。确保收到信号才是根本所以解决漏卡问题的关键是提高分站信号覆盖范围,确保分站能收到每个射频卡的信号并有足够的读卡时间。所以RFID厂家为了降低漏卡率,往往要所加装定向天线,所以成本也就蹭蹭蹭的上来了,所以刚开始胖星看到杭州某公司给某家三级医院做的婴儿防盗系统及医疗垃圾系统追溯,报价800万人民币,现在想想也就不奇怪了。


这里RFID的有源标签和WiFi的有源标签都一样,里面都装有电池,如果发送信号的间隔一样,内置电池容量一样,那电池续航时间就看系统功耗了,事实上胖星看到的大部分RFID有源标签的功耗都在20mA左右,这里的功耗是指双向通信时仅作定位使用的功耗,如果考虑到腕带标签一般只装有150mah的电池,3秒钟发射一次,腕带可以用2-4次,这个和“路索”智能定位正在研发的WiFi有源标签的使用时间基本是一样的。不过国内一般有低功耗WiFi的设计能力室内定位公司基本上没有这样的人员,我们大神级的人物柳帅博在比利时UCL求学七年,再加上还有普林斯顿的博后高帅博做辅助,这样的问题对我们来讲就是小儿科。 



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