一款可提供30米讀取距離的新型UHF RFID標簽
日本科技公司Smart Co.制造了一種遠程RFID標簽,并獲得了專利。這種標簽在建筑工地和其他地點的傳輸距離可達30米(98英尺)。新標簽系列的一個版本可以通過液體傳輸,即使標簽完全浸沒在水下,也可以跟蹤儲存在冰水中的魚從漁場進入餐館和市場的這一過程。
據(jù)Smart公司的CEO有村信孝(Kunitaka Arimura)介紹,這套系統(tǒng)可以開辟新的應(yīng)用場景,不僅可以跟蹤液體周圍的商品,還可以用于標簽讀取需要一定距離的各種其他應(yīng)用。
有村信孝說,公司的超遠距離通用智能標簽(Long Range Ultra Universal Smart Tags)也被稱為“超級標簽”,設(shè)計成本相對較低?,F(xiàn)在有幾家企業(yè)正在測試這些標簽。例如,他們已經(jīng)在20到30米的距離內(nèi)進行了測試,使用基于無人機的閱讀器對鋪設(shè)在場地上的設(shè)備進行查詢。該公司確定,當每架無人機在倉庫上空進行一系列飛行檢查時,它可以以相對較快的速度盤點庫存。
總承包商和工程公司千代田公司(Chiyoda Corp.)利用這種標簽,建立了自己的無人機庫存管理解決方案,使用新標簽、無人機機載閱讀器以及SkymatiX公司提供的其他軟硬件(位于云端),實現(xiàn)了RFID的貨物跟蹤。千代田和SkymatiX已經(jīng)在文萊(Brunei)的一個戶外倉庫測試了這種解決方案。
1998年,有村信孝在日本神奈川科技園成立了一家科技公司Integrated Business Co.,后于2005年將其更名為Smart Co.,并將其遷至東京新宿和千葉町,在此地他開始研發(fā)LF、HF和UHF RFID技術(shù)。有村信孝說,他的目標是建立一種系統(tǒng),使標簽?zāi)軌蛟趥鹘y(tǒng)上不可行或需要大量基礎(chǔ)設(shè)施的環(huán)境中實現(xiàn)讀取功能。例如,如果在某個站點周圍,一個人必須攜帶手持式閱讀器靠近標簽才能讀取,那么這個過程可能會很耗時;在標簽讀取范圍相對較短的情況下,安裝固定式閱讀器的成本可能會很昂貴。
遠距離標簽可以降低用車輛讀取標簽的人工成本,而固定式閱讀器的工作范圍更長,因此覆蓋特定區(qū)域所需的閱讀器數(shù)量可能更少。有村信孝指出,為了制造無源金屬超高頻標簽,大多數(shù)公司都依賴于IEEE的帶狀輻射機制。這種天線已經(jīng)被廣泛用作貼片天線,“我已經(jīng)很清楚它的優(yōu)勢和缺點”,其優(yōu)勢在于傳輸?shù)暮唵涡?,而缺點是橫向輻射,這往往會降低標簽傳輸響應(yīng)中的功率集中性。
因此,該公司沒有利用更傳統(tǒng)的貼片天線來制作標簽,而是設(shè)計了一種UHF RFID天線,由一個金屬表面組成,金屬表面上有適當?shù)那胁郏环Q為槽形天線(Slot Antenna),以提供特定的輻射模式。
有村信孝回憶道:“我的想法是,與其使用貼片天線技術(shù),不如使用槽形輻射。”這個槽形可以實現(xiàn)垂直輻射,而不是水平輻射。這種垂直輻射的好處是可以產(chǎn)生更高的感應(yīng)電壓來接收和回應(yīng)詢問。
在開發(fā)了該標簽的第一版之后,Smart公司開始與千代田的高管進行交流。千代田工程公司一直在尋求高性能的金屬標簽來識別其設(shè)備材料。據(jù)了解,千代田曾與幾家知名供應(yīng)商一起對金屬標簽進行了測試,但由于堆疊的建筑管道產(chǎn)生的射頻陰影造成的“退化效應(yīng)”,它并不滿意。標簽應(yīng)用于H型鋼梁時,由于凸緣或H型鋼梁產(chǎn)生的RF陰影而未能有效讀取。此外,高質(zhì)量的金屬標簽對于它們所應(yīng)用的對象來說太大了。
有村信孝說:“千代田在測試了我們的標簽后,發(fā)現(xiàn)了令人滿意的結(jié)果。”
超遠距離通用智能標簽已經(jīng)過Impinj Speedway RFID閱讀器的測試。有村信孝表示,它可以直接應(yīng)用于金屬、塑料、木材或其他材料。為了最大限度地提高金屬表面的靈敏度,輻射方向應(yīng)該與金屬表面呈垂直型,這將提供最大感應(yīng)電壓。
該標簽的一種潛水式版本可以用來跟蹤包裝在冰水中的新鮮食物,如魚和肉。有了這些標簽,用戶可以獲取魚類產(chǎn)品的位置的狀態(tài),從在漁場包裝好、儲存、運輸?shù)接闪闶凵探邮盏娜^程。這些信息可以幫助市場確保他們出售或供應(yīng)給消費者的商品的新鮮度。
有村信孝說,這種潛水式標簽可以應(yīng)用在淺水區(qū)或深水區(qū),也可以用于工廠更新維護狀態(tài),以及用于由員工遠程維護的現(xiàn)場公用設(shè)施管道場景。
Smart公司正在美國和日本銷售這種標簽,并計劃于2021年年中開始大規(guī)模生產(chǎn)。該公司的智能卡產(chǎn)品還被應(yīng)用于支付、公交售票、門禁、身份證、駕駛證、名片和提供無線連接的SIM卡。