RAIN RFID標簽質(zhì)量測試的最佳實踐

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 標簽數(shù)量超過 21 億個，2021 年數(shù)量超過 28 億個。我們看到這種強勁增長仍在繼續(xù)。因此，將需要大量的新生產(chǎn)能力，這意味著

需要更多的機器，

單通道機器需要轉(zhuǎn)換為多通道機器，并且

必須提高機器通道速度。

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

在本文中，我將分享Voyantic對RAINRFID質(zhì)量測試的經(jīng)驗和看法：

在 RAIN RFID 標簽制造中規(guī)劃質(zhì)量測試時，什么是必不可少的？

目前RFID質(zhì)量測試的最佳實踐是什么？

良好的制造質(zhì)量對 RAIN RFID 標簽意味著什么？

在最基本的層面上，RAIN RFID 標簽的良好制造質(zhì)量可以定義為：“制造的 RAIN RFID 標簽沒有缺陷。這個定義很容易理解，但它并沒有提供太多的實際幫助。事實上，這是誤導(dǎo)性的。有時“無缺陷”被解釋為“可以閱讀”，這會導(dǎo)致問題。當 RAIN 標簽開始中斷時，它們的讀取范圍逐漸減小，只有在最后，標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 標簽的靈敏度在設(shè)定的變化范圍內(nèi)”。這個定義更具技術(shù)性，但讓我們分解一下：

標簽敏感度描述喚醒標簽所需的功率。標簽靈敏度是所有實際性能特征的背景。例如，如果標簽的讀取范圍發(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。如果標簽的響應(yīng)強度（反向散射）發(fā)生了變化，則靈敏度也發(fā)生了變化。簡而言之，標簽性能的任何變化都可以被視為標簽敏感度的變化。或者反過來 - 如果模型的兩個單獨標簽的靈敏度相同，它們將在各個方面執(zhí)行類似的性能。

變化是指一致性。標簽設(shè)計不同。某些標簽的靈敏度（讀取范圍更短）低于其他標簽。標簽?zāi)Ｐ椭行阅艿囊恢滦詫τ脩魜碚f很重要。

在設(shè)定的限制內(nèi)意味著存在限制，但為設(shè)置標準提供了一些自由。某些應(yīng)用需要精確的讀取范圍 - 經(jīng)過傳送帶上的讀取器的物品可能需要幾厘米的讀取范圍。較短的范圍會導(dǎo)致讀取丟失，而較長的范圍可能會產(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題。

當“制造的 RAIN RFID 標簽的靈敏度在設(shè)定的變化限值內(nèi)”時，RAIN RFID 制造質(zhì)量很好。從實際的角度來看，這個定義也是有效的。

RAIN RFID 標簽的射頻性能意味著什么？

從實際的角度來看，RAIN RFID標簽的射頻性能定義了

標記的可讀范圍

在不同角度

當標簽附加到項目時。

在標簽數(shù)據(jù)表中，這些通常用圖表描述。

方向模式顯示當標簽從不同角度指向讀取器時，標簽的讀取效果。

閾值曲線顯示標簽靈敏度 – 在不同頻率下喚醒標簽需要多少功率。閾值曲線的一個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)生的標簽具有始終相似的方向模式和閾值曲線。對于制造商來說，好消息是不需要進行全面測量來檢查標簽是否彼此相似。事實上，這可以通過最少的測試程序進行檢查。

在制造過程中應(yīng)該如何測試RAIN RFID標簽的質(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。

以下是當前的最佳實踐：

測試標簽的遠場性能

有效區(qū)分好標簽和壞標簽的測試配方

可靠地防止交叉讀取

這些最佳實踐可能看起來簡單明了，但需要考慮一些細節(jié)。讓我們詳細看看這些關(guān)鍵點。

1. 測試標簽的遠場性能

在生產(chǎn)機器中，標簽彼此靠近。為了防止交叉閱讀和實際原因，需要近距離閱讀。同時，質(zhì)量測試需要解決標簽的遠場性能問題。不能使用普通的近場天線。Voyantic通過獲得專利的Snoop Pro天線概念解決了這種近距離與遠場的沖突。這種獨特的天線要求標簽在近距離使用其遠場特性。

2. 測試有效區(qū)分好標簽和壞標簽的配方

區(qū)分好標簽和壞標簽是一個明顯的要求。但是，當標簽高速飛過天線時，如何在生產(chǎn)速度下有效地做到這一點呢？當前的最佳實踐測試配方通常稱為“三點測試”或“三點測試”。三點測試配方包括

在寬頻帶上以三個不同的頻率測試標簽（因此稱為 3 點測試）

檢查標簽靈敏度是否在 3 dB 以內(nèi)（+/- 1.5 dB）

檢查是否可以清點標簽的 EPC 代碼

測試配方的創(chuàng)建方式如下：

一個好的起點是將測試頻率設(shè)置為 820 MHz、950 MHz 和 1080 Mhz

調(diào)整其中一個點以匹配標簽的較低共振頻率

如果可能，調(diào)整另一個頻率以匹配標簽的上限共振頻率。

選擇第三頻率，使頻率擴展至少為 100 MHz

至少其中一點應(yīng)該是庫存測試（用于閱讀EPC）

至少一個頻率應(yīng)該是靈敏度測試，上限和下限之間有3dB

應(yīng)設(shè)置點的功率電平，使每個點中的標簽靈敏度在 3 dB 或 +/- 1.5 dB 以內(nèi)

考慮到配方，這個 3 點測試可以說是當前的行業(yè)最佳實踐。

圖片：在Tagsurance配方生成器中看到的3點測試配方

在樣本標簽（上圖）中，兩個諧振頻率（868 MHz和995 MHz）都在可用頻率范圍內(nèi)。靈敏度測試設(shè)置為較低的諧振頻率，點測試設(shè)置為較高的諧振頻率。由于頻率擴展超過100 MHz，因此將第三個頻率設(shè)置在兩者之間。庫存測試設(shè)置為此頻率。

在上圖中，該曲線是性能標簽的閾值靈敏度曲線（參考）。

3. 防止交叉閱讀

當一個標簽被認為被讀取時，就會發(fā)生交叉讀取，但實際上，數(shù)據(jù)來自另一個附近的標簽。

在正常使用中，雨 RFID 標簽被清點。它們的讀取速度超過每秒一百個標簽。測試生產(chǎn)質(zhì)量不同。標簽一次測試一個，確保結(jié)果來自正確的標簽至關(guān)重要，即使另一個標簽距離只有幾毫米遠。為了增加復(fù)雜性，當標簽在天線上高速移動時，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。天線概念包括一個屏蔽板，其尺寸與嵌體的天線相匹配，并且重復(fù)長度尺寸相同。此解決方案可確保不會發(fā)生交叉讀取。

除了上述評論外，還可以從制造角度添加 2 個注釋。

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)量測試UHF RFID標簽不應(yīng)成為生產(chǎn)的瓶頸。如果由于質(zhì)量測試而需要限制任何機器產(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，用于連續(xù)生產(chǎn)。

5. 自動化

RAIN RFID 標簽在不同的機器上批量制造。生產(chǎn)運行量以百萬計，在實踐中不可能進行任何樣品測試。一個常見的要求是不被接受未知質(zhì)量的標簽，這迫使測試覆蓋 100% 制造的標簽。

測試必須自動化并集成到制造機器中。

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

是否有質(zhì)量標準或規(guī)范要遵循？質(zhì)量認證呢？

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

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

ARC RFID實驗室為UHF RFID / RAIN RFID嵌體制造商提供質(zhì)量認證，作為其標簽認證計劃的一部分。使用Voyantic Tagsurace系統(tǒng)正確實施三點測試符合這些要求。

3dB變化和三點測試不能每次都使用，可能需要進行調(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，更寬的公差可能對客戶來說是完美的。

審核編輯：郭婷