让RFID工作在UHF
在RFID的世界,超高频(UHF)意味着对RFID免收牌照费的频段。在美国,无线电管制法所允许UHF频段RFID使用的功率值使得它比其他频段的频带都要宽。现在世界上大多数其他地区正与美国一样,放松在这些频点对辐射的要求。结果,UHF成为或者将成为RFID识读距离最长的频段之一,却不必在标签上带一块电池,也就不会发生因电池而带来的人身辐射、标签大小、成本和可靠性等各种各样的问题了。
由于军事和民用无线通讯在不同国家和地区占用了不同的UHF频点,没有一个UHF频点能在所有国家和地区允许RFID使用。比如,欧共体批准的是868MHz频点,美国是915MHz,日本原来是930MHz,最终确定的是952MHz~954MHz。这还不是主要问题,因为一些公司的RFID识读器可以在没有增加很多成本、性能也没有下降的情况下,在所有这些频点下工作。事实上,像欧洲这样的一个地区批准一个非常窄的频带会限制高识读正确率的范围,但我们仍有更好的选择。
实践检验
几年前,UHF RFID在大零售商们和军事组织(美国防部)的支持下登上舞台中央,这些支持者要求对它进行标准化以用于托盘和货箱的标识。特别由于RFID的识读范围对那些大型的货品非常有吸引力,一些供应商极力推荐。 零售商和军队在UHF识读设备和其他基础设施上投入了数以百万美元的投资,几千万个由UPM Rafsec、Avery Dennison、Alien科技和其他40多家公司提供的UHF标签在今年已经应用在用户的货箱和托盘上。然而,最初的计划是今年安装几十亿个的标签,事实是自从吉列向Alien科技下了5亿枚标签的订单到现在已经两年了,事情并没有按计划进行。
本文中,我们来看一下在UHF标签能令人满意的工作于托盘和货箱上之前,会遇到哪些严峻的问题。这些问题包括:
1.标签有时会死锁。这个问题并不难解决,因为技术水平的发展日新月异。
2.知识产权。其他频率在这个问题上不会有这么多麻烦,在UHF频段,抱着RFID行业会像电子行业中开放式系统那样无偿的捐献出知识产权的想法是错的。例如,Intermec在RFID的UHF频段拥有能带来巨大回报的重要专利,可以理解厂家想要按比例从中提取专利费。很可能Intermec会要求用户预先付费用和特许费,这将给带标签的托盘和货箱增加成本,推迟标签和系统造价降低到大规模普及的阶段。
3.识读成功率不够。这是所有问题中最严峻的。到目前为止,在系统交付时,尽管业界普遍认为不能低于99%,但识读率经常在0-64%之间。这完全背离了UHF标签的识读成功指标。这种问题的原因在于所标识商品在形状各不相同,大量的水和金属与标签和读写器经常接触。系统也更加复杂,传统的道路收费系统只是读简单的24位,而货箱和托盘上的标签在128位甚至更多,读写和信号的复杂度都增加了。麦德龙得到100%成功率,它方式更像是对待条码,在合适的距离识读,并且中间没有杂物阻隔。Kimberley Clark有些时候能达到100%的识读率,这是对干燥、非吸水性产品,并避免托盘从冷藏地装载,并且立即读取(因为托盘上的水汽凝结会导致识读不出来)的条件下获得的。
据美国联邦快递亚太区的CIO说,公司测试显示,由于RFID标签的扫描失败率高达25%,他们将暂时不会考虑采用这项新技术。联邦快递对条形码的扫描准确率高达99.9%, 因此任何低于这一数字的技术手段都会被认为是倒退。该CIO表示,他们将等到RFID准确率达到和条形码相同时,才考虑使用这一技术。
无论如何,UHF频段的RFID没有对任何客户都通用的解决方案。
4.规范制订缓慢。MIT Auto-ID中心最初的理念极力支持最小标签规范,因为实现起来会有严重的延迟,或在要达到五美分的标签需要每年350亿托盘/货箱使用量,要达到一美分(甚至更低)标签需要每年目前用条码标识的数万亿的单品的使用量,现在这还是不可能的。
5.EPCglobal的管理困境。现在EPCglobal接管了全球的EPC产业的发展,但越来越多的会员发现每次委员会会议都会讨论“如果……,前景会很美好”。
UHF RFID现在的处境可以用一则寓言来概括,它就像Robert Burns的著名的长诗“Tam O’Shanter”描述的一样,他在夜晚的沼泽地里跋涉,遇到许多当初无法想像的困难,但他同样也不确定是否转头退回原地就是正确的选择,只有运用智慧鼓足勇气坚持下去,他才可能到达沼泽的另一头。