近年來,物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展迅猛,隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化的廣泛應(yīng)用,也不斷推動的RFID技術(shù)的革新。我國政府也在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展方面給予了很大的投資與支持。中國的物聯(lián)網(wǎng)市場已經(jīng)進入了的成長階段,根據(jù)市場調(diào)查分析,很多行業(yè)企業(yè)也對未來幾年的市場增長也做過樂觀的預(yù)測。之前市場上主要出現(xiàn)的是一些單一型RFID模塊,包括小模塊,高功率模塊,低功耗模塊,F(xiàn)CC認證的模塊,ETSI標(biāo)準(zhǔn)的模塊等,這兩年來興起的一種超高頻RFID模塊廣受市場的熱捧,也迅速占據(jù)了RFID模塊中的地位。超高頻模塊所具備的以下四個特點作為了很好的驗證:
一、高密度:
,元器件密度越高,EMC性能越差,信號完整性以及隔離度就越低。而UHF RFID讀寫器是收發(fā)同時工作,發(fā)射功率的反射直接影響著接收性能的好壞,射頻前端的性能又直接影響著讀寫距離。目前ThingMagic公司的M6e模塊尺寸為67*43*7.5mm.除了R2000芯片和固件芯片ARM7外,高耗電的功放芯片,以及多種電壓電源管理芯片,加上必要的邏輯器件,以及實現(xiàn)收發(fā)隔離的環(huán)形器或者耦合器,高頻檢波器,SP4T微波開關(guān)等等器件要高密度地集成在一塊小PCB上,無論對器件的布局還是各層之間的布線,都需要從SI,PI以及EMC等方面進行充分考慮,謹(jǐn)慎設(shè)計;
二、高性能:
UHF RFID其實是借鑒的雷達原理,在雷達組件領(lǐng)域有句俗語,設(shè)計組件即設(shè)計優(yōu)化駐波比。意思是,發(fā)射性能的好壞直接影響著接收系統(tǒng)的性能優(yōu)劣。如果功放端輸出阻抗駐波較差,則會導(dǎo)致發(fā)射功率的很大一部分會由于駐波的緣故反射到接收機端,造成接收機的飽和甚至阻塞,從而導(dǎo)致接收機"失聰".即便是性能退化,也會直接影響著讀寫實際距離,尤其是在密集讀取模式下,硬件的性能又直接影響著讀寫器每秒讀取標(biāo)簽的數(shù)量。因此在高密度集成的前提下又不能犧牲射頻性能,則是很大的挑戰(zhàn)。
三、高效率
超高頻RFID讀寫器發(fā)射機是線性功率放大器,如果按照功率回退法來實現(xiàn)功放的線性度,必然很大程度上犧牲效率為代價,而這又勢必面臨散熱問題。面積越小,集成度越高,器件高密度,散熱問題越嚴(yán)峻。在這里我們借鑒了EDGE功放的工作原理,也就是根據(jù)不同輸出功率要求,通過調(diào)制其集電極電壓,使得發(fā)射機的功率放大器總是工作在近1dB壓縮點附近,避免小信號情況下的效率低的缺陷,發(fā)射機的ASK調(diào)制方式?jīng)Q定了功放的電源性能要求越高,在電源管理方面,我們采用DC/DC高效率原理,并通過適當(dāng)?shù)腖DO對電壓進行穩(wěn)壓處理,保證電源質(zhì)量,進而保證發(fā)射機的優(yōu)良性能。模塊的效率越高,也越節(jié)電,更加適合手持設(shè)備的使用場景,另外,效率高會對散熱降低要求,從而體積一定前提下,會使得各個元器件的管芯溫度遠遠低于結(jié)溫,提高模塊的可靠性性和使用壽命。
四、多標(biāo)簽處理能力
在一些資產(chǎn)盤點領(lǐng)域,不同讀寫器對標(biāo)簽數(shù)量的處理能力不同。因此在協(xié)議算法上仍然需要進一步優(yōu)化,這需要對ISO18000-6C協(xié)議進行深入的研究和理解。目前世面上能夠同時讀取200個標(biāo)簽以上的讀寫器非常少見。即使有價格也居高不下。如果能在深入消化6C協(xié)議的基礎(chǔ)上,能夠開發(fā)研制出高性能的讀寫器模塊,提供給系統(tǒng)集成商進行二次開發(fā)研制成不同應(yīng)用場景的讀寫器,勢必會有助于整個UHF RFID行業(yè)的快速健康發(fā)展。進而帶來更大規(guī)模的經(jīng)濟效益和社會效益。