RFID分集系统设计

　　库存管理系统现在依靠无源RFID技术进行产品的实时自动识别。对许多应用来说，使用RFID的投资回报是可接受的。这些系统必须能够实时捕获到全部在场库存产品的信息，这就要求RFID系统必须能够百分百地读取所有被贴以标签的物品。RFID系统的读取能力是涉及到许多变量的一个函数，这些变量包括：标签大小、方向、放置方式，以及查询器天线(IA)设计。不幸的是，对所有单天线设计来说都存在读不到标签的“黑洞”。通过分析并确认这些黑洞，业界已开发出一种方法，即利用对ISO 15693/ISO 18000-3(13.56-MHz)物品等级系统的多样性来实现百分之百的读取能力。

　　诸如智能卡车/货柜等高频(HF)RFID系统在该领域发挥着作用，很多制造商和方案供应商都提供此类产品。这些并不昂贵的系统采用无源RFID标签(大量生产时单价不到25美分)，这项技术在跟踪临床高价值物品时具有巨大潜力，其中一些物品有一定的保质期。例如，在医院的心导管实验室通常会有的储物柜内，可能会存放着250多个支架，总价值估计达37.5万美元。取决于医院规模，有可能会使用四个这样的储物柜，其内的物品每4个月要被消耗掉，相当于这样一个储物柜每年“经手”的物品价值高达1.125百万美元。植入式心脏去纤颤器(ICD)也是医院内的高价值物品。它们体积小(采用约3×4×6英寸的包装)，但是价值却在10，000至20，000美元。它们通常储存在诸如加锁储物柜等安全空间。在此类应用中，使用RFID可以降低因某些物品备货不足或过量而导致的成本损失，并且可以更好地掌控这些贵重物品的下落。

　　一个基本的RFID系统包括一个主机系统和多个RF组件(图1)。RF组件包括一个射频查询器(读写器和天线)以及标签。查询器的目的是与现场标签通信，对无源系统来说，查询器还通过发射的RF信号给标签供电。查询器负责协议处理、给标签供电、读取标签信息、将信息写入标签，并确保将信息有效传递到主机系统。

　　ISO 15693标准规定：只有当“置身”于射频场时，无源标签才被激活。为激活无源标签，由射频场感应来的电压(VTag)必须足够高，要达到嵌入在标签内的RFID芯片工作所需的最低电压水平。VTag 值是标签尺寸/方向与磁场强度幅值的函数，对一个理想环路来说，VTag 可以表述为：

　　VTag = 2πf0NQB(Scosa) (1)

　　其中：

　　N=标签线圈的绕组数，

　　Q = 标签的质量因数，

　　B=磁场强度，

　　S =标签线圈的面积，

　　a = 标签的指向角

图1：一个基本的RFID系统包括一个主机系统和多个RF组件。