對于負責(zé)執(zhí)行RFID建置專案的工程師必然面臨的一個問題，那就是該采用何種廠牌的產(chǎn)品(如Reader 、 Tag及Antenna)?工程師在做出抉擇之前，通常會先收集相關(guān)產(chǎn)品的規(guī)格與資料，再針對專案的應(yīng)用情境，選用功能符合需求之產(chǎn)品。但是就我個人觀察國內(nèi)RFID產(chǎn)品供應(yīng)商，對其產(chǎn)品的規(guī)格描述不夠清楚，有時候不容易從廠商提供的資料中確定其性能是否符合專案應(yīng)用需求。因此這種情況下，工程師為了不浪費時間，會優(yōu)先選擇規(guī)格描述比較完整的產(chǎn)品，進行樣品采購及測試。
也許目前RFID是處于尚在發(fā)展中的產(chǎn)業(yè)，在產(chǎn)品規(guī)格描述方式還沒有共通的模式標(biāo)準。但是一個規(guī)格描述明確完整的產(chǎn)品肯定吸引工程師的興趣，產(chǎn)品被優(yōu)先試用測試的機會當(dāng)然相對增加，這也是值得RFID廠商重視的問題。以下是以一個工程師的立場希望看到的RFID廠商對其產(chǎn)品規(guī)格的描述方式。
標(biāo)簽(Tag)規(guī)格
一、頻率響應(yīng)(Frequency Character)
RFID在物流應(yīng)用中，標(biāo)簽可能會隨著空運或海運作業(yè)跨國旅行，而國際間對于RFID頻率使用管制都不盡相同。工程師必須確定所采用標(biāo)簽在不同頻率下使用都有平衡的特性，標(biāo)簽廠商最好能提供標(biāo)簽的頻率響應(yīng)曲線。圖1是某國外廠商提供的標(biāo)簽頻率響應(yīng)曲線圖，從曲線中可以看到高低頻率之間只有1dB的感度落差。
圖1、標(biāo)簽于空氣中頻率響應(yīng)曲線圖
二、方向性敏感度(Sensitivity &Orientation)
為了達到理想的100%讀取率，工程師必須分析物流動線及倉儲作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境，決定讀取器及感應(yīng)天線的安裝地點位置。再根據(jù)物品材質(zhì)與形狀，研究標(biāo)簽應(yīng)該貼在物品表面或是紙箱的哪個位置，才能對RFID天線產(chǎn)生最佳之感應(yīng)信號。所以標(biāo)簽廠商最好能提供標(biāo)簽的敏感度或方向性等等相關(guān)資料，讓工程師了解該產(chǎn)品的最佳使用角度。從圖2例子中可以清楚看到標(biāo)簽感度與X 、 Y 、 Z三軸角度關(guān)系。
圖2 、標(biāo)簽于各方向角之感度曲線圖
三、有效讀取距離(Reading Distance)
RFID標(biāo)簽的讀取距離也是工程師最感興趣的規(guī)格，通常是以標(biāo)簽最佳的感應(yīng)角度在無干擾的環(huán)境下，來測得讀取距離；但是讀取距離，實際上又跟讀取器的功率與頻率設(shè)定，及所搭配的天線增益有關(guān)。工程師希望知道若使用該型標(biāo)簽，要達到預(yù)定的讀取距離，所必須搭配的讀取器與天線之性能需求。圖3規(guī)格是描述讀取器設(shè)定輸出功率為1w狀態(tài)，在使用6dBi旋波天線條件下，所得到之不同頻率的有效讀取距離。從圖3可以知道該標(biāo)簽在60MHz~960MHz之間，不同頻率的讀取距離，存在有約0.5公尺差異值；但是在900MHz~930MHz之間的有效讀取距離，則相當(dāng)平坦。
圖3、標(biāo)簽于不同頻率之讀取距離曲線圖
四、頻寬或Q值(Bandwidth & Q )
本項規(guī)格需求，主要是針對LF與HF頻道之RFID標(biāo)簽。 HF頻道標(biāo)簽與UHF標(biāo)簽之工作原理不同，它是以磁場感應(yīng)方式接收/回應(yīng)讀取器信號，此標(biāo)簽內(nèi)部的天線主要是以繞線圈方式構(gòu)成諧振電路。諧振電路的Q值會影響到標(biāo)簽的頻寬及讀取距離，有些廠商會刻意提高線圈的Q值，達到更遠的讀取距離。但是Q值太高的標(biāo)簽與不同廠牌之讀取器搭配使用時，會產(chǎn)生不同的讀取距離差異，而且容易受周圍金屬物及溫度變化，造成諧振頻率偏移現(xiàn)象。所以如果廠商能提供標(biāo)簽內(nèi)部的線圈頻寬或Q值，會有助于工程師評估該產(chǎn)品在使用環(huán)境中的相容性與穩(wěn)定度。由圖4范例可以看到，Q值低的標(biāo)簽在半功率(-3db)處的頻寬比Q值高的標(biāo)簽還要寬，若與不同廠牌讀取器搭配使用時，讀取距離的相對誤差容忍度會比Q值高的標(biāo)簽較佳。
圖4、HF標(biāo)簽天線于不同Q值之頻寬曲線圖
五、外形尺寸(Dimension)
工程師針對不同外形與體積之物品表面來選擇適用的標(biāo)簽，所以廠商在其產(chǎn)品規(guī)格文件中，提供標(biāo)簽照片及相關(guān)長、寬、厚度等基本外型尺寸描述是必要的。圖5中除了長、寬、厚度外，連彎角及內(nèi)邊空白Inla y ，都有詳細參考資料。
圖檔來源： Alien Technology Corporation
圖5 、標(biāo)簽外形尺寸圖
六、遵循國際標(biāo)準
目前RFID依據(jù)標(biāo)準有EPC及ISO兩大主流國際標(biāo)準，相同技術(shù)內(nèi)容各有對應(yīng)的標(biāo)準編號。在圖6中描述該產(chǎn)品設(shè)計所依循的EPC及ISO標(biāo)準，在RFID標(biāo)準文件中，定義許多技術(shù)參數(shù)(Parameter)與通訊協(xié)定(Protocol)等專業(yè)名詞。 RFID廠商在產(chǎn)品規(guī)格描述時，最好能使用國際標(biāo)準文件所定義的專業(yè)名詞，讓工程師易于了解。臺灣GS1在三年前，開始接受經(jīng)濟部標(biāo)準檢驗局委托，透過國內(nèi)專家學(xué)者，將EPC標(biāo)準及ISO標(biāo)準原文翻譯成中文，國內(nèi)RFID廠商可以洽詢臺灣GS1 。
圖檔來源： Alien Technology Corporation
圖6、標(biāo)簽遵行國際標(biāo)簽規(guī)格
七、工作環(huán)境與應(yīng)用限制
任何工業(yè)產(chǎn)品都有其使用環(huán)境限制及不允許的異常使用方式， RFID標(biāo)簽應(yīng)用環(huán)境的規(guī)格，除了一般的溫濕度描述外，工程師關(guān)心的資訊還有標(biāo)簽的黏性及彎曲度限制描述。因為很多物品表面，并非平坦光滑；而且很多材質(zhì)并不容易黏貼標(biāo)簽。在實際應(yīng)用中，常常發(fā)現(xiàn)標(biāo)簽貼上物品后，不久就開始翹邊，甚至有脫落現(xiàn)象。此外，標(biāo)簽使用彎曲度過大時，也會造成天線特性改變，影響標(biāo)簽有效讀取距離。因此，如果廠商在標(biāo)簽的黏性及彎曲度方面，能有明確的描述，將有助于工程師解除使用上的疑慮。圖7的規(guī)格例子中，已經(jīng)提供標(biāo)簽彎曲度與膠合劑材質(zhì)的資料。雖然從資料描述中，無法解決工程師想知道的標(biāo)簽持久黏性問題，但是至少已交代一些使用環(huán)境溫度限制。
圖檔來源： Alien Technology Corporation
圖7、標(biāo)簽適用環(huán)境與使用限制
總結(jié)
工程師從一家廠商產(chǎn)品規(guī)格的資料表現(xiàn)方式，就可以看出該公司為了描述產(chǎn)品規(guī)格所發(fā)費的人力及測試時間，也同時代表該公司的品質(zhì)形象。工程師對所選用的產(chǎn)品是否合適，可以從廠商提供的規(guī)格描述是否嚴謹詳細，在心理層面早就有自己的主觀印象及定數(shù)。
（文/資策會網(wǎng)路多媒體研究所 張茂榮經(jīng)理）
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