淺談超高頻rfid標(biāo)簽讀距的個(gè)人理解

熟悉UHFRFID技術(shù)的人會知道，讀距沒有絕對值，這是一個(gè)相對值。有人說手持機(jī)能讀10米，有人說手持機(jī)可以讀15米。標(biāo)簽廠家也會把讀距說得很大，以證明自己產(chǎn)品的優(yōu)良。小編今天就對讀距方面，來談?wù)剛€(gè)人理解，理解有偏頗的地方，歡迎業(yè)內(nèi)大佬指正。

    RFID系統(tǒng)中，和讀距相關(guān)的，一是讀寫器，二是環(huán)境，三是標(biāo)簽。讀標(biāo)簽的大概過程就是讀寫器發(fā)出電磁波，電磁波在空氣中傳播，距離越遠(yuǎn)電磁波的衰減越大。然后電磁波傳播到標(biāo)簽位置，標(biāo)簽天線切割磁感線產(chǎn)生脈沖電流，電流供給標(biāo)簽的芯片，如果這點(diǎn)能量不夠激活標(biāo)簽芯片，表現(xiàn)就是讀不到標(biāo)簽。如果能激活芯片，標(biāo)簽就工作，并返回一個(gè)脈沖電流給標(biāo)簽的天線，天線再把這點(diǎn)能量變成電磁波發(fā)出去，再經(jīng)過空氣衰減，傳達(dá)到讀寫器天線，讀寫器天線再將其轉(zhuǎn)化成脈沖電流給讀寫模塊。讀寫器接收靈敏度高的話，就能偵測到這么細(xì)微的能量，并成功解析，這時(shí)候標(biāo)簽才被讀出來，如果能量實(shí)在是太微弱了，讀寫器感受不到，標(biāo)簽就無法讀取。

    首先說一下讀寫器，它通過模塊發(fā)出脈沖電流，天線收到之后將其轉(zhuǎn)化為電磁波發(fā)出去，模塊功率越大電磁波強(qiáng)度越大，天線在某個(gè)方向的增益越大，電磁波在這個(gè)方向上的強(qiáng)度也越高。這個(gè)電磁波強(qiáng)度，可以用一個(gè)代碼代替，叫EIRP，意思是電磁波在某個(gè)方向上輻射的強(qiáng)度，是功放發(fā)射的功率與天線增益的乘積，又因?yàn)槲覀兯f的功率單位不是瓦，而是dbm，其實(shí)是取對數(shù)來的，再說白一點(diǎn)，就是EIRP=xxdbm+xxdbi，比如手持機(jī)的rfid輸出功率是30dbm，天線增益是3dbi，那么eirp就是33dbm，這是理論值，因?yàn)檫€有模塊和天線之間導(dǎo)線的損耗，有手持機(jī)外殼的遮擋損耗等各種因素。記住這個(gè)值，手持機(jī)讀的遠(yuǎn)不遠(yuǎn)，跟這個(gè)值有很大關(guān)系！第二是接收靈敏度，比如模塊的接收靈敏度大概在-75dbm，就是說能量在-75dbm時(shí)仍能被感知并且解析，如果-76dbm，就太微弱，沒能力收到了。
    第二，說一下自由空間的電磁波衰減，是32.45+20*log(MHz)+20*log(km)，915MHz電磁波在1米處的衰減就是32.45+20*log915+20* log0.001=32.45+20*(2.96-3)=31.65dbm。結(jié)合之前的例子，30dbm輸出功率，3dbi增益天線的手持機(jī)，在1米的位置，電磁波強(qiáng)度由之前的33dbm變成了1.35dbm了，衰減夠大吧，不過別擔(dān)心，隨著距離增加，衰減越來越少，基本上損耗6dbm能量，距離就變成2倍，當(dāng)然也可以用公式套，那我們看一下5米的時(shí)候，電磁波是多少.....(計(jì)算中).....額，空氣中損耗是45.65dbm，此處電磁波強(qiáng)度是-12.65 dbm，如果標(biāo)簽放在讀寫器5米處，標(biāo)簽的激活靈敏度是-12.65dbm，那么標(biāo)簽一定可以被激活。然后就要考慮標(biāo)簽返回的能量，標(biāo)簽接受電磁波，轉(zhuǎn)換成電流，再變成電磁波發(fā)出去，總能量肯定衰減，因?yàn)樘炀€增益的緣故，衰減并不是很多，有的甚至還增加(天線增益就像手電筒的聚光，可能總量可能減小了，但如果聚攏的好，某個(gè)方向會比原來大，這跟標(biāo)簽有關(guān)系)，就當(dāng)不增不減吧，反向能量到達(dá)讀寫器時(shí)是-12.65-45.65=-58.3dbm，而國外常用讀寫器芯片做成的模塊一般是-75到-80dbm之間，天線增益是3dbi，那么最差也能接收到-78dbm的微弱信號并解析成功(國產(chǎn)讀寫器芯片大概-60到-70左右，也可以讀到)。和空氣中那點(diǎn)小損耗相比，差很多。如果那公司推導(dǎo)，基本上20米以外的標(biāo)簽，或者周圍有電磁波干擾的環(huán)境，才會考慮標(biāo)簽返回的能量是否能被讀寫器接收。

第三，標(biāo)簽的問題，但是其實(shí)前面把標(biāo)簽該有的東西，都說了不少。這就是rfid讀距，是一個(gè)可用公式套的值。讀寫器的話，別說能讀多遠(yuǎn)，要說射頻口發(fā)射功率是多少，天線增益是多大，設(shè)備優(yōu)化的好不好，eirp是多少。標(biāo)簽的話，也別說讀距，只告訴我們讀寫器到標(biāo)簽的最小功率(前向功率)是多少，標(biāo)簽返回時(shí)反向功率是多少，剩下的，我們可以算。

很多人在樓道里做rfid讀距測試，或者貼著墻，很多時(shí)候，是有電磁波反射的，當(dāng)反射的電磁波和直達(dá)標(biāo)簽處的電磁波，波峰和波峰重疊，波谷和波谷重疊時(shí)，讀取距離就會超遠(yuǎn)，這個(gè)值沒有意義。如果波峰和波谷重疊，就形成盲區(qū)，后退一些，還能讀到。這些都沒意義。

以上是小編的一些個(gè)人淺見，希望多少能給大家?guī)硪恍椭?/span>