不同被貼附物品 (材質) 對 UHF 和 LF 電子標籤性能的影響
The performance impact between UHF and LF tags when attached on different items (materials)

RFID 系統整合商在初期導入超高頻 UHF 系統時 (Ultra High Frequency, 860 MHz ~ 960 MHz)，最常遇到的問題就是電子標籤實際讀取距離和標籤供應商所提供的讀取規格差異甚大。影響標籤讀取距離的原因，除了應用現場環境 On-site Environment、發射功率 Transmitted Power、讀取器天線架設 Reader Antenna Configuration、干擾 Interference 等問題，另一重要且時常被忽略的原因就是被貼附物品對 UHF 電子標籤性能的影響。本篇文章將以實際量測的結果來說明和比較不同材質對 UHF 標籤和 LF 卡片 (Low Frequency, 125 KHz) 在讀取距離上的差異。

UHF 電子標籤量測
  ■ 量測工具: Tagformance Lite + Tag Designer Suite               ■ 量測項目: 靈敏度量測 Threshold or Sensitivity
  ■ 待測標籤: UPM ShortDipole                                              ■ 掃頻範圍:  800 ~ 1000 MHz, 5 MHz per Step
  ■  量測環境:  待測標籤置於電波暗箱                                                       ■ 輸出功率:   27 dBm, 0.5 dBm per step         
   ■  貼附物品(材質): Air/Book/Plastic/Glass/Wallet/Hand/Metal 共 7 種

下圖為超高頻 UHF 電子標籤在不同被貼附物品(材質)上量測方式及量測結果(請點選不同物品名稱，如 Air or Book)，量測結果之 X 軸是掃頻範圍 800~1000 MHz ，Y 軸是標籤最小啟動功率 Power on tag forward (dBm)。

從上圖之量測結果可看出，當電子標籤貼附在不同物品上時，除標籤之最小啟動功率有明顯的變化，標籤工作頻寬 (Bandwidth) 也會左右飄移(本量測頻寬定義:啟動功率曲線最低點往上3 dBm 處)。為方便比較，我們將量測結果轉換成讀取距離 (Power: 2W ERP)，如下圖，在 900 MHz 處，電子標籤讀取距離分別為 8M (Air)、5.2M (Book)、8.5 (Plastic) 、3.5 (Glass)、 4.2M (Wallet)、 0M (Hand)、 0M (Metal)，當 UHF 電子標籤貼附於手和金屬片時，讀取器是無法讀取標籤，即使在書本和玻璃上，其讀距也從空氣中的8米降到5.2米和3.5米。

LF 卡片量測
 ■ 量測工具: 網路分析儀 Netwrok Analyzer & 讀頭 Reader       ■ 量測項目: 響應頻率 Resonant Frequency
 ■ 待測卡片: 125 KHz 厚卡                                                    ■  量測環境:  一般辦公室環境                                                 
 ■ 貼附物品(材質): Air/Book/Plastic/Glass/Wallet/Hand/Metal 共 7 種

從上圖之量測結果可看出，當低頻125 KHz 厚卡貼附在不同物品(材質)上時，除金屬片外， 厚卡之響應頻率(Resonant Frequency) 和讀距並不會嚴重受到影響。

結論: 1. 相對於低頻125 KHz 或是高頻 13.56 MHz，超高頻 UHF 電子標籤的讀距極易受到被貼附物品材質的影響 ，因此慎選適當 UHF 電子標籤將是系統整合商重要工作。2. UHF 電子標籤製造商，需確實掌握客戶採購標籤的用途和模擬標籤貼附狀況，來決定是否採取天線微調 (Tuning) 等修正措施。3. 目前市場上已出現所謂 Balanced Tag，這種 Tag 幾乎可貼附在任何材料上，且讀取距離並不會因而受到嚴重影響，但其售價是一般電子標籤的10 至 20 倍，或約 2 美金。