METAG引進芬蘭Voyantic UHF RFID量測系統

October 15, 2009

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 近年來低頻和高頻RFID之應用已廣範使用在門禁(Access Control)、電子票券(e-ticketing)等領域,然而一向被視為最具有市場潛力、革命性應用的被動式超高頻無線辨識系統(Passive UHF RFID System)卻始終在眾人期盼下,起浮戴沉。

 

當我們試著探討為何UHF RFID之應用無法順利推廣時,最常聽到的理由是電子標籤成本太高和系統穩定性不佳。我們都知道,任何新技術的導入都有一定的成本,重點是,所投入的成本是否有其商業價值,換句話說投資報酬率 ROI 是否可被投資人接受? 無可否認,電子標籤成本會左右短期UHF RFID應用的普遍性,但這絕對不是箝制UHF RFID發展唯一原因。目前(2009年)每張EPC UHF電子標籤量產售價約在新台幣5~7元,雖和條碼標籤有極大價差,但在某些附加價值較高的應用上,UHF電子標籤的成本已不是問題,現在UHF RFID面臨最大挑戰應當是電子標籤的讀取率或是可靠性(Reliability)無法說服投資人。試想一個功能在強的RFID系統,如果不能提供100%的讀取率(或是接近條碼標籤讀取率),投資人也許會以投資風險考量而延緩新技術的導入。

 

影響UHF RFID電子標籤讀取率的因素眾多且複雜,如以電子標籤供應商的觀點來分析影響讀取率高低的原因有: 1. 晶片性能(RFID IC Performance)  2. 天線設計(Antenna Design)及量產品質管控(Mass-Production Quality Control)  3.電子標籤選用(Tag Selection)和佈置(Tag Placement)。

 

最近UHF RFID IC大廠紛紛宣佈新一代UHF IC,譬如Alien Higgs-3和Impinj Monza 4,這兩款新IC與前一代產品Higgs-2和Monza 3在性能比較上已有重大突破。Higgs-3 IC的讀取靈敏度(Sensitivity or Threshold)或是最小起動功率(Minimum Turn-On Power)已由Higgs-2的-14 dBm提升到-18dBm,換句話說、起動Higgs-3所需的功率將小於Higgs-2 約4dB,因此在固定Reader輸出功率及相同環境條件下,Higgs-3 Tag的讀取距離將遠高於Higgs-2 Tag。Monza 4 除了在IC靈敏度有大幅提升外,其可搭配全向性 (Omni-directional)天線以及抗干擾之設計,也讓電子標籤讀取率大幅提高。

 

有了性能優異的IC,接下來天線設計和量產製程穩定度將決定電子標籤最終品質。然而、天線設計的優劣判定與製程穩定性的管控有賴一套完整量測和測試系統(Measurement & Test Systems),不幸的是UHF RFID量測和測試技術並不是一般電子標籤封裝廠所熟悉,因此目前在市場上流通的UHF Tag可說良莠不齊。為了避免電子標籤品質不良問題,大部份UHF系統建置商會採用國際大廠標籤,以"期盼"拉高讀取率,但在許多的案例中已證明,一個可靠的UHF RFID系統採用Good Quality電子標籤是必須的,但還是不夠。

 

相較於低頻/高頻RFID系統,超高頻系統容易受到環境的干擾,即使採用品質無虞的UHF電子標籤,當標籤被貼附在不同物品上時,其工作特性也會有所差異。例如: A型標籤貼附於紙箱時其讀距可達5公尺,當相同標籤在相同條件下被貼附於玻璃瓶時其讀距有可能只有剩下2公尺,造成此一現象的原因是電子標籤工作頻率(Operating Frequency)已隨著不同貼附材質而產生漂移。另外影響標籤讀取率可能因素就是電子標籤間相互干擾(Inteference)。為了解決上述問題,系統建置商需要一套專業量測工具(Measurement Tools)以實際量測數據來協助選用適當Right標籤(Tag Selection)和決定正確標籤貼附方式(Tag Placement)。

 

本公司創辦人彭建賓先生(Smoos PENG)鑒於國內RFID產學業界所遇到的量測問題,於2009年從芬蘭引進乙套UHF RFID Measurement Solutions & Tools,本量測系統是由Voyantic公司設計開發,目前全球主要UHF IC、Tag供應商、系統整合商、和研究單位皆有導入該量測系統案例。希望藉由本量測系統的推廣,能協助RFID業界在天線設計與電子標籤封裝、應用系統整合上有所助益。

 

 

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建儒實業有限公司成立於2008年,本公司致力於推廣RFID無線射頻識別量測系統和測試解決方案,主要客戶包含RFID科技使用企業、系統整合商、學校研究單位、晶片設計廠、EMS電子專業製造服務廠、RFID測試中心以及電子標籤設計封裝廠。

 

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