【導(dǎo)讀】RFID技術(shù)可以說(shuō)是近年來(lái)風(fēng)靡一時(shí)的技術(shù)。在制造業(yè)、人員跟蹤監(jiān)控、物流業(yè)、資產(chǎn)管理等多個(gè)領(lǐng)域都被廣泛應(yīng)用。RFID技術(shù)就是通過(guò)電感耦合或電磁耦合等傳輸特性，對(duì)物體進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。本文就這一技術(shù)詳細(xì)介紹了用于智能制造生產(chǎn)線的超高頻RFID讀寫(xiě)器讀寫(xiě)性能測(cè)試研究。
目前，對(duì)讀寫(xiě)器所開(kāi)展的測(cè)試包括一致性測(cè)試、通用性測(cè)試以及性能測(cè)試三個(gè)階段。一致性測(cè)試是為了測(cè)試設(shè)備如標(biāo)簽、讀寫(xiě)器是否符合EPC global 的標(biāo)準(zhǔn)，這樣終端用戶可以購(gòu)買到經(jīng)過(guò)認(rèn)證的產(chǎn)品;通用性測(cè)試是為了測(cè)試某種設(shè)備與其他設(shè)備的兼容性操作;性能測(cè)試是為了測(cè)試讀寫(xiě)器在 某個(gè)具體環(huán)境、真實(shí)條件下的識(shí)讀水平，以保證所有環(huán)節(jié)識(shí)讀的準(zhǔn)確率。ISO/IEC 18046定義了RFID設(shè)備的性能檢測(cè)方法，包括對(duì)標(biāo)簽性能參數(shù)、速度、標(biāo)簽陣列、方向、單標(biāo)簽檢測(cè)及多標(biāo)簽檢測(cè)等標(biāo)簽性能檢測(cè)方法，以及對(duì)讀取距離、 讀取率、單標(biāo)簽和多標(biāo)簽讀取等讀寫(xiě)器性能檢測(cè)方法。
左中梁等在GTEM小室中測(cè)試了UHF RFID 系統(tǒng)的讀寫(xiě)距離，分析了UHF RFID 系統(tǒng)通信的受限因素是前向鏈路，從而根據(jù)前向鏈路信號(hào)的衰減推導(dǎo)了使用GTEM 小室進(jìn)行UHF RFID 系統(tǒng)讀寫(xiě)距離測(cè)量的公式及方法;史玉良等在高速環(huán)境下對(duì)UHFRFID標(biāo)簽讀取率進(jìn)行了測(cè)試，并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了1款直線導(dǎo)軌以模擬低速到高速的不同應(yīng)用環(huán)境， 研究標(biāo)簽的讀取率與速度之間存在的對(duì)應(yīng)關(guān)系。然而，這些方法主要針對(duì)的是讀寫(xiě)器本身的參數(shù)對(duì)其讀寫(xiě)性能的影響，對(duì)于具體的環(huán)境因素對(duì)讀寫(xiě)器讀寫(xiě)性能的影響 研究較少。本文在現(xiàn)有物流分揀、混合生產(chǎn)智能制造生產(chǎn)線上，測(cè)試出了RRU9806SR超高頻臺(tái)面式讀寫(xiě)器漏讀率，分析了實(shí)際生產(chǎn)線環(huán)境對(duì)漏讀率的影響。
1 測(cè)試平臺(tái)搭建與數(shù)據(jù)采集
1.1 RRU9806SR超高頻臺(tái)面式讀寫(xiě)器
RRU9806SR超高頻臺(tái)面式讀寫(xiě)器外形圖及其接口定義如圖1 所示，支持符合ISO18000-6C(EPC C1G2)、ISO18000-6B 協(xié)議電子標(biāo)簽，可用于物流、個(gè)人身份識(shí)別、會(huì)議簽到系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、防偽系統(tǒng)及生產(chǎn)過(guò)程控制等多種無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)。RFID讀寫(xiě)器硬件電路由以下幾部分組成：射頻識(shí)別模塊電路、微控制器電路、串行接口電路、射頻收發(fā)電路、電源電路等，如圖2所示。
1.2 測(cè)試平臺(tái)的搭建
本文在現(xiàn)有物流分揀、混流生產(chǎn)智能制造生產(chǎn)線上搭建測(cè)試平臺(tái)。該智能制造生產(chǎn)線可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線生產(chǎn)過(guò)程及工件加工的智能監(jiān)控，相關(guān)控制軟件可以 顯示工件到達(dá)的工位，并可以通過(guò)安裝在生產(chǎn)線上的讀寫(xiě)器以及讀寫(xiě)頭讀取裝有電子標(biāo)簽的工件的信息。本項(xiàng)目則將原有的高頻讀寫(xiě)器取下來(lái)，換上待測(cè)試的超高頻 讀寫(xiě)器，為此需要對(duì)生產(chǎn)線少許改裝，改裝后的生產(chǎn)線如圖3所示。
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1.3 測(cè)試數(shù)據(jù)的采集
為了自動(dòng)采集生產(chǎn)線上的讀卡器讀取工件數(shù)量，開(kāi)發(fā)了一套數(shù)據(jù)采集軟件，其軟件開(kāi)發(fā)流程圖如圖4 所示。該軟件按照功能可以劃分成3部分：應(yīng)用程序接口部分、讀寫(xiě)器控制部分和數(shù)據(jù)處理部分。讀寫(xiě)器控制部分主要包括控制射頻模塊、參數(shù)配置模塊和協(xié)議處理 模塊[10].根據(jù)圖4,采用C#語(yǔ)言開(kāi)發(fā)出軟件界面如圖5所示。按下啟動(dòng)按鈕，數(shù)據(jù)采集軟件動(dòng)態(tài)采集標(biāo)簽ID號(hào)、到達(dá)工位數(shù)、到達(dá)時(shí)間及漏讀率。圖5所 示為數(shù)據(jù)采集軟件測(cè)試的部分?jǐn)?shù)據(jù)。按下停止按鈕，數(shù)據(jù)采集軟件將測(cè)試數(shù)據(jù)保存到上位機(jī)。圖5中漏讀率由式(1)計(jì)算：
漏讀率= (總到位數(shù)- 總讀取數(shù))/總到位數(shù) (1)
啟動(dòng)生產(chǎn)線，運(yùn)行平臺(tái)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。選取工位二和三的讀寫(xiě)器進(jìn)行分析，作出其漏讀率變化曲線，如圖6所示。
讀寫(xiě)器二的漏讀率總體較低，但是隨著使用次數(shù)的增加，漏讀率整體呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，說(shuō)明讀寫(xiě)器本身性能(包括抗環(huán)境干擾能力)較差，不適于應(yīng)用在 精度要求高的場(chǎng)景。而讀寫(xiě)器三恰好與讀寫(xiě)器二情況相反，漏讀率呈現(xiàn)遞減的狀態(tài)，但從變化曲線看得出其工作性能也不穩(wěn)定。所以，對(duì)于這兩臺(tái)讀寫(xiě)器需要對(duì)其內(nèi) 部影響其讀寫(xiě)效率的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提高工作性能。
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