微百科 | 超高頻抗金屬電子標(biāo)簽知識(shí)普及篇

一、金屬表面為什么要選用抗金屬電子標(biāo)簽？
         隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，作為其關(guān)鍵技術(shù)之一的RFID技術(shù)受到越來越廣泛的應(yīng)用，對(duì)于RFID系統(tǒng)性能的要求也越來越高，尤其是對(duì)基于電磁波反向散射原理的UHF RFID系統(tǒng)更是如此。

        但是，在很多應(yīng)用中，RFID標(biāo)簽需要貼附于金屬物體表面，具有類偶極子天線的普通無源超高頻RFID標(biāo)簽應(yīng)用于金屬表面時(shí)，性能會(huì)急劇下降，甚至不能被有效讀取。

        金屬物體對(duì)于標(biāo)簽天線參數(shù)及性能的影響，主要有兩個(gè)方面，一個(gè)是天線場，一個(gè)是天線參數(shù)（如：阻抗，S參數(shù)，輻射效率）。天線所工作的場中有閱讀器發(fā)射來的入射波和被金屬板反射回來的反射波，而入射波與反射波存在著一定的相位差，導(dǎo)致兩者之間在一定程度上相互抵消使得場強(qiáng)減弱，這樣，工作在此環(huán)境下的標(biāo)簽天線便無法感應(yīng)出足夠的電流來為標(biāo)簽芯片提供能量，使得標(biāo)簽芯片無法被激活導(dǎo)致無法工作：而天線參數(shù)變化是由于天線工作在金屬表面的時(shí)候，將金屬板看做天線自身的一部分，這樣即使天線的物理尺寸沒有發(fā)生變化，其阻抗值，S參數(shù)等等還是發(fā)生了改變，從而導(dǎo)致天線性能的下降。

        因此，在適用于金屬環(huán)境時(shí)，尋找合適的抗金屬標(biāo)簽，是保證RFID系統(tǒng)應(yīng)用效果的一個(gè)前提。

        那么，常見的超高頻抗金屬電子標(biāo)簽有哪些種類，它們各自有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？這類標(biāo)簽的發(fā)展趨勢如何呢？ 下面我們就來聊聊。

二、超高頻抗金屬電子標(biāo)簽主要類型？
        說到常見的抗金屬標(biāo)簽主要有ABS類、PCB類、滴膠類、陶瓷類、泡棉類、柔性抗金屬電子標(biāo)簽（可打�。�，并且可以制作成各種樣式和形狀，如條形、方形、圓形。被廣泛應(yīng)用在電力資產(chǎn)管理、企業(yè)資產(chǎn)管理、設(shè)備管理、危險(xiǎn)品管理野外金屬管理、物流里的托盤管理、資產(chǎn)追蹤、金屬貨架管理等。

1、ABS抗金屬標(biāo)簽
        采用ABS工程塑料包裝，具有防曬、防水、抗高溫等特性，被廣泛應(yīng)用于物流管理中�？蓪�(shí)現(xiàn)了物流管理的信息化與現(xiàn)代化，提高物流管理水平和管理效率，降低管理成本。主要應(yīng)用領(lǐng)域：物流托盤標(biāo)簽推薦應(yīng)用在物流管理，箱包，托盤，集裝箱、貨架、設(shè)備、固定資產(chǎn)等等管理。

2、PCB抗金屬標(biāo)簽
         UHF超高頻無源PCB抗金屬標(biāo)簽，可直接粘貼在金屬表面，免去繁瑣的安裝工作。適合用在汽車車牌上安裝，也適合在露天電力設(shè)備巡檢、鐵塔電線桿巡檢、電梯巡檢、壓力容器鋼瓶汽瓶、各種電力家用設(shè)備的產(chǎn)品跟蹤、資產(chǎn)管理、物流管理、汽車部件工序管理。

3、滴膠抗金屬標(biāo)簽
        采用泡棉與滴膠相結(jié)合的基材封裝，成本低廉但相對(duì)而言讀取距離有限。適合戶外使用，例如露天電力設(shè)備巡檢、鐵塔電線桿巡檢、電梯巡檢等。

4、陶瓷抗金屬標(biāo)簽
        采用特種陶瓷基材封裝，可安裝于金屬物質(zhì)表面，具有較強(qiáng)的防腐蝕性，可適用惡劣的工作環(huán)境。主要應(yīng)用于部件追蹤，資產(chǎn)管理。

5、泡棉柔性抗金屬標(biāo)簽
        采用泡沫棉基材封裝，其尺寸較小、讀寫距離較遠(yuǎn)，具有一定的柔軟性可貼弧度大的被貼物，適用于資產(chǎn)管理。

6、柔性抗金屬標(biāo)簽（可打�。�
        具有一定的柔性，可彎曲，用于金屬表面具有較好的抗金屬性、性能優(yōu)良、方向性好、讀取距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，適合貼在金屬氣缸等曲面資產(chǎn)，可應(yīng)用于RFID資產(chǎn)管理、氣缸追蹤、交通控制、物流管理、危險(xiǎn)品管理等方面。

三、超高頻抗金屬電子發(fā)展趨勢
        總體上，目前UHF抗金屬標(biāo)簽的發(fā)展呈現(xiàn)出三個(gè)明顯的趨勢：尺寸微型化、結(jié)構(gòu)柔性化、低成本化。
1、尺寸微型化
        早期的UHF抗金屬標(biāo)簽往往尺寸偏大，不利于應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，隨著智能制造和智慧醫(yī)療的發(fā)展，市場對(duì)于高性能微型化抗金屬標(biāo)簽的需求逐漸增多，這類產(chǎn)品適合于小微型金屬器件的綜合管理，標(biāo)識(shí)和溯源，比說醫(yī)療器械、金屬工具、航空航天等，有巨大的市場前景；

2、結(jié)構(gòu)柔性化
        常規(guī)的PCB和陶瓷類硬質(zhì)標(biāo)簽無法彎曲揉折，只能應(yīng)用于比較平整的平面，材料本身的強(qiáng)度使其無法實(shí)現(xiàn)防拆功能，因此往往是循環(huán)使用的，無法滿足市場對(duì)于抗金屬防拆標(biāo)簽的需求。但柔性結(jié)構(gòu)的抗金屬標(biāo)簽，不僅可以彎折，適應(yīng)更多的折角和曲面應(yīng)用。結(jié)合TD芯片的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)上面的變化，還可以實(shí)現(xiàn)防拆功能，彌補(bǔ)了硬質(zhì)標(biāo)簽的不足，也拓展了應(yīng)用空間。
3、低成本化
        硬質(zhì)抗金屬標(biāo)簽主要是PCB天線、陶瓷天線，其原料成本高，其二在封裝上面主要用采SMT（表面貼裝）或COB，制造成本依然偏高，尤其是后道的打碼和寫碼等個(gè)性化工作很難批量進(jìn)行，通常只能逐個(gè)測試性能，檢測難度較大，產(chǎn)品一致性也會(huì)受到一定的影響，這些因素導(dǎo)致綜合成本偏高，影響了此類標(biāo)簽的大規(guī)模應(yīng)用。如果能采用柔性的抗金屬標(biāo)簽原料成本相對(duì)較低，可以roll to roll量產(chǎn)，直接降低了后道個(gè)性化和品質(zhì)檢測的難度，成本可以大幅度降低。

討論完這個(gè)話題，我們做一點(diǎn)引申：
        金屬干擾可以理解成環(huán)境的干擾，抗金屬就是抗環(huán)境干擾，既然UHF設(shè)計(jì)時(shí)可以抗金屬干擾，也可以使干擾變?yōu)樵鲆�，那么遇到其他的干擾時(shí)，這個(gè)思路是不是也可以參考呢？