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用于智能制作生产线的超高频RFID读写器读写功能测验研讨

对应用于物流分拣、混流生产智能制造生产线上的RRU9806SR超高频台面式读写器,测试出了其在实际生产线环境中的读写性能。首先,对生产线部分改装,将待测试 读写器安装在生产线的合适位置,完成测试平台的

0 导言

近年来,RFID(Radio Frequency Identification)技能在物流职业、制作业、财物办理、人员盯梢监控等多个范畴得到广泛的运用,其基本原理是运用射频信号和空间耦合(电感耦 合或电磁耦合)传输特性,完成对被辨认物体的主动辨认。RFID 体系一般由读写器电子标签组成,读写器经过无线通讯办法取得标签信息,然后辨认带着该标签的目标。因而,读写器功用对RFID体系功用的完成起着举足轻 重的效果。

现在,对读写器所展开的测验包含一致性测验、通用性测验以及功用测验三个阶段。一致性测验是为了测验设备如标签、读写器是否契合EPC global 的规范,这样终端用户能够购买到经过认证的产品;通用性测验是为了测验某种设备与其他设备的兼容性操作;功用测验是为了测验读写器在 某个详细环境、实在条件下的识读水平,以确保一切环节识读的准确率。ISO/IEC 18046界说了RFID设备的功用检测办法,包含对标签功用参数、速度、标签阵列、方向、单标签检测及多标签检测等标签功用检测办法,以及对读取间隔、 读取率、单标签和多标签读取等读写器功用检测办法。左中梁等在GTEM小室中测验了UHF RFID 体系的读写间隔,剖析了UHF RFID 体系通讯的受限要素是前向链路,然后依据前向链路信号的衰减推导了运用GTEM 小室进行UHF RFID 体系读写间隔丈量的公式及办法;史玉良等在高速环境下对UHFRFID标签读取率进行了测验,并规划完成了1款直线导轨以模仿低速到高速的不同运用环境, 研讨标签的读取率与速度之间存在的对应联系。可是,这些办法首要针对的是读写器自身的参数对其读写功用的影响,关于详细的环境要素对读写器读写功用的影响 研讨较少。本文在现有物流分拣、混合出产智能制作出产线上,测验出了RRU9806SR超高频台面式读写器漏读率,剖析了实践出产线环境对漏读率的影响。

1 测验渠道建立与数据收集

1.1 RRU9806SR超高频台面式读写器

RRU9806SR超高频台面式读写器外形图及其接口界说如图1 所示,支撑契合ISO18000-6C(EPC C1G2)、ISO18000-6B 协议电子标签,可用于物流、个人身份辨认、会议报到体系、门禁体系、防伪体系及出产进程操控等多种无线射频辨认(RFID)体系。RFID读写器硬件电路由以下几部分组成:射频辨认模块电路、微操控器电路、串行接口电路、射频收发电路、电源电路等,如图2所示。

读写器经过天线发送必定频率的射频信号,当贴有电子标签的物体进入无线辨认体系读写器的识读规模时,其天线将发生感应电流,电子标签取得能量被 激活并向读写器发送自身的编码等信息,读写器接收到电子标签发射回来的电磁波信号后,经过处理得到电子标签存储的代码等信息,这些信息能够作为物体的特征 数据被传送到核算机进一步处理。

1.2 测验渠道的建立

本文在现有物流分拣、混流出产智能制作出产线上建立测验渠道。该智能制作出产线能够完成出产线出产进程及工件加工的智能监控,相关操控软件能够 显现工件抵达的工位,并能够经过装置在出产线上的读写器以及读写头读取装有电子标签的工件的信息。本项目则将原有的高频读写器取下来,换上待测验的超高频 读写器,为此需求对出产线少量改装,改装后的出产线如图3所示。

图3中,将待测读写器别离装置在出产线的四个工位,经过螺母螺丝调读写器托盘高度,抵达读写器读写检测间隔。将超高频电子标签装置在传送底座上,当东西经过读写器所在位置时,读写器以应对形式读取工件相关信息。

1.3 测验数据的收集

为了主动收集出产线上的读卡器读取工件数量,开发了一套数据收集软件,其软件开发流程图如图4 所示。该软件依照功用能够划分红3部分:运用程序接口部分、读写器操控部分和数据处理部分。读写器操控部分首要包含操控射频模块、参数装备模块和协议处理 模块[10].依据图4,选用C#言语开宣布软件界面如图5所示。按下发动按钮,数据收集软件动态收集标签ID号、抵达工位数、抵达时刻及漏读率。图5所 示为数据收集软件测验的部分数据。按下中止按钮,数据收集软件将测验数据保存到上位机。图5中漏读率由式(1)核算:

漏读率= (总到位数- 总读取数)/总到位数 (1)

2 试验成果及剖析

发动出产线,运转渠道,对数据进行收集。选取工位二和三的读写器进行剖析,作出其漏读率改变曲线,如图6所示。

由图6看出,两读写器的漏读率改变状况天壤之别,其近似散布特性公式别离如下:

  

读写器二的漏读率全体较低,可是跟着运用次数的添加,漏读率全体出现增大的趋势,阐明读写器自身功用(包含抗环境搅扰才能)较差,不适于运用在 精度要求高的场景。而读写器三刚好与读写器二状况相反,漏读率出现递减的状况,但从改变曲线看得出其作业功用也不稳定。所以,关于这两台读写器需求对其内 部影响其读写功率的参数进行优化,进步作业功用。

3 定论

本文在现有物流分拣、混合出产智能制作出产线上,测验出了在实践出产线环境对RRU9806SR 超高频台面式读写器漏读率。首要,在现有智能制作出产线上建立了测验读写器硬件渠道,接着开发了数据收集软件收集实践出产线上装置的标签数据,并核算出了 漏读率。最终在Matlab软件中求出了漏读率的散布图并求出了漏读率均方根值。所求漏读率即为读写器漏读率。求得了漏读率的散布图并求出了漏读率的散布 特性表达式。

此测验计划简略易用,对读写器功用进行漏读率的剖析,不需求花费较多的人力物力以及资金出资便能够检测读写器的一般功用,对工业级读写器在杂乱 环境运用计划和产品检测方面有学习效果。从测验的进程也可反映出RFID读写器以及电子标签关于现代各个职业都有很大的实用价值,而超高频读写器也将因其 各种优势愈加广泛的运用于各个职业。在本论文的基础上,后续研讨作业将提出详细的改进计划来下降漏读率,对该读写器内部影响其功用的详细参数进行测验并优 化,使其更好的用在实践环境中。

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