2015年7月,艾特姆射頻科技將改版的第三代GM-MM922嵌入式超高頻模塊正式上市,旨在以體積精小、性能卓越及低成本優(yōu)勢打造一款超高性價比的UHF模塊。其922系列與R2000系列兩款不同定位產(chǎn)品一起在超高頻RFID產(chǎn)品或解決方案上為客戶提供更多選擇。允許客戶開發(fā)各種應(yīng)用程序,根據(jù)他們的具體需求,選擇不同的性能和產(chǎn)品尺寸適用于他們自己的產(chǎn)品。
922系列是模塊中超小的一款,功耗極低,該模塊射頻輸出范圍寬,這對于對讀/寫要求高的移動式RFID打印機(jī),以及標(biāo)簽調(diào)試應(yīng)用,產(chǎn)品認(rèn)證和訪問控制讀寫器等產(chǎn)品來說,這是不錯的選擇。如在由艾特姆射頻作為中國區(qū)總代理的SATO CL4NX RFID打印機(jī)中就得到了很好的應(yīng)用。對于客戶來說,GM-MM922的合適價位讓他們在設(shè)計(jì)超高頻讀寫器時有了更多選擇,可以更好的控制成本。艾特姆多年來基于超高頻模塊設(shè)計(jì)開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)和資深的RFID背景知識讓產(chǎn)品更具價值,可以提供給客戶更多開發(fā)工具。
應(yīng)用超小外型且高性能的UHF模塊,是集成商構(gòu)建靈活解決方案喜愛的創(chuàng)意。艾特姆射頻自己也使用MM922模塊與其他RFID設(shè)備完美嵌合,以打造更多高性價比的產(chǎn)品設(shè)備。所以當(dāng)過渡到這個新的,較小的模塊時,是無需再開發(fā)的,是無縫整合的。這也使得能夠擴(kuò)大自己的產(chǎn)品系列,包括小型讀寫器。
GM-MM922模塊提供的性能可以滿足用戶項(xiàng)目應(yīng)用中很多苛刻的要求,提供較高的讀取率和輸出功率。MM922支持+26dBm的功率輸出,其輸出功率和靈活性適合嵌入在超高頻RFID便攜式或手持式讀寫器應(yīng)用場景中。此外,可調(diào)的功耗設(shè)置讓GM-MM922可以提供更長的電池壽命,這對手持式讀寫器和其他移動設(shè)備來說非常重要。ThingMagic Nano模塊讀/寫的射頻輸出功率從18dBm-26dBm,它讀取距離達(dá)2-3米(采用2dBi雙饋點(diǎn)陶瓷天線),讀取率達(dá)到200標(biāo)簽/秒。GM-MM922超高頻模塊的外型尺寸非常小巧,只有25Lx28Wx3mm,大約是一張郵票的大小。
近年來,物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展迅猛,隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化的廣泛應(yīng)用,也不斷推動的RFID技術(shù)的革新。我國政府也在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展方面給予了很大的投資與支持。中國的物聯(lián)網(wǎng)市場已經(jīng)進(jìn)入了公認(rèn)的成長階段,根據(jù)市場調(diào)查分析,很多行業(yè)企業(yè)也對未來幾年的市場增長也做過樂觀的預(yù)測。之前市場上主要出現(xiàn)的是一些單一型RFID模塊,包括小模塊,高功率模塊,低功耗模塊,F(xiàn)CC認(rèn)證的模塊,ETSI標(biāo)準(zhǔn)的模塊等,這兩年來興起的一種超高頻RFID模塊廣受市場的熱捧,也迅速占據(jù)了RFID模塊中的領(lǐng)銜地位。超高頻模塊所具備的以下四個特點(diǎn)作為了很好的驗(yàn)證:
一、高密度:
眾所周知,元器件密度越高,EMC性能越差,信號完整性以及隔離度就越低。而UHF RFID讀寫器是收發(fā)同時工作,發(fā)射功率的反射直接影響著接收性能的好壞,射頻前端的性能又直接影響著讀寫距離。目前ThingMagic公司的M6e模塊尺寸為67*43*7.5mm.除了R2000芯片和固件芯片ARM7外,高耗電的功放芯片,以及多種電壓電源管理芯片,加上必要的邏輯器件,以及實(shí)現(xiàn)收發(fā)隔離的環(huán)形器或者耦合器,高頻檢波器,SP4T微波開關(guān)等等器件要高密度地集成在一塊小PCB上,無論對器件的布局還是各層之間的布線,都需要從SI,PI以及EMC等方面進(jìn)行充分考慮,謹(jǐn)慎設(shè)計(jì);
二、高性能:
UHF RFID 其實(shí)是借鑒的雷達(dá)原理,在雷達(dá)組件領(lǐng)域有句俗語,設(shè)計(jì)組件即設(shè)計(jì)優(yōu)化駐波比。意思是,發(fā)射性能的好壞直接影響著接收系統(tǒng)的性能優(yōu)劣。如果功放端輸出阻抗駐波較差,則會導(dǎo)致發(fā)射功率的很大一部分會由于駐波的緣故反射到接收機(jī)端,造成接收機(jī)的飽和甚至阻塞,從而導(dǎo)致接收機(jī)'失聰'.即便是性能退化,也會直接影響著讀寫實(shí)際距離,尤其是在密集讀取模式下,硬件的性能又直接影響著讀寫器每秒讀取標(biāo)簽的數(shù)量。因此在高密度集成的前提下又不能犧牲射頻性能,則是很大的挑戰(zhàn)。
三、高效率
UHF RFID讀寫器發(fā)射機(jī)是線性功率放大器,如果按照功率回退法來實(shí)現(xiàn)功放的線性度,必然很大程度上犧牲效率為代價,而這又勢必面臨散熱問題。面積越小,集成度越高,器件高密度,散熱問題越嚴(yán)峻。在這里我們借鑒了EDGE功放的工作原理,也就是根據(jù)不同輸出功率要求,通過調(diào)制其集電極電壓,使得發(fā)射機(jī)的功率放大器總是工作在近1dB壓縮點(diǎn)附近,避免小信號情況下的效率低的缺陷,發(fā)射機(jī)的ASK調(diào)制方式?jīng)Q定了功放的電源性能要求越高,在電源管理方面,我們采用DC/DC高效率原理,并通過適當(dāng)?shù)腖DO對電壓進(jìn)行穩(wěn)壓處理,保證電源質(zhì)量,進(jìn)而保證發(fā)射機(jī)的優(yōu)良性能。模塊的效率越高,也越節(jié)電,更加適合手持設(shè)備的使用場景,另外,效率高會對散熱降低要求,從而體積一定前提下,會使得各個元器件的管芯溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 高結(jié)溫,提高模塊的可靠性性和使用壽命。
四、多標(biāo)簽處理能力
在一些資產(chǎn)盤點(diǎn)領(lǐng)域,不同讀寫器對標(biāo)簽數(shù)量的處理能力不同。因此在協(xié)議算法上仍然需要進(jìn)一步優(yōu)化,這需要對ISO18000-6C協(xié)議進(jìn)行深入的研究和理解。目前世面上能夠同時讀取200個標(biāo)簽以上的讀寫器非常少見。即使有價格也居高不下。如果能在深入消化6C協(xié)議的基礎(chǔ)上,能夠開發(fā)研制出高性能的讀寫器模塊,提供給系統(tǒng)集成商進(jìn)行二次開發(fā)研制成不同應(yīng)用場景的讀寫器,勢必會有助于整個UHF RFID行業(yè)的快速健康發(fā)展。進(jìn)而帶來更大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
基于PR9200芯片UHF超高頻讀寫器開發(fā)套件的測試模塊
該P(yáng)R9200測試工具是基于.NET的圖形用戶界面( GUI )工具,使用艾特姆公司的UHF設(shè)備動態(tài)庫的API實(shí)現(xiàn)超高頻設(shè)備的參數(shù)配置功能,這是基于PR9200芯片和固件的平臺。UHF超高頻模塊是超小型化的UHF RFID讀寫器核心部件,里面集成了PLL、發(fā)射、接收、射頻耦合器件以及MCU等部件。用戶只需要在模塊的基礎(chǔ)上提供電源和通信接口即可很方便地通過API函數(shù)庫控制模塊工作。模塊工作在低電壓+3.3V,適合中短距離桌面式讀寫器或超高頻手持機(jī)用戶開發(fā)。
測試注意事項(xiàng):
1、UHF應(yīng)用軟件不會主動去修改超高頻閱讀器參數(shù),一切操作來自用戶操作。
2、UHF應(yīng)用軟件具有多連接模式和單機(jī)模式,標(biāo)準(zhǔn)版本的模塊僅限于單機(jī)模式,如有多臺設(shè)備連接,請聯(lián)系開發(fā)人員。
3、用戶的所有操作和參數(shù)配置,請參照通用的射頻參數(shù),如果錯誤配置,軟件會提示,請參考錯誤碼返回。
4、超高頻閱讀器所有的數(shù)據(jù)流均在調(diào)試窗口顯示,如果客戶有基于指令開發(fā)的需求,請參照調(diào)試窗口的指令信息。
5、如果采用服務(wù)器模式,僅能在獨(dú)立的窗口配置單一一個閱讀器。
測試系統(tǒng)功能:
a、讀寫器設(shè)置頁面:配置與模塊的連接方式;配置模塊的基本射頻參數(shù)。
b、實(shí)時盤存頁面:快速讀取RFID 標(biāo)簽的EPC號,并顯示當(dāng)前的標(biāo)簽信息。
c、標(biāo)簽讀取頁面:讀寫、鎖定、加密標(biāo)簽的存儲信息。
d、高級設(shè)置頁面:基于項(xiàng)目應(yīng)用,需要對閱讀器修改的參數(shù)。
e、收發(fā)監(jiān)控頁面:監(jiān)控軟件所有的數(shù)據(jù)交換并顯示出來,便于客戶開發(fā)。
f、頻率設(shè)置頁面:配置頻率參數(shù)和選擇頻率通道。
GM-MM922模塊測試開發(fā)套件內(nèi)含:
MM922超高頻模塊、PCB接口板、2dbi雙饋點(diǎn)陶瓷天線、USB線、光盤、白卡標(biāo)簽