【導(dǎo)讀】RFID技術(shù)可以說是近年來風(fēng)靡一時的技術(shù)。在制造業(yè)、人員跟蹤監(jiān)控、物流業(yè)、資產(chǎn)管理等多個領(lǐng)域都被廣泛應(yīng)用。RFID技術(shù)就是通過電感耦合或電磁耦合等傳輸特性，對物體進行自動識別。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讀寫器讀寫性能測試研究。
目前，對讀寫器所開展的測試包括一致性測試、通用性測試以及性能測試三個階段。一致性測試是為了測試設(shè)備如標(biāo)簽、讀寫器是否符合EPC global 的標(biāo)準(zhǔn)，這樣終端用戶可以購買到經(jīng)過認(rèn)證的產(chǎn)品;通用性測試是為了測試某種設(shè)備與其他設(shè)備的兼容性操作;性能測試是為了測試讀寫器在 某個具體環(huán)境、真實條件下的識讀水平，以保證所有環(huán)節(jié)識讀的準(zhǔn)確率。ISO/IEC 18046定義了RFID設(shè)備的性能檢測方法，包括對標(biāo)簽性能參數(shù)、速度、標(biāo)簽陣列、方向、單標(biāo)簽檢測及多標(biāo)簽檢測等標(biāo)簽性能檢測方法，以及對讀取距離、 讀取率、單標(biāo)簽和多標(biāo)簽讀取等讀寫器性能檢測方法。
左中梁等在GTEM小室中測試了UHF RFID 系統(tǒng)的讀寫距離，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)前向鏈路信號的衰減推導(dǎo)了使用GTEM 小室進行UHF RFID 系統(tǒng)讀寫距離測量的公式及方法;史玉良等在高速環(huán)境下對UHFRFID標(biāo)簽讀取率進行了測試，并設(shè)計實現(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應(yīng)關(guān)系。然而，這些方法主要針對的是讀寫器本身的參數(shù)對其讀寫性能的影響，對于具體的環(huán)境因素對讀寫器讀寫性能的影響 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，測試出了RRU9806SR超高頻臺面式讀寫器漏讀率，分析了實際生產(chǎn)線環(huán)境對漏讀率的影響。
1 測試平臺搭建與數(shù)據(jù)采集
1.1 RRU9806SR超高頻臺面式讀寫器
RRU9806SR超高頻臺面式讀寫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、個人身份識別、會議簽到系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、防偽系統(tǒng)及生產(chǎn)過程控制等多種無線射頻識別(RFID)系統(tǒng)。RFID讀寫器硬件電路由以下幾部分組成：射頻識別模塊電路、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 測試平臺的搭建
本文在現(xiàn)有物流分揀、混流生產(chǎn)智能制造生產(chǎn)線上搭建測試平臺。該智能制造生產(chǎn)線可以實現(xiàn)生產(chǎn)線生產(chǎn)過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，并可以通過安裝在生產(chǎn)線上的讀寫器以及讀寫頭讀取裝有電子標(biāo)簽的工件的信息。本項目則將原有的高頻讀寫器取下來，換上待測試的超高頻 讀寫器，為此需要對生產(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 測試數(shù)據(jù)的采集
為了自動采集生產(chǎn)線上的讀卡器讀取工件數(shù)量，開發(fā)了一套數(shù)據(jù)采集軟件，其軟件開發(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、讀寫器控制部分和數(shù)據(jù)處理部分。讀寫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#語言開發(fā)出軟件界面如圖5所示。按下啟動按鈕，數(shù)據(jù)采集軟件動態(tài)采集標(biāo)簽ID號、到達(dá)工位數(shù)、到達(dá)時間及漏讀率。圖5所 示為數(shù)據(jù)采集軟件測試的部分?jǐn)?shù)據(jù)。按下停止按鈕，數(shù)據(jù)采集軟件將測試數(shù)據(jù)保存到上位機。圖5中漏讀率由式(1)計算：
漏讀率= (總到位數(shù)- 總讀取數(shù))/總到位數(shù) (1)
啟動生產(chǎn)線，運行平臺，對數(shù)據(jù)進行采集。選取工位二和三的讀寫器進行分析，作出其漏讀率變化曲線，如圖6所示。
讀寫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，說明讀寫器本身性能(包括抗環(huán)境干擾能力)較差，不適于應(yīng)用在 精度要求高的場景。而讀寫器三恰好與讀寫器二情況相反，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，對于這兩臺讀寫器需要對其內(nèi) 部影響其讀寫效率的參數(shù)進行優(yōu)化，提高工作性能。
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