庫(kù)存管理系統(tǒng)現(xiàn)在依靠無(wú)源RFID技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品的實(shí)時(shí)自動(dòng)識(shí)別。對(duì)許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)，使用RFID的投資回報(bào)是可接受的。這些系統(tǒng)必須能夠?qū)崟r(shí)捕獲到全部在場(chǎng)庫(kù)存產(chǎn)品的信息，這就要求RFID系統(tǒng)必須能夠百分百地讀取所有被貼以標(biāo)簽的物品。RFID系統(tǒng)的讀取能力是涉及到許多變量的一個(gè)函數(shù)，這些變量包括：標(biāo)簽大小、方向、放置方式，以及查詢器天線（IA）設(shè)計(jì)。不幸的是，對(duì)所有單天線設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)都存在讀不到標(biāo)簽的“黑洞”。通過(guò)分析并確認(rèn)這些黑洞，業(yè)界已開(kāi)發(fā)出一種方法，即利用對(duì)ISO 15693/ISO 18000-3（13.56-MHz）物品等級(jí)系統(tǒng)的多樣性來(lái)實(shí)現(xiàn)百分之百的讀取能力。

諸如智能卡車(chē)/貨柜等高頻（HF）RFID系統(tǒng)在該領(lǐng)域發(fā)揮著作用，很多制造商和方案供應(yīng)商都提供此類產(chǎn)品。這些并不昂貴的系統(tǒng)采用無(wú)源RFID標(biāo)簽（大量生產(chǎn)時(shí)單價(jià)不到25美分），這項(xiàng)技術(shù)在跟蹤臨床高價(jià)值物品時(shí)具有巨大潛力，其中一些物品有一定的保質(zhì)期。例如，在醫(yī)院的心導(dǎo)管實(shí)驗(yàn)室通常會(huì)有的儲(chǔ)物柜內(nèi)，可能會(huì)存放著250多個(gè)支架，總價(jià)值估計(jì)達(dá)37.5萬(wàn)美元。取決于醫(yī)院規(guī)模，有可能會(huì)使用四個(gè)這樣的儲(chǔ)物柜，其內(nèi)的物品每4個(gè)月要被消耗掉，相當(dāng)于這樣一個(gè)儲(chǔ)物柜每年“經(jīng)手”的物品價(jià)值高達(dá)1.125百萬(wàn)美元。植入式心臟去纖顫器（ICD）也是醫(yī)院內(nèi)的高價(jià)值物品。它們體積小（采用約3×4×6英寸的包裝），但是價(jià)值卻在10，000至20，000美元。它們通常儲(chǔ)存在諸如加鎖儲(chǔ)物柜等安全空間。在此類應(yīng)用中，使用RFID可以降低因某些物品備貨不足或過(guò)量而導(dǎo)致的成本損失，并且可以更好地掌控這些貴重物品的下落。

一個(gè)基本的RFID系統(tǒng)包括一個(gè)主機(jī)系統(tǒng)和多個(gè)RF組件（圖 1）。RF組件包括一個(gè)射頻查詢器（讀寫(xiě)器和天線）以及標(biāo)簽。查詢器的目的是與現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)簽通信，對(duì)無(wú)源系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，查詢器還通過(guò)發(fā)射的RF信號(hào)給標(biāo)簽供電。查詢器負(fù)責(zé)協(xié)議處理、給標(biāo)簽供電、讀取標(biāo)簽信息、將信息寫(xiě)入標(biāo)簽，并確保將信息有效傳遞到主機(jī)系統(tǒng)。

ISO 15693標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：只有當(dāng)“置身”于射頻場(chǎng)時(shí)，無(wú)源標(biāo)簽才被激活。為激活無(wú)源標(biāo)簽，由射頻場(chǎng)感應(yīng)來(lái)的電壓（VTag）必須足夠高，要達(dá)到嵌入在標(biāo)簽內(nèi)的RFID芯片工作所需的最低電壓水平。VTag 值是標(biāo)簽尺寸/方向與磁場(chǎng)強(qiáng)度幅值的函數(shù)，對(duì)一個(gè)理想環(huán)路來(lái)說(shuō)，VTag 可以表述為：

VTag = 2πf0NQB（Scosa） （1）

其中：

N=標(biāo)簽線圈的繞組數(shù)，

Q = 標(biāo)簽的質(zhì)量因數(shù)，

B=磁場(chǎng)強(qiáng)度，

S =標(biāo)簽線圈的面積，

a = 標(biāo)簽的指向角

圖1：一個(gè)基本的RFID系統(tǒng)包括一個(gè)主機(jī)系統(tǒng)和多個(gè)RF組件

　　磁場(chǎng)強(qiáng)度（B）由圓形查詢器天線（IA）產(chǎn)生，可由式2表述：

B = （μ0INa2）/2r3 （2）

其中：

I = IA線圈電流，

N = IA線圈繞組數(shù)，

a = IA線圈半徑，

μ0 =無(wú)礙空間的磁導(dǎo)率，

r = 到IA的距離。

從這些方程，我們可以推導(dǎo)出標(biāo)簽大小和方向之間，以及與沿IA軸線感應(yīng)出的場(chǎng)強(qiáng)之間的關(guān)系。當(dāng)標(biāo)簽和查詢器接近時(shí)，雖然借助兩者間復(fù)雜的反應(yīng)式近場(chǎng)關(guān)系，其耦合關(guān)聯(lián)得以建立，但是只能被上述等式勉強(qiáng)表述，特別是當(dāng)r 《《 a且偏離查詢器的軸線時(shí)，其耦合關(guān)系難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。在實(shí)際的物件級(jí)應(yīng)用中，標(biāo)簽通常是靠近查詢器天線的，所以基于這個(gè)原因，選擇并不完全依賴這些預(yù)測(cè)。

圖2：本次研究中使用的最小的RFID標(biāo)簽，只有硬幣大小

　　該機(jī)制對(duì)理解射頻黑洞很關(guān)鍵，它既與IA和標(biāo)簽的設(shè)計(jì)相關(guān)，也受兩者間交互的影響。HF標(biāo)簽有多種設(shè)計(jì)和尺寸，通常分為兩大類：平面和三維（3D）設(shè)計(jì)。平面標(biāo)簽是較常見(jiàn)的那種薄紙載體型，而三維標(biāo)簽內(nèi)含鐵氧體且體積小得多。這項(xiàng)研究中使用的標(biāo)簽都是平面型。由于性能是標(biāo)簽和IA的函數(shù)，所以這里探討了三種不同大小的常用標(biāo)簽的功能，其中圖2所示標(biāo)簽尺寸最小，圖3為兩種不同尺寸且設(shè)計(jì)截然不同的IA。對(duì)在感應(yīng)場(chǎng)內(nèi)只有一個(gè)標(biāo)簽和多個(gè)標(biāo)簽的情況，對(duì)讀寫(xiě)器的反應(yīng)做了記錄。對(duì)在感應(yīng)場(chǎng)內(nèi)通常會(huì)有許多產(chǎn)品挨著擺放的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)說(shuō)，這種做法頗有代表性。這些測(cè)量的目的，是力圖勾畫(huà)出一個(gè)可代表實(shí)際系統(tǒng)的三維空間，并定位出任何存在的RF黑洞。

圖3：兩種典型的RFID查詢器天線（IA），兩個(gè)天線的PCB走線中，都有一些關(guān)鍵位置

　　射頻黑洞的位置信息可用來(lái)定位其他天線的位置，使其在一個(gè)“沒(méi)有黑洞”的分集系統(tǒng)中發(fā)揮作用。常用的分集系統(tǒng)（圖4）內(nèi)置單刀多擲開(kāi)關(guān)，用來(lái)將多個(gè)天線路由至RFID讀寫(xiě)器。此類系統(tǒng)被設(shè)計(jì)可以頻繁在眾多天線中切換，采用PIN二極管開(kāi)關(guān)，與只有單一可移動(dòng)天線RFID系統(tǒng)所用的機(jī)械繼電器比，PIN二極管的平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）要長(zhǎng)得多。目前市面上已推出商用的整合了帶復(fù)用電路讀寫(xiě)器（有些能處理多達(dá)256個(gè)查詢器天線）的分集RFID系統(tǒng)，而價(jià)格也相對(duì)可接受。

圖4： 該框圖顯示的，是使用多條CAT5線纜處理RF和數(shù)字控制信號(hào)的分集系統(tǒng)

　　在整個(gè)測(cè)試設(shè)置中，RFID讀寫(xiě)器被認(rèn)為是最關(guān)鍵的部分，它被規(guī)定按照ISO 15693/ISO 18000-3 Mode 1協(xié)議的要求工作。該 ISO標(biāo)準(zhǔn)是成熟的，在全球范圍得到認(rèn)可，許多資深的制造商可提供各種讀寫(xiě)器型號(hào)和標(biāo)簽大小。由于在一次掃描中可能會(huì)發(fā)現(xiàn)大量物件，所選的RFID讀寫(xiě)器有能力在每次掃描中讀識(shí)最少100個(gè)標(biāo)簽。測(cè)試系統(tǒng)所選的讀寫(xiě)器的（射頻）輸出是1W、來(lái)自可靠的制造商。本測(cè)試也評(píng)估了低功耗（200至250mW）讀寫(xiě)器，但發(fā)現(xiàn)對(duì)特定的物件級(jí)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，其讀識(shí)范圍不理想。另外評(píng)估了功率高達(dá)10W的讀寫(xiě)器，但并沒(méi)發(fā)現(xiàn)性能有顯著改善。此外，高功率水平與建議使用的 IA相結(jié)合，會(huì)超過(guò)監(jiān)管的輻射水平。且這些大功率讀寫(xiě)器的成本比實(shí)際測(cè)試所用的低功耗版本要高近一個(gè)數(shù)量級(jí)。

由于在實(shí)際使用模型中，大量標(biāo)簽會(huì)非常緊湊地放在一起，所以設(shè)計(jì)人員擔(dān)心查詢器的失諧效應(yīng)會(huì)降低讀寫(xiě)器性能，從而影響到標(biāo)簽的正確讀取。所測(cè)得的單一查詢器天線的回波損耗響應(yīng)（S11）接近50（圖5），與讀寫(xiě)器給出的特性阻抗匹配。圖5還顯示了在不同標(biāo)簽大小條件下，查詢器的S11響應(yīng)。較大的標(biāo)簽，與查詢器耦合得非常好，對(duì)S11響應(yīng)有顯著影響，將其置于讀寫(xiě)器約明的要求之外。有些讀寫(xiě)器根本讀取不了挨得很近的標(biāo)簽，其廠家表示，高度的不匹配將“吞沒(méi)”接收器電路，以致檢測(cè)不到標(biāo)簽。但在這項(xiàng)研究中使用的讀寫(xiě)器在這種條件下表現(xiàn)良好。除將標(biāo)簽非常近地靠近查詢器的PCB走線，針對(duì)查詢器S11的單標(biāo)簽（相對(duì)于多個(gè)標(biāo)簽）惡化現(xiàn)象并不嚴(yán)重。希望單標(biāo)簽測(cè)試發(fā)現(xiàn)的射頻黑洞會(huì)類似于多標(biāo)簽測(cè)試中所發(fā)現(xiàn)的，以加快以后查詢器設(shè)計(jì)的驗(yàn)證過(guò)程。

在預(yù)測(cè)試時(shí)，一個(gè)簡(jiǎn)單的無(wú)源RF探針會(huì)很有用（圖6）。探針包含一個(gè)標(biāo)簽，其RFID芯片被發(fā)光二極管（LED）所取代，LED可用以指示EM場(chǎng)的存在；采用不同大小的標(biāo)簽組裝三個(gè)探針。雖然這個(gè)測(cè)試工具僅需一美元，很粗糙，但作為一種可定位RF黑洞的實(shí)時(shí)探針卻很有效。該探針能夠定位當(dāng)時(shí)無(wú)法明顯憑直觀感覺(jué)到的射頻黑洞。當(dāng)標(biāo)簽非?？拷樵兤鲿r(shí)，射頻黑洞暴露了出來(lái)，且對(duì)稱地分布在環(huán)形PCB走線的周?chē)?。讀寫(xiě)器的S11響應(yīng)驗(yàn)證了這種情況，當(dāng)標(biāo)簽放置在這些位置時(shí)，觀察不到變化，根據(jù)小環(huán)形探針記錄的S21測(cè)量情況也證明了這點(diǎn)。

這表明了可借助矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀（VNA），通過(guò)觀察 S11 和S21隨標(biāo)簽或PCB導(dǎo)線環(huán)運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)變化，來(lái)觀測(cè)射頻黑洞。通過(guò)對(duì)不同尺寸標(biāo)簽以及查詢器天線的進(jìn)一步檢測(cè)表明，在PCB走線的相同位置存在著黑洞。測(cè)試發(fā)現(xiàn)，讀取效果不好的區(qū)域相當(dāng)大，且都在PCB導(dǎo)線環(huán)附近、很有可能放置標(biāo)簽的位置。

　
圖5： 單一查詢器天線的回波損耗響應(yīng)（S11）接近50

　
圖6： 該RFID標(biāo)簽作為一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試探針使用，其RFID芯片被一個(gè)發(fā)光二極管（LED）所取代

　　RFID標(biāo)簽測(cè)試臺(tái)準(zhǔn)備了多種標(biāo)簽設(shè)計(jì)和方向配置（圖7）。測(cè)試臺(tái)的配置包括多達(dá)77個(gè)標(biāo)簽、并指向x-y平面（平行于查詢器平面）以及正交于查詢器平面。每個(gè)RFID標(biāo)簽內(nèi)的各芯片都內(nèi)含一個(gè)獨(dú)特標(biāo)識(shí)符，作為讀取過(guò)程的一部分，可以讀出該標(biāo)識(shí)符；它用來(lái)標(biāo)記其測(cè)試臺(tái)的位置。讀寫(xiě)器反應(yīng)（讀取標(biāo)簽的能力）以IA（Z軸）之上的固定增量被記錄下來(lái)。此外，還記錄了卡片以小步進(jìn)增量在查詢器的x-y平面移動(dòng)的結(jié)果。x-y平面上的運(yùn)動(dòng)很重要，因?yàn)樗试S對(duì)標(biāo)簽和查詢器導(dǎo)線的對(duì)稱排列并指示出在先前預(yù)測(cè)試時(shí)遇到的射頻黑洞。

　　結(jié)果發(fā)現(xiàn)，單和多標(biāo)簽測(cè)試結(jié)果對(duì)平行平面和垂直平面來(lái)說(shuō)，都符合得相當(dāng)好。垂直平面測(cè)量的結(jié)果符合這樣一種情況：在標(biāo)簽-標(biāo)簽間的高度耦合是主導(dǎo)趨勢(shì)時(shí)，當(dāng)標(biāo)簽間距小于0.4英寸時(shí)，有惡化現(xiàn)象。在垂直平面條件下的多標(biāo)簽測(cè)試是不停地讀取更多的標(biāo)簽；因標(biāo)簽間的高度耦合使位于射頻黑洞內(nèi)的標(biāo)簽得以激活，所以可將其認(rèn)為是一個(gè)激活標(biāo)簽產(chǎn)生的結(jié)果，而非直接來(lái)自查詢器。

對(duì)指向與IA平面相同的標(biāo)簽進(jìn)行的測(cè)試，指明了對(duì)所有標(biāo)簽尺寸和查詢器設(shè)計(jì)而言所共有的黑洞位置。如前面觀察到的，當(dāng)存在與標(biāo)簽的對(duì)稱情況時(shí)，在IA PCB導(dǎo)線附近就出現(xiàn)射頻黑洞。圖8（a）詳盡標(biāo)明了映射響應(yīng)，當(dāng)把卡向左或右移動(dòng)，使這一整列標(biāo)簽與查詢器天線導(dǎo)線具有對(duì)稱性時(shí)，可清楚顯示出射頻黑洞。隨著高度的增加，處在邊緣的標(biāo)簽逐漸落在可讀取范圍之外，此時(shí)，可用金字塔表述該整體三維可讀取區(qū)的形狀。我們還發(fā)現(xiàn)，讀取區(qū)的大小與查詢器和標(biāo)簽的大小成正比。

當(dāng)標(biāo)簽指向與查詢器正交時(shí)，因?yàn)闃?biāo)簽和查詢器場(chǎng)域正交且耦合不好，所以認(rèn)為標(biāo)簽讀取性能會(huì)變差。該方向的標(biāo)簽映射如圖8（b）所示，當(dāng)標(biāo)簽接近并與查詢器PCB導(dǎo)線平行時(shí)，標(biāo)簽讀取效果很好，但其它地方都不好。在查詢器PCB走線附近，沒(méi)發(fā)現(xiàn)RF黑洞，與平行平面指向的對(duì)稱排列所測(cè)得結(jié)果不一樣。讀取性能是高度的函數(shù)，特別是對(duì)小標(biāo)簽來(lái)說(shuō)，性能隨高度增加而顯著惡化（相對(duì)于平面平行反應(yīng)）；這些結(jié)果證明，在此方向只能使用較大的ISO標(biāo)簽。盡管該方向的總體讀取性能表現(xiàn)不佳，但分集系統(tǒng)的多天線設(shè)計(jì)可改善讀取性能。

　　如測(cè)試表明，沒(méi)有任何一個(gè)平面查詢器天線在其整個(gè)平面能實(shí)現(xiàn)百分之百的讀取率，且在查詢器附近有一個(gè)體積不小的射頻黑洞。測(cè)試結(jié)果表明，若適當(dāng)?shù)嘏挪级鄠€(gè)IA，則有望實(shí)現(xiàn)百分之百的讀取。測(cè)試還顯示，適當(dāng)設(shè)計(jì)的分集系統(tǒng)可在整個(gè)表面滿足百分之百的讀取性能要求，且沒(méi)有物件數(shù)量的限制。這些結(jié)果只應(yīng)用于可能的不同標(biāo)簽/查詢器組合樣例，其中一些可能會(huì)滿足預(yù)期的性能。

與此同時(shí)，我們還研究了雙回路IA設(shè)計(jì)。很顯然，對(duì)小標(biāo)簽來(lái)說(shuō)，在大的單回路IA設(shè)計(jì)的中心普遍存在著射頻黑洞。對(duì)雙回路IA設(shè)計(jì)的建模結(jié)果表明，與同樣大小的單回路設(shè)計(jì)相比，雙回路設(shè)計(jì)在中心區(qū)的標(biāo)簽讀取效果有顯著改進(jìn)。雖然雙回路IA尚未投放市場(chǎng)，但我們制造了一個(gè)并進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果顯示，對(duì)放置在中心區(qū)標(biāo)簽的讀取有顯著改善，但同樣遭受了在此位置對(duì)稱效應(yīng)的影響。

分集天線

隨后將這些測(cè)試結(jié)果應(yīng)用到分集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，目標(biāo)是針對(duì)庫(kù)存管理應(yīng)用實(shí)現(xiàn)百分之百的讀取率。另一個(gè)目標(biāo)是在對(duì)現(xiàn)有硬件（架子、櫥柜等）不做重大修改的條件下，提供平面設(shè)計(jì)，這樣做不會(huì)減小產(chǎn)品空間而且也美觀。該設(shè)計(jì)還必須考慮到任何可能降低性能的因素，如包裝。我們對(duì)紙板包裝的支架和導(dǎo)管產(chǎn)品以及密封在箔襯袋內(nèi)的產(chǎn)品進(jìn)行了大量測(cè)試，還針對(duì)智能圖書(shū)架應(yīng)用，對(duì)圖書(shū)館內(nèi)的書(shū)籍的標(biāo)記和讀取做了很多次測(cè)試。與此同時(shí)，ICD測(cè)試也在進(jìn)行中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相對(duì)較大的包裝所出的問(wèn)題最少，從而允許以與RFID查詢器平行的指向使用大的ISO標(biāo)簽。

針對(duì)以支架為對(duì)象的物件級(jí)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記被認(rèn)為是適當(dāng)?shù)?，因?yàn)闃?biāo)簽實(shí)際上可盡可能近地靠近查詢器。對(duì)于支架類產(chǎn)品，標(biāo)簽如圖9（a）所示置于底部邊緣；甚至在帶箔內(nèi)襯包裝時(shí)，仍可實(shí)現(xiàn)百分之百的讀取。對(duì)以正交指向放置的較大ISO標(biāo)簽進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只有在去除鋁箔包裝后，才可實(shí)現(xiàn)百分之百的讀取。對(duì)垂直指向放置、帶鋁箔包裝的ISO標(biāo)簽的測(cè)試結(jié)果不好，這是因?yàn)闃?biāo)簽被夾在金屬之間，從而使標(biāo)簽失調(diào)且也減弱了達(dá)到標(biāo)簽的射頻場(chǎng)強(qiáng)。

　　對(duì)于圖書(shū)應(yīng)用，ISO大小的標(biāo)簽被放置在前封面內(nèi)側(cè)的下部（圖 9（b））。即使標(biāo)簽與讀寫(xiě)器成直角，只要書(shū)的寬度大于0.2英寸，采用大標(biāo)簽才可以實(shí)現(xiàn)百分之百的讀取。當(dāng)書(shū)的寬度太小時(shí)，各本書(shū)內(nèi)的標(biāo)簽就會(huì)挨得很近，實(shí)際上對(duì)標(biāo)簽施加了失諧效應(yīng)，從而使讀取變得困難。應(yīng)該指出的是，對(duì)隨機(jī)放置的標(biāo)簽來(lái)說(shuō)，無(wú)論怎樣努力都無(wú)法實(shí)現(xiàn)百分之百的讀取率，本研究只針對(duì)妥善安置的標(biāo)簽。

在查詢器設(shè)計(jì)的早期發(fā)展階段，人們了解到：所有單回路天線設(shè)計(jì)的組合都可能產(chǎn)生問(wèn)題，因它們彼此間存在強(qiáng)烈的耦合，使測(cè)得的每個(gè)單回路天線的性能也因此不再有效。對(duì)各種回路組合進(jìn)行多次建模測(cè)試的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)魏碗p回路（通常稱為“數(shù)字8”）組合架構(gòu)可互補(bǔ)彼此的覆蓋范圍，早期測(cè)試中也證明了這點(diǎn)。此外，同心環(huán)/“數(shù)字8”間的耦合性預(yù)測(cè)會(huì)很低，后來(lái)的測(cè)試證明該指標(biāo)好于-20dB。

最后生成的查詢器設(shè)計(jì)如圖10所示。設(shè)計(jì)時(shí)考慮了要滿足支架和ICD的實(shí)際存儲(chǔ)情況，以及書(shū)籍或任何類似大小、類此組成的其它產(chǎn)品的情況。最初的設(shè)計(jì)包括三個(gè)環(huán)路/數(shù)字8對(duì)。這種配置是為預(yù)計(jì)應(yīng)用（支架/ICD/書(shū)籍）設(shè)計(jì)的，用來(lái)讀取與讀寫(xiě)器同一平面內(nèi)的任何標(biāo)簽，或任何與讀寫(xiě)器垂直或平行于側(cè)壁的標(biāo)簽。后來(lái)增加了兩個(gè)數(shù)字8來(lái)評(píng)估額外的標(biāo)簽取向（垂直和平行于背墻），此舉使其有能力借助單一平面讀寫(xiě)器配置，來(lái)讀取任意指向的標(biāo)簽。設(shè)計(jì)查詢器天線布局和間距的原則，是以最少天線實(shí)現(xiàn)最佳性能。如圖10所示，該布局允許采用多條走線完成PCB的走線長(zhǎng)度。這些靠得很近的長(zhǎng)線段有利于在整個(gè)表面上讀識(shí)標(biāo)簽。

　　對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)的每個(gè)查詢器天線進(jìn)行調(diào)整，以使阻抗匹配有利于標(biāo)簽現(xiàn)場(chǎng)情況。讀寫(xiě)器的阻抗要求規(guī)定IA應(yīng)滿足50-？的系統(tǒng)特性阻抗。為在標(biāo)簽在場(chǎng)的情況下調(diào)整其反應(yīng)，則標(biāo)簽不在場(chǎng)時(shí)的性能將不再是優(yōu)化的了。在這兩種情況間做了妥協(xié)，以使在任何數(shù)量的標(biāo)簽在場(chǎng)的情況下，匹配都相當(dāng)于VSWR小于2.0:1的情況。先前的研究測(cè)試了讀寫(xiě)器的性能與VSWR的關(guān)系，情況顯示：除非匹配明顯高于5.0:1的VSWR，否則性能沒(méi)有明顯惡化。值得一提的是，從等式1和 2可以看到：為使讀取范圍加倍，由讀寫(xiě)器產(chǎn)生的IA內(nèi)的電流必須以立方的量級(jí)增加。因功率正比于電流的平方，則讀寫(xiě)器的功率必須要高64倍才能在該 RFID系統(tǒng)內(nèi)使讀取距離加倍（其中P與r6成比例）；系統(tǒng)內(nèi)合理的VSWR反應(yīng)不會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)電壓的重大損失。

借助商業(yè)讀寫(xiě)器/多工器和測(cè)試設(shè)置對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行記錄，如圖11。所有8個(gè)天線的映射響應(yīng)如圖12所示。映射響應(yīng)清楚表明，對(duì)許多標(biāo)簽指向來(lái)說(shuō)，都可得到百分之百的讀取率。此外，還發(fā)現(xiàn)存在巨大的天線“冗員”現(xiàn)象，其中標(biāo)簽被一個(gè)以上天線讀取，因此可將參加掃描的天線數(shù)減為三個(gè)，且仍可達(dá)到百分之百的讀取性能。讀寫(xiě)器/多路復(fù)用器還有可操控多達(dá)256個(gè)查詢器天線的復(fù)用功能。使用由讀寫(xiě)器/復(fù)用器制造商描述的常用CAT5電纜，可輕松地配置和組裝智能貨車(chē)以便容納多達(dá)16個(gè) RFID貨柜，每一個(gè)都可以在16個(gè)天線間切換。借助非平衡變壓器的使用，射頻能量通過(guò)四對(duì)CAT5雙絞線電纜（100-）中的一對(duì)傳送，其余6根線用作數(shù)字輸入/輸出（I/O）。在13.56MHz，CAT5電纜的損耗相對(duì)較低，通過(guò)100英尺的電纜可實(shí)現(xiàn)百分之百的讀取性能。

　　在這項(xiàng)研究中碰到的幾個(gè)問(wèn)題可以認(rèn)為是對(duì)一些應(yīng)用的限制，例如捕獲速度。借助整合的復(fù)用技術(shù)，可順序進(jìn)行切換交替；讀寫(xiě)器捕獲標(biāo)簽所需的時(shí)間與現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)簽數(shù)直接成正比。用所有這8個(gè)查詢器讀取77標(biāo)簽試驗(yàn)臺(tái)所需的時(shí)間為40秒。在研究這些數(shù)據(jù)集之后，確認(rèn)其中5個(gè)查詢器是完全多余的，將它們拿掉后整個(gè)掃描時(shí)間縮短為20秒。在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)支架應(yīng)用來(lái)說(shuō)，我們遇到的情況是不超過(guò)50個(gè)產(chǎn)品/貨架，通常是25個(gè)，讀取它們所花的時(shí)間在15秒以內(nèi)。讀寫(xiě)器的速率是轉(zhuǎn)發(fā)器協(xié)議（指定的標(biāo)簽/秒速率）、防競(jìng)突算法以及讀寫(xiě)器能力（將數(shù)據(jù)傳遞到主機(jī)的吞吐量）的函數(shù)。好消息是，新的HF Gen2 RFID標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的進(jìn)度明顯加快，而相應(yīng)的讀寫(xiě)器/標(biāo)簽應(yīng)在不久就可面市。在該應(yīng)用中，對(duì)時(shí)間的考慮不是重要問(wèn)題，因?yàn)閹?kù)存更新只需在換班時(shí)進(jìn)行，每天3次。有一些應(yīng)用既要借助RFID跟蹤產(chǎn)品，也需求通過(guò)生物識(shí)別技術(shù)（指紋）或ID卡識(shí)別人員，它們發(fā)生在繁忙區(qū)域，其中貨車(chē)/貨柜間的讀識(shí)間隔會(huì)很短，這時(shí)掃描時(shí)間就是個(gè)重要參數(shù)了。

　　另一個(gè)潛在的問(wèn)題與窄的產(chǎn)品相關(guān)，如支架；有一種現(xiàn)象是，當(dāng)貨架沒(méi)全滿時(shí)，這些窄的產(chǎn)品有可能“跌倒”。在這種情況下，標(biāo)簽就與讀寫(xiě)器成直角，且有可能處在無(wú)法被讀取的高度，尤其是當(dāng)產(chǎn)品使用小標(biāo)簽時(shí)。為規(guī)避這種情況，需在貨架內(nèi)放置可移動(dòng)的塑料格柵/書(shū)檔，以防止產(chǎn)品“跌倒”

隨著價(jià)格便宜的COTS硬件的推出，商家可以配置具有成本效益的分集系統(tǒng)，從而滿足許多庫(kù)存管理應(yīng)用所要求的規(guī)范。這些系統(tǒng)本來(lái)就可以是模塊化的，且為將其整合進(jìn)現(xiàn)有的系統(tǒng)進(jìn)行了配置，從而不會(huì)顯著犧牲產(chǎn)品空間，從美學(xué)角度也不會(huì)很難看。整合了復(fù)用技術(shù)的物件級(jí)RFID技術(shù)為許多應(yīng)用提供了可接受的方案，且對(duì)跟蹤諸如支架和ICD等昂貴臨床產(chǎn)品尤其有吸引力。