一种超高频RFID工业洗衣标签设计.docx

一种超高频 ＲＦＩＤ 工业洗衣标签设计姜学康，陶波，孙虎（华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室 ，湖北武汉 ４３００７４）Ａ ＤｅｓｉｇｎｆｏｒＩｎｄｕｓｔｒｙＬａｕｎｄｒｙＴａｇＢａｓｅｄｏｎＵＨＦＲＦＩＤＪＩＡＮＧ Ｘｕｅ－ｋａｎｇ，ＴＡＯＢｏ，ＳＵＮ Ｈｕ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＤｉｇｉｔａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）摘要：针对工 业中的洗衣标签提出了一款超高 频的设计方案，运用仿真软件建立模型 ，分析标签性 能，并制作实物进行测试 ，结果显示标签满足设计要 求。考虑到工业洗衣可能给标签带来的弯折 ，洗 衣 标签在制作上采用了可靠性较高的工艺和封装 ，并 分析和测试了标签的弯折性能。 测试结果表明，洗 衣标签能够很好地运用到实际环境中。关键词：射频识别 ＲＦＩＤ；带宽；弯折性能中图分类号：ＴＰ３９１ 文献标识码：Ａ文章编号：１００１－２２５７（２０１４）０４－００１６－０４Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａ ＵＨＦｔａｇ ｄｅｓｉｇｎｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｉｎｄｕｓｔｒｙｌａｕｎｄｒｙ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅ ｉｓｕｓｅｄｔｏ ｍｏｄｅｌｔｈｅｔａｇａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍ－ ａｎｃｅｏｆｔｈｅｔａｇ，ａｎｄｓｏｍｅｔａｇｓａｍｐｌｅｓａｒｅｐｒｏｄｕｃｅｄ ｔｏｔｅｓｔｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ ｔｈａｔｔｈｅｔａｇｈａｓｂｅｅｎ ｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏ ｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ． Ａｎｄ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｌａｕｎｄｒｙ ｅｎｖｉｒｏｎ－ ｍｅｎｔ，ｔｈｅｔａｇ ｍａｙ ｂｅｂｅｎｔｂｙｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｅ，ｓｏａ ｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｐａｃｋａｇｉｎｇｉｓｕｓｅｄｉｎ ｔｈｅｔａｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ａｎｄａｌｓｏｔｈｉｓｐａｐｅｒｈａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｂｅｎｄｉｎｇｔｅｓｔｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍ－ ａｎｃｅｏｆｔｈｅｔａｇ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ ｔｈａｔｔｈｅ ｌａｕｎｄｒｙｔａｇｃｏｕｌｄａｄａｐｔｔｏｔｈｅｒｅａｌｌａｕｎｄｒｙｅｎｖｉ－ｒｏｎｍｅｎｔ．引言近年来，射频 识别技术的兴起，给 仓储、物 流 和 制造等行业带来了前所未有的革新。ＲＦＩＤ 是一种 非接触的自 动 识 别 技 术，具 有 防 水 防 磁、工 作 寿 命 长、读写距离远、读写速度快和数据容量大等 优点。 一个典型的 ＲＦＩＤ 系 统 应 该 包 括 射 频 标 签 （ｔａｇ）和 读写器（ｒｅａｄｅｒ），射频 标签置于被标识物上，通 过空 间耦合传输特性，与读写器通信，实现对物品的自动０识别。目前，市面上针对印染行业、洗涤行业 和医［１］疗后勤等 专 业领域已有不少种类的 ＲＦＩＤ 洗 衣 标签，服装厂、工矿企业、宾馆、酒店和医院等的洗衣房 使用工业洗衣机清洗大量员工制服 ，能 够减轻劳动 强度，提高工作效率，降低能 耗。 使用 ＲＦＩＤ 技术对 制服进行标识，能够更好地进行管理。市面上现存的洗衣标签大多是高频标签，工 作 频率在１３．５６ ＭＨｚ附近，但是高频标签的实际读写 距离在１０ｃｍ 左右，大 部分情况下仍需人工近距离 读写，不能满足现代企业自动化管理的需求 ，而读写 距离较远的超 高 频 （ＵＨＦ）的标签用于工业洗衣将 成为未来的趋势。全球超高频 ＲＦＩＤ 工作频率范围 是８４０～９５６ ＭＨｚ。 由 此 可 见，设 计 出 一 款 读 写 距 离在１ ｍ 以 上、工作频 带较宽的洗衣标签 天 线 ，对于减少重复设计、降低成本是很有意义的 。同时，工 业洗衣机的原理是电机通过皮带变速带动内胆在时 序控制器作用下正反旋转 ，带动水和衣物作不同步 运动，使水和衣物 等相互摩擦 、揉 搓，达 到洗净的目 的，因此，设计出 来的洗衣标签 ，在考虑简化结构的 同时，还要有一定的抗弯折的性能 。为此，在引用部 分实际成果的基础上 ，设 计出一款宽频带的洗衣标 签，并验证其抗弯折的性能 。《机 械与电子》２０１４（４）ｗｏｒｄｓ：ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ；Ｋｅｙｂａｎｄｗｉｄｔｈ；ｂｅｎｄｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ收稿日期 ：２０１３－１２－０４·１６· 一 种 超 高 频 ＲＦＩＤ 工业洗衣标签设计 非对称偶极子天线设计天线设计偶极子天线是一种自谐振天线 ，这 里选择半波洗衣标签性能分析与仿真读写距离分析超高