庫存管理系統現在依靠無源RFID技術進行產品的實時自動識別。對許多應用來說，使用RFID的投資回報是可接受的。這些系統必須能夠實時捕獲到全部在 場庫存產品的信息，這就要求RFID系統必須能夠百分百地讀取所有被貼以標簽的物品。RFID系統的讀取能力是涉及到許多變量的一個函數，這些變量包括： 標簽大小、方向、放置方式，以及查詢器天線（IA）設計。不幸的是，對所有單天線設計來說都存在讀不到標簽的“黑洞”。通過分析并確認這些黑洞，業界已開 發出一種方法，即利用對ISO 15693/ISO 18000-3（13.56-MHz）物品等級系統的多樣性來實現百分之百的讀取能力。

諸如智能卡車/貨柜等高頻（HF）RFID系統在該領域發揮著作用，很多制造商和方案供應商都提供此類產品。這些并不昂貴的系統采用無源RFID標簽 （大量生產時單價不到25美分），這項技術在跟蹤臨床高價值物品時具有巨大潛力，其中一些物品有一定的保質期。例如，在醫院的心導管實驗室通常會有的儲物 柜內，可能會存放著250多個支架，總價值估計達37.5萬美元。取決于醫院規模，有可能會使用四個這樣的儲物柜，其內的物品每4個月要被消耗掉，相當于 這樣一個儲物柜每年“經手”的物品價值高達1.125百萬美元。植入式心臟去纖顫器（ICD）也是醫院內的高價值物品。它們體積小（采用約3×4×6英寸 的包裝），但是價值卻在10，000至20，000美元。它們通常儲存在諸如加鎖儲物柜等安全空間。在此類應用中，使用RFID可以降低因某些物品備貨不 足或過量而導致的成本損失，并且可以更好地掌控這些貴重物品的下落。

一個基本的RFID系統包括一個主機系統和多個RF組件（圖 1）。RF組件包括一個射頻查詢器（讀寫器和天線）以及標簽。查詢器的目的是與現場標簽通信，對無源系統來說，查詢器還通過發射的RF信號給標簽供電。查 詢器負責協議處理、給標簽供電、讀取標簽信息、將信息寫入標簽，并確保將信息有效傳遞到主機系統。

ISO 15693標準規定：只 有當“置身”于射頻場時，無源標簽才被激活。為激活無源標簽，由射頻場感應來的電壓（VTag）必須足夠高，要達到嵌入在標簽內的RFID芯片工作所需的 最低電壓水平。VTag 值是標簽尺寸/方向與磁場強度幅值的函數，對一個理想環路來說，VTag 可以表述為：

VTag = 2πf0NQB（Scosa） （1）

其中：

N=標簽線圈的繞組數，

Q = 標簽的質量因數，

B=磁場強度，

S =標簽線圈的面積，

a = 標簽的指向角

圖1：一個基本的RFID系統包括一個主機系統和多個RF組件

磁場強度（B）由圓形查詢器天線（IA）產生，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，

a = IA線圈半徑，

μ0 =無礙空間的磁導率，

r = 到IA的距離。

從這些方程，我們可以推導出標簽大小和方向之間，以及與沿IA軸線感應出的場強之間的關系。當標簽和查詢器接近時，雖然借助兩者間復雜的反應式近場關 系，其耦合關聯得以建立，但是只能被上述等式勉強表述，特別是當r 《《 a且偏離查詢器的軸線時，其耦合關系難以準確預測。在實際的物件級應用中，標簽通常是靠近查詢器天線的，所以基于這個原因，選擇并不完全依賴這些預測。

圖2：本次研究中使用的最小的RFID標簽，只有硬幣大小

該機制對理解射頻黑洞很關鍵，它既與IA和標簽的設計相關，也受兩者間交互的影響。HF標簽有多種設計和尺寸，通常分為兩大類：平面和三維（3D）設 計。平面標簽是較常見的那種薄紙載體型，而三維標簽內含鐵氧體且體積小得多。這項研究中使用的標簽都是平面型。由于性能是標簽和IA的函數，所以這里探討 了三種不同大小的常用標簽的功能，其中圖2所示標簽尺寸最小，圖3為兩種不同尺寸且設計截然不同的IA。對在感應場內只有一個標簽和多個標簽的情況，對讀 寫器的反應做了記錄。對在感應場內通常會有許多產品挨著擺放的實際應用情況來說，這種做法頗有代表性。這些測量的目的，是力圖勾畫出一個可代表實際系統的 三維空間，并定位出任何存在的RF黑洞。