RFID: всему свое место

В прошлом номере мы рассказали о технологии радиочастотной идентификации (RFID), истории ее возникновения и устройстве RFID-меток. В этот раз речь пойдет о разновидностях меток, RFID-системе, принципах размещения (позиционирования) меток на объектах и их качестве.

Виды меток 

В основе любой метки всегда есть чип и антенна, их закрепление на плёночной основе из лавсана называется «инлей». Чтобы воспользоваться инлеем в «походных» условиях, необходимо упаковать его в оболочку. Метки различаются в зависимости от условий использования. Виды меток представлены в таблице.

Разновидности RFID-меток

Их чего состоит RFID-система 

Любая RFID-система состоит из трех базовых компонентов: специальные метки (теги), терминалы сбора данных (считыватели, ридеры) с антеннами, программное обеспечение. RFID-метки бывают активные и пассивные. Активные метки содержат в себе элемент питания, за счет чего создается более сильный радиосигнал и, соответственно, большая дальность считывания. Передача данных через активные метки происходит по технологии BLE – энергоэкономной разновидности Bluetooth. Расстояние, на котором считывается активная метка, может достигать 100 м в зависимости от условий. Такие метки используются в браслетах для школьников, в датчиках позиционирования, в элементах Интернета вещей.

Пассивные метки не имеют собственного источника энергии, они «питаются» от принимаемого радиосигнала. Дальность считывания – от 1 сантиметра до 15-20 метров, рекордсмены достигают дальности 50 м. Однако, этого вполне достаточно для функций, которые выполняют пассивные метки. Эти метки являются самым массовым производимым продуктом, объем потребления которых достиг в 2019 г. 18 млрд. единиц в год.

Терминал сбора данных – устройство, которое распознает и считывает информацию с метки, фиксирует ее и передает в специализированное ПО. Для чтения меток в диапазоне ультравысоких частот (UHF) применяются терминалы сбора данных со специальными антеннами. А в качестве NFC-ридера может выступать любой современный смартфон. Этот процесс можно наблюдать, когда происходит оплата в супермаркете – прикладыванием смартфона к терминалу на кассе. Также считыватели бывают стационарными, выполняя роль портала, контролирующего проход в торговые залы, цеха, склады и производственные участки. Это необходимо при условии, когда метки располагаются на движущихся объектах. Для увеличения площади считывания может применяться группа антенн, подключенных к одном к ридеру. А группа ридеров может объединяться в общую систему через локальную сеть.

Специализированное программное обеспечение в составе RFID-системы – это ее мозг. Оно обеспечивает обмен данными, их хранение, обработку и анализ, рекомендации персоналу и сигналы к исполнительным механизмам (например, шлагбаумы, транспортерные линии, производственные светофоры). Именно в ПО происходит присвоение информации конкретному чипу. Каждая метка только в ассоциации с материальным объектом дает эффект от преимущества RFID-технологии. ПО связывает все элементы системы в единую сеть.

SOAP - четыре основных аспекта позиционирования

 Теперь, когда у нас есть RFID-система и большой ассортимент разнообразных меток, важно понять, как этим всем пользоваться. И здесь на первый план выходит вопрос – как определить расположение метки на объекте. Ключом к правильному размещению (позиционированию) является аббревиатура SOAP, которая представляет четыре основных аспекта позиционирования: Size, Orientation, Angle, Placement.

SIZE (размер) является важным фактором. Размер метки имеет значение, поскольку он должен соответствовать размеру маркируемого объекта. Также это важно из-за корреляции между размером метки и диапазоном чтения: чем больше метка, тем больше диапазон чтения. 

ORIENTATION (ориентация) - вертикальная или горизонтальная по отношению к антенне, является критическим фактором в достижении идеальных скоростей считывания. Чтобы найти оптимальное положение метки, которое дает лучшие скорости чтения, нужно повернуть метку на плоской поверхности и проверить ее в разных ориентациях. Использование антенн круговой поляризации (сигнал в антенне распространяется в обоих плоскостях, похоже на движение винта) помогает смягчить любые проблемы, вызванные ориентацией метки.

ANGLE (угол) – чем он круче у метки, тем меньше диапазон считывания. Когда это возможно, следует убедиться, что передняя часть метки находится непосредственно перед антенной. Даже небольшой угол может привести к уменьшению диапазона считывания. Чтобы смягчить эту проблему, лучше всего использовать антенны для покрытия меток под разными углами.

PLACEMENT (размещение) – важно проверить читаемость метки в различных местах на предмете, чтобы найти «сладкое пятно», которое генерирует лучшие показания. Например, на картонной коробке нужно найти ту сторону, которая будет стоять перед антенной или считывателем, а затем проверить в разных местах, чтобы найти то, которое дает наилучшие результаты.

Контроль качества RFID-меток

Снижение стоимости диагностического оборудования привело к тому, что если в прошлом делался выборочный контроль из партии меток и качество партии рассчитывалось из формулы вероятности, то теперь стоимость этого оборудования позволяет оснастить все производственные участки, а скорость их быстродействия позволяет тестировать работоспособность каждой производимой метки, независимо от скорости производственной линии. И выдавать 100%-е качество. 

В следующем номере мы расскажем о применении RFID-продуктов в промышленности и ТЭК.

Читать оригинал статьи.

Другие статьи по теме:
RFID-метки от «Силтэк»: на защите честного бизнеса
Сверхпрочная стальная UHF-метка S-Tag Steel от «Силтэк»
RFID-маркировка на транспорте: надежность в простоте
Нужное – читать, ненужное – не читать
RFID: продукты оцифровываются
Разработка RFID-меток: что нового?
RFID: вместе строим, вместе производим
RFID и другие инновации в складской логистике
Маленькие умные метки
Технологии сохранности. Что это и как они защищают товары?
Перспективы применения RFID-продуктов в банковской сфере
Банки все чаще используют RFID-технологии. Как они изменили систему учета материальных ценностей?
Интервью М. Селиванова CNews: "Популярность RFID-меток в России продиктована необходимостью тотальной маркировки"
RFID в России: в каких отраслях будет рост применения в 2020 году
RFID – волшебные радиоволны
Использование в складской логистике RFID-технологий может дать большой эффект
Россия стоит на пороге RFID-бума