U konvencionalnim RFID oznakama, obično se pretpostavlja da je antena montirana na ne-neprovodne materijale kao što su papir, plastika ili drvo. Međutim, situacija se značajno mijenja kada je oznaka direktno pričvršćena na površinu čeličnih ploča, aluminija, metalne opreme, vozila ili kontejnera: metal mijenja distribuciju elektromagnetnog polja oko antene, uzrokujući pomake u impedansi, rezonantnoj frekvenciji i efikasnosti zračenja. Stoga, na-metalna RFID oznaka nije jednostavno dodavanje sloja ljepila na poleđinu konvencionalne RFID oznake; uključuje redizajn antene, kola i pakovanja posebno za metalna okruženja.
Šta je on-metalna RFID oznaka?
On-metalna RFID oznaka je specijalizovana oznaka koja održava normalne performanse RFID komunikacije na metalu ili drugim visoko provodljivim materijalima. Uzimajući UHF RFID kao primjer, antena konvencionalne oznake radi drugačije u slobodnom prostoru nego kada je direktno montirana na metalnu površinu. Metal odbija elektromagnetne talase i utiče na distribuciju struje antene. Ako je konvencionalna UHF oznaka direktno pričvršćena na čeličnu ploču, uobičajeni rezultat je značajno smanjenje udaljenosti čitanja ili čak potpune nečitljive oznake.
Na-metalne oznake obično postižu predvidljiva okruženja za instalaciju na metalne površine dodavanjem izolacionog sloja, modificiranjem strukture antene i podešavanjem elektromagnetne sprege između oznake i metala. Tehnička dokumentacija RAIN RFID također eksplicitno navodi da tag antene mogu biti dizajnirane za specifična okruženja primjene kao što su metal ili tekućine.
Zašto metal utiče na performanse RFID oznaka?
Ključni problem nije samo u tome što "metal blokira RFID signal", već u tome što metal mijenja elektromagnetne granične uslove antene sa oznakom. Kada se oznaka približi metalnoj površini, indukovana struja u metalu mijenja distribuciju okolnog elektromagnetnog polja, mijenjajući ekvivalentnu impedanciju i rezonantne karakteristike antene. Ako je oznaka prvobitno bila usklađena sa okruženjem slobodnog-prostora, može doći do depodešavanja nakon instalacije na metal. Za UHF RFID oznake, ovo direktno utiče na energiju koju čip prima od čitača i na efikasnost komunikacije povratnog raspršenja.
Osim toga, velike površine metala mogu generirati značajnu refleksiju signala i višestruke efekte. U stvarnoj primjeni, čak i sa specijaliziranim na-metalnim oznakama, na područje čitanja/pisanja i dalje može utjecati okolna metalna oprema, police i strukture kontejnera. Podaci RAIN Alliance-a o primjeni na terenu posebno ističu da velike metalne površine mogu uzrokovati lokalizirano poništavanje signala; stoga, performanse same oznake ne predstavljaju u potpunosti stvarne performanse čitanja čitavog RFID sistema.
Na-metalnoj RFID oznaci u odnosu na standardnu RFID oznaku
Standardne RFID oznake su obično optimizirane za ne-metalne površine, omogućavajući tanje strukture i relativno niže troškove. Kada je okruženje za instalaciju jasno kartonske kutije, plastična ambalaža ili obične logističke oznake, nema potrebe za dodavanjem složenih struktura radi "metalne otpornosti".
Na-metalne RFID oznake su, s druge strane, optimizirane za okruženja metalne instalacije. Da bi se postigle stabilne performanse čitanja, ove oznake često imaju veću debljinu ili posebnu strukturu podloge. Neke industrijske oznake-također koriste izdržljive materijale kao što su ABS, PC i PET za inkapsulaciju kako bi izdržali mehaničke udare, vanjske sredine, mrlje od ulja i promjene temperature i vlažnosti.
Stoga, "jače performanse oznaka-otpornih na metal" ne znači da su bolje od standardnih oznaka u svim scenarijima. Ispravan izbor treba odrediti prema materijalima za ugradnju i stvarnoj udaljenosti očitavanja.
Na kojim materijalima se mogu koristiti-metalne RFID oznake?
Tipične primjene uključuju čelična sredstva, aluminijsku opremu, metalne police, alate, strojeve, vozila, kontejnere i metalne obratke na industrijskim proizvodnim linijama. Međutim, sam "metal" nije dovoljno sveobuhvatan inženjerski parametar. Čelične, aluminijumske, bakrene i metalne konstrukcije različitih debljina i oblika imaju različite efekte na RFID elektromagnetno okruženje. Na primjer, tanki metalni limovi, debele čelične grede, perforirana metalna mreža i složene zakrivljene površine imaju različite karakteristike refleksije i spajanja.
Stoga, kada kupujete RFID oznake za metalne površine, najbolje je navesti stvarni objekt instalacije umjesto da jednostavno navedete uvjet "potrebne su anti-metalne oznake." Za grupne projekte, ispitivanje uzorka korištenjem stvarnih radnih komada općenito je pouzdanije od jednostavnog poređenja "maksimalne udaljenosti čitanja" na tablici sa podacima.
Kako odabrati on{0}}metalnu RFID oznaku?
Prilikom odabira oznake, preporučuje se prvo odrediti pet osnovnih parametara: radni frekvencijski opseg, ciljni metal, način ugradnje, željenu udaljenost čitanja i uvjete okoline.
Ako projekat koristi UHF RFID, potrebno je dodatno potvrditi regulatorne frekvencijske opsege za ciljno područje, kao što su specifični regionalni frekventni opsezi u rasponu 860–960 MHz. Tag antena mora odgovarati stvarnom radnom frekvencijskom opsegu; u suprotnom, čak i ako se oznaka može normalno čitati u nekim područjima, njen učinak može biti nestabilan na ciljnom tržištu.
Drugo, uslovi instalacije su ključni. Da li je oznaka trajno pričvršćena, zašrafljena, zakovana ili ugrađena u opremu direktno utiče na strukturu oznake. Za vanjske objekte, IP zaštite, UV zaštita, ciklično mijenjanje temperature i mehanički udar također se moraju uzeti u obzir; za fabrička okruženja, možda će trebati uzeti u obzir mrlje od ulja, sredstva za čišćenje i udare metala.
Konačno, tu je i udaljenost čitanja. Umjesto jednostavnog zahtjeva za "10-metarsku udaljenost za čitanje," bolje je opisati stvarni scenario, kao što je "oznaka je postavljena na čeličnu policu, čitač je udaljen 5 metara, viljuškar se kreće da ga očita, a orijentacija oznake je nasumična." Ovakvu vrstu zahtjeva je lakše prevesti u inžinjerske metrike koje se mogu testirati i provjeriti.
