Perinteisissä RFID-tunnisteissa antennin oletetaan tyypillisesti olevan asennettuna ei--johtaviin materiaaleihin, kuten paperiin, muoviin tai puuhun. Tilanne kuitenkin muuttuu merkittävästi, kun tunniste kiinnitetään suoraan teräslevyjen, alumiinin, metallilaitteiden, ajoneuvojen tai konttien pintaan: metalli muuttaa sähkömagneettisen kentän jakautumista antennin ympärillä aiheuttaen muutoksia tunnisteen impedanssissa, resonanssitaajuudessa ja säteilytehokkuudessa. Siksi on-metallinen RFID-tunniste ei ole vain liimakerroksen lisäämistä perinteisen RFID-tunnisteen taakse. se sisältää antennin, piirien ja pakkauksen uudelleensuunnittelun erityisesti metallisia ympäristöjä varten.
Mikä on on{0}}metallinen RFID-tunniste?
On-metallinen RFID-tunniste on erikoistunniste, joka ylläpitää normaalia RFID-viestinnän suorituskykyä metallilla tai muilla erittäin johtavilla materiaaleilla. UHF RFID esimerkkinä tavanomaisen tunnisteen antenni toimii eri tavalla vapaassa tilassa kuin suoraan metallipinnalle asennettuna. Metalli heijastaa sähkömagneettisia aaltoja ja vaikuttaa antennin virran jakautumiseen. Jos perinteinen UHF-tunniste kiinnitetään suoraan teräslevyyn, yleinen tulos on lukuetäisyyden merkittävä pieneneminen tai jopa kokonaan lukukelvottomia tunnisteita.
On-metallitunnisteet saavuttavat yleensä ennustettavat asennusympäristöt metallipinnoille lisäämällä eristyskerroksen, muokkaamalla antennin rakennetta ja säätämällä tunnisteen ja metallin välistä sähkömagneettista kytkentää. RAIN RFID:n teknisessä dokumentaatiossa todetaan myös selvästi, että tunnisteantennit voidaan suunnitella tiettyihin käyttöympäristöihin, kuten metalliin tai nesteisiin.
Miksi metalli vaikuttaa RFID-tunnisteen suorituskykyyn?
Ydinongelma ei ole pelkästään se, että "metalli estää RFID-signaalin", vaan pikemminkin se, että metalli muuttaa tunnisteantennin sähkömagneettisia rajaolosuhteita. Kun tunniste lähestyy metallipintaa, metallin indusoitunut virta muuttaa ympäröivän sähkömagneettisen kentän jakautumista, mikä muuttaa antennin ekvivalenttiimpedanssia ja resonanssiominaisuuksia. Jos tunniste yhdistettiin alunperin vapaaseen-avaruusympäristöön, metallille asennuksen jälkeen saattaa tapahtua viritystä. UHF RFID -tunnisteiden osalta tämä vaikuttaa suoraan energiaan, jonka siru vastaanottaa lukijalta, ja takaisinsirontaviestinnän tehokkuuteen.
Lisäksi suuret metallialueet voivat tuottaa merkittäviä signaaliheijastuksia ja monitievaikutuksia. Varsinaisessa käyttöönotossa ympäröivät metallilaitteet, hyllyt ja konttirakenteet voivat silti vaikuttaa luku-/kirjoitusalueeseen jopa erikoistuneiden metallitunnisteiden kanssa. RAIN Alliancen kenttäkäyttötiedot osoittavat erityisesti, että suuret metallipinnat voivat aiheuttaa paikallista signaalin peruuntumista; siksi itse tunnisteen suorituskyky ei täysin edusta koko RFID-järjestelmän todellista lukukykyä.
On-metallinen RFID-tunniste vs. tavallinen RFID-tunniste
Vakio-RFID-tunnisteet on yleensä optimoitu ei--metallisille pinnoille, mikä mahdollistaa ohuemmat rakenteet ja suhteellisen alhaisemmat kustannukset. Kun asennusympäristö on selkeästi pahvilaatikoita, muovipakkauksia tai tavallisia logistiikkalappuja, ei ole tarvetta lisätä monimutkaisia rakenteita "metallikestävyyden" vuoksi.
On-metalli RFID-tunnisteet sen sijaan on optimoitu metallisiin asennusympäristöihin. Vakaan lukusuorituskyvyn saavuttamiseksi näillä tunnisteilla on usein merkittävämpi paksuus tai erityinen taustarakenne. Jotkin teollisuus-laatutunnisteet käyttävät myös kestäviä materiaaleja, kuten ABS:tä, PC:tä ja PET:tä, kotelointiin, jotta ne kestävät mekaanisia iskuja, ulkoympäristöjä, öljytahroja sekä lämpötilan ja kosteuden muutoksia.
Siksi "metalli{0}}resistenttien tunnisteiden tehokkaampi suorituskyky" ei tarkoita, että ne olisivat parempia kuin tavalliset tunnisteet kaikissa tilanteissa. Oikean valinnan tulee määräytyä asennusmateriaalien ja todellisen lukuetäisyyden perusteella.
Mihin materiaaleihin voidaan kiinnittää{0}}metalli-RFID-tunnisteita?
Tyypillisiä käyttökohteita ovat teräsvarastot, alumiinilaitteet, metallihyllyt, työkalut, koneet, ajoneuvot, kontit ja metallityökappaleet teollisilla tuotantolinjoilla. Itse "metalli" ei kuitenkaan ole riittävän kattava tekninen parametri. Eripaksuisilla ja -muotoisilla teräs-, alumiini-, kupari- ja metallirakenteilla on erilaisia vaikutuksia RFID-sähkömagneettiseen ympäristöön. Esimerkiksi ohuilla metallilevyillä, paksuilla teräspalkeilla, rei'itetyillä metalliverkoilla ja monimutkaisilla kaarevilla pinnoilla on kaikilla erilaiset heijastus- ja kytkentäominaisuudet.
Siksi, kun ostat RFID-tunnisteita metallipinnoille, on parasta määrittää varsinainen asennuskohde sen sijaan, että ilmoitat vain ehdon "anti-metal tags vaaditaan". Eräprojekteissa näytetestaus todellisilla työkappaleilla on yleensä luotettavampaa kuin pelkkä "maksimilukuetäisyyden" vertaaminen tunnisteen tietolomakkeessa.
Kuinka valita on{0}}metallinen RFID-tunniste?
Tunnistetta valittaessa on suositeltavaa määrittää ensin viisi perusparametria: toimintataajuuskaista, kohdemetalli, asennustapa, haluttu lukuetäisyys ja ympäristöolosuhteet.
Jos projektissa käytetään UHF RFID:tä, on tarpeen vielä vahvistaa kohdealueen säädöstenmukaiset taajuuskaistat, kuten tietyt alueelliset taajuuskaistat alueella 860–960 MHz. Tunnisteantennin on vastattava todellista toimintataajuuskaistaa; Muuten, vaikka tunniste voidaan lukea normaalisti joillakin alueilla, sen suorituskyky saattaa olla epävakaa kohdemarkkinoilla.
Toiseksi asennusolosuhteet ovat ratkaisevan tärkeitä. Se, onko tunniste kiinnitetty pysyvästi, ruuvattu, niitattu tai upotettu laitteen sisään, vaikuttaa suoraan tunnisteen rakenteeseen. Ulkokäyttöön tarkoitettujen laitteiden osalta on myös otettava huomioon IP-suojausluokitukset, UV-suoja, lämpötilavaihtelu ja mekaaninen isku. tehdasympäristöissä öljytahrat, puhdistusaineet ja metalliiskut saattavat olla tarpeen.
Lopuksi on lukuetäisyys. Sen sijaan, että vaadittaisiin "10- metrin lukuetäisyyttä", on parempi kuvata tosielämän skenaario, kuten "tunniste on asennettu teräshyllylle, lukija on 5 metrin päässä, trukki liikkuu lukemaan sitä ja tunnisteen suunta on satunnainen." Tällainen vaatimus on helpompi kääntää testattaviksi ja todennettavissa oleviksi teknisiksi mittareiksi.
