U konvencionalnim RFID oznakama, antena se obično postavlja na ne-vodljive materijale kao što su papir, plastika ili drvo. Međutim, situacija se značajno mijenja kada se oznaka izravno pričvrsti na površinu čeličnih ploča, aluminija, metalne opreme, vozila ili kontejnera: metal mijenja distribuciju elektromagnetskog polja oko antene, uzrokujući pomake u impedanciji oznake, rezonantnoj frekvenciji i učinkovitosti zračenja. Stoga, na-metalna RFID oznaka nije jednostavno dodavanje sloja ljepila na stražnju stranu konvencionalne RFID oznake; uključuje redizajniranje antene, sklopova i pakiranja posebno za metalna okruženja.
Što je na-metalna RFID oznaka?
Na-metalna RFID oznaka specijalizirana je oznaka koja održava normalnu izvedbu RFID komunikacije na metalu ili drugim visoko vodljivim materijalima. Uzimajući UHF RFID kao primjer, antena konvencionalne oznake radi drugačije u slobodnom prostoru nego kada je izravno postavljena na metalnu površinu. Metal reflektira elektromagnetske valove i utječe na raspodjelu struje antene. Ako se konvencionalna UHF oznaka izravno pričvrsti na čeličnu ploču, uobičajeni rezultat je značajno smanjenje udaljenosti čitanja ili čak potpuno nečitljive oznake.
Na-metalne oznake obično postižu predvidljiva okruženja postavljanja na metalne površine dodavanjem izolacijskog sloja, modificiranjem strukture antene i podešavanjem elektromagnetske veze između oznake i metala. Tehnička dokumentacija RAIN RFID također izričito navodi da se tag antene mogu dizajnirati za specifične okoline primjene kao što su metal ili tekućine.
Zašto metal utječe na izvedbu RFID oznake?
Suštinski problem nije samo u tome što "metal blokira RFID signal," već u tome što metal mijenja elektromagnetske granične uvjete tag antene. Kada se oznaka približi metalnoj površini, inducirana struja u metalu mijenja distribuciju okolnog elektromagnetskog polja, mijenjajući ekvivalentnu impedanciju i rezonantne karakteristike antene. Ako je oznaka izvorno bila usklađena s okolinom slobodnog-prostora, može doći do odgađanja nakon instalacije na metal. Za UHF RFID oznake, to izravno utječe na energiju koju čip prima od čitača i učinkovitost povratne komunikacije.
Nadalje, velike površine metala mogu generirati značajnu refleksiju signala i efekte višestaznosti. U stvarnoj implementaciji, čak i sa specijaliziranim za-metalne oznake, područje za čitanje/pisanje još uvijek može biti pod utjecajem okolne metalne opreme, polica i struktura spremnika. Podaci RAIN Alliancea o postavljanju na terenu posebno ističu da velike metalne površine mogu uzrokovati lokalizirano poništavanje signala; stoga, izvedba same oznake ne predstavlja u potpunosti stvarnu izvedbu čitanja cijelog RFID sustava.
Na-metalnoj RFID oznaci u odnosu na standardnu RFID oznaku
Standardne RFID oznake obično su optimizirane za ne-metalne površine, omogućujući tanje strukture i relativno niže troškove. Kada su instalacijska okolina jasno kartonske kutije, plastična ambalaža ili obične logističke oznake, nema potrebe dodavati složene strukture radi "otpornosti metala".
Na-metalne RFID oznake, s druge strane, optimizirane su za metalna instalacijska okruženja. Kako bi se postigla stabilna izvedba 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 kapsulaciju kako bi izdržale mehaničke udare, vanjska okruženja, mrlje od ulja te promjene temperature i vlažnosti.
Stoga, "jača izvedba metal{0}}otpornih oznaka" ne znači da su bolje od standardnih oznaka u svim scenarijima. Ispravan izbor treba odrediti materijalima za ugradnju i stvarnom udaljenosti čitanja.
Na kojim se materijalima-metalne RFID oznake mogu koristiti?
Tipične primjene uključuju čeličnu imovinu, aluminijsku opremu, metalne police, alate, strojeve, vozila, spremnike i metalne izratke na industrijskim proizvodnim linijama. Međutim, sam "metal" nije dovoljno sveobuhvatan inženjerski parametar. Čelične, aluminijske, bakrene i metalne strukture različitih debljina i oblika imaju različite učinke na RFID elektromagnetsko okruženje. Na primjer, tanki metalni listovi, debele čelične grede, perforirana metalna mreža i složene zakrivljene površine imaju različite karakteristike refleksije i spajanja.
Stoga je pri kupnji RFID oznaka za metalne površine najbolje navesti stvarni objekt ugradnje, a ne jednostavno navesti uvjet "potrebne su anti-metalne oznake." Za serijske projekte testiranje uzorka korištenjem stvarnih izradaka općenito je pouzdanije od jednostavne usporedbe "maksimalne udaljenosti čitanja" na podatkovnoj tablici oznake.
Kako odabrati metalnu RFID oznaku-?
Prilikom odabira oznake preporuča se prvo odrediti pet osnovnih parametara: radni frekvencijski pojas, ciljni metal, način postavljanja, željenu udaljenost očitavanja i uvjete okoline.
Ako projekt koristi UHF RFID, potrebno je dodatno potvrditi regulatorne frekvencijske pojaseve za ciljano područje, kao što su specifični regionalni frekvencijski pojasevi unutar raspona 860–960 MHz. Tag antena mora odgovarati stvarnom radnom frekvencijskom pojasu; inače, čak i ako se oznaka može normalno čitati u nekim područjima, njezina izvedba može biti nestabilna na ciljnom tržištu.
Drugo, uvjeti instalacije su ključni. Bilo da je oznaka trajno pričvršćena, pričvršćena vijcima, zakovicama ili ugrađena unutar opreme izravno utječe na strukturu oznake. Za vanjsku opremu također se moraju uzeti u obzir ocjene IP zaštite, UV zaštita, promjene temperature i mehanički udari; za tvornička okruženja možda će trebati uzeti u obzir mrlje od ulja, sredstva za čišćenje i udarce metala.
Konačno, tu je i udaljenost čitanja. Umjesto jednostavnog zahtjeva "10-metarske udaljenosti za čitanje," bolje je opisati scenarij iz stvarnog svijeta, kao što je "oznaka je postavljena na čeličnu policu, čitač je udaljen 5 metara, viličar se pomiče da je očita, a orijentacija oznake je nasumična." Ovu vrstu zahtjeva lakše je prevesti u inženjersku metriku koja se može testirati i provjeriti.
