V konvenčních RFID štítcích se obvykle předpokládá, že anténa je namontována na ne-vodivých materiálech, jako je papír, plast nebo dřevo. Situace se však výrazně změní, když je štítek přímo připevněn k povrchu ocelových plátů, hliníku, kovového vybavení, vozidel nebo kontejnerů: kov mění rozložení elektromagnetického pole kolem antény, což způsobuje posuny v impedanci štítku, rezonanční frekvenci a účinnosti záření. Proto-kovový štítek RFID není pouhým přidáním vrstvy lepidla na zadní stranu běžného štítku RFID; zahrnuje přepracování antény, obvodů a obalu speciálně pro kovová prostředí.
Co je to on-kovový štítek RFID?
Kovový štítek RFID{0} je specializovaný štítek, který udržuje normální výkon komunikace RFID na kovu nebo jiných vysoce vodivých materiálech. Vezmeme-li jako příklad UHF RFID, anténa konvenčního štítku funguje ve volném prostoru jinak, než když je přímo namontována na kovový povrch. Kov odráží elektromagnetické vlny a ovlivňuje rozložení proudu antény. Pokud je konvenční UHF štítek přímo připojen k ocelové desce, je běžným výsledkem výrazné snížení čtecí vzdálenosti nebo dokonce úplné nečitelné štítky.
Na-kovové štítky obvykle dosahují předvídatelných instalačních prostředí na kovových površích přidáním izolační vrstvy, úpravou struktury antény a úpravou elektromagnetického spojení mezi štítkem a kovem. Technická dokumentace RAIN RFID také výslovně uvádí, že štítkové antény mohou být navrženy pro specifická aplikační prostředí, jako jsou kovy nebo kapaliny.
Proč kov ovlivňuje výkon RFID štítků?
Hlavním problémem není jednoduše to, že „kov blokuje signál RFID“, ale spíše to, že kov mění elektromagnetické okrajové podmínky štítkové antény. Když se štítek přiblíží ke kovovému povrchu, indukovaný proud v kovu změní rozložení okolního elektromagnetického pole a změní ekvivalentní impedanci a rezonanční charakteristiky antény. Pokud byla značka původně přiřazena k volnému-prostoru, může po instalaci na kov dojít k rozladění. U RFID tagů UHF to přímo ovlivňuje energii, kterou čip přijímá ze čtečky, a efektivitu komunikace zpětného rozptylu.
Kromě toho mohou velké plochy kovu generovat významný odraz signálu a vícecestné efekty. Ve skutečném nasazení, dokonce i se specializovanými na-kovové štítky, může být oblast pro čtení/zápis stále ovlivněna okolním kovovým vybavením, policemi a konstrukcemi kontejnerů. Údaje o nasazení RAIN Alliance v terénu konkrétně poukazují na to, že velké kovové povrchy mohou způsobit lokalizované zrušení signálu; výkon samotného štítku tedy plně nereprezentuje skutečný čtecí výkon celého RFID systému.
On-kovový štítek RFID vs. standardní štítek RFID
Standardní štítky RFID jsou obvykle optimalizovány pro ne-kovové povrchy, což umožňuje tenčí struktury a relativně nižší náklady. Když jsou prostředím instalace jednoznačně kartonové krabice, plastové obaly nebo běžné logistické štítky, není potřeba přidávat složité konstrukce kvůli „kovové odolnosti“.
Na{0}}kovové štítky RFID jsou naproti tomu optimalizovány pro kovová instalační prostředí. Pro dosažení stabilního čtecího výkonu mají tyto štítky často výraznější tloušťku nebo speciální nosnou strukturu. Některé průmyslové-štítky také používají k zapouzdření odolné materiály, jako je ABS, PC a PET, aby vydržely mechanické otřesy, venkovní prostředí, olejové skvrny a změny teploty a vlhkosti.
Výraz „vyšší výkon kovových-štítků“ tedy neznamená, že jsou ve všech situacích lepší než standardní štítky. Správná volba by měla být určena instalačními materiály a skutečnou vzdáleností čtení.
Na jaké materiály lze-kovové štítky RFID použít?
Typické aplikace zahrnují ocelová aktiva, hliníková zařízení, kovové regály, nástroje, stroje, vozidla, kontejnery a kovové obrobky na průmyslových výrobních linkách. Samotný „kov“ však není dostatečně komplexním inženýrským parametrem. Ocelové, hliníkové, měděné a kovové konstrukce různých tlouštěk a tvarů mají různé účinky na elektromagnetické prostředí RFID. Například tenké kovové plechy, tlusté ocelové nosníky, perforovaná kovová síť a složité zakřivené povrchy mají různé odrazové a vazební charakteristiky.
Při nákupu štítků RFID pro kovové povrchy je proto nejlepší specifikovat skutečný objekt instalace, nikoli pouze uvést podmínku „vyžadují se anti{0}}kovové štítky“. U dávkových projektů je testování vzorků s použitím skutečných obrobků obecně spolehlivější než pouhé porovnávání „maximální čtené vzdálenosti“ na datovém listu štítku.
Jak vybrat kovový štítek RFID-?
Při výběru štítku se doporučuje nejprve určit pět základních parametrů: provozní frekvenční pásmo, cílový kov, způsob instalace, požadovaná čtecí vzdálenost a podmínky prostředí.
Pokud projekt využívá UHF RFID, je nutné dále potvrdit regulační frekvenční pásma pro cílovou oblast, jako jsou konkrétní regionální frekvenční pásma v rozsahu 860–960 MHz. Štítková anténa musí odpovídat skutečnému provoznímu frekvenčnímu pásmu; jinak, i když lze značku v některých oblastech normálně číst, její výkon může být na cílovém trhu nestabilní.
Za druhé, podmínky instalace jsou zásadní. To, zda je štítek trvale připevněn, přišroubován, nýtován nebo zabudován uvnitř zařízení, přímo ovlivňuje strukturu štítku. U venkovních zařízení je třeba vzít v úvahu také stupeň ochrany IP, UV ochranu, cyklování teplot a mechanické otřesy; pro tovární prostředí může být nutné vzít v úvahu olejové skvrny, čisticí prostředky a kovové nárazy.
Konečně je tu čtecí vzdálenost. Namísto pouhého požadavku na „čtecí vzdálenost 10{2}}metrů je lepší popsat scénář ze skutečného světa, například „štítek je nainstalován na ocelové polici, čtečka je 5 metrů daleko, vysokozdvižný vozík se pohybuje, aby jej přečetl, a orientace štítku je náhodná.“ Tento druh požadavku se snadněji převádí do testovatelných a ověřitelných technických metrik.
