Inhalt
- Einführung
- RFID
- Wichtige Fakten
- RFID-Tags
- RFID-Lesegeräte
- RFID-Antennen
- Kits & Weitere Artikel
- Als nächstes
Einführung
Willkommen im Anfängerleitfaden für RFID-Systeme! Dieser Leitfaden ist ideal für RFID-Neulinge, die mehr über die Technologie, ihre Verwendung, die verschiedenen Typen sowie die erforderlichen Tags und Geräte erfahren möchten.
Was ist RFID?
Wie funktioniert RFID?
Radio Frequency Identification (RFID) ist die drahtlose berührungslose Verwendung von Radiofrequenzwellen zur Übertragung von Daten. Durch das Markieren von Artikeln mit RFID-Tags können Benutzer Inventar und Assets automatisch und eindeutig identifizieren und verfolgen. RFID bringt die Auto-ID-Technologie auf die nächste Stufe, indem Tags ohne Sichtlinie gelesen werden können und je nach RFID-Typ eine Lesereichweite zwischen einigen Zentimetern und über 20 Metern haben.RFID hat einen langen Weg von seiner ersten Anwendung zur Identifizierung von Flugzeugen als Freund oder Feind im Zweiten Weltkrieg zurückgelegt. Die Technologie verbessert sich nicht nur von Jahr zu Jahr weiter, sondern auch die Kosten für die Implementierung und Verwendung eines RFID-Systems sinken weiter, wodurch RFID kostengünstiger und effizienter wird.
Arten von RFID
Innerhalb des elektromagnetischen Spektrums gibt es drei primäre Frequenzbereiche, die für RFID–Übertragungen verwendet werden – Niederfrequenz, Hochfrequenz und Ultrahochfrequenz.
Niedrigen Frequenz
- Allgemeine Frequenz Bereich: 30-300 kHz
- Primäre Frequenz Bereich: 125-134 kHz
- Lesen Palette: Kontaktieren-10 Zentimeter
- Durchschnitt Kosten Pro Tag: $0,75-$5,00
- Anwendungen: Tier Tracking, Access Control, Auto Key-Fob, Anwendungen mit Hohen Mengen von Flüssigkeiten und Metalle
- Vorteile: Funktioniert gut in der nähe von Flüssigkeiten & Metalle, Globale Standards
- Nachteile: Sehr Kurze Lesen Palette, Begrenzte Menge von Speicher, Niedrigen Daten Übertragung Rate, Hohe /ul>
Hohe Frequenz
- Primäre Frequenz Bereich: 13,56 MHz
- Lesen Palette: In der Nähe Von Kontakt-30 Zentimeter
- Durchschnitt Kosten Pro Tag: $0,20-$10,00
- Anwendungen: DVD Kioske, Bibliothek Bücher, Persönliche ID Karten, Poker/Gaming Chips, NFC Anwendungen
- Profis: NFC Globale Protokolle, Größere Speicher Optionen, Globale Standards
- Nachteile: Kurze Lesen Palette, Niedrigen Daten Übertragung Rate
Ultrahochfrequenz
- Allgemeiner Frequenzbereich: 300 – 3000 MHz
- Primäre Frequenzbereiche: 433 MHz, 860 – 960 MHz
Es gibt zwei Arten von RFID, die sich im Ultrahochfrequenzbereich befinden: Aktive RFID und passive RFID.
Aktive RFID
- Primäre Frequenz Bereich: 433 MHz, (verwenden können 2,45 GHz-unter die Extrem Hohe Frequenz Bereich)
- Lesen Bereich: 30-100 + Meter
- Durchschnitt Kosten Pro Tag: $25,00-$50,00
- Anwendungen: Fahrzeug Tracking, Auto Herstellung, Bergbau, Bau, Asset Tracking
- Profis: Sehr große Lesereichweite, geringere Infrastrukturkosten (im Vergleich zu passivem RFID), große Speicherkapazität, hohe Datenübertragungsraten
- Nachteile: Hohe Kosten pro Tag, Versandbeschränkungen (aufgrund von Batterien), möglicherweise komplexe Software erforderlich, hohe Interferenz durch Metall und Flüssigkeiten; Wenige globale Standards
Passives RFID
- Primäre Frequenzbereiche: 860 – 960 MHz
- Lesereichweite: Nahkontakt – 25 Meter
- Durchschnittliche Kosten pro Tag: $0.09 – $20.00
- Anwendungen: Supply Chain Tracking, Fertigung, Pharmazie, elektronische Maut, Bestandsverfolgung, Race Timing, Asset Tracking
- Vorteile: Lange Lesereichweite, niedrige Kosten pro Tag, große Auswahl an Tag-Größen und -formen, globale Standards, hohe Datenübertragungsraten
- Nachteile: Hohe Ausrüstungskosten, moderate Speicherkapazität, hohe Interferenzen durch Metall und Flüssigkeiten
Primäre Teilmengen von passivem RFID
Der relativ große Bereich von 860 – 960 MHz wird als ‚globaler Standard‘ für UHF-Passiv-RFID-Systeme anerkannt; seine späte Annahme führte jedoch dazu, dass der Bereich weiter in zwei hauptsächlich Untergruppen unterteilt wurde – 865 – 868 MHz und 902 – 928 MHz.
865 – 868 MHz – ETSI
Das European Telecommunications Standards Institute (ETSI) ist das Leitungsgremium in Europa, das landesweite Standards für die Kommunikation über mehrere Kanäle, einschließlich Funkwellen, festlegt und aufrechterhält. Nach den Vorschriften von ETSI dürfen RFID-Geräte und -Tags nur auf dem kleineren Frequenzbereich von 865 – 868 MHz kommunizieren, da andere Arten der Funkkommunikation Teilmengen des größeren Bereichs von 860 – 960 MHz zugeordnet sind.
Weil ETSI die Standards für Europa festlegt, aber beim Kauf von Tags und Ausrüstung kann der Standard entweder ETSI oder EU genannt werden, was Europa bedeutet.
902 – 928 MHz – FCC
Die Federal Communications Commission (FCC) ist das Leitungsgremium in den Vereinigten Staaten, das landesweite Standards für die Kommunikation über mehrere Kanäle einschließlich Funkwellen festlegt und aufrechterhält. Die FCC-Vorschriften besagen, dass RFID-Tags und -Geräte nur zwischen 902 und 928 MHz betrieben werden können, da wie in Europa andere Kommunikationstypen den verbleibenden Teilen des größeren Bereichs von 860 bis 960 MHz zugeordnet sind.
RFID-Geräte oder -Tags, die FCC-zertifiziert sind oder im nordamerikanischen Frequenzbereich oder NA liegen, können in ganz Nordamerika verwendet werden.Da sowohl ETSI als auch FCC die ersten großen Standards waren, die genehmigt wurden, übernahmen viele Länder entweder den einen oder den anderen oder schufen ihre eigenen Standards * innerhalb einer Teilmenge beider Frequenzbereiche. Argentinien entschied sich beispielsweise für den FCC–Bereich von 902 bis 928 MHz, während Armenien sein eigenes, kleineres Band von 865,6 bis 867,6 MHz innerhalb des ETSI–Bereichs implementierte.Obwohl regionale Vorschriften wie FCC und ETSI in der Regel anhand von Frequenzbereichen diskutiert werden, gibt es andere Besonderheiten, die jedes Land regelt, wie z. B. die Menge der abgestrahlten Leistung (ERP oder EIRP). Bestimmte Länder sind strenger und regeln, wo RFID verwendet werden kann, die Menge an Frequenz „Hopping“, die verwendet werden muss, oder dass eine Lizenz erforderlich ist, um RFID zu verwenden. Weitere Informationen zu den Vorschriften der einzelnen Länder finden Sie unter “ Einhaltung der regionalen Vorschriften bei der Verwendung von RFID“.
*Jede Region benötigt ihre eigene regionale Betriebsfrequenz, um Ihre zu finden, klicken Sie hier.
Anwendungsbeispiele
Anwendungsbeispiele, die von RFID profitieren, sind endlos. Die Anwendungen reichen von weiten Bereichen wie der Bestandsverfolgung bis hin zum Lieferkettenmanagement und können je nach Unternehmen oder Branche spezialisierter werden. Arten von RFID-Anwendungen können von IT-Asset-Tracking über Textil-Tracking bis hin zu Besonderheiten wie Mietgegenstandsverfolgung reichen.Was eine potenzielle RFID-Anwendung von Anwendungen unterscheidet, die andere Arten von Systemen verwenden können, ist die Notwendigkeit, einzelne Elemente schnell und effizienter eindeutig zu identifizieren, wo herkömmliche Systeme zu kurz kommen. Nachfolgend finden Sie einige Anwendungen, die die RFID-Technologie erfolgreich einsetzen.
- Rennen Timing
- Supply Chain Management
- Pharma Tracking
- Inventar Tracking
- ES Asset Tracking
- Wäsche & Textil Tracking
- Datei Tracking
- Mehrweg Transit Artikel (RTI) Tracking
- Event & Teilnehmerverfolgung
- Zutrittskontrolle
- Fahrzeugverfolgung
- Maut
- Krankenhaus-Säuglingsverfolgung
- Tierverfolgung
- Werkzeugverfolgung
- Schmuckverfolgung
- Einzelhandelsinventarverfolgung
- Rohr- und Spulenverfolgung
- Logistikverfolgung (Materialwirtschaft)
- DVD-Kioske
- Verfolgung von Bibliotheksmaterialien
- Marketingkampagnen
- Echtzeit-Ortungssysteme
Wichtige Fakten
Return on Investment (ROI)
Bei der Überlegung, ein neues System zu kaufen und einzusetzen, sind zwei der wichtigsten Fragen zu beantworten, ob und wann das Unternehmen eine Rendite für seine Investition erzielen wird. Fixkosten, wiederkehrende Kosten sowie die Kosten für den Wechsel in Bezug auf die Arbeitskosten müssen vor der Implementierung eines neuen Systems bewertet werden.
Vor der Implementierung eines RFID-Systems sollten sowohl die Anwendbarkeit als auch die Kosten Durchführbarkeit bewertet werden.
Anwendbarkeit
Anwendbarkeit bezieht sich auf den Prozess der Bestimmung, ob die Anwendung für die Verwendung mit RFID geeignet ist. Wie jede Technologie hat RFID Einschränkungen. Umgebungseinschränkungen, Lesereichweitenbeschränkungen und die Materialzusammensetzung von Vermögenswerten sind nur einige der verschiedenen Aspekte, die sich stark darauf auswirken können, wie effektiv ein RFID-System für eine bestimmte Anwendung ist. Der Prozess der Durchführbarkeit der Anwendung sollte ein Scoping des Projekts und der Projektumgebung als Ausgangspunkt beinhalten und dann bestimmen, ob RFID (oder eine andere Technologie) für die Anwendung geeignet ist.
Kosten Durchführbarkeit
Kosten Durchführbarkeit bezieht sich auf die Beurteilung, ob die Implementierung eines RFID-Systems aus monetärer Sicht erreichbar ist. Die Machbarkeit der Kosten umfasst nicht nur, ob ein ROI möglich ist, sondern auch die Arbeit mit aktuellen und zukünftigen Zahlen, um den geschätzten Zeitplan für eine Kapitalrendite zu bestimmen. RFID-Systeme können teuer sein. Sie erfordern eine Anfangsinvestition für das Testen und Arbeiten mit verschiedenen Arten von Geräten und Tags (was für das Unternehmen zu hohen Kosten führen kann, wenn die Technologie nicht funktioniert). Nach der Testphase beginnen die Bereitstellungskosten (lesen Sie weiter unten mehr über feste vs. wiederkehrende Kosten). Erst nachdem ein System implementiert wurde und ordnungsgemäß funktioniert, kann der Zeitplan für die Amortisation der Investition beginnen.
Fest vs. Wiederkehrende Kosten
Wenn Sie die Kosten nach festen (anfänglichen) oder wiederkehrenden Kosten gruppieren, erhalten Sie ein genaueres Bild der erwarteten jährlichen Kosten und des Return on Investment eines Systems.
Fixkosten
Fixkosten sind einmalige Kosten, die mit dem Einstieg verbunden sind. Bei einer RFID-Bereitstellung sind in der Regel feste Kosten mit Hardware wie Lesegeräten, Antennen und Kabeln verbunden, die zum Einrichten des Systems erforderlich sind. Fixkosten bedeuten nicht unbedingt, dass Sie diesen Artikel nie wieder kaufen werden, sondern nur, dass der Artikel nicht einmal verwendet und dann während der Anwendung verworfen oder verbraucht wird. Wenn Sie planen, ein erstes System einzurichten und dieses System später zu erweitern, wird Hardware immer noch als Fixkosten betrachtet. RFID-Tags gelten nur dann als Fixkosten, wenn sie im gesamten System kontinuierlich wiederverwendet werden – z. B. RFID-Anhänger für die Zugangskontrolle, die bei Bedarf den Mitarbeitern zugewiesen und neu verteilt werden.
Wiederkehrende Kosten
Wiederkehrende Kosten werden Elementen zugeordnet, die einmal verwendet und dann während der Anwendung verworfen oder verbraucht werden. Ein RFID-Inlay oder -Etikett ist ein häufiges Beispiel für wiederkehrende Kosten in einem RFID-System. Aufgrund ihrer geringen Kosten werden diese Tags häufig einmal angewendet und für die gesamte Lebensdauer auf einem Gegenstand aufbewahrt (oder nach Gebrauch verworfen). Wenn ein RFID-Drucker verwendet wird, wäre das Farbband auch ein wiederkehrender Kostenfaktor. Wenn eine Softwarelizenz jährlich erneuert oder als SaaS-Produkt (Software as a Service) erworben wird, sollte auch dies als wiederkehrende Kosten berücksichtigt werden.
Umweltfaktoren
RFID-Systeme können anfällig für bestimmte Materialien und Umweltfaktoren sein, die zu verminderten Lesereichweiten führen und die Gesamtgenauigkeit des Systems beeinträchtigen können. Metall und Flüssigkeiten sind die beiden häufigsten Störquellen für RFID-Anwendungen, aber sie können mit den richtigen RFID-Tags, Ausrüstung und Planung gemildert werden.Da UHF-RFID häufiger mit flüssigkeitsgefüllten Gegenständen oder metallischen Gegenständen verwendet wird, werden immer mehr Tags mit neuen Möglichkeiten veröffentlicht, um diese Probleme zu verringern. Darüber hinaus wurden Techniken entwickelt, die dazu beitragen können, die Auswirkungen dieser Elemente zu mildern, z. B. das Arbeiten mit Tag-Platzierung und Abstandshaltern.
Was ist ein RFID-System
Während sich jedes System in Bezug auf Gerätetypen und Komplexität unterscheidet, enthält jedes RFID-System mindestens die folgenden vier Komponenten:
- Leser
- Antennen
- Tags
- Kabel
Das einfachste System kann aus einem mobilen Handheld-RFID-Lesegerät (mit integrierter Antenne) und RFID-Tags bestehen, während komplexere Systeme mit Multi-Port-Lesegeräten ausgelegt sind, GPIO-Boxen, zusätzliche Funktionsgeräte (z. B. Stack-Leuchten), mehrere Antennen und Kabel, RFID-Tags und ein komplettes Software-Setup.
RFID-Tags
Was ist ein RFID-Tag?
Ein RFID–Tag in seiner einfachsten Form besteht aus zwei Teilen – einer Antenne zum Senden und Empfangen von Signalen und einem RFID-Chip (oder integrierter Schaltung, IC), der die ID des Tags und andere Informationen speichert. RFID-Tags werden an Gegenständen angebracht, um sie mit einem RFID-Lesegerät und einer Antenne zu verfolgen.
RFID-Tags übertragen Daten über einen Artikel über Funkwellen an die Antennen- / Lesekombination. RFID-Tags haben normalerweise keine Batterie (sofern nicht als aktive oder BAP-Tags angegeben); stattdessen erhalten sie Energie von den vom Lesegerät erzeugten Radiowellen. Wenn das Tag die Übertragung vom Lesegerät / der Antenne empfängt, fließt die Energie durch die interne Antenne zum Chip des Tags. Die Energie aktiviert den Chip, der die Energie mit den gewünschten Informationen moduliert und dann ein Signal zurück in Richtung Antenne / Lesegerät sendet.
Auf jedem Chip gibt es vier Speicherbänke – EPC, TID, User und Reserved. Jede dieser Speicherbänke enthält Informationen über das Element, das markiert ist, oder das Tag selbst, abhängig von der Bank und dem, was angegeben wurde.
Hunderte von verschiedenen RFID-Tags sind in vielen Formen und Größen mit Funktionen und Optionen erhältlich, die für bestimmte Umgebungen, Oberflächenmaterialien und Anwendungen spezifisch sind.
Erfahren Sie mehr über RFID-Tags – Ein Leitfaden für UHF-RFID-Tags
Arten von RFID-Tags
Da es eine Vielzahl von RFID-Anwendungen gibt, gibt es auch eine Vielzahl von RFID-Tags und Möglichkeiten, sie zu kategorisieren. Eine gängige Methode zum Unterteilen von Tags in Typen sind Inlays vs. Hard Tags. Inlays sind billiger und variieren normalerweise zwischen 0,09 und 1,75 US-Dollar, abhängig von den Merkmalen der Tags. Hard Tags sind in der Regel robuster und witterungsbeständiger und variieren zwischen 1,00 und 20,00 US-Dollar.
Form Factor – Inlay, Label, Card, Badge, Hard Tag
Frequency Type– LF, NFC, HF, UHF Passive (902 – 928 MHz, 865 – 868 MHz, or 865 – 960 MHz), BAP, Active
Environmental Factors– Water resistant, Rugged, Temperature resistant, Chemical resistant
Customizable– Shape, Size, Text, Encoding
Specific Features/Applications– Laundry Tags, Sensor Tags, Embeddable Tags, Autoclavable Tags, Vehicle Tags, High Memory Tags
Spezifische Oberflächenmaterialien – Metall-Mount-Tags, Glas-Mount-Tags, Tags für flüssigkeitsgefüllte Artikel
Tag-Preise
Die Tag-Preise hängen von der Art des Tags und der bestellten Menge ab. Wie bereits erwähnt, variieren Inlays normalerweise zwischen $ 0.09 – $ 1.75 und harte Tags können zwischen $ 1.00 – $ 20.00 variieren. Je höher der Grad der Anpassung oder je spezialisierter das Tag ist, desto teurer wird es im Vergleich zu typischen Standard-Tags.
Auswählen eines RFID-Tags
- Welche Art von Oberfläche werden Sie kennzeichnen? Auf Metall, Kunststoff, Holz, etc.?
- Welche Lesereichweite wünschen Sie sich?
- Größenbeschränkungen (dh das Tag darf nicht größer als x mal y mal z Zoll sein)?
- Irgendwelche übermäßigen Umweltbedingungen zu berücksichtigen? Übermäßige Hitze, Kälte, Feuchtigkeit, Stöße usw.?
- Methode der Befestigung? Kleber, Epoxy-Kleber, Nieten/Schrauben, Kabelbinder, etc.?
- Der Schlüssel zur Auswahl eines Tags ist das gründliche Testen einer Vielzahl von Tags in Ihrer Umgebung an den tatsächlichen Elementen, die Sie markieren möchten. RFID-Tag-Musterpakete können für Ihre Anwendung angepasst werden, sodass Sie die für Ihre Anwendung geeigneten Tags eingrenzen können.
RFID-Lesegeräte
Was ist ein RFID-Lesegerät?
Ein RFID-Lesegerät ist das Gehirn des RFID-Systems und für das Funktionieren eines Systems erforderlich. Leser, auch Interrogatoren genannt, sind Geräte, die Funkwellen senden und empfangen, um mit RFID-Tags zu kommunizieren. RFID-Lesegeräte werden normalerweise in zwei verschiedene Typen unterteilt – feste RFID-Lesegeräte und mobile RFID-Lesegeräte. Feste Leser bleiben an einem Ort und werden normalerweise an Wänden, auf Schreibtischen, in Portalen oder anderen stationären Orten montiert.
Eine gängige Untergruppe fester Leser sind integrierte Leser. Ein integrierter RFID-Leser ist ein Leser mit einer eingebauten Antenne, die typischerweise einen zusätzlichen Antennenanschluss für den Anschluss einer optionalen externen Antenne enthält. Integrierte Leser sind in der Regel ästhetisch ansprechend und so konzipiert, dass sie für Innenanwendungen ohne hohen Datenverkehr mit markierten Elementen verwendet werden können.
Mobile Lesegeräte sind Handheld-Geräte, die Flexibilität beim Lesen von RFID-Tags ermöglichen und gleichzeitig mit einem Host-Computer oder einem intelligenten Gerät kommunizieren können. Es gibt zwei Hauptkategorien von mobilen RFID-Lesegeräten – Lesegeräte mit einem Bordcomputer, sogenannte mobile Computergeräte, und Lesegeräte, die eine Bluetooth- oder Aux-Verbindung zu einem Smart-Gerät oder Tablet verwenden, sogenannte Schlitten.
Feste RFID-Lesegeräte verfügen in der Regel über externe Antennenanschlüsse, die eine zusätzliche Antenne an bis zu acht verschiedene Antennen anschließen können. Mit einem Multiplexer können einige Lesegeräte an bis zu 32 RFID-Antennen angeschlossen werden. Die Anzahl der an ein Lesegerät angeschlossenen Antennen hängt von dem für die RFID-Anwendung erforderlichen Abdeckungsbereich ab. Einige Desktop-Anwendungen, wie das Ein- und Auschecken von Dateien, benötigen nur einen kleinen Abdeckungsbereich, sodass eine Antenne gut funktioniert. Andere Anwendungen mit einem größeren Abdeckungsbereich, z. B. eine Ziellinie in einer Race-Timing-Anwendung, erfordern in der Regel mehrere Antennen, um die erforderliche Abdeckungszone zu erstellen.
Erfahren Sie mehr über RFID-Lesegeräte – Eine Einführung in RFID-Lesegeräte: Grundlegende Optionen und Funktionen
Arten von RFID-Lesegeräten
Die häufigste Art, Leser zu kategorisieren, besteht darin, sie entweder als fest oder mobil zu klassifizieren. Andere Möglichkeiten, zwischen RFID-Lesegeräten zu unterscheiden, umfassen Kategorien wie Konnektivität, verfügbare Dienstprogramme, Funktionen, Verarbeitungsfunktionen, Energieoptionen, Antennenanschlüsse usw.
Frequenzbereich – 902 – 928 MHz USA, 865 – 868 MHz EU usw.*
Mobilität- Feste Leser, integrierte Leser; Mobile Leser
Konnektivität Optionen–Wi-Fi, Bluetooth, LAN, Seriell, USB, Hilfs Port
Verfügbar Utilities–HDMI, GPS, USB, Kamera, GPS, GPIO, 1D/2D Barcode, Cellular Fähigkeiten
Verarbeitung Fähigkeiten–OnBoard Verarbeitung, Keine OnBoard Verarbeitung
Power Optionen–Power Adapter, PoE, Batterie, In-Fahrzeug, USB
Verfügbar Antenne Ports–Keine Externe Ports, 1-Port, 2-Port, 4-Port, 8-Port, 16-Port
Reader Preis
EIN reader wird in der Regel die teuerste Komponente in einem RFID-System sein. RFID-Lesegeräte können je nach den erforderlichen Funktionen und Fähigkeiten zwischen 400 und 3.000 US-Dollar oder mehr variieren. Eine der kostengünstigeren Leserklassen sind USB-Lesegeräte mit einem Durchschnittspreis von rund 400 US-Dollar. USB-Lesegeräte haben im Allgemeinen kurze Lesereichweiten und werden für Desktop-Anwendungen verwendet. Handlesegeräte und feste Lesegeräte variieren stark in der Preisgestaltung, abhängig von den angebotenen Funktionen und Funktionen.
Auswahl eines RFID-Lesegeräts
- Wie viel Lesereichweite benötigen Sie für Ihre Anwendung?
- Irgendwelche übermäßigen Umweltbedingungen zu berücksichtigen? Übermäßige Hitze, Kälte, Feuchtigkeit, Stöße usw.?
- Werden Sie den Reader einem Netzwerk hinzufügen?
- Wo wird der Leser platziert? Fester Standort oder an einem Fahrzeug?
- Muss der Leser mobil sein?
- Wie viele Lesepunkte/Lesezonen benötigen Sie?
- Wie viele Tags müssen auf einmal gelesen werden?
- Wie schnell bewegen sich die Tags durch die Lesezone? Ist dies beispielsweise ein sich langsam bewegendes Förderband oder ein sich schnell bewegendes Rennen?
RFID-Antennen
Was ist eine RFID-Antenne?
RFID-Antennen sind notwendige Elemente in einem RFID-System, da sie das Signal des RFID-Lesegeräts in HF-Wellen umwandeln, die von RFID-Tags aufgenommen werden können. Ohne eine Art RFID-Antenne, ob integriert oder eigenständig, kann der RFID-Leser keine Signale an RFID-Tags senden und empfangen.
Im Gegensatz zu RFID-Lesegeräten sind RFID-Antennen dumme Geräte, die ihre Energie direkt vom Lesegerät erhalten. Wenn die Energie des Lesegeräts an die Antenne übertragen wird, erzeugt die Antenne ein HF-Feld und anschließend wird ein HF-Signal an die Tags in der Nähe übertragen. Die Effizienz der Antenne bei der Erzeugung von Wellen in einer bestimmten Richtung wird als Antennengewinn bezeichnet. Um es einfach auszudrücken, je höher die Verstärkung, desto leistungsfähiger und weiter reichendes HF-Feld wird eine Antenne haben.
Die RFID-Antenne gibt RFID-Wellen entlang einer horizontalen oder vertikalen Ebene ab, die als Polarität der Antenne bezeichnet wird. Wenn das HF-Feld ist eine horizontale Ebene, es wird als horizontal linear beschrieben, und das gleiche Prinzip gilt für eine RFID-Antenne, die eine vertikale Ebene erzeugt.
Die Polarität einer Antenne kann einen erheblichen Einfluss auf die Lesereichweite eines Systems haben. Der Schlüssel zur Maximierung der Lesereichweite besteht darin, sicherzustellen, dass die Polarität einer Antenne mit der Polarität des RFID-Tags übereinstimmt. Stimmen diese beispielsweise nicht mit einer vertikal linear polarisierten Antenne und einem Tag mit einer horizontal linear polarisierten Antenne überein, wird die Lesereichweite stark reduziert.
Eine zirkular polarisierte Antenne überträgt Wellen, die sich kontinuierlich zwischen horizontalen und vertikalen Ebenen drehen, um einer Anwendung mehr Flexibilität zu geben, indem RFID-Tags in mehreren Ausrichtungen gelesen werden können. Da die Energie jedoch auf zwei Ebenen aufgeteilt wird, ist der Lesebereich einer zirkular polarisierten Antenne im Vergleich zu einer linearen Antenne mit ähnlicher Verstärkung kürzer.
Erfahren Sie mehr über RFID-Antennen – 9 Taktiken zur Auswahl einer RFID-Antenne
Antennentypen
RFID-Antennen können wie die meisten RFID-Geräte in verschiedene Kategorien unterteilt werden, um die beste Antenne für eine Anwendung einzugrenzen. Obwohl Antennen nach einigen verschiedenen Faktoren gruppiert sind, sind die häufigsten Gruppierungen für RFID-Antennen Polarität (kreisförmig vs. linear) und Robustheit (innen vs. außen).
Frequenz Bereich–902-928 MHz, 865-868 MHz, 860-960 MHz
Polarität–Rund, Linear
Robustheit–Indoor IP Bewertet, Outdoor IP Bewertet
Lesereichweite– Nähe (Nahfeld), Fernfeld
Montagetyp – Regalantenne, Bodenantenne, Panel–Antenne, Portalantenne
Antennenpreise
Die meisten RFID–Antennen liegen in der Regel zwischen 50 und 300 US-Dollar pro Antenne, aber es gibt einige, die aufgrund von Schlüsseltechnologien mehr kosten, anwendungsspezifische Faktoren, wie boden/matte antennen. Diese Antennen sind auf Anwendungen wie das Timing von Rennen spezialisiert und müssen robust genug sein, um zu überleben und eine gute Leistung zu erbringen, während Menschen, Fahrräder oder sogar Go-Karts über sie fahren. Spezialisierte Antennen können die Kosten eines Systems erheblich erhöhen, sind aber auch eine Investition, die den Unterschied zwischen einem funktionierenden und einem nicht funktionierenden System ausmachen kann.
Auswahl einer RFID-Antenne
- Wie viel Lesereichweite benötigen Sie?
- Ist es möglich, die Ausrichtung des RFID-Tags relativ zur Position der Antenne in Ihrer Anwendung immer zu kennen oder zu steuern?
- Irgendwelche übermäßigen Umweltbedingungen zu berücksichtigen? Übermäßige Hitze, Kälte, Feuchtigkeit, Stöße usw.?
- Wird die Antenne drinnen oder draußen montiert?
- Größenbeschränkungen (dh die Antenne darf nicht größer als x mal y mal z Zoll sein)?
Kits & Zusätzliche Elemente
Entwicklungskits
Ein RFID-Entwicklungskit ist ein Kit, das normalerweise vom Hersteller des Lesegeräts zusammengestellt wird und alles enthält, was zum Lesen und Schreiben von RFID-Tags benötigt wird. Entwicklungskits werden als der beste Weg empfohlen, um mit der RFID-Technologie zu beginnen, da sie es den Menschen ermöglichen, direkt in die Technologie einzusteigen und ihre Anwendung zu testen. Da diese Kits in der Regel vom Hersteller des Lesegeräts hergestellt werden, stehen viele zur Auswahl, die das Lesegerät des Herstellers mit einer empfohlenen Antenne und einigen zu testenden Beispiel-RFID-Tags kombinieren. Entwicklungskits enthalten in der Regel auch ein Beispielprogramm zum Lesen und Schreiben von RFID-Tags sowie den Zugriff auf das Software Development Kit oder SDK des Herstellers. Ein SDK enthält Dokumentation zum Reader sowie API-Zugriff und Codebeispiele, sodass ein Softwareentwickler mit dem Schreiben von Software für die Anwendung beginnen kann.
RFID-Kabel
RFID-Antennenkabel erleichtern die Kommunikation zwischen dem RFID-Lesegerät und der RFID-Antenne. Ohne das Kabel kann der Leser die Tags nicht über die Antenne mit Strom versorgen und Signale an sie senden. Die Wahl eines RFID-Kabels scheint eine einfachere Aufgabe zu sein als die Auswahl anderer Komponenten; Kabel können jedoch auf drei spezifische Arten stark variieren – Steckertypen, Länge und Dicke / Isolationsleistung – daher ist es wichtig, alle drei vor dem Kauf zu berücksichtigen.
Wenn Sie die richtigen Anschlüsse für beide Enden des Kabels bestimmen, schauen Sie sich zuerst die Anschlüsse am RFID-Lesegerät und an der Antenne an. Wenn ein RFID-Lesegerät beispielsweise über eine RP-TNC-Buchse verfügt, sollte eine Seite des Kabels über einen RP-TNC-Stecker verfügen und umgekehrt. Weitere Informationen zu den verschiedenen Arten von Kabelsteckverbindern finden Sie in unserem RFID-Kabelführer.
Die Kabellänge und -dicke (auch Isolationsklasse genannt) hängt von Ihrer spezifischen Lösung ab. Die Länge des Kabels wird normalerweise dadurch bestimmt, wie weit der RFID-Leser und die Antenne voneinander entfernt sind, aber es ist wichtig zu beachten, dass je länger das Kabel ist, desto mehr Strom geht während des Transports verloren.
Eine Möglichkeit, diesen Leistungsverlust zu bekämpfen, besteht darin, eine höhere Isolationsleistung zu verwenden. Je länger die Länge des Kabels ist, desto besser isoliert muss das Kabel sein, um die Effizienz zu maximieren und den Stromverlust entlang der Kabellänge zu reduzieren. Beachten Sie, dass das Kabel mit zunehmender Isolationsleistung dicker und steifer wird, was das Biegen und Arbeiten beim Wenden von Ecken oder beim Durchlaufen von Leitungen erschwert.
Andere Geräte & Zubehör
Einige weitere Systemzusätze und Zubehörteile sind verfügbar, um die Funktionalität eines Systems zu verbessern oder die Verwendung zu vereinfachen. RFID-Drucker, RFID-Portale, GPIO-Adapter, Antennenhalterungen und RF-Power-Mapper ergänzen oder erweitern beispielsweise Ihr System.
Als nächstes
Obwohl dieser Leitfaden mit RFID-Wissen gefüllt ist, ist er nur die Spitze des Eisbergs, wenn es um die Implementierung der RFID-Technologie geht. Die gute Nachricht ist, dass wir viele verschiedene Möglichkeiten haben, mehr zu erfahren:
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