Systemy RFID stopniowo wypierają z użycia klasyczne kody kreskowe. To łatwy w użyciu standard bezprzewodowej komunikacji pozwalający na szybką wymianę danych. Sprawdza się w transporcie, logistyce, sektorze spożywczym czy produkcyjnym. Jednym z podstawowych elementów tworzących tę technologię jest antena RFID. Jak działa i na co zwrócić uwagę przy jej wyborze?
Aby lepiej zrozumieć działanie anteny RFID, w pierwszej kolejności potrzebujesz poznać zasady, na jakich działa cała technologia Radio Frequency Identification.
W podstawowej wersji wykorzystuje się czytnik i tag. W skład czytnika RFID wchodzi obwód rezonansowy z cewką, która pełni rolę anteny i detektora weryfikującego wysokość napięcia w obwodzie rezonansowym.
Z kolei tag (zwany też transpondem lub znacznikiem) jest zbudowany z obwodu rezonansowego, operującego na tej samej częstotliwości co czytnik, i mikroprocesora.
Wysłanie sygnału przez antenę czytnika indukuje napięcie w transponderze, co pozwala na przesyłanie ciągu informacji między urządzeniami. Można więc powiedzieć, że czytnik RFID jest mózgiem całego urządzenia. Antena będzie zaś ramieniem, które „sięga” do tagów i przekazuje lub odbiera informacje. Oba elementy są niezbędne, aby system RFID mógł funkcjonować.
Sama antena RFID nie generuje żadnej energii. Jest jednak w stanie wykorzystać moc czytnika, aby wysyłać sygnały do tagów RFID. Bez niej będzie to niemożliwe.
W przeciwieństwie do czytnika antena emituje fale radiowe, a nie pole elektromagnetyczne. Może emitować fale w różnych kierunkach – wtedy mówi się o polaryzacji kołowej, lub też w jednej płaszczyźnie – wtedy polaryzacja jest liniowa, pionowa lub pozioma. W pierwszym przypadku czytnik będzie w stanie wykryć tagi znajdujące się dookoła, ale zrobi to na mniejszą odległość, w drugim zasięg anteny jest większy, ale działa w jednej płaszczyźnie.
Ważne jest, aby dopasować polaryzację anteny czytnika do polaryzacji taga, w przeciwnym razie zasięg działania technologii będzie mniejszy, a technologia nie zadziała optymalnie.
Polaryzacja dookólna sprawdza się lepiej tam, gdzie trzeba zeskanować wiele obiektów w krótkim czasie, ale dokładność odczytu nie jest szczególnie istotna. Z kolei polaryzacja liniowa zapewnia precyzję, ale przez to prace przebiegają nieco wolniej.
Polaryzacja anteny RFID ma kluczowe znaczenie w doborze poszczególnych elementów technologii, ale nie powinna być jedynym czynnikiem determinującym wybór.
Wyróżnia się anteny RFID dalekiego zasięgu oraz bliskiego. W niewielkim biurze na powierzchni kilkudziesięciu metrów kwadratowych lepszym rozwiązaniem będą anteny krótkozasięgowe. W przestronnym magazynie lub fabryce, gdzie zbliżanie się do pracujących maszyn jest obarczone ryzykiem, korzystniejsze rozwiązanie stanowią anteny o dalszym zasięgu.
Pod względem zasięgu zwróć uwagę na częstotliwość pracy czytnika. Antena RFID UHF ma możliwość komunikowania się z tagami na dłuższym dystansie niż antena RFID HF – nawet do kilkunastu metrów. Z kolei zasięg najniższej częstotliwości LF (klasyczna antena RFID 125 kHz) maleje do około 10 cm.
Oczywiście na zasięg anteny wpływa jej rozmiar. Im jest on większy, tym dalej sięgają emitowane fale radiowe. Maksymalne wymiary anteny zwykle są limitowane przez wykorzystanie RFID w praktyce. Rozwiązanie, które sprawdzi się w hali magazynowej, nie zadziała w biurze księgowym.
Parametry techniczne anten RFID to nie wszystko. Liczy się również ochrona przed warunkami atmosferycznymi.
Podobnie jak tagi także czytniki i dołączone do nich anteny dzielą się na te do użytku wewnętrznego i zewnętrznego. W tym przypadku zwróć uwagę na wartość Ingress Protection (IP) określającą odporność danego komponentu na wilgoć oraz zapylenie.
Większość elementów zestawu ma wartość IP równą 50 lub 55. Oznacza to, że są w umiarkowanym stopniu odporne na pył, na wodę zaś wcale lub jedynie w niewielkim zakresie. Chcąc posługiwać się technologią RFID, np. w zewnętrznym składzie towarowym, pomyśl o zaopatrzeniu się w system, którego anteny będą miały IP na poziomie 65 lub wyższym. Taki komponent jest całkowicie zabezpieczony przed pyłem, a także silnymi strugami wody bryzgającymi z dowolnej strony.
Anteny zewnętrzne mogą też pracować w większym zakresie temperatur. Sprawdzą się zarówno na mrozie, jak i w zakładach hutniczych zajmujących się przetwórstwem metalowym.
Jedną z wielu zalet technologii RFID jest miniaturyzacja poszczególnych elementów systemu. Pozwala to na oferowanie w obrocie różnego rodzaju wersji RFID – od użytku detalicznego po całe bramki skanujące przejeżdżające pojazdy. Najmniejsze anteny wykorzystuje się w handlu. Większe anteny panelowe sprawdzają się w logistyce, zarządzaniu magazynem czy jako sposób kontroli dostępu do pomieszczeń.
Prawidłowy wybór anteny RFID ma kluczowe znaczenie dla funkcjonalności całego systemu. Zadbaj więc o dopasowanie do siebie poszczególnych jego elementów tak, aby skanowanie tagów przebiegało szybko, bezbłędnie i gwarantowało sprawne działanie technologii na długi czas.
Zastanawiasz się nad wdrożeniem technologii RFID w swojej firmie? Albo szukasz komponentów tej technologii? Skontaktuj się z nami, abyśmy mogli Ci w tym pomóc!
