I konventionelle RFID-tags antages antennen typisk at være monteret på ikke-ledende materialer såsom papir, plastik eller træ. Situationen ændrer sig dog væsentligt, når mærket er direkte fastgjort til overfladen af stålplader, aluminium, metaludstyr, køretøjer eller containere: Metallet ændrer den elektromagnetiske feltfordeling omkring antennen, hvilket forårsager skift i mærkets impedans, resonansfrekvens og strålingseffektivitet. Derfor er et RFID-tag på-metal ikke blot at tilføje et lag klæbemiddel på bagsiden af et konventionelt RFID-tag; det involverer redesign af antennen, kredsløbet og emballagen specifikt til metalliske miljøer.
Hvad er et On-metal RFID-tag?
Et RFID-tag på-metal er et specialiseret tag, der opretholder normal RFID-kommunikationsydelse på metal eller andre stærkt ledende materialer. Tager man UHF RFID som et eksempel, fungerer antennen på en konventionel tag anderledes i frit rum, end når den er direkte monteret på en metaloverflade. Metal reflekterer elektromagnetiske bølger og påvirker antennens strømfordeling. Hvis et konventionelt UHF-mærke er direkte fastgjort til en stålplade, er et almindeligt resultat et betydeligt fald i læseafstanden eller endda fuldstændig ulæselige mærker.
På-metaltags opnår man typisk forudsigelige installationsmiljøer på metaloverflader ved at tilføje et isoleringslag, modificere antennestrukturen og justere den elektromagnetiske kobling mellem tagget og metallet. RAIN RFID teknisk dokumentation angiver også eksplicit, at tag-antenner kan designes til specifikke anvendelsesmiljøer såsom metal eller væsker.
Hvorfor påvirker metal RFID-tag-ydelsen?
Kerneproblemet er ikke blot, at "metal blokerer RFID-signalet", men snarere, at metal ændrer de elektromagnetiske grænsebetingelser for tagantennen. Når et mærke nærmer sig en metaloverflade, ændrer den inducerede strøm i metallet fordelingen af det omgivende elektromagnetiske felt, hvilket ændrer antennens tilsvarende impedans og resonansegenskaber. Hvis tagget oprindeligt blev matchet til et frit-rummiljø, kan der forekomme aftuning efter installation på metal. For UHF RFID-tags påvirker dette direkte den energi, chippen modtager fra læseren, og effektiviteten af backscatter-kommunikationen.
Ydermere kan store metalområder generere betydelig signalrefleksion og flervejseffekter. I den faktiske implementering, selv med specialiserede-metaltags, kan læse-/skriveområdet stadig blive påvirket af omgivende metaludstyr, hylder og containerstrukturer. RAIN Alliances feltimplementeringsdata peger specifikt på, at store metaloverflader kan forårsage lokaliseret signalannullering; derfor repræsenterer selve mærkets ydeevne ikke fuldt ud den faktiske læseydelse for hele RFID-systemet.
På-metal RFID-tag vs. standard RFID-tag
Standard RFID-tags er typisk optimeret til ikke-metalliske overflader, hvilket giver mulighed for tyndere strukturer og relativt lavere omkostninger. Når installationsmiljøet tydeligvis er papkasser, plastikemballage eller almindelige logistikmærker, er der ingen grund til at tilføje komplekse strukturer af hensyn til "metalmodstand".
På-metal er RFID-tags på den anden side optimeret til metalliske installationsmiljøer. For at opnå stabil læseydelse har disse tags ofte en mere signifikant tykkelse eller en speciel bagsidestruktur. Nogle industrimærker af-kvalitet bruger også holdbare materialer såsom ABS, PC og PET til indkapsling for at modstå mekaniske stød, udendørs miljøer, oliepletter og temperatur- og luftfugtighedsændringer.
Derfor betyder "større ydeevne af metal-resistente tags" ikke, at de er bedre end standardtags i alle scenarier. Det korrekte valg bør bestemmes af installationsmaterialerne og den faktiske læseafstand.
Hvilke materialer kan på-metal RFID-tags bruges på?
Typiske anvendelser omfatter stålaktiver, aluminiumsudstyr, metalhylder, værktøj, maskiner, køretøjer, containere og metalemner på industrielle produktionslinjer. Men "metal" i sig selv er ikke et tilstrækkeligt omfattende ingeniørparameter. Stål-, aluminium-, kobber- og metalstrukturer af varierende tykkelser og former har forskellige effekter på det elektromagnetiske RFID-miljø. For eksempel har tynde metalplader, tykke stålbjælker, perforeret metalnet og komplekse buede overflader alle forskellige reflektions- og koblingsegenskaber.
Når du køber RFID-tags til metaloverflader, er det derfor bedst at angive det faktiske installationsobjekt i stedet for blot at angive betingelsen "anti-metal-tags påkrævet." For batchprojekter er prøvetestning ved hjælp af faktiske emner generelt mere pålidelig end blot at sammenligne den "maksimale læseafstand" på tagdataarket.
Hvordan vælger man et-metal RFID-tag?
Når du vælger et mærke, anbefales det først at bestemme fem grundlæggende parametre: driftsfrekvensbånd, målmetal, installationsmetode, ønsket læseafstand og miljøforhold.
Hvis projektet bruger UHF RFID, er det nødvendigt yderligere at bekræfte de regulatoriske frekvensbånd for målområdet, såsom specifikke regionale frekvensbånd inden for 860–960 MHz-området. Tag-antennen skal matche det faktiske driftsfrekvensbånd; Ellers, selvom tagget kan læses normalt i nogle områder, kan dets ydeevne være ustabil på målmarkedet.
For det andet er installationsbetingelserne afgørende. Hvorvidt tagget er permanent fastgjort, skruet, nittet eller indlejret i udstyr, påvirker direkte tagstrukturen. For udendørs aktiver skal IP-beskyttelsesklassificeringer, UV-beskyttelse, temperaturcyklus og mekanisk stød også tages i betragtning; til fabriksmiljøer kan det være nødvendigt at overveje oliepletter, rengøringsmidler og metalpåvirkninger.
Endelig er der læseafstanden. I stedet for blot at kræve en "10- meter læseafstand", er det bedre at beskrive et scenarie i den virkelige verden, såsom "mærket er installeret på en stålhylde, læseren er 5 meter væk, en gaffeltruck bevæger sig for at læse det, og mærkets orientering er tilfældig." Denne form for krav er nemmere at oversætte til testbare og verificerbare tekniske metrikker.
