Einführen

Willkommen zum Anfängerleitfaden für RFID-Systeme! Dieser Leitfaden ist ideal für diejenigen, die mit RFID noch nicht vertraut sind und verstehen möchten, was RFID ist, wie RFID verwendet wird, die verschiedenen Arten von RFID und wie ein RFID-System aufgebaut wird.

Inhalt

• Einführung

• Was ist RFID?

• Wichtige Fakten

• RFID-Tags

• RFID-Lesegerät

• RFID-Antenne

• Kits und zusätzliche Artikel

• Nächste

Was ist Radiofrequenz-Identifikation?

Radio Frequency Identification (RFID) ist eine drahtlose, kontaktlose Nutzung von Hochfrequenzwellen zur Datenübertragung. RFID-Systeme umfassen normalerweise RFID-Lesegeräte, RFID-Tags und Antennen.

Wie funktioniert RFID?

Die Verwendung von RFID-Tags zum Markieren von Artikeln ermöglicht es Benutzern, Inventar und Vermögenswerte automatisch und eindeutig zu identifizieren und zu verfolgen. RFID hebt die automatische Identifikationstechnologie auf ein neues Niveau, ermöglicht das Lesen von Tags ohne Sichtverbindung und die Lesereichweite reicht je nach RFID-Typ von wenigen Zentimetern bis zu mehr als 20 Metern.

RFID hat große Fortschritte gemacht, seit im Zweiten Weltkrieg erstmals ein Flugzeug als Feind oder Freund identifiziert wurde. Nicht nur die Technologie wurde Jahr für Jahr kontinuierlich verbessert, sondern auch die Kosten für die Implementierung und den Einsatz von RFID-Systemen wurden kontinuierlich gesenkt, was RFID kostengünstiger und effizienter macht.

Arten von RFID

Im elektromagnetischen Spektrum gibt es drei Hauptfrequenzbereiche, die für die RFID-Übertragung verwendet werden – Niederfrequenz, Hochfrequenz und Ultrahochfrequenz.

Niederfrequenz

Allgemeiner Frequenzbereich: 30-300 kHz

Hauptfrequenzbereich: 125-134 kHz

Lesereichweite: Kontakt-10 cm

Durchschnittliche Kosten pro Etikett: 0,75 - 5,00 $

Anwendungen: Tierverfolgung, Zugangskontrolle, Autoschlüsselanhänger, große Flüssigkeitsmengen und Metallanwendungen

Vorteile: anwendbar auf Flüssigkeiten und Metalle, weltweite Standards

Nachteile: Die Lesereichweite ist sehr gering, der Speicherplatz begrenzt, die Datenübertragungsrate gering und die Produktionskosten hoch

High frequency

Allgemeiner Frequenzbereich: 13,56 MHz

Lesereichweite: enger Kontakt-30 cm

Durchschnittliche Kosten pro Etikett: 0,20 – 10,00 USD

Anwendungen: DVD-Kioske, Bibliotheksbücher, Personalausweise, Poker-/Spielchips, NFC-Anwendungen

Vorteile: Globales NFC-Abkommen, größere Speicheroptionen, globale Standards

Nachteile: kurze Lesereichweite, geringe Datenübertragungsrate

UHF

Allgemeiner Frequenzbereich: 300-3000 MHz

Hauptfrequenzbereich: 433 MHz, 860-960 MHz

Im UHF-Bereich gibt es zwei Arten von RFID: aktives RFID und passives RFID.

Aktives RFID

Hauptfrequenzbereich: 433 MHz, (2,45 GHz nutzbar - im extrem hohen Frequenzbereich)

Lesereichweite: 30-100+ Meter

Durchschnittliche Kosten pro Etikett: 25,00 bis 50,00 USD

Anwendungen: Fahrzeugverfolgung, Automobilherstellung, Bergbau, Bauwesen, Anlagenverfolgung

Vorteile: große Lesereichweite, geringe Infrastrukturkosten (im Vergleich zu passivem RFID), große Speicherkapazität, hohe Datenübertragungsrate

Nachteile: hohe Kosten pro Etikett, Transporteinschränkungen (durch Batterien), aufwändige Software ggf. erforderlich, hohe Störeinflüsse durch Metalle und Flüssigkeiten; wenige globale Standards

Passive Funkfrequenzidentifikation

Hauptfrequenzbereich: 860-960 MHz

Lesereichweite: enger Kontakt-25 Meter

Durchschnittliche Kosten pro Etikett: 0,09 USD bis 20,00 USD

Anwendungen: Verfolgung der Lieferkette, Herstellung, Pharma, elektronische Mauterfassung, Bestandsverfolgung, Spielzeitsteuerung, Bestandsverfolgung

Vorteile: große Lesereichweite, geringe Kosten pro Tag, verschiedene Tag-Größen und -Formen, globale Standards, hohe Datenübertragungsrate

Nachteile: hoher Geräteaufwand, mäßige Speicherkapazität, große Störungen durch Metalle und Flüssigkeiten

Hauptuntergruppe von passivem RFID

Der relativ breite Bereich von 860-960 MHz gilt als „globaler Standard“ für passives UHF-RFID; seine spätere Annahme hat jedoch dazu geführt, dass der Bereich weiter in zwei Hauptuntergruppen – 865 – 868 MHz und 902 – 928 MHz – unterteilt wurde.

865-868 MHz-ETSI

Das European Telecommunications Standards Institute (ETSI) ist die europäische Regulierungsbehörde, die für die Entwicklung und Pflege nationaler Standards für die Kommunikation über mehrere Kanäle (einschließlich Funkwellen) verantwortlich ist. Laut ETSI-Vorschriften dürfen RFID-Geräte und Tags nur im kleineren Frequenzbereich von 865-868 MHz kommunizieren, da andere Arten der Funkkommunikation einem Teil des größeren Bereichs von 860-960 MHz zugeordnet werden.

Denn ETSI hat einen Standard für Europa aufgestellt, aber beim Kauf von Etiketten und Geräten kann der Standard ETSI oder EU genannt werden, was Europa bedeutet.

902-928 MHz-FCC

Die Federal Communications Commission (FCC) ist die Regulierungsbehörde in den Vereinigten Staaten, die für die Einrichtung und Aufrechterhaltung nationaler Standards für die Kommunikation über mehrere Kanäle, einschließlich Funkwellen, verantwortlich ist. Die FCC-Vorschriften schreiben vor, dass RFID-Tags und -Geräte nur zwischen 902-928 MHz betrieben werden können, da wie in Europa andere Kommunikationsarten dem Rest des größeren Bereichs von 860-960 MHz zugeordnet sind.

RFID-Geräte oder Tags, die die FCC-Zertifizierung bestanden haben oder im nordamerikanischen Frequenzbereich oder NA liegen, können in ganz Nordamerika verwendet werden.

Andere

Da sowohl ETSI als auch FCC die ersten großen Standards waren, die genehmigt wurden, werden viele Länder entweder einen von ihnen übernehmen oder ihre eigenen Standards in einer Teilmenge eines beliebigen Frequenzbereichs erstellen*. Argentinien hat sich beispielsweise dafür entschieden, den FCC 902 – . zu verwenden 928 MHz-Bereich, während Armenien sich für die Implementierung eines eigenen kleineren Frequenzbands entschieden hat 865,6 – 867,6 MHz im ETSI-Bereich.

Obwohl regionale Vorschriften wie FCC und ETSI normalerweise Frequenzbereiche zur Diskussion verwenden, gibt es in jedem Land andere spezifische Vorschriften, wie zum Beispiel Strahlungsleistung (ERP oder EIRP). Einige Länder/Regionen sind strenger und schreiben vor, wo RFID eingesetzt werden kann, wie viel „Frequency Hopping“ verwendet werden muss oder die Verwendung von RFID lizenzpflichtig ist. Weitere Informationen zu den Vorschriften in den einzelnen Ländern finden Sie unter „So halten Sie regionale Vorschriften bei der Verwendung von RFID ein“.

RFID-Anwendungsbeispiel

Es gibt unzählige Anwendungsbeispiele, die von RFID profitieren. Die Anwendung reicht von den unterschiedlichsten Bereichen wie Bestandsverfolgung bis hin zum Supply Chain Management und kann je nach Unternehmen oder Branche professioneller werden. Die Arten von RFID-Anwendungen können von der Verfolgung von IT-Assets über die Verfolgung von Textilien bis hin zu Details wie der Verfolgung von Leasinggegenständen reichen.

Was potenzielle RFID-Anwendungen von Anwendungen unterscheidet, die andere Arten von Systemen verwenden können, ist die Notwendigkeit, einzelne Artikel schneller und effizienter eindeutig zu identifizieren, was herkömmliche Systeme nicht leisten können. Im Folgenden sind einige Anwendungen aufgeführt, bei denen die RFID-Technologie erfolgreich eingesetzt wurde.

• Wettkampfzeit

• Leitung der Lieferkette

• Drogenverfolgung

• Inventarverfolgung

• IT-Asset-Tracking

• Wäsche- und Textilverfolgung

• Dokumentenverfolgung

• Sendungsverfolgung für Mehrwegtransportartikel (RTI)

• Ereignis- und Teilnehmerverfolgung

• Zugangskontrolle

• Fahrzeugverfolgung

• Maut

• Baby-Tracking im Krankenhaus

• Tierverfolgung

• Werkzeugverfolgung

• Schmuckverfolgung

• Bestandsverfolgung im Einzelhandel

• Rohr- und Spulenverfolgung

• Logistikverfolgung (Materialwirtschaft)

• DVD-Kiosk

• Nachverfolgung von Bibliotheksdaten

• Marketing Aktivitäten

• Echtzeit-Positionierungssystem

• Wichtige RFID-Fakten

• Return on Investment (ROI)

  
  

Bei der Anschaffung und Einführung eines neuen Systems sind die beiden wichtigsten Fragen, die beantwortet werden müssen, ob und wann das Unternehmen einen Return on Investment erzielen wird. Vor der Implementierung eines neuen Systems ist es erforderlich, die Umstellungskosten in Bezug auf Fixkosten, wiederkehrende Kosten und Arbeitskosten zu bewerten.

Vor der Implementierung eines RFID-Systems sollten die Durchführbarkeit der Anwendung und die Kostendurchführbarkeit bewertet werden.

Bewerbung Machbarkeit

Die Machbarkeit der Anwendung bezieht sich auf den Prozess der Feststellung, ob eine Anwendung für den Einsatz mit RFID geeignet ist. Wie alle Technologien hat auch RFID Grenzen. Umgebungsbeschränkungen, Lesebereichsbeschränkungen und die Zusammensetzung des Asset-Materials sind nur einige verschiedene Aspekte, die die Wirksamkeit von RFID-Systemen in bestimmten Anwendungen stark beeinträchtigen können. Der Machbarkeitsprozess der Anwendung sollte mit dem Projektumfang und der Projektumgebung beginnen und dann bestimmen, ob RFID (oder eine andere Technologie) für die Anwendung geeignet ist.

Kosten Machbarkeit

Die Kostenmachbarkeit bezieht sich auf die Bewertung, ob ein RFID-System aus monetärer Sicht realisierbar ist. Zur Kostentragbarkeit gehört nicht nur, ob die Kapitalrendite möglich ist, sondern auch die Verwendung aktueller und erwarteter Zahlen, um den voraussichtlichen Zeitplan für die Kapitalrendite zu bestimmen. RFID-Systeme können teuer sein. Sie benötigen eine Anfangsinvestition, um verschiedene Arten von Geräten und Tags zu testen und zu verwenden (wenn die Technologie nicht erfolgreich ist, kann dies zu hohen Kosten für das Unternehmen führen). Nach der Testphase beginnen die Bereitstellungskosten (weitere Informationen zu festen und wiederkehrenden Kosten finden Sie weiter unten). Erst wenn das System implementiert ist und normal funktioniert, können Sie den Zeitplan für die Kapitalrendite sehen.

Fixkosten und wiederkehrende Kosten

Die Gruppierung der Kosten nach festen (anfänglichen) oder wiederkehrenden Kosten trägt dazu bei, die erwarteten jährlichen Kosten und den Return on Investment des Systems genauer darzustellen.

Fixkosten

Fixkosten sind einmalige Kosten für den Einstieg. Bei der RFID-Bereitstellung beziehen sich die Fixkosten normalerweise auf Hardware wie Lesegeräte, Antennen und Kabel, die zum Einrichten des Systems erforderlich sind. Die Fixkosten bedeuten nicht unbedingt, dass Sie den Artikel nie wieder kaufen werden, es bedeutet nur, dass der Artikel nicht einmal verwendet und dann während der Bewerbungsfrist entsorgt oder verbraucht wird. Wenn Sie planen, ein erstes System zu erstellen und dieses System später zu erweitern, wird die Hardware dennoch als Fixkosten angesehen. RFID-Tags gelten nur dann als Fixkosten, wenn sie im gesamten System wiederholt verwendet werden, z. B. bei der Zugangskontrolle RFID-Schlüssel die bei Bedarf den Mitarbeitern zugeteilt und neu zugewiesen werden.

Wiederkehrende Kosten

Wiederkehrende Kosten werden Gegenständen zugeordnet, die einmal verwendet und dann während des Bewerbungsprozesses weggeworfen oder verbraucht werden. RFID-Inlays oder -Tags sind gängige Beispiele für wiederkehrende Kosten in RFID-Systemen. Aufgrund der geringen Kosten werden diese Etiketten oft nur einmal angebracht und über den gesamten Lebenszyklus des Artikels aufbewahrt (oder nach Gebrauch entsorgt). Wenn ein RFID-Drucker verwendet wird, fallen auch die Kosten für das Druckerband an. Wird die Softwarelizenz jährlich aktualisiert oder als SaaS-Produkt (Software as a Service) erworben, sollte diese ebenfalls in den wiederkehrenden Kosten enthalten sein.

Umweltfaktor

RFID-Systeme können anfällig für bestimmte Materialien und Umgebungsfaktoren sein, die die Lesereichweite verringern und die Genauigkeit des Gesamtsystems beeinträchtigen. Metalle und Flüssigkeiten sind die beiden häufigsten Störquellen bei RFID-Anwendungen, aber ihre Auswirkungen können durch geeignete RFID-Tags, Ausrüstung und Planung abgemildert werden.

Da UHF-RFID immer häufiger für flüssigkeitsgefüllte Artikel oder Metallartikel verwendet wird, werden immer mehr Tags auf neue Weise freigegeben, um diese Probleme zu reduzieren. Darüber hinaus wurden Technologien entwickelt, die dazu beitragen können, die Auswirkungen dieser Projekte zu mildern, beispielsweise die Verwendung von Etikettenplatzierungen und Abstandshaltern.

Was ist ein RFID-System?

Obwohl sich jedes System in Bezug auf Gerätetyp und Komplexität unterscheidet, enthält jedes RFID-System mindestens die folgenden vier Komponenten:

• Leser

• Antenne

• Etikett

• Kabel

  
  

Das einfachste RFID-System kann aus einem mobilen Handheld-RFID-Lesegerät (mit integrierter Antenne) und einem RFID-Tag bestehen, während komplexere Systeme Multiport-Lesegeräte, GPIO-Boxen, zusätzliche Funktionsgeräte (z. B. Stacked Lights) und mehrere Antennen und Kabel verwenden , RFID-Tags und komplette Softwareeinstellungen.

RFID-Tags

Was ist ein RFID-Tag?

Die einfachste Form eines RFID-Tags besteht aus zwei Teilen – einer Antenne zum Senden und Empfangen von Signalen und einem RFID-Chip (oder integrierten Schaltkreis, IC), der die Tag-ID und andere Informationen speichert. RFID-Tags werden an Artikeln angebracht, damit sie mithilfe von RFID-Lesegeräten und -Antennen verfolgt werden können.

RFID-Tags verwenden Funkwellen, um Daten über Artikel an die Antennen-/Lesegerät-Kombination zu übertragen. RFID-Tags haben normalerweise keine Batterien (es sei denn, sie werden als Active- oder BAP-Tags bezeichnet); Stattdessen erhalten sie Energie aus den vom Lesegerät erzeugten Funkwellen. Wenn das Tag das Sendesignal vom Lesegerät/der Antenne empfängt, erreicht die Energie den Tag-Chip über die interne Antenne. Die Energie aktiviert den Chip, moduliert die Energie mit den erforderlichen Informationen und sendet das Signal dann zurück an die Antenne/das Lesegerät.

Auf jedem Chip gibt es vier Speicherbänke – EPC, TID, Benutzer und Reservierung. Jedes dieser Repositorys enthält je nach Repository und spezifiziertem Inhalt Informationen über das markierte Element oder das Label selbst.

Hunderte von verschiedenen RFID-Tags gibt es in vielen Formen und Größen, mit Funktionen und Optionen, die für bestimmte Umgebungen, Oberflächenmaterialien und Anwendungen spezifisch sind.

Erfahren Sie mehr über RFID-Tags – Anleitung für UHF-RFID-Tags

Arten von RFID-Tags

Aufgrund der vielfältigen RFID-Anwendungen gibt es auch verschiedene RFID-Tags und Klassifizierungsverfahren. Übliche Methoden zum Unterteilen von Tags in Typen sind Inlays und Hard-Tags. Inlays sind billiger, normalerweise zwischen 0,09 und 1,75 US-Dollar, abhängig von den Merkmalen auf dem Etikett. Hartetiketten sind im Allgemeinen stärker und witterungsbeständiger, wobei die Preise zwischen 1,00 US-Dollar und 20,00 US-Dollar liegen.

Formeinlagen, Etiketten, Karten, Abzeichen, Hartetiketten

Frequenztyp – LF, NFC, HF, UHF passiv (902 – 928 MHz, 865 – 868 MHz oder 865 – 960 MHz), BAP, aktiv

Umweltfaktoren-wasserdicht, robust, temperaturbeständig, chemikalienbeständig

Anpassbare Form, Größe, Text, Codierung

Spezifische Funktionen/Anwendungen-Wäsche-Tags, Sensor-Tags, einbettbare Tags, autoklavierbare Tags, Fahrzeug-Tags, High-Memory-Tags

Spezifische Oberflächenmaterialien-Metall-Installationsetiketten, Glas-Installationsetiketten, flüssigkeitsgefüllte Artikeletiketten

Label-Preise

Die Etikettenpreise hängen von der Art des Etiketts und der bestellten Menge ab. Wie bereits erwähnt, kosten Inlays normalerweise zwischen 0,09 US-Dollar und 1,75 US-Dollar, und Hartetiketten können zwischen 1,00 US-Dollar und 20,00 US-Dollar schwanken. Je höher der Individualisierungsgrad bzw. je professioneller das Etikett, desto höher der Preis im Vergleich zu einem typischen Standardetikett.

RFID-Tag auswählen

• Welche Art von Oberfläche werden Sie markieren? Auf Metall, Kunststoff, Holz etc.?

• Welche Lesereichweite wünschen Sie?

• Größenbeschränkung (dh Etikett darf nicht größer als x × y × z Zoll sein)?

• Müssen übermäßige Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden? Übermäßige Hitze, Kälte, Feuchtigkeit, Stöße usw.?

• Befestigungsmethode? Klebstoffe, Epoxidharze, Nieten/Schrauben, Kabelbinder etc.?

• Der Schlüssel zur Auswahl eines Etiketts besteht darin, die verschiedenen Etiketten in Ihrer Umgebung an den tatsächlichen Artikeln, die Sie beschriften möchten, gründlich zu testen. Das Musterpaket RFID-Etiketten kann individuell für Ihre Anwendung angepasst werden, sodass Sie das für Ihre Anwendung geeignete Etikettensortiment eingrenzen können.

RFID-Lesegerät

Was ist ein RFID-Lesegerät?

The RFID reader is the brain of the RFID system and is necessary for the operation of any system. Readers, also called interrogators, are devices that send and receive radio waves to communicate with RFID tags. RFID readers are generally divided into two different types-fixed RFID readers and mobile RFID readers. The fixed reader stays in one place, usually installed on a wall, table, entrance, or other fixed location.

Eine übliche Untermenge fester Leser sind integrierte Leser. Ein integrierter RFID-Reader ist ein Reader mit integrierter Antenne und beinhaltet in der Regel einen zusätzlichen Antennenanschluss zum Anschluss einer optionalen externen Antenne. Integrierte Lesegeräte sind in der Regel ästhetisch ansprechend und für Innenanwendungen ohne viel Verkehr von markierten Artikeln konzipiert.

Das mobile Lesegerät ist ein tragbares Gerät, das die Flexibilität besitzt, RFID-Tags zu lesen, während es weiterhin mit dem Host oder Smart-Gerät kommuniziert. Es gibt zwei Hauptkategorien von mobilen RFID-Lesegeräten – Lesegeräte mit Bordcomputern, die als mobile Computergeräte bezeichnet werden, und Lesegeräte, die Bluetooth oder eine zusätzliche Verbindung zu intelligenten Geräten oder Tablets verwenden, die als Sleds bezeichnet werden.

Feste RFID-Lesegeräte verfügen normalerweise über externe Antennenanschlüsse, die von einer zusätzlichen Antenne bis zu acht verschiedenen Antennen überall angeschlossen werden können. Durch Hinzufügen eines Multiplexers können einige Leser bis zu 32 RFID-Antennen anschließen. Die Anzahl der an ein Lesegerät angeschlossenen Antennen hängt von dem für RFID-Anwendungen erforderlichen Abdeckungsbereich ab. Einige Desktopanwendungen, wie das Ein- und Auschecken von Dateien, benötigen nur einen kleinen Abdeckungsbereich, sodass eine einzelne Antenne gut funktionieren kann. Andere Anwendungen mit größerer Abdeckung, wie die Ziellinie bei Rennzeitmessanwendungen, erfordern normalerweise mehrere Antennen, um den erforderlichen Abdeckungsbereich zu schaffen.

Erfahre mehr über RFID-Lesegeräte-Einführung in RFID-Lesegeräte: grundlegende Optionen und Funktionen

Arten von RFID-Lesegeräten

Die gängigste Methode zur Klassifizierung von Lesern besteht darin, sie als stationär oder mobil zu klassifizieren. Andere Möglichkeiten, RFID-Lesegeräte zu unterscheiden, umfassen Kategorien wie Konnektivität, verfügbare Dienstprogramme, Funktionen, Verarbeitungsleistung, Stromversorgungsoptionen, Antennenanschlüsse usw.

Frequenzbereich-902 – 928 MHz USA, 865 – 868 MHz EU usw.*

Mobilitätsfester Leser, integrierter Leser; mobiles Lesegerät

Verbindungsoptionen-Wi-Fi, Bluetooth, LAN, seriell, USB, AUX-Anschluss

Verfügbare Dienstprogramme-HDMI, GPS, USB, Kamera, GPS, GPIO, 1D/2D-Barcode, Mobilfunkfunktion

Verarbeitungskapazität – Onboard-Verarbeitung, keine Onboard-Verarbeitung

Energieoptionen-Netzteil, PoE, Akku, Auto, USB

Verfügbare Antennenports – keine externen Ports, 1 Port, 2 Ports, 4 Ports, 8 Ports, 16 Ports

Leserpreise

Das Lesegerät ist in der Regel die teuerste Komponente in einem RFID-System. Der Preis für RFID-Lesegeräte reicht von 400 bis 3.000 US-Dollar oder mehr, abhängig von den erforderlichen Merkmalen und Funktionen. Eine billigere Art von Kartenleser ist der USB-Kartenleser, dessen Durchschnittspreis bei etwa 400 US-Dollar liegt. USB-Lesegeräte haben normalerweise eine kurze Lesereichweite und werden in Desktop-Anwendungen verwendet. Je nach Ausstattung und Funktionen variieren die Preise von Handlesegeräten und Festlesegeräten stark.

Wählen Sie ein RFID-Lesegerät

• Welche Lesereichweite benötigt Ihre Anwendung?

• Müssen übermäßige Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden? Übermäßige Hitze, Kälte, Feuchtigkeit, Stöße usw.?

• Werden Sie das Lesegerät zum Netzwerk hinzufügen?

• Wo werden die Leser platziert? Feste Position oder am Fahrzeug?

• Muss das Lesegerät bewegt werden?

• Wie viele Lesestellen/Lesebereich benötigen Sie?

• Wie viele Tags müssen möglicherweise gleichzeitig gelesen werden?

• Wie schnell bewegt sich das Etikett durch den Lesebereich? Handelt es sich beispielsweise um ein sich langsam bewegendes Förderband oder ein sich schnell bewegendes Rennen?

  
  

RFID-Antenne

Was ist eine RFID-Antenne?

RFID-Antennen sind ein wesentliches Element des RFID-Systems, da sie das Signal des RFID-Lesegeräts in Radiofrequenzwellen umwandeln, die vom RFID-Tag empfangen werden können. Ohne eine bestimmte Art von RFID-Antenne, ob integriert oder unabhängig, kann der RFID-Leser keine Signale korrekt an den RFID-Tag senden und empfangen.

Im Gegensatz zu RFID-Lesegeräten sind RFID-Antennen dumme Geräte, die Strom direkt vom Lesegerät erhalten. Wenn die Energie des Lesegeräts an die Antenne übertragen wird, erzeugt die Antenne ein Hochfrequenzfeld, und dann wird das Hochfrequenzsignal an nahegelegene Tags übertragen. Die Effizienz einer Antenne, Wellen in eine bestimmte Richtung zu erzeugen, wird als Antennengewinn bezeichnet. Kurz gesagt, je höher der Gewinn, desto stärker ist das HF-Feld der Antenne und desto größer die Reichweite.

Die RFID-Antenne sendet RFID-Wellen entlang einer horizontalen oder vertikalen Ebene aus, die als Polarität der Antenne bezeichnet wird. Wenn das Hochfrequenzfeld eine horizontale Ebene ist, wird es dann als horizontal linear beschrieben? Das gleiche Prinzip gilt für RFID-Antennen, die eine vertikale Ebene bilden.

Die Polarität der Antenne hat einen erheblichen Einfluss auf die Lesereichweite des Systems. Der Schlüssel zur Maximierung der Lesereichweite besteht darin, sicherzustellen, dass die Polarität der Antenne mit der Polarität des RFID-Tags übereinstimmt. Stimmen diese nicht überein, beispielsweise bei einer vertikal linear polarisierten Antenne und einem Tag mit einer horizontal polarisierten Antenne, wird die Lesereichweite stark eingeschränkt.

Die von der zirkular polarisierten Antenne emittierten Wellen rotieren kontinuierlich zwischen der horizontalen und vertikalen Ebene, um die Flexibilität der Anwendung zu erhöhen, indem das RFID-Tag in mehrere Richtungen gelesen werden kann. Da die Energie jedoch zwischen den beiden Ebenen verteilt wird, ist die Lesereichweite einer zirkular polarisierten Antenne kürzer als die einer linearen Antenne mit ähnlichem Gewinn.

Erfahren Sie mehr über RFID-Antennen-9 Strategien zur Auswahl von RFID-Antennen

Antennentyp

Wie die meisten RFID-Geräte können RFID-Antennen in verschiedene Kategorien unterteilt werden, um den optimalen Antennenbereich für Anwendungen einzugrenzen. Obwohl Antennen nach verschiedenen Faktoren gruppiert werden, sind die häufigsten Gruppierungen für RFID-Antennen Polarität (zirkular vs. linear) und Robustheit (indoor vs. outdoor).

Frequenzbereich – 902 – 928 MHz, 865 – 868 MHz, 860 – 960 MHz

Polarität-zirkular, linear

Robustheit-Indoor-IP-Level, Outdoor-IP-Level

Lesereichweite-kurze Reichweite (Nahfeld), Fernfeld

Einbauart Regalantenne, Bodenantenne, Panelantenne, Portalantenne

Antennenpreise

Der Preis der meisten RFID-Antennen liegt normalerweise zwischen 50 und 300 US-Dollar pro Antenne, aber aufgrund wichtiger spezifischer Anwendungsfaktoren (wie Boden-/Mattenantennen) sind einige Antennen teurer. Diese Antennen werden speziell für Anwendungen wie die Spielzeitmessung verwendet und müssen robust genug sein, um zu überleben und eine gute Leistung zu erbringen, wenn Menschen, Fahrräder oder sogar Karren darüber fahren. Dedizierte Antennen können die Kosten des Systems erheblich erhöhen, sind aber auch eine Investition, die den Unterschied zwischen funktionsfähigen und nicht funktionsfähigen Systemen ausmachen kann.

Auswahl einer RFID-Antenne

• Welche Lesereichweite benötigen Sie?

• Können Sie in Ihrer Anwendung die Ausrichtung des RFID-Tags relativ zur Antennenposition immer kennen oder kontrollieren?

• Müssen übermäßige Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden? Übermäßige Hitze, Kälte, Feuchtigkeit, Stöße usw.?

• Ist die Antenne drinnen oder draußen installiert?

• Größenbeschränkung (d. h. die Antenne darf nicht größer als x × y × z Zoll sein)?

Kits und zusätzliche Artikel

Entwicklungs-Kit

Das RFID-Entwicklungskit ist ein Kit, das normalerweise von Herstellern von Lesegeräten zusammengestellt wird und alles enthält, was zum Lesen und Schreiben von RFID-Tags benötigt wird. Das Entwicklungskit wird als der beste Einstieg in die Verwendung der RFID-Technologie empfohlen, da es den Benutzern ermöglicht, direkt auf die Technologie zuzugreifen und mit dem Testen ihrer Anwendungen zu beginnen. Da diese Kits normalerweise vom Hersteller des Lesegeräts hergestellt werden, gibt es viele Optionen zur Auswahl, die das Lesegerät des Herstellers mit der empfohlenen Antenne und einigen Muster-RFID-Tags zum Testen kombinieren. Das Development Kit enthält 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. Das SDK enthält Dokumentation zum Reader sowie API-Zugriff und Codebeispiele, damit Softwareentwickler mit dem Schreiben von Software für Anwendungen beginnen können.

RFID-Kabel

Das RFID-Antennenkabel erleichtert die Kommunikation zwischen dem RFID-Lesegerät und der RFID-Antenne. Wenn kein Kabel vorhanden ist, kann das Lesegerät das Tag nicht mit Strom versorgen und Signale über die Antenne senden. Die Auswahl eines RFID-Kabels scheint einfacher zu sein als die Auswahl anderer Komponenten. Das Kabel kann jedoch in dreifacher Hinsicht stark variieren – Steckertyp, Länge und Dicke/Isolierung – also ändern Sie alle drei vor dem Kauf. Es ist wichtig, alles zu berücksichtigen.

Wenn Sie die richtigen Anschlüsse an beiden Enden des Kabels bestimmen, sehen Sie sich zuerst die Anschlüsse am RFID-Lesegerät und an der Antenne an. Wenn der RFID-Leser beispielsweise über eine RP-TNC-Buchse verfügt, sollte sich auf einer Seite des Kabels ein RP-TNC-Stecker befinden und umgekehrt. Weitere Informationen zu den verschiedenen Arten von Kabelsteckern finden Sie in unserem RFID-Kabelführer.

Die Kabellänge und -dicke (auch als Isolationsklasse bekannt) variieren je nach Ihrer spezifischen Lösung. Die Länge des Kabels hängt normalerweise von der Entfernung zwischen dem RFID-Lesegerät und der Antenne ab, aber es ist wichtig zu beachten, dass je länger das Kabel, desto mehr Leistung während der Übertragung verloren geht.

Eine Möglichkeit, den Leistungsverlust zu bekämpfen, besteht darin, höhere Isolationsstufen zu verwenden. Je länger das Kabel, desto besser muss das Kabel isoliert werden, um die Effizienz zu maximieren und den Leistungsverlust über die Länge des Kabels zu reduzieren. Es ist erwähnenswert, dass das Kabel mit zunehmender Isolierung dicker und steifer wird, was das Biegen und Verwenden beim Drehen oder Durchführen durch Kabelrohre erschwert.

Sonstige Ausrüstung und Zubehör

Einige andere Systemzubehörteile und Zubehörteile können verwendet werden, um die Funktion oder Benutzerfreundlichkeit des Systems zu verbessern. Beispielsweise ergänzen oder verbessern RFID-Drucker, RFID-Portale, GPIO-Adapter, Antennenhalterungen und RF-Power-Mapper Ihr System.

Nächste

Obwohl dieser Leitfaden voller RFID-Wissen steckt, ist er nur die Spitze des Eisbergs für die Implementierung der RFID-Technologie. Die gute Nachricht ist, dass wir viele verschiedene Möglichkeiten haben, mehr zu erfahren:

RFID Insider-Das Ziel dieses Blogs ist es, Sie über die neuesten Entwicklungen in der RFID-Branche auf dem Laufenden zu halten. Ob Sie ein Branchenveteran oder ein Neuling im RFD-Bereich sind, wir planen, originelle Inhalte zu einem breiten Themenspektrum für alle Ebenen der RFID-Expertise zu erstellen.