Jakie czynniki wpływają na zasięg RFID?

Zasięg RFID jest krytycznym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę podczas instalacji systemu RFID. Odnosi się do maksymalnej odległości, na jaką tag RFID może być odczytany przez czytnik RFID.

Na zasięg ma wpływ kilka czynników, w tym rodzaj, częstotliwość i środowisko, w którym jest używany. W tym artykule omówimy różne Etykiety RFID i związane z nimi zakresy.

Co to jest zasięg odczytu RFID?

Tagi RFID wykorzystują różne częstotliwości do komunikacji z czytnikiem. Najczęstsze częstotliwości RFID to niska częstotliwość (LF), wysoka częstotliwość (HF) i ultra wysoka częstotliwość (UHF).

Znaczniki LF mają mniejszy zasięg niż znaczniki HF i UHF. Zasięg znacznika LF wynosi zazwyczaj od 3 cm do 10 cm. Tagi HF mają zasięg do 1 m, natomiast tagi UHF do 10 m.

Zasięg odczytu tagu RFID określa, jak daleko tag może znajdować się od czytnika i nadal być odczytywany. Na zasięg odczytu wpływa kilka czynników, które omówiono poniżej:

Czynniki wpływające na zasięg odczytu RFID

• Wzmocnienie anteny 

Najbardziej krytycznym czynnikiem wpływającym na zasięg odczytu jest wzmocnienie anteny. Anteny czytnika emitują fale elektromagnetyczne, które służą do komunikacji z tagiem.

Im wyższe wzmocnienie, tym silniejsze fale elektromagnetyczne i większy zasięg odczytu.

Wzmocnienie anteny jest mierzone w decybelach (dB). Im wyższy dB, tym większy zysk anteny. Najczęstsze zyski to 2dbi, 5.5dBi, 8dBi, 9dBi i 12dBi. Jeśli chcesz uzyskać wysoki zysk, zalecamy użycie 9dBi lub 12dBi.

Jednak większy zysk nie zawsze jest idealny. W niektórych przypadkach wystarczy niewielkie wzmocnienie, aby osiągnąć pożądany zakres odczytu. Na przykład tag zawsze blisko czytnika nie wymaga anteny o wysokim zysku. 

Antena o małym zysku jest również mniejsza, co może mieć krytyczne znaczenie w niektórych zastosowaniach. Poprawia elastyczność i przenośność systemu RFID.

• Polaryzacja anteny 

Polaryzacja anteny wpływa również na zasięg odczytu. Najczęstsze typy polaryzacji to polaryzacja liniowa i kołowa.

Polaryzacja liniowa występuje wtedy, gdy pole elektryczne anteny jest równoległe do ziemi. Polaryzacja kołowa ma miejsce, gdy pole elektryczne obraca się wokół osi anteny.

Polaryzacja liniowa jest bardziej powszechna niż polaryzacja kołowa. Mają też większy zasięg niż polaryzacja kołowa. W związku z tym możesz ich używać w aplikacjach, w których tag znajduje się daleko od czytnika.

• Rozmiar tagu, kąt, położenie i orientacja

Rozmiar tagu wpływa również na zasięg odczytu. Większy tag ma większy zasięg niż mniejszy tag. Dzieje się tak, ponieważ duży tag ma większą antenę, która może emitować i odbierać fale elektromagnetyczne na większą odległość.

Kąt, pod którym znajduje się znacznik, wpływa również na zasięg odczytu. Jeśli znacznik zostanie umieszczony pod kątem 90 stopni do czytnika, będzie miał mniejszy zasięg niż wtedy, gdy zostanie umieszczony pod kątem 45 stopni.

Umieszczenie znacznika wpływa również na zasięg odczytu. Jeśli tag zostanie umieszczony w pobliżu metalowych przedmiotów, pochłonie fale elektromagnetyczne i zmniejszy zasięg odczytu. Woda może również pochłaniać fale elektromagnetyczne i zmniejszać zasięg odczytu.

Wreszcie, orientacja znacznika wpływa również na zasięg odczytu. Jeśli tag jest umieszczony w taki sposób, że antena jest równoległa do ziemi, będzie miał mniejszy zasięg. Zalecamy, aby pozostała prostopadła do podłoża.

• Ustawienia mocy wyjściowej czytnika 

Ustawienia mocy wyjściowej czytnika odnoszą się do ilości energii emitowanej przez czytnik w celu komunikacji z tagiem. Im wyższa moc wyjściowa, tym większy zasięg odczytu.

Dodatkowo powinieneś ustawić swój czytnik na wysoką czułość odbioru. Zwiększa to zasięg wykrywania czytnika.

Ustawienia mocy wyjściowej można znaleźć w panelu sterowania czytnika RFID. Najczęstsze ustawienia mocy to 10 dBm, 15 dBm, 20 dBm i 30 dBm. Powinieneś użyć 20 dBm lub więcej, aby uzyskać przyzwoity zasięg odczytu. 

Moc podwaja się za każdym razem, gdy zwiększasz dBM o współczynnik 3. Jednak w razie potrzeby należy używać najwyższego ustawienia mocy wyjściowej. Ustawienia wysokiej mocy mogą powodować zakłócenia pracy innych urządzeń elektronicznych. Mogą również szybciej wyczerpać żywotność baterii tagu RFID.

• Długość podajnika

Długość podajnika to odległość między tagiem RFID a czytnikiem. Im krótsza odległość, tym większy zasięg odczytu.

Jeśli chcesz uzyskać duży zasięg odczytu, zalecamy użycie krótkiej długości podajnika. Możesz to osiągnąć, umieszczając tag RFID blisko czytnika.

Dodatkowo stosowanie adapterów i wkładek multipleksera prowadzi do utraty mocy. W związku z tym zalecamy ich używanie tylko wtedy, gdy jest to konieczne.

• Czynniki środowiskowe

Czynniki środowiskowe mogą również wpływać na zasięg odczytu. Na przykład, jeśli znacznik RFID zostanie umieszczony w pobliżu źródła zakłóceń, takiego jak kuchenka mikrofalowa, zasięg odczytu zostanie zmniejszony.

Jeśli znacznik zostanie umieszczony w środowisku z metalowymi przedmiotami, zasięg odczytu zostanie zmniejszony. 

Z drugiej strony środowisko z dużą ilością wody, takie jak basen, znacznie zmniejsza zasięg odczytu.

Dlaczego powinieneś zoptymalizować swój zasięg odczytu

Teraz, gdy przyjrzeliśmy się czynnikom wpływającym na zasięg odczytu RFID, przeanalizujmy, dlaczego należy zoptymalizować zasięg odczytu.

Istnieją trzy główne powody, dla których powinieneś zoptymalizować zasięg odczytu:

• Dokładne zarządzanie zapasami. Duży zasięg odczytu umożliwia skanowanie większej liczby przedmiotów w krótszym czasie. Zwiększa to dokładność zarządzania zapasami, ponieważ jest mniej prawdopodobne, że przegapisz przedmioty.
• Redukcja kosztów. Jeśli masz duży zasięg odczytu, możesz użyć mniej czytników RFID. Zmniejsza to koszt systemu RFID, ponieważ nie musisz kupować tylu czytników.

Poza tym długi zasięg odczytu zapewnia inne korzyści, takie jak możliwość śledzenia zasobów w czasie rzeczywistym, zwiększone bezpieczeństwo i lepsza obsługa klienta.

Odpowiednie artykuły

• Częstotliwość LF, HF, UHF: jaka jest różnica
• NFC a RFID: jaka jest między nimi różnica?
• 5 rzeczy, które musisz wiedzieć kupując tagi RFID
• Czym są tagi RFID?
• Jakie są różne typy tagów RFID？
• Co to jest RFID? Kompleksowy przewodnik dla początkujących
• Wspólne standardy i protokoły RFID, które musisz znać