La progettazione di un varco RFID UHF necessita di una analisi approfondita del processo, perché bisogna garantire la lettura durante il passaggio di tag, che può avvenire tramite dei muletti o carrelli movimentati manualmente.
Ci
sono alcuni aspetti da prendere in considerazione nella fase di progettazione:
tipologia di inlay dell’etichetta
posizione e orientamento del tag rispetto al varco
tipologia e numero di antenne collegate ai reader
RFID per ciascun varco
area di lettura dei tag
protezione dei dispositivi
In alcune applicazioni troviamo gli oggetti già provvisti di tag RFID, mentre in altri bisogna progettare l’inlay in funzione alla dimensione della etichetta desiderata dal cliente e questo facilita notevolmente l’analisi del varco.
Può sembrare una banalità, ma solitamente se l’antenna è di dimensioni maggiori la distanza di lettura aumenta rispetto ai reader, quindi, le dimensioni del tag RFID devono essere tenute in considerazione nella fase di studio dei requisiti del progetto.
Vediamo due esempi di Inlay Avery, che mostrano la differenza tra dimensioni dell’antenna e la distanza di lettura massima:
Definita
l’etichetta, andiamo ad analizzare la posizione e l’orientamento dell’etichetta
rispetto al varco, in modo tale da verificare il numero e le caratteristiche
tecniche dell’antenna.
Per caratteristica tecnica di una antenna si intende la polarizzazione, la potenza, il guadagno e il diagramma di radiazione
Dove è possibile è opportuno normalizzare la posizione dell’etichetta rispetto al varco in modo tale da ridurre il numero di antenne per ciascun varco.
Spesso
non abbiamo la possibilità di installare le antenne lateralmente al varco,
perché bisogna prevedere delle strutture in ferro di protezione e schermatura
che sono molto invasive.
Inizialmente è consigliabile testare un’unica antenna molto performante installata a soffitto, come mostrato in foto.
Individuato
il numero di antenne per varco, possiamo scegliere il reader più idoneo da 4 o
più porte di comunicazione in modo tale che con un reader possiamo gestire
anche due varchi affiancati.
Un ulteriore aspetto da considerare è la perdita di segnale nel cavo di collegamento dalle antenne al reader: maggiore è la distanza e più è grande la perdita del segnale.
lettore rfid zebra
Ultimata la configurazione dell’impianto, bisogna definire l’area di lettura dei tag, in modo tale che i tag vengano letti solamente nella posizione desiderata, regolando la potenza delle antenne ed inserendo delle schermature in metallo che, come descritto sopra, hanno anche la funzionalità di protezione dei dispositivi.
Se devi implementare una nuova soluzione RFID puoi contattarci ai nostri riferimenti
In diversi articoli abbiamo analizzati i benefici di una
soluzione RFID, che in alcune applicazioni, porta l’automazione di un processo
ad un livello superiore.
Ma una implementazione RFID, per avere successo, deve
essere accuratamente configurata sulle tue esigenze, nell’ambiente e sui
materiali in cui decidi di impiegarla.
Se pensi di aver bisogno solamente di selezionare il giusto tag, lettore e software
ti sbagli!!!
Una soluzione RFID non è Plug and Play, cioè non puoi pensare che sia sufficiente acquistare una tecnologia RFID e impiegarla senza una procedura accurata di analisi, configurazione e ottimizzazione nel tuo specifico contesto.
Analizziamo alcuni aspetti che devi considerare prima di prendere
decisioni affrettate.
I sistemi RFID richiedono hardware e software
diversi da altri sistemi di tracciabilità utilizzati per i codici a barre.
Se attualmente stai utilizzando un sistema di
tracciabilità basato sui codici a barre e sostituisci l’hardware impiegando
etichette e lettori RFID, il sistema non funzionerà.
È necessario un software appositamente progettato per
gestire il flusso di informazioni che derivano dalla lettura di tag RFID.
Mentre con un lettore o un terminale dotato di lettore di
codice a barre gestisce un dato alla
volta, un lettore RFID può leggere
centinaia di tag in pochi secondi.
Per questo motivo, gli algoritmi per l’acquisizione e
l’archiviazione delle informazioni sono differenti da quelli utilizzati con una
soluzione basata sul codice a barre.
Le 2 tecnologie sono diverse e in un certo senso
incompatibili. Possono certamente coesistere, un progetto di tracciabilità delle risorse può
implementarle entrambe ma:
i lettori di codici a barre lavorano in visibilità ottica, cioè per leggere un codice a barre devi puntare il lettore direttamente sul codice
un lettore RFID utilizza le onde radio per comunicare con il tag, non ha bisogno di un puntamento diretto sul tag e ad esempio puoi leggere contemporaneamente tutti gli oggetti dotati di tag contenuti in un cartone, come mostrato nel seguente video
Questo significa che avrai bisogno di un algoritmo che
filtra tutti i dati che vengono contemporaneamente letti nel raggio di azione
del lettore RFID e operi gli opportuni controlli
Devi studiare il tipo di tag adatto alla tua
applicazione
Il tuo ambiente potrebbe richiedere un tipo specifico di
tag RFID, perché l’ambiente attorno al
tag influisce sulle prestazioni del progetto.
Le onde radio sono influenzate dalla presenza di liquidi e metallo. Ciò significa che potresti aver bisogno di un tag RFID specializzato, progettato per lavorare sul metallo, dotato di uno spessore che garantisca un affidabile range di lettura sui metalli e anche su contenitori con liquidi .
I liquidi e i metalli creano problemi di assorbimento e
riflessione delle onde radio e se vuoi impiegare la tecnologia RFID in questi
casi devi accuratamente studiare i requisiti ed effettuare dei test pilota per
aggirare eventuali ostacoli che potresti incontrare.
Quindi l’utilizzo della
tecnologia RFID per il monitoraggio di beni ad elevato contenuto tecnologico
come strumenti, parti automobilistiche e macchine, attrezzature informatiche,
dispositivi medici richiede l’impiego di tag RFID specifici per il metallo come
puoi verificare al seguente video
Potrebbe essere necessario un tag più
durevole
In condizioni estreme etichette RFID standard potrebbero non funzionare a
causa di agenti avversi come calore, acqua, sostanze chimiche e polvere.
Per tenere traccia delle risorse in queste condizioni, è
necessario un tag compatibile con l’ambiente.
Esistono altri fattori che devi considerare per effettuare
una scelta coerente con il ciclo di vita del tag:
la temperatura influisce direttamente sui tag RFID
devi conoscere le temperature massime e minime che incontreranno i tuoi tag. Inoltre, se tali condizioni verranno ripetute, sarà necessario assicurarsi che i tag siano in grado di resistere a più di un ciclo termico
se il tag RFID dovrà inoltre resistere a sollecitazioni meccaniche, come vibrazioni, impatti e abrasioni dovranno essere impiegati tag robusti progettati per le applicazioni più impegnative
I tag sono influenzati anche da sostanze chimiche
aggressive e aggressive, come fluidi detergenti, lubrificanti e sostanze
chimiche alcaline o acide utilizzate nei processi industriali.
Quindi è necessario selezionare il tag RFID idoneo alla
propria alla propria condizione d’uso.
Devi trovare un tag dimensionato per la tua
risorsa
Le dimensioni e la forma del tag RFID sono fattori chiave
per effettuare una scelta corretta.
A seconda delle dimensioni dell’oggetto su cui deve
essere applicato il tag, potrebbe essere necessario un tag RFID che soddisfi un
requisito specifico per dimensioni e / o forma.
Ad esempio, per industrie specializzate come
l’elettronica, spesso è necessario un piccolo tag per adattarsi all’hardware
esistente.
Oppure, le superfici irregolari avranno posizioni
limitate per montare il tag.
Per i tag passivi UHF maggiore è la dimensione del tag, maggiore è l’intervallo di lettura.
Quindi se hai bisogno di un raggio di lettura ampio ma il
tuo oggetto è troppo piccolo devi riprogettare il tuo processo.
Solitamente, a
parità di materiale, il costo del tag è direttamente proporzionale alla
sua dimensione.
La tecnologia RFID non è u’ installazione “plug-and-play”, il che significa che le realtà che decidono di impiegarla devono impegnarsi per integrarla nel processo aziendale esistente e devono affiancarsi a figure professionali esperte in grado di consigliare la soluzione adatta alla specifica attività.
Sebbene la tecnologia RFID negli anni si sia e voluta e molti hanno
sperimentato i suoi vantaggi in diversi settori, è importante
considerare se l’identificazione a radiofrequenza sia la soluzione corretta per
il tuo specifico progetto e per il problema che stai cercando di risolvere.
È fondamentale analizzare e valutare l’impatto di una
nuova tecnologia prima di sperimentarla da soli.
In questo articolo approfondiamo 10 considerazioni
fondamentali che devono essere esaminate prima di implementare una soluzione
RFID.
1.Quale problema stai cercando di risolvere
con l’adozione della tecnologia RFID?
Il costo di un sistema RFID e dei tag passivi si è molto
abbassato e questo ha permesso la diffusione della tecnologia in molte applicazioni:
ci sono delle specifiche attività che l’RFID risolve meglio di altre soluzioni.
L’RFID è utile per:
ridurre i costi del lavoro
ridurre i costi derivati dagli errori di
identificazione e gestione degli articoli
ridurre gli errori di tracciabilità
ottenere più informazioni rispetto a un
sistema basato sui codici a barre
2.Quanto tempo hai per realizzare il tuo
progetto?
Per realizzare una soluzione RFID devi prenderti del
tempo. L’RFID è una tecnologia che ha bisogno di una sperimentazione pilota su
piccola scala per valutare eventuali criticità o intoppi che potrebbero
presentarsi.
Se si desidera implementare un intero sistema di gestione
per il proprio magazzino bisogna mettere in conto un tempo e un investimento
significativi per realizzarlo, quindi se hai fretta l’RFID non è la scelta
adatta.
3.Quanti tag devi utilizzare?
È vero che il costo dei tag passivi si è molto abbassato,
ma nel costo totale di un progetto RFID il numero di tag che devi utilizzare
per tracciare le tue risorse ha un peso non trascurabile.
Se si desidera realizzare un sistema di rilevazione
presenze RFID, il numero di utenti sarà il numero di lavoratori occupati.
Tuttavia, se desideri tenere traccia degli articoli del tuo negozio e o sei
vuoi gestire un ampio magazzino il costo sarà molto più elevato.
Quindi fermati e fai i calcoli, valutando i benefici e il
ritorno dell’investimento!!!
4.Che tipi di tag devi utilizzare?
Una delle prime decisioni da prendere nella progettazione
di un sistema RFID è se utilizzare tag RFID attivi o passivi.
Poiché i tag attivi contengono una batteria il loro
segnale è più forte e generano
l’energia a radio frequenza trasmettendo autonomamente i dati
senza attivazione da parte di un lettore RFID.
Negli ultimi anni, i tag attivi sono stati sviluppati con
funzionalità migliorate, e consentono l’acquisizione e la trasmissione di dati aggiuntivi
oltre un codice identificativo come tempo, temperatura o posizione GPS.
D’altro canto, i tag passivi hanno un costo molto più
basso rispetto a quelli attivi. Inoltre, i tag passivi hanno un ciclo di vita
praticamente infinito, mentre le batterie dei tag attivi in genere hanno una
durata limitata e devono essere sostituite dopo qualche anno, aggiungendo sia i
costi di infrastruttura che di manodopera.
Il costo complessivamente più basso, sia
nell’installazione che nella manutenzione, è oggi responsabile della popolarità
dei tag passivi.
Un’altra importante differenziazione tra tag attivi e
passivi è la dimensione dei tag.
I tag passivi sono generalmente più piccoli dei tag
attivi e pertanto si adattano fisicamente a una superficie più ristretta.
Come per i tag attivi, molte nuove funzionalità sono
state migliorate negli ultimi anni.
In particolare, i tag passivi sono ora in grado di
lavorare su metalli e liquidi e la capacità di archiviazione della memoria è
stata notevolmente aumentata.
5.In quale tipo di ambiente verrà utilizzato
il tuo sistema RFID?
Questa è un’altra domanda cruciale che devi porti prima
di implementare una soluzione RFID.
Il tipo di attività che si esegue e il tipo di
implementazione richiesta determina se è una buona decisione adottare la
tecnologia RFID.
Ad esempio, se l’ambiente è quello di un magazzino e si
desidera utilizzare l’RFID per il monitoraggio dell’inventario, i parametri per
l’implementazione dovrebbero essere definiti in modo dettagliato e ciò richiede
analisi, pianificazione e installazione pilota.
Tuttavia, se l’ambiente è quello di qualsiasi negozio al
dettaglio e desideri tenere d’occhio gli oggetti costosi del tuo inventario,
l’implementazione sarà piuttosto semplice e veloce.
6.Quali sono le distanze di lettura e la
precisione di lettura richieste?
Un’altra considerazione quando si selezionano i tag RFID
è trovare l’equilibrio ottimale tra dimensione del tag e la distanza di
lettura.
L’intervallo di lettura corretto è determinato dalla
distanza fisica tra le risorse che devi tracciare e il lettore RFID.
Ad esempio, in un’attività di identificazione di mezzi di
trasporto vengono impiegati tag RFID con una lunga distanza di lettura.
In un punto vendita o in qualsiasi ambiente in cui molte
risorse sono vicine tra loro, un intervallo di lettura lungo può causare
interferenze del segnale, rendendo difficile fare l’inventario su uno spazio
ristretto.
Quando le risorse da identificare sono nelle immediate
vicinanze, un intervallo di lettura più breve funziona meglio.
La dimensione del tag incide sulla distanza di lettura:
i
tag RFID contengono antenne e poiché le antenne più grandi trasmettono più
lontano delle antenne più piccole, in generale, maggiore è il tag, maggiore è
l’intervallo di lettura
Dopo aver determinato la distanza di lettura e le
dimensioni del tag RFID, la considerazione più importante nella pianificazione
della tua implementazione è l’ambiente elettromagnetico in cui installerai il
tuo sistema RFID.
Tutti i materiali hanno proprietà dielettriche che incidono
sulla frequenza operativa.
Oggi sono disponibili tag ottimizzati per funzionare anche
su metalli e liquidi. Quindi, nella scelta della soluzione RFID, è importante
scegliere un tipo di tag che funzioni in modo efficace su tutte le risorse che
devi tracciare.
7.Qual è il costo stimato della soluzione?
Una stima dei costi medi per una soluzione RFID non è
fattibile a meno che non vengano fornite informazioni precise come
la quantità di tag necessari
il tipo di tag
il modo in cui verranno utilizzati tag e
lettori
Per ottenere un preventivo accurato per una soluzione
RFID devi contattare figure esperte che ti aiutino a scegliere la soluzione
adatta alla tua specifica esigenza e a calcolare i costi dell’implementazione e
della gestione della soluzione
8.Qual è attualmente il tuo problema più
grande nella tracciabilità del tuo inventario?
La gestione dell’inventario è un problema significativo
in numerose organizzazioni. Può sorgere in tutti i tipi di magazzini, sia piccoli
che in quelli più grandi automatizzati.
I problemi più comuni sono
imprecisione
quantità errata
problemi nella posizione di stoccaggio
problemi di identificazione
problemi di capacità
catalogazione di inventario nuovo, vecchio e
danneggiato
formazione inadeguata
Questi problemi possono essere superati creando
un’infrastruttura idonea e adottando una architettura RFID in tutto il
magazzino che porta il livello di automazione ad un’efficienza superiore
rispetto ad altri sistemi, riducendo l’errore umano.
9.Sai descrivere il tuo flusso di lavoro e
come la tecnologia può adattarsi alle tue attività?
Ogni organizzazione ha un proprio flusso di lavoro
specifico, cioè una procedura operativa standard che deve essere seguita per
ottenere coerenza in tutti i processi aziendali.
Descrivere il tuo flusso di lavoro dall’inizio alla fine
consentirà ai professionisti di elaborare i punti deboli del tuo sistema per
ottimizzarlo e renderlo più efficiente.
Non sempre l’RFID è la scelta più adatta: puoi risolvere
i tuoi problemi con scanner di codici a barre, tablet industriali rugged
ingegnerizzati per l’utilizzo in magazzino, terminali portatili collegati a una
rete centralizzata.
10.Hai pensato al software?
Un sistema di identificazione e tracciabilità a
radiofrequenza è molto di più dell’hardware RFID.
Ad esempio, un’esigenza spesso trascurata ma critica è il
middleware o il software.
Il middleware è un’applicazione software che comunica con
i reader RFID e i sistemi di backend.
Un middleware elabora e filtra i dati dei tag per poi
passarli al tuo ERP o gestionale aziendale.
Senza software stai solo leggendo i dati dei tag, non li
stai utilizzando.
Quindi, per scegliere la soluzione migliore è
fondamentale fare un’analisi dei requisiti e delle problematiche che si
desidera risolvere insieme a professionisti che abbiamo un’ampia conoscenza
delle risorse disponibili per automatizzare i processi aziendali.
