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Technologie d’un lecteur RFID industriel

Les lec­teurs RFID in­dus­triels per­mettent l’échange de don­nées sans contact avec des trans­pon­deurs via des ondes élec­tro­ma­gné­tiques. Dans la me­sure où ils peuvent à la fois lire et écrire des don­nées sur la puce du trans­pon­deur, les lec­teurs RFID per­mettent une af­fec­ta­tion, une iden­ti­fi­ca­tion et un suivi pré­cis des ob­jets éti­que­tés, sans contact vi­suel.

Com­ment fonc­tionne un lec­teur RFID ?

RFID est l’abré­via­tion de R adio F re­quen­cy Ien­ti­fi­ca­tion, une tech­no­lo­gie de trans­mis­sion de don­nées sans contact via un champ élec­tro­ma­gné­tique. Les lec­teurs RFID in­dus­triels (1) gé­nèrent ainsi des ondes élec­tro­ma­gné­tiques (2) re­çues par l’an­tenne du trans­pon­deur RFID (3) et conver­ties en éner­gie élec­trique ali­men­tant la puce du trans­pon­deur. La puce RFID ren­voie en­suite un si­gnal (4) au lec­teur qui ana­lyse et traite les don­nées en consé­quence. Les lec­teurs RFID sont donc des ap­pa­reils per­met­tant réa­li­sant à la fois des tâches d’écri­ture et de lec­ture.
Échange de données d’un lecteur RFID avec un transpondeur avec points d’information.

Quelles sont les ca­rac­té­ris­tiques tech­niques d’un trans­pon­deur RFID ?

Un transpondeur RFID en rotation circulaire.
Un trans­pon­deur RFID (éga­le­ment ap­pe­lé RFID Tag) se com­pose de trois élé­ments es­sen­tiels : l’an­tenne, qui ré­cep­tionne les ondes radio émises par le lec­teur RFID, la puce RFID, sur la­quelle sont en­re­gis­trées les don­nées per­ti­nentes, et le sup­port qui pro­tège l’an­tenne et la puce des in­fluences ex­té­rieures.

Quelle est la dif­fé­rence entre les trans­pon­deurs ac­tifs et pas­sifs ?

Les trans­pon­deurs RFID pas­sifs tirent l’éner­gie né­ces­saire uni­que­ment du champ élec­tro­ma­gné­tique émis par le lec­teur RFID. En re­vanche, les trans­pon­deurs RFID ac­tifs dis­posent de leur propre source d’ali­men­ta­tion en éner­gie, par exemple une bat­te­rie in­té­grée dans l’ap­pa­reil.

Quelles bandes de fré­quences sont dis­po­nibles pour les sys­tèmes RFID ?

Les fré­quences au­to­ri­sées pour les in­ter­faces RFID uti­li­sées dans un en­vi­ron­ne­ment de pro­duc­tion sont dé­fi­nies de ma­nière fixe au ni­veau mon­dial. On dis­tingue prin­ci­pa­le­ment les sys­tèmes fonc­tion­nant dans la plage des basses fré­quences (LF) de 125 kHz à 134 kHz, dans la plage des hautes fré­quences (HF) de 13,56 MHz et dans la plage des ultra-​hautes fré­quences (UHF) de 865 MHz à 960 MHz. Dans l’in­dus­trie, dif­fé­rentes gammes de fré­quences sont uti­li­sées selon l’ap­pli­ca­tion concer­née. Les sys­tèmes RFID à haute fré­quence four­nissent des vi­tesses de trans­mis­sion moyennes à éle­vées et sont donc ré­ser­vés aux courtes por­tées. Les lec­teurs RFID à ultra-​haute fré­quence conviennent pour les ap­pli­ca­tions avec une por­tée de plu­sieurs mètres.
Les trois bandes de fréquences (LF, HF et UHF) pour les systèmes RFID sont représentées dans un système de coordonnées.

Quels sont les fac­teurs qui in­fluencent la por­tée des lec­teurs RFID ?

Les ondes radio se pro­pagent de ma­nière sphé­rique. Si le trans­pon­deur est loin du lec­teur RFID, l’in­ten­si­té du si­gnal di­mi­nue de ma­nière qua­dra­tique en fonc­tion de la dis­tance. Par consé­quent, si la dis­tance du trans­pon­deur est dou­blée, la quan­ti­té d’éner­gie per­çue est ré­duite d’un quart.

    Qu’est-​ce qu’une va­leur RSSI ?

    La va­leur RSSI est un pa­ra­mètre im­por­tant pour dé­fi­nir la plage de fonc­tion­ne­ment pos­sible d’un sys­tème RFID. Elle dé­crit l’in­ten­si­té du si­gnal de ré­ponse émis par le trans­pon­deur vers le lec­teur RFID.

    Quels sont les fac­teurs qui in­fluencent la va­leur RSSI ?

    • La taille du trans­pon­deur : plus elle est grande, plus la va­leur RSSI est éle­vée.
    • La dis­tance entre le lec­teur et le trans­pon­deur : plus la dis­tance est grande, plus la va­leur RSSI est faible.
    • Mé­taux et très forte te­neur en eau à proxi­mi­té du trans­pon­deur : peuvent per­tur­ber les ondes radio et ainsi dé­gra­der la va­leur RSSI.
    • Sys­tèmes fonc­tion­nant éga­le­ment avec des ondes élec­tro­ma­gné­tiques : par exemple, les cap­teurs in­duc­tifs et les sys­tèmes RFID peuvent in­ter­agir entre eux.

      Dé­ter­mi­na­tion de la va­leur RSSI en fonc­tion des be­soins

      IO-​Link per­met de spé­ci­fier de ma­nière flexible sur le lec­teur RFID les va­leurs RSSI aux­quelles le lec­teur doit ré­agir. Cette va­leur li­mite don­née in­dique alors la va­leur RSSI mi­ni­male à at­teindre pour trai­ter les don­nées du trans­pon­deur. Cela per­met d’ob­te­nir une ap­pli­ca­tion op­ti­mi­sée in­di­vi­duel­le­ment pour une af­fec­ta­tion, une iden­ti­fi­ca­tion et un suivi pré­cis au sein du pro­ces­sus de fa­bri­ca­tion.

      Le champ d’ac­tion des lec­teurs RFID peut être di­vi­sée en quatre zones, qui pré­cisent la plage de tra­vail du lec­teur RFID.

      Quelles fonc­tions et quels modes de fonc­tion­ne­ment sont dis­po­nibles ?

      报警模式

      RFID 读取器最多可以配置两个警报并对其进行触发。既可确定某些 RSSI 极限值触发器,也可确定 RFID 应答器最短存在时长的触发器。

      确定 RSSI 极限值

      通过设置 RSSI 极限值,可以确定 RFID 读取器的工作范围。由此确定应答器的响应信号必须多强,以便读取器输出或更改应答器数据。

      通过 IO-​Link 通信

      我们的 RFID 读取器设有 IO-​Link 接口。因此,可以快速简便地调整参数、传输过程数据。

      识别系统比较:RFID 阅读器与条码扫描仪

      RFID 系统和条码扫描仪系统可以实现过程自动化的识别解决方案。不同的功能原理和相应的优点可以实现不同的应用,以满足不同的需求。
      两种结构形式的工业 RFID 阅读器。

      RFID 读取器

      电磁信号传输
      无需视觉接触即可采集数据
      读写数据
      可以对数据加密
      金属环境可能会造成干扰
      两种结构形式的工业 RFID 阅读器。

      条码扫描仪

      光学信号传输
      数据采集需要视觉接触
      读取数据
      无法对数据进行加密
      条形码污染可能影响读取循环

       

      识别解决方案所用的 RFID 读取器优点

      两个旋转的 RFID 阅读器。
      • 快速采集数据和探测应答器

        利用 RFID 技术可以快速、可靠地充分采集数据。

      • 耐抗污垢

        即使在脏污和多尘的环境下,也可读取或重写数据。
      • 明确的分配

        每个 RFID 芯片都有一个全球唯一的序列号。这样可以防止产品和过程层级的混淆。

      • 非接触式和非视觉识别

        识别应答器时无需进行直接的视觉接触。因此,可将 RFID 应答器隐蔽存放在工具托架或产品中。

      Comparaison des produits