چرا تست سیستم RFID ضروری است؟

چرا تست سیستم RFID ضروری است؟

 

از هر مهندس که RFID را در یک انبار یا عملیات دام مستقر کرده است، بپرسید، همان چیزی را به شما خواهند گفت: نسخه آزمایشی کاملاً کار کرد. مرحله آزمایشی امیدوارکننده به نظر می رسید. سپس انتشار کامل-مقیاس اتفاق افتاد و نرخ خواندن از 99٪ به 73٪ یک شبه کاهش یافت.

 

این الگو در سراسر صنایع تکرار می شود زیرا RFID در مفهوم فریبنده ساده است اما در عمل نابخشودنی است. برچسب فقط یک تراشه و یک آنتن است. یک خواننده انرژی RF را ارسال می کند، برچسب بیدار می شود، ID خود را پس می فرستد. چه چیزی می تواند اشتباه باشد؟

 

همه چیز همه چیز ممکن است اشتباه پیش برود.

 

 

فیزیک که هیچ کس به شما هشدار نمی دهد

 

در اینجا چیزی است که بروشورهای فروش از آن صرف نظر می کنند: سیگنال های RF مانند نور رفتار نمی کنند. آن‌ها در گوشه‌ها خم می‌شوند، فلز منعکس می‌شوند، جذب آب می‌شوند و با خودشان تداخل پیدا می‌کنند. یک برچسب روی جعبه مقوایی نصب کنید و در فاصله 8 متری نشان داده شود. همان جعبه را روی یک قفسه فلزی در کنار بطری های شامپو قرار دهید و ناگهان خواننده از فاصله 50 سانتی متری نمی تواند آن را ببیند.

 

استاندارد تست ISO/IEC 18047 به این دلیل وجود دارد که مهندسان در اوایل دهه 2000 این را به سختی کشف کردند. هنگامی که والمارت در سال 2003 تامین کنندگان را تحت فشار قرار داد تا برچسب های EPC را اتخاذ کنند، میزان خرابی در مراکز توزیع شرم آور بود. برچسب‌هایی که تست نیمکت را پشت سر گذاشتند روی پالت‌ها ناموفق بودند. برچسب‌هایی که روی پالت‌ها کار می‌کردند وقتی پالت‌ها روی هم چیده شدند، شکست خوردند. هیچ کس شرایط واقعی استقرار را آزمایش نکرده بود زیرا هیچ کس نمی دانست چه سوالاتی باید بپرسد.

 

بیست سال بعد، فیزیک تغییر نکرده است. فلز همچنان سیگنال های 915 مگاهرتز را منعکس می کند. آب همچنان آنها را جذب می کند. تفاوت این است که ما اکنون می دانیم که چگونه این اثرات را قبل از تبدیل شدن به مشکلات تولید مشخص کنیم.

 

آنچه آزمایش در واقع به شما می گوید

 

تفاوت بین آزمایشی که کادرهای چک را بررسی می کند و آزمایشی که از بلایا جلوگیری می کند وجود دارد.

 

آزمایش نظارتی تأیید می کند که خواننده شما شما را جریمه نمی کند. FCC در ایالات متحده، علامت‌گذاری CE در اروپا، SRRC در چین{1}}هر حوزه قضایی قوانینی در مورد قدرت انتقال، الگوهای پرش فرکانس و انتشارات جعلی دارد. خواننده ای که این قوانین را نقض کند می تواند از نظر قانونی مصادره شود. عملی تر، می تواند با سیستم های دیگر در تاسیسات شما تداخل داشته باشد. ما مواردی را دیده‌ایم که در آن یک خواننده با قدرت بیش از حد، شبکه وای‌فای مشتری را به حدی مختل کرده است که ارتباطات سیستم مدیریت انبار را متوقف کند.

 

تست انطباق انطباق پروتکل را تأیید می کند. آیا خواننده شما می تواند یک دور موجودی EPC Gen2 را به درستی اجرا کند؟ آیا الگوریتم Q برای ضد برخورد را به درستی مدیریت می کند؟ آیا با برچسب های سازنده های مختلف صحبت می کند؟ این سؤالات اهمیت دارند زیرا RFID یک فناوری واحد نیست- بلکه خانواده ای از پروتکل ها با ویژگی های اختیاری و پیاده سازی های متفاوت است. خواننده‌ای که نمی‌تواند پاسخ‌های برچسب خاصی را مدیریت کند، برچسب‌های مرموز «غیرقابل خواندن» خواهد داشت که روی تجهیزات دیگر به خوبی کار می‌کنند.

 

تست عملکرد جایی است که پروژه ها موفق می شوند یا شکست می خورند. فاصله واقعی خواندن شما با برچسب های واقعی روی محصولات واقعی شما در محیط واقعی شما چقدر است؟ نه شماره دیتاشیت نتیجه آزمایشگاه نیست عدد واقعی که تعیین می کند راننده لیفتراک شما می تواند یک پالت را بدون توقف اسکن کند یا خیر.

 

مشکل فلز و مایع

 

ما برچسب‌هایی را برای کاربردهایی تولید می‌کنیم که از دسته کلیدهای کنترل دسترسی گرفته تا برچسب‌های گوش دام و مچ بند رویدادها را شامل می‌شوند. در تمام این محصولات، تنها شایع ترین منبع خرابی میدان، تداخل محیطی است که در طول برنامه ریزی پیش بینی نشده بود.

 

مشتری لجستیکی را در نظر بگیرید که سطل های پلاستیکی قطعات خودرو را ردیابی می کند. در طول آزمایش با سطل های خالی، نرخ خواندن 100٪ بود. در تولید، سطل ها حاوی براکت های فولادی، محفظه های آلومینیومی و دسته سیم های مسی بودند. نرخ خواندن به 40 درصد کاهش یافت.

 

انرژی RF که باید تگ ها را تغذیه می کرد، توسط محتویات سطل جذب و منعکس می شد. این راه حل مستلزم تغییر موقعیت برچسب ها، تنظیم زوایای آنتن خواننده و در برخی موارد جابجایی به انواع برچسب های فلزی ضد-با سطوح زمین تنظیم شده بود.

 

محصولات مایع مشکلات مختلفی ایجاد می کنند. یک پالت آب بسته بندی شده اساساً سیگنال های UHF را از عبور مسدود می کند. برچسب ها باید روی سطوح در معرض قرار داده شوند، که گزینه های قرار دادن را محدود می کند و کار را پیچیده می کند. محصولات دارویی و غذایی اغلب هر دو چالش-بسته بندی فویل فلزی را در فرمولاسیون مایع ترکیب می کنند.

 

آزمایش این مسائل را تحت شرایط کنترل شده نشان می دهد که در آن شما می توانید به طور روشمند راه حل ها را امتحان کنید. کشف آنها در طول تولید به معنای تقلا در زمان انتظار عملیات است.

 

تداخل چند{0}خواننده

 

نصب‌های یک خواننده- ساده هستند. نصب‌های چند{2}}خواننده جایی است که تیم‌های مجرب هزینه‌های خود را دریافت می‌کنند.

 

توضیح این مشکل ساده است: وقتی دو خواننده در نزدیکی یکدیگر کار می کنند، سیگنال های آنها می توانند در برچسب ها با هم برخورد کنند. برچسبی که از دو منبع به طور همزمان انرژی دریافت می کند ممکن است به درستی فعال نشود یا ممکن است پاسخ های مخدوش ارسال کند. پروتکل EPC Gen2 شامل پارامترهای جلسه به طور خاص برای مدیریت این است، اما پیکربندی صحیح آنها مستلزم درک هندسه خاص شما است.

 

ما با یک شرکت مدیریت رویداد کار کردیم که مچ‌بند خوان‌ها را در دروازه‌های ورودی سالن اجرا می‌کرد. آزمایش اولیه با یک گیت فعال، زمان‌های خواندن زیر-دوم را نشان داد. با فعال بودن هر دوازده دروازه، برخی از مچ بندها به سه یا چهار بار ضربه زدن نیاز داشتند. خوانندگان از طریق کف بتنی با یکدیگر تداخل داشتند که سیگنال‌ها را در جهت‌های غیرمنتظره منعکس می‌کرد. راه حل ترکیبی از کاهش توان، تغییر موقعیت آنتن، و تنظیم پارامتر جلسه بود-که هیچ کدام بدون آزمایش سیستماتیک چند-خواننده کشف نمی شدند.

 

جمعیت برچسب های متراکم مشکلات برخورد مشابهی را ایجاد می کنند. خواننده ای که از 200 برچسب به طور همزمان پاسخ موجودی را درخواست می کند، به تنظیمات ضد{2}}برخورد درست تنظیم شده نیاز دارد. بیش از حد تهاجمی و برخورد می کنید. بیش از حد محافظه کارانه و موجودی بیش از حد طول می کشد. تنظیمات مناسب به تعداد برچسب، سرعت حرکت و قابلیت پردازش خواننده بستگی دارد.

 

 

چرا مشخصات کامپوننت کافی نیست

 

دیتاشیت ها عملکرد جزء را در شرایط تعریف شده مشخص می کنند. این شرایط به ندرت با واقعیت استقرار مطابقت دارند.

 

برچسبی که برای حساسیت -18 dBm درجه بندی شده است، در سطوح توان پایین تر از برچسب دارای رتبه برای -15 dBm فعال می شود. اما حساسیت با برچسبی که به طور بهینه نسبت به یک آنتن مرجع در یک محفظه آنکوئیک قرار می گیرد اندازه گیری می شود. آن برچسب را به یک سطح منحنی بچسبانید، آن را 45 درجه کج کنید و با دست تا حدی آن را تاریک کنید، و عدد حساسیت بی معنی می شود.

 

مشخصات Reader محدودیت های مشابهی دارند. خواننده ای که برای "حداکثر 1000 برچسب در ثانیه" رتبه بندی شده است، در شرایط ایده آل با برچسب های ایده آل به این نرخ می رسد. نرخ واقعی جهانی به جمعیت برچسب، تنظیمات پروتکل، سطوح تداخل، و آی سی های برچسب خاص در حال خواندن بستگی دارد.

 

تست سیستم اجزاء را در شرایط واقعی برای اندازه گیری عملکرد کل ترکیب می کند. این به سوال مهم پاسخ می دهد: آیا این پیکربندی برای این برنامه کار می کند؟

کیفیت ساخت بر قابلیت اطمینان سیستم تأثیر می گذارد

 

برچسب ها محصولات تولید شده با تلورانس تولید هستند. ابعاد آنتن، کیفیت اتصال تراشه، و قوام کپسولاسیون همگی بین واحدها و بین دسته‌های تولیدی متفاوت است.

 

برای برنامه‌هایی که چند درصد از کار افتادن برچسب‌ها قابل قبول است، تلرانس‌های سست مناسب هستند. برای برنامه‌هایی که تقریباً به-قابلیت اطمینان ۱۰۰٪-ردیابی دارویی،-مدیریت دارایی با ارزش بالا نیاز دارند، کیفیت ساخت شناسایی بیمار مستقیماً بر عملکرد سیستم تأثیر می‌گذارد.

 

خطوط تولید ما از سیم پیچ خودکار با دقت موقعیتی در 0.1 میلی متر و تست فرکانس 100٪ واحدهای نهایی استفاده می کند. این برای مشتریان مهم است زیرا برچسبی که کمی خارج از مشخصات باشد حساسیت کمتری خواهد داشت یا پاسخ فرکانسی تغییر یافته است. در محیط های RF حاشیه ای، تفاوت بین یک برچسب خوب و یک تگ حاشیه ای، تفاوت بین خواندن قابل اعتماد و خرابی های متناوب است.

 

آزمایش در حین استقرار باید شامل نمونه برداری از برچسب برای تأیید کیفیت ورودی مطابق با انتظارات باشد. دریافت دسته‌ای از برچسب‌ها با واریانس فرکانس بالاتر-از-طبیعی، بر عملکرد سیستم تأثیر می‌گذارد، حتی اگر تگ‌های منفرد از نظر فنی محدودیت‌های مشخصات را داشته باشند.

 

 

آزمایش یک رویداد یک بار- نیست

 

آزمایش استقرار اولیه عملکرد پایه را ایجاد می کند. نظارت مداوم تخریب را تشخیص می دهد.

 

محیط های فیزیکی تغییر می کند. تجهیزات جدید نصب می شود چیدمان ها دوباره سازماندهی می شوند. نوسانات فصلی موجودی، تراکم محصول را تغییر می دهد. هر تغییری می تواند بر انتشار RF به روش هایی تأثیر بگذارد که در آزمایش اولیه وجود نداشت.

 

برچسب ها نیز تنزل پیدا می کنند. قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، استرس مکانیکی، چرخه دما، و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی همگی بر طول عمر برچسب تأثیر می گذارند. جمعیت برچسبی که 99٪ نرخ خواندن در هنگام استقرار را به دست آورد ممکن است پس از دو سال استفاده به 95٪ کاهش یابد-هنوز کاربردی است، اما به آستانه ای نزدیک می شود که در آن مشکلات عملیاتی ظاهر می شود.

 

ایجاد پروتکل های نظارت بر عملکرد در طول آزمایش اولیه، تعمیر و نگهداری مداوم را عملی می کند. اگر عملکرد پایه را می دانید، تشخیص انحراف ساده است. اگر هرگز یک خط مبنا ایجاد نکردید، نمی توانید تنزل تدریجی را از مشکلات روز-که هیچ کس متوجه آن نشده است تشخیص دهید.

 

سوالی که در واقع باید بپرسید

برای -برنامه‌های کم خطر-خواننده دسترسی در دفتر، احتمالاً یک نقطه موجودی واحد-تست غیررسمی در حین نصب کافی است. هزینه شکست ناراحتی است، نه فاجعه.

 

برای برنامه‌هایی که قابلیت اطمینان اهمیت دارد-ردیابی زنجیره تأمین، شناسایی دام، ایمنی بیمار، کنترل دسترسی برای امکانات امن{1}}آزمایش سیستماتیک اختیاری نیست. فیزیک انتشار RF تضمین می کند که سیستم های آزمایش نشده حاوی شگفتی هایی خواهند بود. تنها سوال این است که آیا شما آن شگفتی ها را در طول آزمایش، زمانی که می توان آنها را حل کرد، یا در حین عملیات، زمانی که به شرایط اضطراری تبدیل می شوند، کشف می کنید.

 

ما محصولات RFID را می سازیم. ما می خواهیم مشتریان با آن محصولات موفق شوند. این موفقیت به طراحی صحیح سیستم، نصب مناسب و آزمایش مناسب بستگی دارد. این فناوری زمانی کار می کند که به درستی به کار گرفته شود. آزمایش این است که چگونه تأیید می کنید که "درست" به دست آمده است.