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RFID在金属环境下如何工作

2017-11-27 11:00 来源:网络 作者:网络

RFID在金属环境下如何工作
金属货箱似乎对RFID不太友善。但只要你在部属时加入一些科学的方法,同样可以利用RFID对这些金属货箱进行跟踪……
金属货箱真是一种好东西——可重复利用、可回收、牢固、安全、保护能力强、耐用、环保——简直是完美货箱!但是估计你也知道在跟踪和管理方面,它们可是个大麻烦,而且你可能也没指望你能够使用或跟踪它们,以满足那些要求(环境、HAZMAT、Sarbanes-Oxley法规等)。但是借助新生的RFID科技和移动资产管理解决翻案,你的确可以对金属货箱进行跟踪和高效管理。而这并不复杂。
问题
的确,无线电波在超高频段时会被金属反射,遇水吸收。举个例子,我们人体就是RFID信号的极佳屏障,因为我们的身体里有大量的盐水。而来自金属的干扰也搅乱了RFID信号,成为RFID供应链管理面临的一大挑战,尤其是金属和液体成分较多的操作环境。
RFID读写器天线具有吸收RF能源的功能,而金属会在读写器周围引起涡流,从而降低了RFID场的整体效能。这些涡流还会引起垂直于该金属表面的自己的磁场,而这些垂直磁场则会使读写器区域实效。
垂直磁场的效果
失谐
金属还会引起额外的寄生电容(即由金属引起的电磁“摩擦”造成的能源损耗),造成读写器和标签天线的失谐,破坏系统的性能。最终,在某些频段,被金属反射回来的能量就会在标签和读写器之间形成干扰。因此,在金属物质较多的环境下应用RFID,会使得实际的读写率、读写距离和可靠性大大降低,远低于在实验室环境下进行试用得出的结果。但,同样不可否认的是,合理的系统设计和操作将克服绝大多数的干扰。而且一个成功的实例已经让众多企业相信这种解决方案值得被期待。
跟踪并管理昂贵且可重复使用的移动资产以及它们的内容物是供应链管理中已经成功完成金属环境应用的一个领域。这些移动资产在很多不同的供应链中均被用来运载原料、在制品和成品。比如啤酒桶、散装食品和化学药品不锈钢容器等。它们甚至拥有一些特性,使得RFID成为跟踪的理性技术。
首先,这些资产一般都比较昂贵——价格通常都在75美元到2000美元之间。
其次,这些资产的装载物一般都比较昂贵或有严格的时间性。
第三,利用RFID网络收集到的信息可以更好的队物流渠道进行规划和执行。
投资回报
这类资产及其内容物的高价值结合数据的可执行性让RFID的投资回报更为轻松快捷。RFID能够降低损失、维护、物流开支和优化资产及客户服务是公认的优势。同时,RFID供应链采集的信息还能够降低所售商品的成本,并快速定位市场趋势。企业甚至能够通过优化货箱的管理、运送以及所涉及技术来达到货箱实际成本的降低。这不是试点实验,而是实际运作中的大容量、高速率的供应链。
根据Aberdeen集团最近对200家已经采用RFID系统的公司所作的调查,超过半数的公司正在使用这项技术进行资产跟踪。高价值资产跟踪被认为是一个理想的RFID切入点。因为它能提供采取“即拍即发”应用所实现不了的投资回报。“即拍即发”应用中的标签都是外部应用,仅仅只是为了顺应零售商的要求。然而,即使是“即拍即发”的应用企业通过选择合适的合作伙伴,也都建立了一个成功的跟踪系统,回收RFID带来的价值。
移动资产跟踪
移动资产管理解决方案提供商将资产收购和管理服务与RFID等技术结合起来,从而找出并消除了供应链中的潜藏成本,包括资产和成品库存、运输费用,以及产品废物。这些高技术含量的管理服务一般都是以“按使用计费”的方式外包出去,转移了这项非核心业务的责任,同时提高了客服水平,降低操作开支,并能提高资产及其内容物的管理效率。
移动资产管理解决方案提供商同时还将提供合理的RFID解决方案设计,以及能用于高金属含量的可靠、低成本的RFID解决方案。随后,解决方案提供商还将进一步制定出先进的业务规则,优化工作流程和操作,从而实现RFID的价值。
7条基本守则
当然,企业不一定非得将移动资产管理业务外包出去。如果选择自己管理,为了保证对金属货箱进行有效跟踪,企业应当遵从以下的守则:
1.准确定位企业想通过RFID达到的收益。关注将会用到所收集数据的应用和需要调整的业务流程。
2.选择一家有在高金属含量环境实际工作经验的合作伙伴。要解决金属环境下标签和读写器的调谐这样复杂的问题,没有什么比经验更有说服力。
3.选定频率:频率越低,因涡流和寄生电容造成的能量损失也越少。
4.设计合适的包含铁氧体磁心收发线圈的标签天线。铁氧体磁心的高渗透性使小型标签即使在金属表面附近磁场被削弱的情况下也能获取能量。标签尺寸减小也可以降低寄生电容引起的能量损耗。
5.合理设计标签,对金属引起的失谐进行利用。例如,将标签的设计定为使其具有123kHz空中谐振频率,那么当标签贴附在金属货箱上时,其工作频率即可达到125kHz。
6.设计标签天线时须确保其磁轴与金属平行,以保证与平行于金属表面的磁场的最大耦合。(见前图)
7.选择合适的读写器天线,让其介于sharp tune(在不存在失谐的情况下达到最大效能)和flat tune(受失谐影响较小)之间。
结论
不要把金属货箱看成企业的负担。不管是自行解决,还是借助移动资产管理解决方案提供商的帮助,你都大可不必因为金属干扰问题而放弃RFID跟踪技术。合适的系统设计和操作才是唯一真正需要解决的问题。不过有了移动资产管理解决方案,一切就变得容易的多。

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