Die RFID-Technologie verwendet Funkwellen, um Daten zwischen Geräten zu übertragen. Sowohl das Tag als auch das Lesegerät müssen sich jedoch innerhalb des akzeptablen Lesebereichs befinden, damit der Austausch stattfinden kann.
Was bestimmt also die RFID-Lesereichweite?
Es gibt eine Vielzahl von Faktoren, die die RFID-Lesereichweite beeinflussen. Dieser Artikel bietet eine eingehende Analyse dieser Faktoren. Lesen Sie weiter für mehr.
Was ist Lesebereich?
Die Lesereichweite bezieht sich auf die maximale Entfernung, innerhalb der ein RFID-Tag kann Funkwellen von einem RFID-Lesegerät erkennen. Immer wenn sich das Tag innerhalb dieses Bereichs befindet, wird es aktiv und ermöglicht dem Leser, die Daten zu erfassen.
Wenn ein Tag beispielsweise eine Lesereichweite von 10 cm hat, erfasst das Lesegerät alle Daten, solange sich das Tag innerhalb des akzeptablen Bereichs von 10 cm befindet.
Wenn sich das Tag von den 10 cm (z. B. 12 cm) entfernt, erfasst es die Funkwellen nicht und es findet keine Datenübertragung statt.
Was ist der maximale Leseabstand von RFID?
RFID-Tags arbeiten mit unterschiedlichen Frequenzen. Jede der Betriebszonen hat ihren maximalen Leseabstand wie unten gezeigt:
- Passive Niederfrequenz-Tags (125 kHz und 134.3 kHz)
Dieser Frequenzbereich wird durch Wasser und Metall nicht beeinflusst. Es hat einen maximalen Leseabstand von 30 cm (ungefähr 1 Fuß) oder weniger. Es gibt jedoch Sonderfälle, wenn die LF-Tags kann einen größeren Lesebereich erreichen.
Zum Beispiel, wenn Sie speziell entwickelte Lesegeräte verwenden, die 1-2 Meter erlauben. Außerdem kann durch die Verwendung eines großen Tags eine Leseentfernung von bis zu 2 Metern erreicht werden.
- Passive Hochfrequenz-Tags (13.56 MHz.)
Das HF-Tags haben einen maximalen Leseabstand von 1.5 Metern oder weniger. Wenn Sie die Lesereichweite erweitern möchten, können Sie eine Multiport- und eine angepasste Antenne verwenden.
Außerdem benötigen Sie ein Lesegerät mit mindestens 1 Watt RFID-Ausgangsleistung, wenn Sie eine Leseentfernung von mehr als 1 Meter erreichen möchten.
- Passive Ultrahochfrequenz-Tags (860 – 960 MHz.)
Diese UHF-Tags haben eine maximale Lesereichweite von über 1 Meter (ungefähr 3 Fuß). Wenn Sie einen vollen 4-Watt-Leser verwenden, erreichen Sie eine Lesereichweite von mehr als 16 Metern!
- Aktive Ultrahochfrequenz-Tags (433 MHz.)
Diese Tags bieten eine hochgradig einstellbare Lesereichweite von 30 cm bis 3 Kilometer. Es verwendet High-Gain-Antennen und 433-MHz-Lesegeräte.
- Super-Hochfrequenz-Aktiv-Tags (2.45 GHz.)
Diese Tags bieten eine Lesereichweite von ca. 100 Metern. Es verfügt über Echtzeit-Standortinformationen und ist somit ideal für die Nachverfolgung von Assets.
6 Faktoren, die die RFID-Lesereichweite beeinflussen
Neben der Stärke der Frequenz beeinflussen mehrere andere Faktoren die RFID-Lesereichweite. Sie beinhalten:
- Antennengewinn
Der Antennengewinn bezieht sich auf die Fähigkeit einer Sendeantenne, die Eingangsleistung in Funkwellen umzuwandeln, die in eine bestimmte Richtung gerichtet sind.
Technisch erhalten Sie den Gewinn durch:
Antennengewinn = Richtwirkung x Effizienz
Es beschreibt die Stärke eines Signals, das die Antenne in eine bestimmte Richtung senden oder empfangen kann. Je höher der Antennengewinn, desto höher die Lesereichweite. Wenn Sie RFID-Tags mit kurzer Lesereichweite lesen müssen, sollten Sie einen geringen Antennengewinn verwenden.
Warum Antennengewinn entscheidend ist
Dieser Parameter ist entscheidend, da er Ihnen die Möglichkeit gibt, die Lesereichweite zu regulieren. Im Gegensatz zu der Meinung vieler, ist es nicht immer so, dass Sie lange Lesereichweiten wünschen. Hier sind einige Situationen, in denen eine Leseentfernung mit geringer Reichweite erforderlich sein kann:
- Wenn Sie nicht möchten, dass das Lesegerät außer dem Ziel-Tag Daten von anderen Tags erfasst
- Wenn das Lesegerät nur Daten von einem Tag erfasst, der sich in kurzer Entfernung von der Antenne befindet
In beiden Situationen wäre eine große Lesereichweite eine Verschwendung. Als solche erledigen Sie die Aufgaben mit einer Antenne mit geringem Gewinn.
Darüber hinaus sollten Sie beachten, dass Antennen mit niedrigerem Gewinn im Vergleich zu Antennen mit hohem Gewinn kleiner sind. Bei der Auswahl sollten Sie nicht nur den Gewinn, sondern auch die Größenpräferenz berücksichtigen.
- Antennenpolarisation
Eine Funkwelle besteht aus magnetischen und elektrischen Feldern, die senkrecht zur Ausbreitungsrichtung stehen. Beim Durchgang durch ein Medium schwingt das elektrische Feld. Die Schwingungsrichtung wird als Antennenpolarisation bezeichnet.
Wenn Sie Tags an der Antennenpolarisation ausrichten, haben linear polarisierte Antennen einen größeren Lesebereich als zirkular polarisierte. Wenn Sie die Tags hingegen nicht auf die Polarisation ausrichten, haben die zirkular polarisierten Antennen eine bessere Lesereichweite.
- Tag SOAP (Größe/ Ausrichtung/ Winkel/ Platzierung)
- Etikettengröße. Die Größe des Tags ist direkt proportional zu den Lesebereichen. Die größeren haben größere Lesereichweiten als die kürzeren.
- Tag-Ausrichtung und Lesewinkel. Die Tag-Ausrichtung betrifft nur Antennen mit linearer Polarisation. Wenn sich ein Tag in einer geneigten Position befindet, wird die Fähigkeit der Lesegeräte, die Daten zu erfassen, erheblich beeinträchtigt. Wenn Ihr Lesegerät montiert ist, sollten Sie versuchen, es so zu positionieren, dass es das Tag innerhalb einer bestimmten Sichtlinie lesen kann.
- Tag-Platzierung. Diese Überlegung ist besonders wichtig, wenn Sie es mit UHF-RFID-Tags zu tun haben, da diese durch Metall- und Wasserumgebungen beeinträchtigt werden. Generell sollten Sie bei der Auswahl der Tag-Platzierungsbereiche vorsichtig sein. Sofern der Hersteller nicht angibt, dass ein bestimmtes Tag in metallischen und wässrigen Umgebungen optimal funktionieren kann, sollten Sie es nicht in solchen Bereichen platzieren.
- Reader-Einstellungen
Wenn Sie Ihr RFID-Lesegerät kaufen, werden Sie feststellen, dass Sie damit die Stromversorgung der Antenne steuern können. Je höher die Leistungseinstellungen, desto größer die Lesereichweite und umgekehrt.
Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie Ihr Lesegerät auf die höchste Empfangsempfindlichkeit einstellen, wenn Sie die Lesereichweite optimieren möchten. Diese Einstellung in Verbindung mit voller Leistung ergibt die beste Lesereichweite.
- Kabellänge, Adapter und Multiplexer
Je länger die Kabel, desto höher die Wahrscheinlichkeit von Energielecks. Wenn die Antennenkabel lang sein müssen, stellen Sie sicher, dass sie dick genug sind, um sie gegen Energieverlust zu isolieren.
Außerdem tragen Adapter und Multiplexer zum Energieverlust bei. Entfernen Sie daher alle nicht benötigten Adapter von Ihrem RFID-System.
- Umweltfaktoren
Mehrere Umgebungsfaktoren beeinflussen die Lesereichweite erheblich. Zu den Faktoren, die die Lesereichweite verringern, gehören Leuchtstoffröhren, Wasser, Metall, andere Funkwellen und große Maschinen.
Um zu verstehen, ob sich Ihre aktuelle Umgebung negativ auf die Lesereichweite auswirkt, sollten Sie verschiedene Lesegeräte in unterschiedlichen Umgebungen testen.
