Het afstandsbereik van RFID-tags begrijpen

Voordat we ingaan op de specifieke kenmerken van RFID-tags, moeten we eerst de basisprincipes van RFID-technologie begrijpen. Een RFID-systeem bestaat uit een tag, een taglezer en een backendsysteem.

De RFID-tag wordt bevestigd aan het voorwerp dat moet worden gevolgd en bestaat uit een antenne en een microchip.

Een RFID tag lezer fungeert als de centrale grond voor communicatie in het systeem. Het zendt radiosignalen uit die de antenne van de tag ontvangt en naar de microchip stuurt. Wanneer de microchip de signalen ontvangt, stuurt hij de gegevens terug naar de lezer. Een RFID-taglezer werkt dus in een vrijgave-en-ontvanglus van signalen en informatie.

Daarna interpreteert de software of het backendsysteem de gegevens die naar de lezer worden gestuurd. Dit onderdeel heeft betrekking op de database om de verzamelde informatie op te slaan en te gebruiken.

Er zijn actieve, semi-actieve en passieve soorten RFID-tags.

• Actieve tags hebben hun eigen batterijen of stroombron. Ze geven radiosignalen af die de lezer oppikt via antennes. Hierdoor kunnen ze over lange afstanden werken en is er minder menselijke tussenkomst nodig. Een andere naam voor actieve tags is RFID-lezer voor lange afstanden.
• Semi-actieve tags zijn de tussenvormen van actieve en passieve RFID-tags. Ze gebruiken een batterij om het circuit van de tag van stroom te voorzien en ontvangen het radiosignaal rechtstreeks van de lezer. Bovendien zijn ze geschikt voor toepassingen die een groot leesbereik vereisen.
• Passieve tags hebben geen eigen energiebron. Ze zijn afhankelijk van de energie van de signalen die worden uitgezonden door de RFID-lezer om de microchip van stroom te voorzien. Daarom moeten passieve tags zich binnen een bepaalde afstand van de lezer bevinden om gegevens te kunnen verzenden. Met andere woorden, ze hebben een korter leesbereik dan actieve en semi-actieve tags. Maar in tegenstelling tot RFID-lezers op lange afstand, hebben passieve tags minder kans op radio-interferentie.

Leesbereik is de term die beschrijft vanaf welke afstand een tag kan worden gelezen. Het leesbereik van een RFID-tag is echter meer dan alleen een specificatie. Het is een essentiële factor die bepaalt hoe effectief je tag zal zijn.

Met een RFID-lezer voor lange afstanden kun je bijvoorbeeld al je tags automatisch volgen. Handmatig scannen of nauwkeurig positioneren is niet meer nodig. Het voordeel hiervan is snellere gegevensverzameling en goed tijdbeheer. RFID-tags voor lange afstanden helpen ook om de arbeidskosten te verlagen en zorgen voor een soepele workflow.

Een RFID-tag met optimaal leesbereik zorgt ervoor dat je tag betrouwbaar blijft in verschillende omgevingen. Bepaalde factoren kunnen echter van invloed zijn op je RFID-traceerafstand. Deze omvatten;

Er zijn drie radiofrequentiebanden in RFID-technologie. RFID-systemen werken op frequenties die variëren van laag tot hoog en ultrahoog. Bij RFID-tags geldt: hoe hoger de frequentie, hoe groter het leesbereik.

RFID-systemen met een lage frequentie werken in kleine ruimtes. Ze vereisen dat de tag en de lezer hooguit een meter of een halve meter van elkaar verwijderd zijn. Dit wordt het nabije-veldeffect genoemd. Hoewel RFID-tags met een lage frequentie ongeschikt zijn voor tracking op lange afstand, zijn ze perfect voor veel toepassingen. Een voorbeeld hiervan zijn kaartlezers en sleutelkaarten, waarbij de tag dicht bij de lezer wordt gebracht.

Wanneer een laagfrequente tag buiten bereik is, daalt de intensiteit van de radiofrequenties die hij ontvangt snel. Als de afstand tussen de tag en de lezer groter wordt, daalt het vermogen dat naar de tag wordt gestuurd. Hoewel hoogfrequente RFID-tags een groot leesbereik hebben, zijn ze gevoeliger voor storingen. Het leesbereik van HF RFID-tags maakt het gemakkelijker voor objecten om de transmissie tussen de lezer en de tag te blokkeren.

RFID-tags worden onderverdeeld in passieve en actieve tags. Passieve tags hebben geen stroombron. In plaats daarvan vertrouwen ze op de energie van het signaal van de lezer om de microchip van stroom te voorzien en informatie op te halen. Dit beperkt het leesbereik van passieve tags tot enkele meters. Met andere woorden, om goed te functioneren moeten de tag en de lezer zich in de nabijheid bevinden. Actieve tags hebben daarentegen batterijen waarmee ze gegevens honderden meters van de lezer vandaan kunnen verzenden.

RFID-tags werken zowel binnen als buiten. Deze kleine apparaatjes zijn veelzijdig in hun toepassingen. Je vindt ze zowel in de weilanden waar vee graast als in het georganiseerde toevluchtsoord van een winkelcentrum. Helaas betekent deze veelzijdigheid dat RFID-tags vaak in aanraking komen met stoffen die hun leesbereik kunnen beïnvloeden. Voorbeelden hiervan zijn water en metalen die radiosignalen kunnen absorberen en weerkaatsen.

Zowel de tag als de lezer hebben antennes. Het ontwerp van een antenne speelt een belangrijke rol bij het bepalen van het leesbereik. Aangezien antennes met een smalle focus langer lezen dan een eenvoudige sprietantenne, wil je misschien een kortere weg nemen. Hoewel het gemakkelijk is om je leesbereik te vergroten met een antenne met een hoge richting, veroorzaakt dit meer problemen.

Een smalle bundel veroorzaakt interferentie met de signalen van elke andere ontvanger in de richting van je bundel. Elke laagfrequente RFID-tag langs dit pad zal te maken krijgen met interferentie. Het belangrijkste resultaat hiervan is onnauwkeurige gegevensverzameling.

Het kortste leesbereik van een RFID tag is ongeveer 10 cm. De tags met dit bereik zijn RFID-tags met een lage frequentie (LF). Ze werken met frequenties van 30 tot 300 kHz en hebben een langzame leestijd. Wat interferentie betreft, komen LF RFID-tags echter het minst voor.

Hoogfrequente (HF) RFID-tags hebben een leesafstand van 10 cm tot 1m. Ze werken op frequenties tussen 3 en 300 MHz, hoewel veel HF-tags op 13,56 MHz werken.

RFID-tags met ultrahoge frequentie (UHF) hebben het grootste leesbereik. Bij een passieve tag kan de volgafstand 12 meter bereiken. Aan de andere kant haalt een UHF RFID-tag met actieve tags gemakkelijk 100 meter.