Technologie identifikace nádob pomocí RFID čipů
Ve zkratce probíhá identifikace nádoby pomocí komunikace mezi anténou a RFID čipem, který je umístěný na svozové nádobě. Podrobnější specifikace RFID naleznete níže. Informace z antén a dalších senzorů, které jsou umístěné na vozidle jsou zpracovány řídící jednotkou v kabině řidiče a z něj jsou přenášeny do webové aplikace SEPAN..
Čtení RFID kódů na nádobách pomocí antén na svozovém vozidle
Standardní instalace probíhá tak, že horní antény jsou umístěny místo zubu na hřebeni vyklápěče. Ten se dodatečně, nebo již z výroby nechá odstranit (na nových hřebenech je možné vyžádat přípravu na umístění RFID antény). Úpravu provádí svářeč.
Pro instalaci antén na spodní část vyklápěče není ve většině případů potřeba úprav z výroby nebo dodatečných úprav před instalací.
Horními anténami jsou načítány RFID čipy typu puk, které jsou zatlačeni v ISO otvoru v lemu plastové nádoby.
Spodní antény, identifikují nádoby vybavené čipy, které jsou nainstalovány na boční, vnější straně nádoby - to jsou obvykle nádoby kovové.
Druhou možností je instalaci bez řezání horních "zubů" - možné provést i "za zub" viz obrázek níže. Vzhledem ke stínění kovovým zubem může vzniknout problém s nedostatečným signálem.
Pokud jsou nainstalovány všechny čtyři antény, je možné identifikovat nádoby s RFID čipy umístěnými na dolní, vnější straně nádoby i instalované v ISO otvoru plastových popelnic a kontejnerů.
Čtení RFID kódů na na velkoobjemových kontejnerech
Vzhledem k větší vzdálenosti, která se nachází mezi anténou umístěnou na kabině řidiče je využívána technologie UHF, která má větší dosah.
Čtení RFID kódů na nádobách pomocí ručních čteček
Vhodné pro čtení nádob, které se nenakládají na hřeben svozového vozidla, například svozové nádoby typu zvon. Tyto čtečky jsou spojené s terminálem v kabině, nabíjení probíhá bezdrátově pomocí indukční nabíječky ve stojánku.
Čtení RFID kódů na nádobách pomocí mobilního telefonu s připojenou anténou nebo DataColectoru
Používá se převážně pro pasportizaci nádob - přiřazení RFID kódu na nádobě ke konkrétnímu stanovišti odpadů v databázi. To probíhá pomocí mobilní aplikace SMOK iPGO, kterou nainstalujete na mobilním telefonu se systémem Android nebo pomocí speciální čtečky, tzv. DataCollectoru (návod na její používání najdete v sekci se stejným názvem zde).
Provedení čipů a instalace
Nalepovací štítek s RFID
Smyčka s integrovaným obvodem - instalace nalepením (jen UHF) - tyto RFID štítky nenabízíme.
Nalepovací štítky s RFID, podobně jako nalepovací štítky s QR a čárovými kódy, mohou být z nádob snadno strženy, působí na ně také výrazně klimatické podmínky a náklady na jejich výrobu jsou ve srovnání s čipy v tzv. "zalitém provedení" vysoké. V tomto smyslu se také zvyšují náklady na údržbu takového řešení. Při nasazení tohoto řešení, čipů, není možné získat informaci o tom, které nádoby byly skutečně vysypány a to vzhledem ke vzdálenosti při které k identifikaci dochází.
Puk určený pro ISO otvor v plastových nádobách
Instalace probíhá zašroubováním, zatlučením kladivem nebo vlisováním pomocí kleští do lemu plastové popelnice či kontejneru (ISO otvor se nachází v nádobách vyrobených min. od roku 2005). Lze využít varianty UHF, FDX i HDX.
Nýtovací čip
Instalace pomocí nýtů, jedná se o čipy s technologií přenosu HDX. Primárně pro popelnice a kontejnery z pozinkovaného plechu, sekundárně: plastové popelnice a kontejnery - pokud nelze využít horní anténu (nádoba se nedá zavěsit na hřeben vyklapěče) a dále kontejnery typu zvon.
Čip pro velkoobjemové kontejnery
Instalace probíhá nýtováním nebo lepením, pouze UHF. Primárně se využívá pro VOK, sekundárně pro kontejnery z pozinkovaného plechu a plastové kontejnery.
Na svozovém vozidle je možná kombinace antén, které umožní identifikaci, čtení FDX (horní antény) i HDX (dolní antény) čipů dohromady. UHF technologii doporučujeme pouze pro identifikaci VOK z důvodu, že není možné při identifikaci pomocí této technologie zaznamenávat současně i to, zda byly nádoby skutečně vysypány.
Princip funkce přenosu dat
Spojovací prvky jako cívky nebo antény u čipu případně u čtecí jednotky umožňují přenos dat mezi oběma komponenty.
Čtecí jednotka vytváří vysokofrekvenční, elektromagnetické střídavé pole. Pokud se čip nachází v tomto poli, může dojít ke komunikaci. Indukce vytváří v cívce čipu napětí. Tím elektronika čipu generuje další signál, který je zaslán zpět ke čtecí jednotce jako odpověď.
Pro přenos dat mezi čipem a čtecí jednotkou se rozlišují různé druhy provozu.
Druhy technologií RFID podle frekvence
Technologie LF a HF
LF a HF RFID technologie, jsou založeny na principu induktivní vazby.
LF - nízká frekvence
Frekvenční pásmo LF má velmi krátkou (téměř kontaktní) čtecí vzdálenost (standardně maximálně do cca. 20 cm) a nízkou přenosovou rychlost.
HF - vysoká frekvence
Toto pásmo má vyšší čtecí vzdálenost než LF (do cca. 1 metru).
Technologie UHF - ultra krátké frekvence
UHF RFID technologie, je založena na principu šíření elektromagnetické vlny.
Standardní vzdálenosti čtení je u UHF RFID pasivního tagu 6–9 m ve volném prostoru a v případě UHF semi-pasivní tagu o vzdálenosti 10–15 m. Tyto hodnoty jsou platné pro výkon UHF antény 2W/ERP (effective radiated power) dle Evropské normy nebo 4W/EIRP (effective isotropic radiated power) dle normy FCC USA.
Standardizovaná kmitočtová pásma
- Nízkofrekvenční - Low-frequency (LF) 125 KHz, 134 KHz, ELTE GPS: 134,2 KHz (EN14803) a 125kHz Unique
- Vysokofrekvenční - High frequency (HF)13,56 MHz, ELTE GPS: 134,2 KHz (EN14803)
- Ultra-vysokofrekvenční - Ultra-high-frequency (UHF) 860 až 960 MHz. ELTE GPS: 865-869 MHz
Druhy RFID čipů
Aktivní/pasivní RFID
Pasivní RFID tag nemá vlastní zdroj napájení a energii pro odeslání informace získává přeměnou rádiového signálu čtečky na elektrický proud. Z toho je jasné, že vysílací výkon tagu je velmi malý a komunikace tudíž nemůže fungovat na velké vzdálenosti (pohybuje se od několika centimetrů do několika metrů, přičemž ta vyšší hodnota se týká jen UHF frekvence, a to pouze za „dobrých“ podmínek). Proto také vznikla třída „aktivního RFID“, kdy tag je vybaven vlastním napájecím zdrojem (baterií). Aktivní čipy ale v rámci komplexního řešení pro SVOZ nenabízíme - není to vzhledem k účelu potřeba.
Prostor pro použití aktivního RFID najdeme zejména v kontejnerové dopravě, kde cena kontejneru a zboží v něm je v relaci k vyšší ceně aktivního tagu.
Základní členění typů a standardy
HDX - half duplex
Antény pro identifikaci, načtení half duplex čipů, generují krátké magnetické impulzy, které bezdrátově nabíjejí kondenzátor uvnitř HDX čipu. Když se pole "nabíjení" na okamžik přeruší, čip použije uloženou energii k odeslání čísla čipu zpět do antény (čtečky).
HDX používá frekvenční řazení (FM), které má lepší odolnost proti šumu. Cyklus nabíjení / poslechu 50 ms / 20 ms umožňuje rychlost skenování 14 za sekundu. Je možné zkrátit dobu "nabíjení", aby se zvýšila rychlost až na 28 skenů za sekundu.
FDX - full duplex
Antény pro identifikaci, načtení full duplex RFID čipů, vytváří nepřetržité magnetické pole, které pohání tento čip, aby okamžitě reagoval. Čipy opakují svou zprávu při napájení z pole až 30krát za sekundu. Čipy FDX lze vyrobit velmi malé a tenké, díky jejich jednoduché konstrukci cívky, feritové tyče a čipu. Velmi malé tagy mají krátký čtecí rozsah, a proto se primárně používají pro snímání blízkosti nebo ručního skenování. FDX používá Amplitude Shift Keying (AM) a je citlivý na atmosférický šum.
UHF
Antény pro identifikaci UHF čipů odesílají rádiové vlny specifických vysokých frekvencí od 860 do 960 MHz. Vlny „dodávají čipům energii", aby mohly komunikovat vydáním jedinečného ID. Čtení tohoto typu transpondéru je možné i ze vzdálenosti několika metrů (až 15m).
Tyto čipy jsou vybaveny tzv integrovaným obvodem. Existují integrované obvody s více či méně pamětí, od 96 bitů do 512 bitů.