Wybierając znaczniki RFID, wielu inżynierów i pracowników działu zakupów koncentruje się na modelu chipa, częstotliwości roboczej, odległości odczytu i protokole komunikacyjnym. Jednakże niektóre dokumenty techniczne wprowadzają również koncepcję klasy znacznika RFID. Dla osób, które nie mają doświadczenia z technologią RFID, rozróżnienie pomiędzy klasą 0, klasą 1, klasą 2 i klasą 3 może być łatwo mylące.
Na początku w systemie EPC (Electronic Product Code) wprowadzono różne kategorie, od klasy 0 do klasy 5, aby rozróżnić znaczniki RFID o różnych funkcjach. W miarę dojrzewania standardów technologii RFID, obecnie najpopularniejszymi znacznikami w zastosowaniach przemysłowych są znaczniki RFID UHF oparte na EPC klasy 1 Gen 2 (EPC C1G2) i normie ISO/IEC 18000-6C. Wcześniejsze klasyfikacje klasy 0 i klasy 1 są częściej wykorzystywane do zrozumienia historii rozwoju i ewolucji funkcjonalnej znaczników RFID.
Co to jest klasa znacznika RFID?
Klasę znacznika RFID można rozumieć jako metodę klasyfikacji poziomów funkcjonalnych znaczników RFID. Klasyfikuje się go głównie ze względu na pojemność znacznika, metodę odczytu/zapisu, typ zasilania i funkcję. Najbardziej podstawowym znacznikiem RFID jest zazwyczaj pasywny znacznik RFID. Nie ma wewnętrznej baterii i wykorzystuje energię o częstotliwości radiowej emitowaną przez czytnik RFID w celu aktywacji chipa, a następnie zwraca dane poprzez rozproszenie wsteczne. Tagi te są tanie-i trwałe-i są szeroko stosowane w zarządzaniu zapasami w handlu detalicznym, śledzeniu logistyki, zarządzaniu aktywami i inteligentnej produkcji.
Wraz ze wzrostem wymagań aplikacji, znaczniki RFID stopniowo dodają więcej funkcji, takich jak:
większa przestrzeń do przechowywania danych użytkownika;
obszary danych wielokrotnego zapisu;
wbudowane-czujniki temperatury, ciśnienia, wibracji itp.;
aktywne możliwości komunikacji.
Dlatego klasa znaczników RFID zasadniczo opisuje ewolucję znaczników od prostej identyfikacji do inteligentnych węzłów czujnikowych.
Wprowadzenie do klasyfikacji klas znaczników RFID
Znacznik RFID klasy 0:Klasa 0 to jedna z najwcześniejszych kategorii znaczników RFID UHF, typowy-pasywny znacznik RFID przeznaczony tylko do odczytu. Dane w tych znacznikach są zwykle zapisywane na etapie produkcji i użytkownicy nie mogą ich modyfikować. Znacznik służy głównie do zapewnienia jednoznacznej identyfikacji, takiej jak EPC (elektroniczny kod produktu).
Tagi klasy 0 mają prostą strukturę i niski koszt, ale ich elastyczność w zarządzaniu łańcuchem dostaw jest ograniczona, ponieważ nie można w nich zapisywać-na miejscu. Wraz z rozwojem standardu EPC Gen2, znaczniki klasy 0 były stopniowo zastępowane przez bardziej zaawansowane typy znaczników.
Znacznik RFID klasy 1:Klasa 1 jest powszechnie stosowanym typem znacznika w rozwoju technologii RFID. Jego główną funkcją jest Write Once Read Many (WORM). W przeciwieństwie do klasy 0, znaczniki klasy 1 umożliwiają użytkownikom jednorazowe zapisanie danych w fazie produkcji lub wdrożenia, takich jak numery produktów, informacje o partii lub identyfikatory zasobów, ale danych tych nie można później modyfikować.
We wczesnych projektach RFID w łańcuchu dostaw detalicznych powszechnie stosowano znaczniki klasy 1, ponieważ mogły one spełnić wymóg jednoznacznej identyfikacji produktu przy zachowaniu niskiego kosztu. Co więcej, standard EPC Class 1 Gen 2 dodatkowo zoptymalizował wydajność komunikacji,-mechanizmy antykolizyjne i globalną kompatybilność, stając się głównym standardem w obecnych zastosowaniach RFID UHF.
Znacznik RFID klasy 2:W porównaniu z dwoma poprzednimi typami, znaczniki RFID klasy 2 mają większe możliwości przetwarzania danych i są pasywnymi znacznikami RFID do odczytu-zapisu. Użytkownicy mogą wielokrotnie odczytywać i zapisywać dane w obszarze pamięci znacznika, w zależności od potrzeb aplikacji. Na przykład w zarządzaniu aktywami przemysłowymi można zapisywać informacje, takie jak zapisy konserwacji sprzętu, godziny inspekcji i status produkcjiTagi RFID.
Tagi klasy 2 mają zazwyczaj większą przestrzeń dyskową, dzięki czemu nadają się do zastosowań wymagających dynamicznej aktualizacji danych. Jednak we współczesnych projektach RFID wiele podobnych funkcji jest już realizowanych poprzez obszar pamięci użytkownika tagów EPC Gen2. Dlatego koncepcja klasy 2 nie jest tak powszechnie stosowana w rzeczywistych zamówieniach, jak modele chipów EPC Gen2.
Tagi RFID klasy 3:Tagi RFID klasy 3 reprezentują rozwój technologii RFID od prostej identyfikacji po gromadzenie danych. Tagi te zazwyczaj mają funkcje czujników, takie jak monitorowanie temperatury, wykrywanie ciśnienia i rejestrowanie wibracji, i można je łączyć z bateriami, tworząc pół-pasywne tagi RFID. Na przykład w transporcie w łańcuchu chłodniczymTagi z czujnikiem RFID klasy 3może rejestrować zmiany temperatury podczas transportu. Gdy towary dotrą do miejsca przeznaczenia, pracownicy mogą skorzystać z czytnika RFID w celu uzyskania historycznych danych dotyczących temperatury, ustalając w ten sposób, czy produkt wystawiony był na działanie nietypowych warunków.
W porównaniu ze zwykłymi pasywnymi znacznikami RFID, znaczniki klasy 3 dostarczają więcej informacji o środowisku, dzięki czemu nadają się do stosowania w takich scenariuszach, jak łańcuch chłodniczy żywności, transport farmaceutyczny i monitorowanie-sprzętu o wysokiej wartości.
Tagi RFID klasy 4:Tagi RFID klasy 4 toaktywne znaczniki RFID. W przeciwieństwie do pasywnych znaczników RFID, znaczniki klasy 4 mają wewnętrzną baterię i mogą aktywnie przesyłać sygnały bezprzewodowe, zamiast czekać na aktywację czytnika RFID. Ze względu na aktywne możliwości komunikacji znaczniki klasy 4 mają zazwyczaj większy zasięg komunikacji i można ich używać w scenariuszach wymagających monitorowania-w czasie rzeczywistym, takich jak ustalanie położenia personelu, zarządzanie pojazdami i śledzenie zasobów przemysłowych.
Na przykład w dużych zakładach produkcyjnych instalacja aktywnych znaczników RFID-zasilanych bateryjnie może w sposób ciągły transmitować lokalizacje sprzętu, umożliwiając monitorowanie-stanu zasobów produkcyjnych w czasie rzeczywistym. Jednakże aktywne znaczniki RFID są droższe i należy wziąć pod uwagę kwestie związane z żywotnością baterii i konserwacją; dlatego nie zastępują całkowicie pasywnych znaczników RFID.
Tagi RFID klasy 5:Klasa 5 to klasa znaczników RFID-najwyższego poziomu, posiadająca nie tylko możliwości aktywnej komunikacji, ale także możliwość komunikowania się z innymi znacznikami RFID lub urządzeniami zewnętrznymi. Z punktu widzenia projektu znaczniki klasy 5 są bliższe inteligentnym urządzeniom wyposażonym w funkcje węzłów sieciowych niż tradycyjne znaczniki RFID.
Technologia ta wspiera wymianę danych pomiędzy tagami i bardziej złożonymi aplikacjami IoT. Jednak ze względu na większą złożoność systemu i koszt jego praktyczne zastosowania komercyjne są obecnie stosunkowo ograniczone.
Jak nowoczesne aplikacje RFID powinny wybierać typy tagów?
W rzeczywistym projekcie projektu RFID nie zaleca się wybierania znaczników RFID wyłącznie w oparciu o klasę znacznika. Zamiast tego należy przeprowadzić ocenę w oparciu o środowisko aplikacji i wymagania dotyczące danych. Jeśli głównymi wymaganiami projektu jest szybka identyfikacja i zarządzanie zapasami, takie jak liczenie zapasów magazynowych, zarządzanie sprzedażą detaliczną odzieży, śledzenie palet i zarządzanie transportem logistycznym,
Zwykle wystarczające są znaczniki RFID UHF EPC klasy 1 Gen2. Tagi te oferują większe odległości odczytu, niższe koszty i dojrzały ekosystem łańcucha dostaw.
Jeśli projekt wymaga rejestrowania danych środowiskowych, takich jak monitorowanie temperatury łańcucha chłodniczego, transport zaopatrzenia medycznego i monitorowanie stanu urządzeń przemysłowych, należy rozważyć znaczniki z czujnikiem RFID z możliwością wykrywania.
Jeśli aplikacja wymaga pozycjonowania w czasie rzeczywistym-, np. śledzenia pojazdów AGV lub lokalizacji cennego sprzętu, bardziej odpowiednie mogą być aktywne znaczniki RFID lub hybrydowe rozwiązanie BLE RFID.
Dlatego klasa znaczników RFID jest bardziej metodą klasyfikacji technicznej niż jedynym kryterium wyboru podczas zakupów. Projekty inżynieryjne zazwyczaj wymagają kompleksowej oceny uwzględniającej protokół, częstotliwość, wydajność chipa, metodę instalacji i środowisko aplikacji.
