Veelgestelde vragen over RFID (deel 3)

Om een contactloze gegevensuitwisseling via een RFID-systeem mogelijk te maken, worden radiogolven gebruikt voor communicatiedoeleinden. RFID-systemen gebruiken verschillende frequentiebereiken naargelang de toepassingsvereisten. De meeste RFID-systemen maken gebruik van de zogenaamde ISM-frequentiebanden (voor industriële, wetenschappelijke en medische toepassingen) om cross-talk onder radiosystemen te vermijden en een betrouwbare gegevensuitwisseling te garanderen. Passieve RFID-systemen gebruiken meestal ofwel het laag frequent (LF), hoog frequent (HF) of een ultrahoge frequentieband (UHF).

LF RFID-systemen gebruiken een bereik van 125 tot 134 kHz. Zij worden gekenmerkt door een beperkte leesafstand (zo’n 10 cm), maar bieden een betrouwbare en redelijk snelle oplossing voor de meeste standaard RFID-toepassingen. Omdat ze goed bestand zijn tegen vochtige en metalen omgevingen en beschikbaar zijn in vele, verschillende designs kunnen ze in zware industriële toepassingen worden ingezet, alsook voor toegangscontrole, magazijnbeheer of de identificatie en tracering van dieren in de voedingsketen.

HF RFID-systemen gebruiken de frequentie 13,56 MHz en worden gekenmerkt door een middelhoge tot hoge leessnelheid. Ze worden negatief beïnvloed door metalen omgevingen, maar zijn vrijwel ongevoelig voor vocht en water. Smartphones en tablets met NFC-interfaces kunnen dankzij een speciale functie als kosteneffectieve leesapparaten worden ingezet. Je vindt HF RFID terug in ticket- en betalingssystemen en datatransmissietoepassingen.

UHF RFID-systemen gebruiken frequentiebanden van 865 tot 928 MHz. Ze worden gekenmerkt door een zeer grote leesafstand (tot 12 m) en hoge leessnelheid. Omdat het UHF-frequentiebereik in het begin nogal gevoelig was voor storingen door metaal of vocht lag de uitdaging voor de producenten in de ontwikkeling van UHF-tags en leesapparaten die hiertegen bestand waren. Dankzij hun succes kon UHF zich voortdurend evolueren. Naast de indrukwekkende lees- en snelheidsprestaties van UHF-systemen, zijn ook de tags uiterst kosteneffectief—een andere reden waarom UHF snel aan populariteit won.

Zoals in het antwoord op vraag 2 werd uitgelegd, worden er wereldwijd drie verschillende frequentiebereiken gebruikt: LF, HF en UHF. De lage en hoge radiofrequentiebanden zijn voor het grootste deel gestandaardiseerd en hun gebruik verschilt niet veel van land tot land. De dingen worden echter interessanter wanneer men de snel groeiende UHF-markt in aanmerking neemt. Zoals hierboven vermeld, varieert de UHF-frequentieband van 865 tot 928 MHz. Dit is omdat UHF de allernieuwste norm is en slechts in de jaren negentig ontstond—daarom gebruiken verschillende gebieden nog steeds verschillende frequentiebereiken voor UHF-communicatie: de EU gebruikt 865 tot 868 MHz, terwijl Noord-Amerika verzendt op 902 tot 928 MHz en China opteerde voor 920,5 tot 924,5 MHz. Het kan nog jaren duren vooraleer overheden en instanties uiteindelijk een akkoord bereiken over een enkele UHF RFID-band. Tot dan zullen producenten apparaten in verschillende frequentiebereiken leveren voor verschillende gebieden. Pepperl+Fuchs biedt bijvoorbeeld haar F190 en F192 RFID UHF lees-/schrijfkoppen met identieke functionaliteit en design, maar met verschillende zendvermogens voor alle relevante frequentiebereiken.

Naast de invloed van vloeistoffen (die radiogolven absorberen) of metaal (dat ze reflecteert of weerkaatst) in de directe omgeving zijn er verscheidene andere factoren die een rol spelen in de prestatie van een RFID-systeem. Zo is bij kleine RFID-tags de leesafstand in overeenkomstige mate beperkt. Ook de snelheid waarmee de tags het leesapparaat voorbijgaan, kan het resultaat beïnvloeden. Bovendien moet ook de positionering van de tag en leesantenne tegenover elkaar in aanmerking worden genomen om een maximale leesafstand te garanderen. Andere RFID-scanners in de nabijheid kunnen de prestaties van de apparatuur eveneens beïnvloeden.

Zoals eerder vermeld, beïnvloedt water het vermogen van de apparatuur om tags op betrouwbare wijze te lezen. Als je van plan bent om RFID buiten te gebruiken, hou dan rekening met regen en sneeuw. Een ander, uiterst belangrijk criterium is natuurlijk de kwaliteit van de gebruikte RFID-apparatuur. Niet enkel de RFID-leeskop, tag en besturingseenheid moeten state-of-the-art zijn, maar ook de algemene kwaliteit van de volledige systeeminstallatie moet van eenzelfde, hoge standaard zijn om de beste resultaten te garanderen en het identificatieproces te optimaliseren.

Het gewenste leesbereik is een belangrijke factor die op zijn beurt de frequentie van het te kiezen systeem bepaalt. Denk bijvoorbeeld aan de montagelijn in een autofabriek: men gebruikt verschillende tags om de verschillende onderdelen aan te duiden. Het is fysiek onmogelijk om al deze tags te bereiken met de beperkte leesafstand die een LF RFID-systeem biedt. Als je bovendien een grotere hoeveelheid identificatiegegevens wil verzenden, is UHF wegens de zeer hoge zendsnelheid aangewezen. Stel je een bak met elektronische onderdelen op een automatische transportband voor. Elk onderdeel in de bak beschikt over een afzonderlijke tag, die een waaier aan productinformatie bevat. Zodra de bak binnen het bereik van de UHF-leeskop valt, wordt elk beetje informatie op alle onderdelen tegelijkertijd gelezen dankzij de “multitag scanfunctie.” Dit zijn slechts enkele van de typische voordelen die van UHF de ideale oplossing maken voor vrijwel alle industriële toepassingen op het gebied van product-tagging.

Een LF RFID-systeem is echter ideaal wanneer het erop aankomt goederen met een hoge waterinhoud te detecteren, zoals groenten of fruit. LF RFID-systemen hebben hun nut bewezen bij de identificatie van dieren in de voedingsketen, waar ze nu de standaardoplossing zijn. HF RFID-systemen zijn dan weer terug te vinden in ons dagelijks leven in de ondersteuning van contactloze communicatietoepassingen en vind je in bibliotheekboeken of persoonlijke ID- of chipkaarten.