RFID Etiket Nedir? UHF RFID Etiket Türleri Nelerdir?

İçindekiler

1. RFID Etiketleri Nedir?
2. UHF RFID Etiketleri Nasıl Çalışır?
3. UHF RFID Etiketinin İçinde Ne Var?
4. Etiket Form Faktörleri
5. Etiket Konumlandırma
6. Etiket Ekleme Yöntemleri
7. Uygulama Yüzey Malzemeleri
8. Özel Özellikleri Etiketle
9. Etiket Okuma Aralığı ve Boyutu Arasındaki İlişki

RFID Etiketler Nedir?

RFID etiketler, öğeleri zaman içinde veya yaşam döngüleri boyunca tanımlamak veya izlemek için öğelere yerleştirilir. RFID etiketler, sağlık, perakende ve üretim gibi sektörlerdeki her tür nesneyi izlemek, varlıkları veya envanteri takip etmek için kullanılabilir. Bu kılavuz, bir RFID etiketine karar vermeden veya satın almadan önce göz önünde bulundurulması gereken ana hususları kapsar. Her etiket diğerinden önemli ölçüde farklılık gösterebilir; bu durum, en iyi sonuçları elde etmek için uygulamanıza benzer ortamlarda ve uygulamalarda çalışmak üzere tasarlanmış bir etiketin seçilmesini zorunlu kılar.

RFID Etiketleri Nasıl Çalışır?

RFID etiketler, elektromanyetik dalgalar yoluyla RFID okuyucuları ve antenleri ile iletişim kurar. Okuyucu/anten kombinasyonu, elektromanyetik radyo dalgalarını yakındaki RFID etiketlerine yönlendirir. RFID etiketinin anteni tarafından kullanılan dalgalardan gelen enerji, entegre devreye (IC) enerji veren etiketin merkezine doğru hareket eden bir akım oluşturur. IC açılır, enerjiyi bellek bankalarından gelen verilerle modüle eder ve etiketin anteni aracılığıyla bir sinyali geri yönlendirir. Okuyucuya/antene yanıt veren kalan, modüle edilmiş enerji “geri saçılım” olarak bilinir.

UHF RFID Etiketleri Hakkında Kısa Bilgiler:

• Çoğunun pili yoktur ve yalnızca elektromanyetik dalgalarla çalışır.
• Pilleri olanlar (Pil Destekli Pasif RFID Etiketleri ve Aktif RFID Etiketleri) çok daha uzun okuma aralıklarına ulaşabilirler.
• Barkodların aksine görüş hattı gerektirmezler.
• Etiketlerin RFID okuyucuyla eşleşme veya haberleşme şekline “geri saçılım” denir.
• Her bir etiket üzerinde “Çarpışma Önleme” adı verilen bir algoritma, okuma alanında birden fazla etiket varsa yanıtlanacak sırayı tanımlar.
• Okuma aralığı, etikete bağlı olarak inç ila 120 fit arasında değişebilir.
• Entegre devrenin (IC) dört bellek bankası vardır – EPC, TID, Kullanıcı, Ayrılmış.
• Her etiket türü, en iyi reaktansı sağlamak için benzersiz şekilli bir antene sahiptir.

UHF RFID Etiketinin İçinde Ne Var?

Temel bir UHF RFID etiketi, bir anten ve IC'den oluşur.

Anten – Bir etiketin anteni, etiket türüne özgüdür. Görevi RF dalgalarını almak, IC'ye enerji vermek ve ardından modüle edilmiş enerjiyi RFID antenine geri saçmaktır.

Tümleşik Devre (IC) – çip olarak da adlandırılan tümleşik devre, dört bellek bankasından oluşmaktadır. Bilgi işleme, bilgi gönderme ve alma, çarpışma önleme protokollerini içerir. Her IC türü benzersizdir. IC'ler arasındaki temel farklılık, ilgili bellek bankalarındaki bit sayısıdır.

Dört bellek bankası aşağıdaki gibidir:

• EPC Hafıza Bankası – Uzunluğu 96 ile 496 bit arasında değişebilen Elektronik Ürün Kodunu içerir. Bazı üreticiler rastgele, benzersiz bir sayı kullanırken, diğerleri rastgele yinelenen sayılar kullanır.
• Kullanıcı Hafıza Bankası – Kullanıcı hafıza bankası 32 bit ile 64k bit arasında değişebilir ve her IC'de bulunmaz. Etiket bir kullanıcı bellek bankasına sahipse, öğe hakkında kullanıcı tanımlı veriler için kullanılabilir. Bu, kalem tipi, son hizmet tarihi veya seri numarası gibi bilgiler olabilir.
• Ayrılmış Bellek Bankası – Ayrılmış bellek bankası, etiket belleğinin kullanıcı tarafından kilitlenmesini sağlayan ve görüntülemek veya düzenlemek için bir parola gerektiren erişim, kilit parolalarını içerir.
• TID Hafıza Bankası – TID hafıza bankası, üretici tarafından ayarlanan ve değiştirilemeyen rastgele, benzersiz bir sayı olan Etiket Tanımlayıcıyı içerir. Okuyucunun EPC yerine bu numarayı okuyabilmesi için okuyucu ayarlarının uyum sağlayacak şekilde değiştirilmesi gerekir.

Bir etiketin EPC numarasının benzersiz olmama ihtimali olduğundan, satın almadan önce kontrol edilmesi zorunludur. Spesifikasyonlar, "benzersiz, rastgele EPC numarası" veya "Benzersiz olduğu garanti edilmez" anlamına gelebilir. Benzersiz bir rastgele EPC numarası olmayan bir etiket satın alırsanız, yeni belirli bir numara ile yeniden kodlanması gerekebilir. RFID okuyucular, aynı EPC değerini paylaşan iki etiket arasında ayrım yapamaz.

Her etiketin EPC numarası, etiketin yanı sıra etiketlenen öğeyi tanımlamak için okunur. Herhangi bir yazılım kullanılmıyorsa, etiket sadece EPC numarasını okuyacaktır; ancak, yazılımı dahil ederek, bu numarayı bir isim, seri numarası ve hatta bir veri tabanındaki bir resim ile ilişkilendirmek mümkündür.

Etiket Form Faktörleri

Etiketler

Etiketler, kâğıt inceliği ve esnek olmasıyla karakterize edilen RFID etiketidir. Etiketler ile dolgular arasındaki temel fark, dolguların tipik olarak şeffaf olması ve yapışkanlı veya yapışkansız olarak üretilebilmesidir. Etiketlerin üzerlerine grafik veya metin basılabilmesi ve net bir şekilde okunabilmesi için kâğıt veya plastik bir yüzü vardır.

Genellikle form faktörü ve maliyet nedeniyle birlikte gruplandırılan etiketler uygun maliyetlidir. Daha yüksek miktarlarda satın alındığında etiket başına 0,10 ABD doları gibi düşük bir fiyata satın alınabilir. Bu etiketler birkaç bin adetlik rulolar halinde üretilir ve yazdırılıp kodlanmak üzere bir RFID yazıcıdan geçirilebilir.

Etiketler ve dolgular genellikle bir gramdan daha hafiftir. Uzunluk ve genişlik olarak yaklaşık ½ inçten az ile birkaç inç arasında değişir.

Sert Etiketler

UHF RFID sert etiketler, sert ve kâğıt inceliğinde etiketlerden daha kalın oldukları için bu şekilde sınıflandırılır. Sert etiketler polikarbonat, seramik, ABS, çelik, polistiren ve polipropilen gibi birçok malzemeden yapılır.

Daha sert oluşu ve daha büyük boyut nedeniyle, etiketlerden daha pahalıdır. Özelliklere bağlı olarak, sabit etiketler etiket başına 1 doların biraz altından etiket başına 15 doların üzerine kadar değişebilir. Tıpkı normal etiketler gibi bu etiketler de daha yüksek miktarlarda satın alındığında daha ucuz olabilir.

Sert etiketler boyut ve ağırlık bakımından büyük farklılıklar gösterir. En küçük etiketler yaklaşık 0,2 gramdır ve en büyük, sağlam sert etiketler 250 gramın üzerinde olabilir. Sert etiketlerin şekilleri ve boyutları büyük ölçüde değişir ve küçük bir kurşun kalem silgisinin boyutundan bir plaka boyutuna kadar değişebilir.

Etiket Konumlandırma

Etiket konumlandırma, bir etiket satın aldıktan sonra dikkate alınması gereken bir şey gibi görünse de hem karar verme aşamasında hem de satın alma sonrası aşamada önemlidir.

 Etiket konumlandırmanın dört ana yönünü vardır. Boyut, Yön, Açı ve Yerleşim. Bunları ifade eden SOAP kısaltmasıdır. Aşağıda ideal etiketi seçmek için nasıl kullanılacağı ve ne zaman dikkate alınacağı hakkında bilgiler bulunmaktadır.

Boyut

Satın alırken etiketin boyutu önemli bir husustur. Etiket boyutu, yalnızca etiketlenen nesnenin boyutuna uyması gerektiği için değil, aynı zamanda etiket boyutu ile okuma aralığı arasındaki korelasyon nedeniyle de önemlidir. Kısacası, etiket ne kadar büyük olursa, okuma aralığı o kadar uzun olur.

Oryantasyon

RFID sisteminin antenine göre etiketin yönü dikey, yatay veya başka şekilde, ideal okuma hızlarının elde edilmesinde kritik bir faktördür. En iyi okuma hızlarını üreten etiketin yönünü bulmak için etiketi düz bir yüzey üzerinde döndürün ve farklı yönlerde test edin. Not olarak, dairesel polarize antenler kullanmak, etiket yönlendirmesinden kaynaklanan sorunları azaltmaya yardımcı olur.

Açı

Etiketin açısı ne kadar dik olursa, okuma aralığı o kadar kısa olur. Mümkünse etiketin ön tarafının doğrudan antene baktığından emin olun. Küçük bir açı bile etiketin okuma aralığında bir azalmaya neden olabilir. Bu sorunu azaltmak için, etiketleri birden çok açıdan kaplamak için bir dizi anten kullanmak en iyisidir.

Atama

En iyi okumaları oluşturan noktayı bulmak için öğenin çeşitli noktalarında okunabilirliği test edin. Örneğin bir karton kutuda, antene/okuyucuya bakacak tarafı bulun ve ardından en iyi sonuçları veren tarafı bulmak için bu yüzün çeşitli yerlerinde test edin.

Etiket Ekleme Yöntemleri

Tam etikete bağlı olarak, tutturma yöntemleri, yapıştırıcı gibi yaygın biçimlerden, streç film gibi benzersiz yöntemlere kadar değişebilir.  etiketler, çoğu uygulamada kalıcı bir yapıştırıcı türü kullanırken sert etiketler, etiket türüne, ağırlığına, uygulamaya ve uygulama ortamına bağlı olarak değişiklik gösterir. Aşağıda, RFID etiketleri için yaygın olarak kullanılan ekleme yöntemlerinin bir listesi bulunmaktadır.

Hangi ek yönteminin kullanılacağına karar vermek etikete, öğeye ve uygulamaya bağlı olacaktır. Tüm uygulamalarda, bir ek yöntem seçmek, bir etiket seçmek kadar önemli olabilir. Bir ekleme yöntemi başarısız olursa, etiket öğeden düşerek öğeyi artık izlenemez hale getirir ve uygulama artık doğru olmaz.

Aşağıda, uygulamanız için doğru bağlantı yöntemini seçmeden önce düşünmeniz gereken birkaç husus bulunmaktadır.

Yüzey Alanı - Tıpkı bir arabayı pencere veya tampon çıkartması için hazırlamak gibi, öğenin yüzey alanı da etiketin yapıştırılması için hazırlanmalıdır. Yönteme bağlı olarak yüzeyin pürüzsüz, tozsuz ve susuz ve temiz olduğundan emin olun.

Maruz Kalma – Etiket uzun süreli UV ışığına, neme, titreşime, basınca veya kimyasallara maruz kalacaksa, tutturma yöntemi de maruz kalacaktır. Yukarıda sıralananlar gibi belirli çevresel koşullar, benzer koşullarda güvenilir olduğu kanıtlanmış özel tutturma yöntemlerine ihtiyaç duyacaktır.

Sıcaklık – Yukarıda maruz kalma bölümünde belirtildiği gibi, seçilen ekleme yönteminin etiketleme ortamınızla benzer koşullarda test edildiğinden emin olun. Aşırı sıcaklıkların, tutturma için kullanılan bileşik veya nesne üzerinde erime ve kırılgan hale gelme gibi etiketten farklı etkileri olacaktır.

Uygulama Ömrü – Öğenin etiketlenmesi gereken süreyi tutacak bir etiket ve ek yöntemi seçin. Bazı tutturma yöntemleri, kimyasal yapıya bağlı olarak zamanla yavaş yavaş bozulur. Etiketin öğede kalması için gereken süreyi sürdürebildiğinden emin olmak için seçilen ekleme yöntemini değerlendirin.

Uygulama Yüzey Malzemeleri

Etiketlenecek öğenin yüzeyi, etiket seçimini büyük ölçüde etkileyecektir ve birden fazla öğe yüzey türü varsa, her biri için farklı bir etiket seçilmelidir. Örneğin, bir uygulama varlıkların envanterini alıyorsa ve bir varlık metal ve diğeri plastik ise, bu iki öğenin büyük olasılıkla iki farklı RFID etiketiyle etiketlenmesi gerekecektir.

Bir nesnenin yüzey malzemesi önemlidir çünkü çoğu etiket, belirli malzemeler üzerinde kullanıldığında daha iyi performans gösterecek şekilde üretici tarafından ayarlanmıştır. Etiketin anteni, sinyal gönderme ve alma şekli nedeniyle üzerine yerleştirildiği malzemenin türüne karşı çok hassastır. Uyumsuz türde bir yüzey malzemesine etiket eklemek, daha düşük okuma aralığına, daha düşük okuma hızına veya hiç okuma olmamasına neden olabilir.

Yanlış tipte RFID etiketi ile etiketlendiğinde okuma aralığını engelleyen en iyi bilinen yüzey malzemesi metaldir. Metal, iki nedenden dolayı RFID ile ilgili sorunlara neden olur. Birincisi, metal RFID dalgalarını yansıtır. İkincisi, RFID etiketleri metal gibi yüksek dielektrikli yüzeylerde değil, düşük dielektrikli yüzeylerde (plastik, ahşap, karton) çalışacak şekilde üretilir. Bu sorunu çözmenin iki kolay yolu vardır. Ya yerleşik, düşük dielektrik desteği olan veya buna göre ayarlanmış metal montajlı bir etiket satın alın ya da bir etiket satın alıp aralarına köpük gibi düşük dielektrikli bir malzeme yerleştirin.

Özel Özellikleri Etiketle

Neredeyse tüm UHF RFID etiketleri, onları belirli uygulamalar veya ortamlar için çekici kılan özel özelliklere sahiptir. Çoğu zaman, bu özel özellikler ideal etiket aramasını daraltmaya yardımcı olur.

Etiketlerin yalnızca birkaç özellik seçeneği varken, sert etiketlerin birkaç özelliği vardır. Bu da genellikle daha yüksek maliyetlerini açıklar. Aşağıda, etiketlerde veya sert etiketlerde bulunabilecek özel özellikler ve bunların nasıl kullanıldığına ilişkin bilgiler bulunmaktadır.

• Aşırı sıcaklıklara dayanıklılık – Bu yeteneğe sahip etiketler, dondurucularda veya soğuk ortamlarda (-50°C'ye kadar) veya yüksek sıcaklıktaki ortamlarda (250°C'ye kadar) öğeleri etiketlemek için kullanılabilir.
• Metale monte edilebilir – Metale monte edilebilen birkaç etiket mevcuttur, ancak metal montajlı RFID etiketlerinin çoğu sert etiketlerdir. Bu etiketler metal üzerinde iyi çalışacak şekilde ayarlanmıştır. Metal nesneyi metal olmayan monte edilebilir etiketten ayırmak için bir aralayıcı kullanılmadıkça metal öğeleri etiketlerken kullanılmalıdır. Özellikle metal üzeri uygulamalar için yapılmış etiketler, üretim sonrası eklenen aralayıcılara göre daha iyi okuma aralığı elde etme eğilimindedir.
• Basılabilirlik – Doğrudan bir etiketin yüzüne yazdırabilme özelliği, etiketlerin görsel olarak tanımlanmasına veya pazarlama amaçlarını desteklemesine olanak tanıyan etiketlerin benzersiz bir özelliğidir. Çoğu RFID etiket, büyük ölçekli işlemler için çok uygun olan bir RFID yazıcıdan çalıştırılabilir. Not olarak, sert RFID etiketlerine doğrudan yazdırmak mümkün olmasa da çoğu hala manuel olarak uygulanan bir etiketi veya çıkartmayı destekleyebilir.

• Gömülebilirlik – Bir öğenin içine gömülebilme özelliği, etiketin potansiyel olarak kırılabileceği veya öğenin kullanımının önüne geçebileceği bazı zorlu uygulamalarda çok kullanışlıdır. Yerleştirilebilir uygulamaların çoğu ahşap veya metal içerir. Etiketleri metale gömmenin anahtarı, okuyucu/etiket iletişimine izin vermek için etiketin yalnızca üç tarafının metalle kaplandığından ve bir tarafının açık bırakıldığından emin olmaktır. 
• Darbeye dayanıklılık – İnşaat alanları gibi bazı zorlu uygulama ortamları, diğer nesnelerden gelen darbelere dayanabilecek etiketlere ihtiyaç duyar. Darbeye dayanıklı olmayan sert etiketler, kırılmadan ve etiket çalışmayı durdurmadan önce çok fazla darbeye dayanamaz.
• Titreşim direnci – Araçlardaki, trenlerdeki ve belirli makine türlerindeki titreşim, yalnızca RFID okuyucular için değil, etiketler için de sorunlu olabilir. Yoğun, sabit titreşimlerin, bu tür tekrarlayan, yüksek yoğunluklu harekete dayanabilecek bir etiket kullanılarak hafifletilmesi gerekir.
• Özelleştirilebilir – Çoğu etiket grafik, metin veya renklerle özelleştirilebilir, ancak diğer etiketler belirli bir şekil ve form faktörüne, malzeme türüne göre özelleştirilebilir. Etiketlenen öğeye bağlı olarak özel bir yapışkan verilebilir. Bazı sert etiketlere ayrıca özel bir yapıştırıcı verilebilir. Etiketler elle uygulanabilir veya belirli renklerde üretilebilir. Minimum sipariş miktarı genellikle mevcuttur, ancak gerçekten özelleştirilebilir etiketler, uygulamanın ihtiyaçlarına göre tasarlanabilir ve şekillendirilebilir.
• Otoklavlanabilir- Otoklav, kullanımdan sonra aletleri sterilize etmek için sağlık alanında sıklıkla kullanılan bir makine parçasıdır. Normal RFID etiketleri, sterilizasyon işleminin ısısına dayanamaz, bu nedenle bu uygulamalar için otoklavlanabilir bir etiket seçmek gerekir.
• UV direnci – Etiketlenen öğenin UV dalgalarına maruz kaldığında önemli bir süre harcayacağı uygulamalarda, etiketin yüzünde basılı bilgiler varsa, seçilen etiketin UV ışınlarına karşı dayanıklı olması gerekir. Bu, uzun süre güneş ışığından korunmayan basılı etiketleri içerir.
• ATEX sertifikalı – ATEX sertifikası, RFID etiketlerinin patlayıcı atmosfere sahip ortamlarda kullanım için onaylandığı anlamına gelir. Bu etiketler, yanıcı gazlar veya buharlar açığa çıkaran faaliyetlere sahip madenler veya işyerleri gibi ortamlardaki uygulamalar için kullanılır.
• Kimyasal Direnç – Kimyasal direnç, havadaki ve su bazlı kimyasalların mevcudiyetinde kullanılan bir özelliktir, böylece etiket bozulmaz.
• Giriş Koruması – Toz/kir veya su ile ilgili uygulamalar için, bir etiket seçmeden önce giriş koruma derecelendirmelerinin kontrol edilmesi son derece önemlidir. IP derecesinin ilk hanesi 0- 6 olacaktır ve kir toz gibi katı maddelere karşı korumayı gösterir. IP derecesinin ikinci hanesi 0 – 9 olacaktır ve su gibi sıvılara karşı koruma seviyesidir. Etiketler için en yüksek IP derecelendirmesi, sıvılarla doğrudan veya dolaylı temasa bağlı olarak 67, 68 veya 69 derece olacaktır.
• Yüksek Bellek – Daha yüksek bir Kullanıcı veya EPC belleğiyle kullanılabilen etiketler, hizmet tarihleri ​​ve eksiksiz öğe tanımlaması gibi etiket üzerinde artırılmış verileri depolamak için kullanılabilir. Süre, yüksek bellek bazı uygulamalar için iyidir, çoğu RFID sistemi, etiket kimliğini yazılım yoluyla aynı bilgileri içeren bir veritabanında ilişkilendirir. Bu, etiket üzerindeki belleği boşaltır ve etiketin daha hızlı okunmasını sağlar.

Etiket Okuma Aralığı ve Boyutu Arasındaki İlişki

UHF RFID etiketleriyle ilgili en büyük yanılgılardan biri, boyut, malzeme veya etiketli öğelerden bağımsız olarak tüm etiketlerin yaklaşık olarak aynı okuma aralığına sahip olmasıdır. Gerçekte, tüm bu faktörler bir etiketin genel okuma aralığını belirlemek için birleşir, ancak etiketin boyutu en etkili bileşendir.

Küçük antenlerin küçük etiketlere sığması için küçük olması gerekmesi nedeniyle, tipik büyük etiketlerin mesafesinin yalnızca çok küçük bir bölümünde veri gönderip alabilirler. En küçük UHF etiketlerinden bazıları yalnızca birkaç inç uzaklıktan okunabilir. Genel olarak konuşursak, okuma aralığı etiketin boyutu arttıkça artar ve en büyük pasif etiketlerin bazıları 35 metreden (115 fit) fazla okuyabilir.

Okuma aralığı ve boyut arasındaki korelasyon, ideal etiketi bulmak için her uygulama arasında bir uzlaşma olması gerektiğini gösterir. Takım izleme gibi bazı uygulamalarda, etiketlenecek nesneler o kadar küçük olabilir ki, bu boyut tartışılamaz. Bu nedenle, o uygulama için etiketlerin yalnızca kısa bir okuma mesafesi olacaktır. Yüzey alanı açısından daha uygun olan öğeleri takip ederken, orta ila uzun menzilli bir etiket seçilebilir ve boyut ile okuma aralığı arasında daha iyi bir denge sağlanır. Uygulamanız için RFID'nin doğru olup olmadığı veya RFID etiketleri hakkında ek sorularınız varsa, bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.