RFID technologie

Identificatie, Classificatie en Registratie

Deze processen spelen een belangrijke rol in elk aspect tav economisch activiteiten, van fabricage en transport tot commercie.

Het Trovan® RFID systeem levert:

  • betrouwbare werking in zware omgevingen, vocht, stof, vuil etc.
  • snelheid
  • contact loze identificatie van opjecten met onderhouds vrije passieve transponders

 

Het systeem is kosten effectief en is daardoor breed inzetbaar in vele applicaties om daarmee het proces te optimaliseren. Er is een breed programma ontwikkeld aan decoders, antennes en transponders om zo aan nagenoeg elke vraag een oplossing te kunnen beiden.

Hoe werkt het?

Het systeem bestaat uit 2 componenten:
De transponder (code drager) wordt bevestigd aan het te identificeren object. De transponder bevat geen batterijen en is hermetisch afgesloten in een behuizing dat bestand is tegen de zwaarste condities. De transponder is volledig onderhoudsvrij en heeft in principe een onbeperkte levensduur. De permanent bij fabricage geprogrammeerde code is uniek, niet te vervalsen en kan niet worden gewijzigd of verwijderd. Transponders zijn leverbaar in vele vormen en afmetingen zodat voor elke applicatie er wel een geschikte transponder leverbaar is.

De antenne activeert de transponder dmv een electromagnetisch veld waarna de transponder start met het uitsturen van zijn unieke ID nummer. Het activeren van de transponder en ontvangen van de data gebeurt full duplex. De ontvangen data wordt dan door de decoder gedecodeerd. Betrouwbare, snelle code overdracht is verzekerd door gerbruik te maken van de PSK (Phase Shift Key) modulatie techniek en een geintergreerde pariteiten controle.

Voordelen van de Trovan® Passieve Transponder Technologie

Geen contact, onvervalsbare identificatie, geen gedupliceerde ID nummers, transponder hoeft niet zichtbaar te zijn.

Het principe van electromagnetische transmissie in samenwerking met de PSK modulatie techniek zorgen voor een snelle en zekere uitlezen van de transponder van elke unieke code. De leessnelheid van een hand scanner is bijv. 24ms. Afhankelijk van de decoder, antenne en transponder combinatie zijn uitleesafstanden tot 1.15m haalbaar, dit door niet metallische vaste stoffen en vloeistoffen heen. Zelfs een transponder gemonteerd op metaal of verzonken in metaal met 1 zijde van de transponder nog zichtbaar kan worden uitgelezen.

Code beveiliging en uniciteit

De transponder bevat een 39 bits code. Dit komt overeen met: 239 = meer dan 500 biljoen
unieke codes.

Het programmeren

Het programmeren van de microchip gebeurt centraal tijdens productie. Dit gebeurt dmv een laser waardoor het naderhand vervalsen, aanpassen, wissen etc. van de ID code volledig wordt uitgesloten. De 10 digit hexadecimale code wordt opgeslagen in een diode matrix op de microchip. Ivm de data beveiliging en om naderhand aanpassing van de ID code uit te sluiten, worden de corresponderende diode overgangen niet electrisch verbroken maar volledig verwijderd door een laser. Door deze manier van programmeren is het onmogelijk naderhand de ID code te wijzigen etc. dmv electrisch invloeden van buitenaf. De enig manier om de Trovan® transponder te vernietigen is door deze met een mechanische kracht van buitenaf te vernietigen. Verder is door deze methode te garanderen dat elke ID code maar éénmaal wordt geproduceerd en dus wereldwijd uniek. Complexe automatische test methoden verzekeren dat er geen dubbele ID codes kunnen voorkomen in welk transponder type dan ook en voldoen aan de specificaties om ze correct uit te kunnen lezen.

Klein maar efficient – micro transponders

In tal van applicaties zoals vee, gezelschapsdieren, vissen etc. vereisen een zeer kleine transponder. Dankzij micro electronica zitten alle benodigde functies en componenten, behalve de antenne, samen op een zeer kleine chip van maar 1x1mm.

Micro mechanica – de transponder antenne

Voor de optimale werking moet de antenne in de transponder in resonantie zijn bij de door de zendantenne uitgezonden frequentie. Lange golf data transmissie vereisen een hoge inductiviteit, dit betekend een duizendtal aan windingen, wat alleen kan worden gerealiseerd door het gebruik van de beste en dunste koperdraad. Een koperdraad ter dikte van een haar zou nog steeds te dik zijn. De werkelijk gebruikte draaddikte is 1/17000mm, 1/5 deel van een menselijk haar.
Het exacte wikkelen van de antenne spoel en het direct lassen van de draad aan de chip met deze zeer dunne koperdraad is zeer lastig te noemen en productie technische een uitdaging. Zeker gezien het feit dat kosten effectieve serie productie essentieel is om de transponder in de juiste kwaliteit/prijs verhouding aan te kunnen bieden. Klant specifieke productie machines zijn hiervoor ontwikkeld om deze taak aan te kunnen.

Transponders voor elke toepassing – robuust en luchtdicht

Zware omstandigheden in de industrie, consumenten, agrarische sector, logistiek en transport vragen om een robuuste transponder behuizing. Het juiste functioneren van de transponder staat natuurlijk voorop. Daarom zijn de kleinste transponders die speciaal zijn ontwikkeld voor de dier identificatie verpakt in een bio-glas capsule welke bestand is tegen het lichaamsvocht. De transponder kan steriel worden voorverpakt incl. de naald. De behuizingen van de industriële transponders zijn gemaakt van een robuuste, quartz gevulde epoxy hars. Dit geeft aanvullend op de eerder genoemde bescherming tegen stof, vuil, vet en verschillende chemicaliën een effectieve bescherming tegen schokken en vibratie en wordt daarbij het functioneren over een breed temperatuurbereik van -40°C tot +180°C over een bepaalde tijd gewaarborgd.

Transponder activatie – Full Duplex mode

De scanner voorziet de transponder van energie waarbij de transponder start met het verzenden van zijn ID nummer. Het proces van activeren en het daarbij zenden van het ID gaat in full duplex mode, wat betekend dat het activeren, zenden en ontvangen van het ID nummer tegelijkertijd gebeurd. Dit zorgt voor en zeer korte leestijd. Wanneer de antenne wordt uitgeschakeld, stopt de transponder ook direct met het zenden van het ID nummer.

Scanner – principe

Om de best mogelijk leesafstand te bereiken moet de antenne de transponder van voldoende energie voorzien. Daarbij zijn de eisen voor de ontvangst zijde: hoge gevoeligheid en selectiviteit voor de te ontvangen frequentie. De ontvangst frequentie waarop het ID nummer wordt verstuurd is daarbij altijd gelijk aan de zendfrequentie van de antenne gedeeld door twee.

Verschillen tussen enkel- en meervoudige spoel antenne

Er zijn twee soorten antennes. Enkel- en meervoudige spoel antennes. Welk antenne type kan worden toegepast in welke situatie? En met welke decoder?

Enkelvoudige spoel:
De antenne met de enkelvoudige spoel wordt gebruikt om het elektromagnetische veld te genereren en daarbij via dezelfde spoel ook de data van de transponder retour te ontvangen op het moment dat deze wordt geactiveerd door het veld. Deze antennes zijn relatief eenvoudig en daarmee ook laag geprijsd. De maximaal te bereiken leesafstand is daarbij geringer in vergelijking met de meervoudige antennes.

De vorm van de antenne is nagenoeg vrij en kan varieren van rond, rechthoekig, buikvormig etc. Zolang de zelfinductie van de spoel ca. 0.37mH bedraagt zal de LC kring gaan oscilleren op de gewenste frequentie en zal er een elektromagnetisch veld ontstaan. Dit type antenne wordt toegepast voor het identificeren van kippen, vogels, vissen, trolleys, personen etc. In alle toepassingen met deze antenne betreft het een situatie waar niet de grootste leesafstand een vereiste is of waar de transponder door de antenne moet passeren. Bijv. vogels door een ronde loop antenne. De enkelvoudig lucht- of ferriet antennes kunnen ook direct op een metalen ondergrond worden gemonteerd, hoewel dit dan wel de maximaal haalbare leesafstand reduceerd. Een enkelvoudige antenne spoel kan direct worden aangesloten op de LID665 en LID608 decoder. Op de LID650 is het ook mogelijk indien de additionele TM613 antenne besturingsprint is geinstalleerd.

Meervoudige spoel:
Het grote voordeel van dit type antenne is de superieure leesafstand. Een meervoudig systeem bestaat uit een zendspoel en één of twee aparte ontvangst spoelen. De ontvangst spoelen worden dusdanig geplaatst en aangesloten dat het zendsignaal uit de zendspoel in de ontvangst spoelen wordt genivelleerd. Dit voorfilteren maakt het mogelijk een zeer gevoelig elektronisch filter te gebruiken waardoor het mogelijk is de transponder op een grotere afstand te detecteren en uit te lezen.

Met een meervoudige antenne spoel is er altijd een zgn. ‘hotspot’ en ‘coldspot’. Een hotspot is de locatie waar de uitleesafstand optimaal is. Dit heeft te maken met de natuurkundig vast gelegde wetten van de richting van magnetische veldlijnen, de positie en richting van de transponder tov deze veldlijnen en tevens de richting en positie van de transponder tov de ontvangstspoelen.

De leverbare meervoudige antennes zijn:

  • ANT610
  • ANT611
  • ANT612

Meervoudige antenne spoelen kunnen worden aangesloten op de LID650 en LID608 en zijn toepasbaar in eigenlijk alle denkbare applicaties. De antennes hebben een standaard kabellengte van 4 meter, maar deze lengte mag worden ingekort.

Specificaties:

Nominale zendfrequentie: 128 kHz
Ontvangstfrequentie: zendfreqentie/2
Overdrachtsnelheid: 8kbit/s
Codering: Manchester code
Modulatie: 180° PSK
Synchronisatie: 8 bit flag
Error detectie en correctie: 17 bit
Data telegram: 64 bit
Leestijd: 24 ms