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RFID macht die Zeitmessung an der Baustelle schmerzlos

Automatisierung; Genau darum geht es bei moderner Technologie!

Gleisbauzeit
Gleisbauzeit

Vor kurzem wurde Telaeris gebeten, die Zeitnahme der Mitarbeiter für einen Bauhof mithilfe der RFID-Technologie (Radio Frequency Identification) zu vereinfachen. Das Unternehmen hatte 3000 Mitarbeiter und wollte wissen, wer auf der Baustelle war und wann sie kamen und gingen. Anstelle von handgestanzten Zeitkarten, die langwierig und fehleranfällig waren, haben wir ihnen eine elegante, effektive und vor allem automatisierte Lösung zur Verfügung gestellt. So hat es funktioniert:

Zunächst wurde auf jedem Mitarbeiter-Schutzhelm ein RFID-Tag angebracht.

Als nächstes platzierten wir zwei UHF-RFID-Antennen mit großer Reichweite an jedem Tor. Während jeder Mitarbeiter das Tor und die Antennen durchquerte, erfassten die Leser die Mitarbeiteranweisungen und Markierungsinformationen.

Schließlich werden alle diese Daten automatisch in unsere Datenbank eingegeben XPressEntry System und Datenbank. Wir verfolgen genau jeden Mitarbeitereingang und -ausgang jeden Tag, um ihre tägliche Zeit zu berechnen. Wichtiger ist jedoch, dass wir fortlaufend berücksichtigen, wer vor Ort ist. So weiß der Arbeitgeber im Notfall sofort, wer am Arbeitsplatz ist, und verbessert so die Sicherheit der Mitarbeiter.

Das ist es!

Es ist schön, eine Systemfunktion so einfach zu haben, aber es gibt viele Faktoren, die wir für dieses Projekt berücksichtigen mussten. Im Folgenden finden Sie eine ausführliche Erläuterung der dahinter stehenden RFID-Technologie und der Grundlage unserer Auswahl.

Der RFID-Tag

Bei der Auswahl der Tag-Platzierung und des Tag-Typs für jede Situation ist es wichtig, einige zu behalten
Faktoren im Hinterkopf:

Anwendungsfallumgebung: In der Anwendung dieses Kunden sollte das Etikett regelmäßig den Elementen ausgesetzt sein - insbesondere Sonne und Regen. Es musste robust genug sein, um eine längere Exposition auszuhalten.

Erforderliche Tag-Haltbarkeit: Da es sich um ein Bauunternehmen handelte, wussten wir, dass diese Tags jeden Tag Schmutz, Staub und Öl ausgesetzt sein würden. Darüber hinaus haben wir erwartet, dass die Tags durch die harte Arbeit der Angestellten ziemlich oft geknackt werden könnten.

HID Slimflex Tag
HID Slimflex Tag

Montageanforderungen: Einige Kunden können UHF-Karten in Lanyards tragen oder Armbänder mit Tags versehen, um ihre Mitarbeiter zu verfolgen. Dieser Kunde wollte, dass das Etikett am Schutzhelm des Mitarbeiters angebracht wird, ohne den Helm zu modifizieren, da dies die Integrität der Sicherheitsleistung des Helms beeinträchtigen könnte. Dies erforderte ein Etikett, das flexibel genug war, um sich dem gebogenen Helm anzupassen, und einen starken Klebstoff, der ihn unbegrenzt halten würde.

Tag-Standort-Platzierung: Wir haben darüber nachgedacht, das Etikett auf der Innenseite des Hutes anzubringen, um ihn besser zu schützen. Eine interessante Tatsache bei RFID-Tags ist jedoch, dass sie unwirksam werden, wenn sie sich zu nahe am menschlichen Körper befinden. Wasser, das 60% unseres Körpers ausmacht, absorbiert HF-Energie. Wenn ein Etikett auf der Innenseite des Hutes in der Nähe des Hinterkopfs angebracht wird, verringert sich wahrscheinlich die Lesebereich des Etiketts. Um die Tag-Leistung zu verbessern, haben wir das Tag außerhalb des Schutzhelms angebracht. Dies würde es zwar exponierter machen, aber eine zuverlässigere Lesbarkeit der Tags bieten. Dieser Standort hatte den zusätzlichen Vorteil, dass wir durch geeignete Platzierung der Antennen besser zwischen Ein- und Ausgängen unterscheiden konnten.

Um unsere Anforderungen zu erfüllen, haben wir uns für ein Tag aus der HID SlimFex-Linie von UHF-Tags entschieden. Dieser Tag ist flexibel und langlebig, mit großen Leseeigenschaften.

Die Antenne

Ähnlich wie bei der Auswahl von Tags müssen bei der Entscheidung über Antenneneigenschaften, Polarisation, Anzahl und Platzierung der Antenne einige Überlegungen angestellt werden.

Charakteristik: Wir mussten Antennengewinn und -breite untersuchen. Verstärkung ist die relative Stärke der Energie, die eine Antenne übertragen kann. Die Strahlbreite beschreibt den Bereich, in dem eine Antenne ein Tag lesen kann. Beide Faktoren hängen mit der Entfernung zusammen, die ein Tag von einer Antenne gelesen werden kann. Das Bestimmen der Verstärkung und der Strahlbreite, die für eine Anwendung erforderlich sind, kann den Unterschied zwischen Erfolg und Fehlschlag in einer Installation ausmachen. Zum Beispiel, wenn Sie versuchen, eine Person als zu verfolgen

Strahlbreite und Verstärkung
Strahlbreite und Verstärkung

Sie gehen an einer Tür vorbei, wollen sie aber nicht durch die Wand lesen, Sie wünschen eine breite Breite und einen mittleren Gewinn. Für eine Fahrzeuganwendung sind eine hohe Verstärkung und eine enge Strahlbreite wahrscheinlicher erwünscht.

Polarisation: Als nächstes ist die Antennenpolarisation zu berücksichtigen. UHF-RFID-Passivantennen können zirkular oder linear polarisiert sein. Linear polarisierte Antennen senden Hochfrequenzwellen (RF) in einer einzigen Ebene, sodass sie Tags lesen können, die weiter außen korrekt ausgerichtet sind. Zirkular polarisierte Antennen werden von der Ausrichtung des Tags weniger beeinflusst, haben jedoch eine kürzere maximale Reichweite.

Wenn Sie die Ausrichtung oder Höhe des Tags nicht konsistent vorhersagen können, liest eine kreisförmige Antenne Ihr Tag zuverlässiger, wenn auch mit einer kürzeren Reichweite. Im Fall des Tags auf dem Helm kennen wir sowohl die ungefähre Höhe als auch die Ausrichtung des Tags, sodass eine lineare Antenne die beste Leistung erbrachte. Angesichts der Kurzstreckenanforderungen ergaben beide Typen jedoch eine mehr als zufriedenstellende Lesereichweite.

Polarisation
Lineare vs zirkular polarisierte Antenne (Quelle www.ti.com)

Anzahl und Platzierung: Schließlich müssen wir entscheiden, wie viele Antennen für den Auftrag erforderlich sind und wie sie an jedem Eingangs- / Ausgangsort platziert werden sollen. Als grobe Schätzung deckt eine zirkular polarisierte Antenne einen Bereich von 8 Fuß mal 8 Fuß in einem Bereich von 8 Fuß vom Lesegerät ab. Das Herausfinden der Anzahl der benötigten Antennen hängt dann von der Mathematik Ihres abzudeckenden Gebiets ab. Eine größere Überlappung erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass ein Tag im Vorbeigehen nicht übersehen wird. Außerdem mussten die Eingangs- und Ausgangsantennen weit genug entfernt sein, damit sie nicht miteinander in Konflikt stehen, sondern nahe genug, damit kein Bereich im Durchgang außerhalb der Reichweite lag. In unserem Szenario gibt es 2 Durchfahrtsportale und 2 Durchgangsportale. Für die 10-12 Fuß breite Fahrt durch Portale verwendeten wir 4 Antennen, 2 auf jeder Seite der Auffahrt. Für den kleineren 4 bis 5 Fuß breiten Durchgang durch Portale benötigten wir nur 2 Gesamtantennen mit 1 Antenne auf jeder Seite.

Das schließt alles ab! Wir freuen uns sehr über dieses Projekt und können es kaum erwarten zu sehen, wie sehr es den Alltag der Mitarbeiter verbessern wird, die es nutzen werden!

XPressEntry

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