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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 Bauplatz 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 handgestempelten Zeitkarten, die langwierig und fehleranfällig waren, haben wir ihnen eine elegante, effektive und vor allem automatisierte Lösung zur Verfügung gestellt. So funktioniert es:

Zuerst wurde ein RFID-Tag an jedem Mitarbeiter-Schutzhelm 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, wenn ein System so einfach funktioniert, aber es gibt viele Faktoren, die wir für dieses Projekt berücksichtigen mussten. Im Folgenden wird ausführlich erklärt, welche RFID-Technologie dahinter steht und worauf wir unsere Entscheidungen gestützt haben.

Der RFID-Tag

Wenn Sie sich für die Platzierung und den Tag-Typ in jeder Situation entscheiden, ist es wichtig, einige zu behalten
Faktoren im Hinterkopf:

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

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 sind in der Lage, UHF-Karten in Lanyards zu tragen oder Armbänder mit Tags zu versehen, um ihre Mitarbeiter zu verfolgen. Dieser Kunde wollte, dass der Anhänger am Helm des Angestellten angebracht wurde, ohne den Helm zu verändern, da dies die Integrität der Sicherheitsleistung des Helms beeinträchtigen könnte. Dies erforderte einen Tag, der flexibel genug war, um sich an den gekrümmten Helm anzupassen, und einen starken Klebstoff, der ihn unbegrenzt hielt.

Tag-Standort-Platzierung: Wir überlegten, den Tag auf der Innenseite des Hutes zu platzieren, um ihn besser zu schützen. Eine interessante Tatsache in Bezug auf RFID-Tags ist jedoch, dass sie unwirksam werden, wenn sie sich zu nah an einem menschlichen Körper befinden. Wasser, das 60% unseres Körpers ausmacht, nimmt HF-Energie auf. Wenn ein Tag auf der Innenseite des Hutes in der Nähe des Hinterkopfs platziert wird, würde dies wahrscheinlich den Lesebereich des Tags verringern. Um die Tag-Leistung zu verbessern, haben wir den Tag auf der Rückseite des Schutzhelms platziert. Dies würde zwar mehr exponiert bleiben, würde aber die Lesbarkeit der Tags zuverlässiger machen. Dieser Standort hatte den zusätzlichen Vorteil, dass wir durch geeignete Platzierung der Antennen besser zwischen Ein- und Ausgängen unterscheiden können.

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 wird die Antennenpolarisation betrachtet. UHF-RFID-passive Antennen können zirkular oder linear polarisiert sein. Linear polarisierte Antennen senden Radiofrequenz (RF) Wellen in einer einzigen Ebene, wodurch sie Tags lesen können, die korrekt weiter außen ausgerichtet sind. Zirkular polarisierte Antennen sind weniger von der Ausrichtung des Tags betroffen, haben aber eine kürzere maximale Reichweite.

Wenn Sie die Ausrichtung oder Höhe des Tags nicht zuverlässig vorhersagen können, liest eine kreisförmige Antenne Ihr Tag zuverlässiger, allerdings mit geringerer Reichweite. Im Fall des Tags am Helm kennen wir sowohl die ungefähre Höhe als auch die Ausrichtung des Tags, so dass uns eine lineare Antenne die beste Leistung lieferte. Angesichts der kurzen Entfernungsanforderungen 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 Job erforderlich sind und wie sie an jedem Ein- / Ausgangsort platziert werden müssen. Als grobe Schätzung deckt eine zirkular polarisierte Antenne einen 8-Fuß pro 8-Fußbereich in einer Entfernung von 8-Fuß vom Lesegerät ab. Um herauszufinden, wie viele Antennen benötigt werden, hängt die Mathematik Ihres Gebiets davon ab. Eine größere Überlappung bietet eine bessere Wahrscheinlichkeit, dass ein Tag nicht übersehen wird, wenn er vorbeigeht. Außerdem mussten die Eingangs- und Ausgangsantennen so weit entfernt sein, dass sie nicht miteinander in Konflikt geraten, sondern so nahe, dass kein Bereich im Durchgang außer Reichweite geriet. Für unser Szenario gibt es 2-Durchlaufportale und 2-Durchlaufportale. Für die fußbreiten 10-12-Durchgangsportale haben wir 4-Antennen und 2 auf jeder Seite der Einfahrt verwendet. Für die kleineren 4-5-Portos mit Fußbreite benötigen wir nur 2-Gesamtantennen mit 1-Antennen auf jeder Seite.

Das rundet alles zusammen! 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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