UHFタグ選定、現場条件に合っていますか？ 読み取り性能を左右する6つのポイント

Your Global Automation Partner 適切なUHFタグを選 択する際に考慮すべ き6つの要因 RFIDシステムのタグ固有の要件 Whitepaper | 200101

目次 用途に対して適切なUHFタグを選択する方法。 3 周波数範囲 3 識別される物体の材質 4 タグのサイズおよび位置 5 タグデザイン 5 メモリバッファまたはサイズ 6 最適な取り付け方法 7 WP 01/2020 | 2

用途に対して適切なUHFタグを選択 する方法。 特に高い周波数でUHF RFIDシステムを使用すると、数メートルの読み取り範囲 が実現されます。タグは、エアインターフェースを介した通信がISO/IEC 18000- 63（EPCグローバルクラス1第2世代）に従って定義されており、この読み取り範 囲において決定的な役割を果たします。ただし、選択したタグが用途に適してい ない場合、プロセスを支えるのに十分な耐久性がない場合、または（読み取り 範囲の点で）必要なパフォーマンスを提供しない場合、RFIDシステムの読み取 り速度が低くなりすぎるか、システム全体で障害が発生することがあります。こ のため、関連するプロセスの技術的要求と物理的条件を可能な限り詳細に理 解する必要があります。このようなさまざまな産業や用途の条件は、タグ固有の さまざまな要件を生み出し、デザインやメモリサイズなどの側面に影響を与え ます。UHF RFIDシステムは、使用される用途がずっと増えてきているため、適切 なタグを選択するプロセスがますます複雑になってきています。 周波数範囲 North America Russia 902 … 928 MHz 866 … 868 MHz Europe 865 … 868 MHz Japan 917 … 920 MHz Brazil 902 … 907,5 MHz Australia 915 … 928 MHz 920 … 926 MHz 質問 タグが使用される地域はどこですか？ 基本的に3つのバリアントがあります ■ ETS（I 欧州電気通信標準化機構）：タグが、周波数範囲865～868 MHz用に最 適化されている。この範囲は、ヨーロッパ、ロシア、インドなどで使用されてい ます。 ■ FCC（連邦通信委員会）：タグが、周波数範囲 902～928 MHz用に最適化され ている。この範囲は、米国およびアジアで使用されています。 ■ グローバル：タグが、860～960 MHzの広い周波数範囲で機能し、すべての国 際的地域で使用できる。 タグを選択するときは、どこでタグが使用されるかを知ることが重要です。 WP 01/2020 | 3

潜在的な用途シナリオ ■ タグが、ヨーロッパのプラントで使用されている。タグが、生産の終了後、読み 取られるときも常に同じ地域のままである。このシナリオでは、ETSIバリアン トが必要です。 ■ タグが、ヨーロッパでの生産の終了後、製品から取り外されない。代わりに、製 品が米国のサイトに送られ、タグデータがそこで読み込まれる。このシナリオ では、グローバルバリアントが必要です。 識別される物体の材質 質問 自分のプロセスや用途に対して適切なタグのタイプは何ですか？ タグを選択するときは、タグが取り付けられる面を考慮することが重要です。特 定の状況では、取り付け面の導電性によって読み取り/書き込み範囲が大幅に 縮小されることがあります。例えば、金属面に従来の紙ラベルが取り付けられて いる場合、アンテナの端部が短絡します。その結果、タグにエネルギーが供給さ れず、タグを読み取ることができなくなります。電界を抑制するその他の材質お よび物質には、次のものがあります。 ■ 液体 ■ 木材 ■ 繊維 ■ 樹脂 一部の用途の場合、タグのデータシートに特別な要件が記載されています ■ 「On metal」（金属上）：これらのタグは、金属への取り付けに適しています。 タグ内の絶縁材により、アンテナの端部の短絡が防止されます。On metalの タグは、より狭い周波数範囲で機能することが多いことに注意することが重要 です。このため、ETSIおよびFCC周波数範囲には異なるバージョンが使用可能 です。 ■ 高温：特定のプロセスでは、タグは大きな温度変動を受ける場合があります。 このため、タグを選択する前に、予期すべき動作温度および保管温度を知り、 高温は偶発的に発生するのか定期的に発生するのかを知ることが重要です。 用途において、タグがどのくらいの速度で加熱または冷却されるかをテストす る必要があります。この状況では、予期されるサイクル数と、それによるタグの 寿命予測への影響を考慮することが必要です。 WP 01/2020 | 4

RTI追跡：通い箱の明確な識別。一部のハードタグは、金属に直 スキッドコンベアのシームレスな追跡（塗装工場でのすべての生 接取り付けることにも適しています。 産ステップ中も追跡）。高温タグは、スキッドにしっかりと取り付 けられたままであり、外部からの影響を受けません。 タグのサイズおよび位置 質問 タグは、どのくらいの大きさにすることができますか？また、どのくらいの大きさ にする必要がありますか？タグは、どこに取り付けることができますか？ これは、次のことに依存します。 ■ タグが付けられる物体の物理的なサイズとその特性（樹脂、金属、ガラスなど） ■ 必要な読み取り範囲。一般的には、タグの集積回路（IC）に加えて、タグ上のア ンテナ構造のサイズが読み取り範囲に大きな影響を与えます。 タグデザイン 質問 タグは、どのボディスタイルを持ちますか？ タグは、アプリケーション環境、周囲条件、さまざまな目的を満たす能力に基づ いて、いくつかのボディスタイルで提供されます ■ ラベル：アンテナおよびチップが、薄い基層に配置され、薄いフィルムや印字 可能な紙で覆われる。このタイプのタグは、非常に限られた範囲内でのみ機 械的ストレスから保護されます。このタグが衝撃や曲げの結果として変形した 場合、アンテナとチップ間の接続部が切断され、タグが機能しなくなるリスク があります。 UHF RFIDスマートラベル WP 01/2020 | 5

■ ハードタグ：これらのタグは、IP69Kまでの高い保護等級に準拠し、多くの物質 に対する耐性がある材質で作られ、長い耐用年数を経ても、亀裂、破れ、また は他の損傷を示しません。 UHF RFIDハードタグ ■ センサタグ：センサとRFIDタグ（ラベルとハードタグ）を組み合わせることは、 興味深いテクニカルソリューションです。この場合、タグの一般的なコンポーネ ント（通常、アンテナとIC）は、さまざまな測定を実行するための電子機器によ って強化されています。温度および湿度測定は、多くの場合、センサタグによっ て実行されます。 メモリバッファまたはサイズ 質問 顧客が保存する必要のあるデータの量はどのくらいですか？どのようなデータ をタグに保存する必要がありますか？ これは、次のことに依存します。 ■ データ保存および処理 - シナリオ1：顧客が、プロセスに関連するすべてのデータをタグに保存する。 大きなストレージ容量が必要です。リスク：タグの紛失や不具合により、 すべてのデータが失われます。 - シナリオ2：顧客が、一意のIDのみを割り当て、プロセスに関連する すべてのデータを独自のシステムに保存する。このシナリオでは、小さな 容量で十分です。96ビットで通常は十分で、これはバーコードに相当し ます。 ■ 顧客の要件 - 特に大手の顧客は、タグに必要なストレージ容量と、RFIDタグに保存する必 要があるデータとその形式をすでに指定しています。 データはUHFタグの2つのメモリバッファに保存可能 ■ EPCメモリ（電子製品コード）：このメモリバッファは、EPCグローバルクラス1 第2世代仕様に従って存在する必要があり、通常はサイズが12バイト以上にな ります。チップタイプに応じて、このバッファは、サイズが最大62バイトになるこ ともあります。一意のIDの割り当てに適しており、一括で読み取ることができ ます。また、マルチタグ用途も可能です。 ■ ユーザーメモリバッファ：このメモリバッファは、オプションです。サイズが最大 数キロバイトになるため、大量のデータの保存に適しています。このメモリバッ ファは一括して読み込むことができないため、マルチタグ用途は可能ではあり ません。ただし、EPCを指定することで、グループ内の特定のタグのメモリバッ ファを読み取ることは可能です。 WP 01/2020 | 6

最適な取り付け方法 質問 タグを物体に取り付ける方法を教えてください。 タグを物体に取り付けるには、いくつかの方法があります ■ 接着剤 ■ ねじ ■ ケーブルタイ ■ ポッティング ■ 溶接 最適な取り付け方法は、タグのタイプ、周囲条件、タグの表面に応じて異なりま す。 サプライチェーンに沿った完全な透明性：シンプルでコスト効果 の高いラベルを使用することによる、RFIDゲートでの物品の検 出。 単一ソースからのRFIDシステム ナーであるTurck Vilant Systemsは、UHFシステ TurckのBL ident完全RFIDシステムは、プラント ムをお客様のプロセスにスムーズに統合するのに またはスイッチキャビネットで使用するためのイ 役立つ、実績あるミドルウェアシステムを運用して ンターフェースを備えたHFまたはUHF範囲のソリ います。この会社は、いくつかの複雑なプロジェク ューションを提供します。2006年以来、このRFID トを介して、MESおよびERPシステムのソリューシ システムは、産業環境での使用に成功を収めてお ョンの統合での専門知識を示してきました。当社 り、継続的に開発されています。長い年月をかけ がさらなる支援を提供できる場合は、お気軽にお て、Turckの専門家は、深い専門知識を獲得してお 問い合わせください。当社は、あらゆる新しい課題 り、お客様は、今日からRFIDプロジェクトでそのメ を調査することを楽しみにしています。 リットを受けることができます。当社の統合パート contact@turck.com WP 01/2020 | 7

著者 | Hendrik Schnabel、RFIDシステム製品管理 さらなる情報 一目瞭然：UHF RFIDリーダーQ300 – IoTマルチツール 自動車業界向けRFIDソリューション 食品および飲料業界向けRFIDソリューション 製薬業界向け識別ソリューション お問い合わせ Hans Turck GmbH & Co. KG | 45466 Mülheim an der Ruhr, Germany T +49 208 4952-0 | F +49 208 4952-264 | contact@turck.com Over 30 subsidiaries and 60 representatives worldwide! Whitepaper | 01/2020 www.turck.com