Aplicaciones

Estantería inteligente RFID UHF

El objetivo de construir una estantería inteligente RFID UHF es poder conocer en todo momento los productos que se encuentran en ella, de manera que podamos inventariar de forma rápida y precisa y tomar decisiones en función de la cantidad y tipo de productos que hay en cada balda. La dificultad radica en leer realmente lo que está en cada estantería, de manera que la información que se reporte sea precisa y útil.

Las aplicaciones por las que puede ser interesante construir una estantería UHF son, principalmente:

• Identificación de pallets en un área de almacenaje de estanterías altas

• Identificación de bienes en una estantería (por ejemplo, bienes textiles, en tiendas)

Esta última aplicación es el ejemplo más claro de todo el valor que puede aportar una estantería inteligente.

Imaginemos una tienda de ropa, con todas sus estanterías con antenas RFID UHF y toda la ropa identificada con tags. No sólo podríamos saber qué modelos hay en cada momento en cada estantería, sino que también podríamos saber qué productos se han agotado o están a punto de agotarse y se deben reponer, si faltan tallas en una estantería, si hay productos en una estantería que no es la adecuada, hacer un inventario inmediato y automático de las prendas en las estanterías, etc. Es decir, que dotar a una tienda de estanterías inteligentes puede facilitar mucho el trabajo y ayudar a optimizarlo.

Vamos a ver en esta nota de aplicación los elementos básicos para la construcción de una estantería UHF tipo.

Componentes electrónicos necesarios:

Lector RFID UHF de largo alcance ISC.LRU3000 / ISC.LRU3500 (consultar cuál es el más indicado para su aplicación)

Multiplexor para 8 antenas ISC.ANT.UMUX

Antenas UHF ISC.ANT.U270/270

Cables de antena ISC.ANT.C6-A

Fuente de alimentación FA.24V70-T1

Materiales para apantallar, por ejemplo papel de Aluminio, o materiales absorbentes

 

Construcción de la estantería

1.- Cubrir la parte de debajo de las diferentes baldas de la estantería con un material que haga de pantalla o un material absorbente. En este caso, lo hacemos con papel de aluminio.

Apantallamiento de una estantería inteligente RFID UHF

Este material se debe poner para evitar que las antenas de una balda puedan llegar a leer el material que está en otra balda distinta. La frecuencia de UHF puede llegar a alcanzar bastante distancia de lectura y además, por los rebotes con otras superficies y materiales, se puede dispersar. Por ello es importante evitar, dentro de lo posible, que el campo EM de una antena pueda llegar hasta las baldas adyacentes. Es mejor poner material absorbente, ya que el campo EM se comporta mejor con él, pero en su defecto se puede colocar material que apantalle, como el aluminio.

2.- Montar las antenas en las diferentes baldas, encima del material con las que las hemos cubierto

Antenas RFID montadas en estantería inteligente apantallada

Estas antenas se colocarán en la parte inferior de la balda, leyendo los tags de los materiales que se encuentren debajo.

3.- Montar el multiplexor en la estantería y conectar todos los cables de antenas

Montaje de un multiplexor en estantería inteligenete RFID UHF

 

4.- Realizar medidas para mejorar el rendimiento y la fiabilidad. Si los resultados que obtenemos no son todo lo buenos que esperábamos y queremos mejorarlos, podemos llevar a cabo algunas acciones:

            4.1.- Utilizar material aislante en lugar de material que actúe como “pantalla”. Como hemos dicho anteriormente, el material aislante se comporta mejor que el apantallamiento, pero es más caro. Aun así, si es posible ponerlo, mejorará el rendimiento de la solución. Hay varios fabricantes de estos materiales absorbentes en el mercado. Lo más importante es asegurarse que el que se adquiere es efectivo para las frecuencias UHF en las que trabajamos. Para más referencias, puede contactarnos.

            4.2.- Separar cajas de la misma balda. Si puede haber una cierta separación entre cajas o “pilas” de materiales dentro de una misma balda, mucho mejor.

            4.3.- Configurar la potencia de emisión lo más baja posible (atención: el multiplexor añade unas pérdidas de 2 dB’s). Como ya hemos comentado, la frecuencia UHF puede alcanzar bastante distancia de lectura, y además el campo EM puede ser bastante dispersivo. Todo esto mejora cuanto menor sea la potencia de emisión. Lo ideal es ajustar la potencia de manera que podamos leer bien los materiales de la balda que corresponda, pero evitando que pueda leer tags de otras baldas. Si se da un cierto solapamiento entre lecturas, siempre se puede filtrar via software, pero lo ideal es que la potencia esté tan ajustada como sea posible. Es importante tener en cuenta la atenuación que añaden los multiplexores.

Aplicación demo IDMuxDemo (aplicación controlada por el Host):

Resultado lecturas tags UHF del multiplexor con varias antenas

Esta aplicación está disponible con las librerías de programación de los equipos, y permite visualizar de forma fácil las lecturas de todas las antenas conectadas cada una a su multiplexor. Es una aplicación muy simple, que sirve para hacer test y comprobar qué tags lee cada antena. A su vez, es una aplicación cuyo código en C++ está disponible para los desarrolladores, de manera que pueda facilitar el trabajo y aprendizaje.

 

Resumiendo, podemos enumerar algunas características de la estantería inteligente:

♦ Se puede realizar una conexión en cascada de hasta tres niveles (512 antenas)

♦ Los multiplexores se controlan a través del cable de antena

♦ Tiempo de ciclo alrededor de los 200 ms para 1 multiplexor con 8 antenas

♦ Switching entre antenas electrónico

♦ Switching rate inferior a 4 ms

La estantería inteligente es una solución sencilla pero que requiere trabajarla bien para delimitar bien las zonas de lecturas y filtrar posibles lecturas múltiples o lecturas erróneas. En el caso de que su proyecto requiera de una solución de este tipo, puede ponerse en contacto con nosotros para aclarar cualquier duda que le pueda surgir.

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