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RFID hace que el cronometraje sea indoloro en el sitio de construcción

Automatización; ¡Es de lo que se trata la tecnología moderna!

Tiempo de construcción de la pista
Tiempo de construcción de la pista

Recently, Telaeris was asked to simplify employee time-keeping for a construction yard using radio frequency identification (RFID) technology. The company had 3000 employees and wanted to know both who was on the job site and when they came and left. Instead of hand punched time-cards which were tedious and error-prone, we provided them with an elegant, effective, and most importantly, automated solution. Here’s how it worked:

First, an RFID tag was placed on each employee hard-hat.

A continuación, colocamos dos antenas UHF RFID de largo alcance en cada puerta. A medida que cada empleado pasaba por la puerta y las antenas, los lectores capturaban la dirección de los empleados y la información de la etiqueta.

Finalmente, todos estos datos se introducen automáticamente en nuestro Sistema XPressEntry y base de datos. Hacemos un seguimiento de cada entrada y salida de cada empleado para calcular su tiempo diario. Pero lo que es más importante, mantenemos una cuenta continua de quién está en el sitio, por lo que en caso de una emergencia, el empleador sabe de inmediato quién está en el trabajo, lo que mejora la seguridad de los empleados.

¡Eso es!

It’s nice to have a system function so straightforwardly, but there are many factors which we had to consider for this project. Below is a in-depth explanation of the RFID technology behind it and what we based our choices on.

La etiqueta RFID

When deciding on the tag placement and tag type for any situation, it is important to keep a few
factores en mente:

Uso del entorno del caso: En la aplicación de este cliente, la etiqueta se expondría regularmente a los elementos, específicamente al sol y la lluvia. Tenía que ser lo suficientemente resistente para soportar una exposición prolongada.

Durabilidad de la etiqueta requerida: Como esto era para una empresa de construcción, sabíamos que estas etiquetas estarían expuestas a la suciedad, el polvo y los aceites todos los días. Además, esperábamos que con el arduo trabajo que hacían los empleados, las etiquetas pudieran golpearse bastante.

Etiqueta HID Slimflex
Etiqueta HID Slimflex

Requisitos de montaje: Some customers are able to wear UHF cards in lanyards or have tags on wristbands for tracking their people. This customer wanted to have the tag affixed to the employee hard hat without modifying the helmet as this could damage the integrity of the helmet’s safety performance. This required a tag that was flexible enough to conform to the curved helmet and a strong adhesive that would hold it indefinitely.

Ubicación de la etiqueta Ubicación: We considered placing the tag on the inside of the hat to keep it more protected. However, an interesting fact about RFID tags is when they are too close to a human body, they become ineffective. Water, which makes up 60% of our bodies, absorbs RF energy. Having a tag placed on the inside of the hat near the back of the head, would likely decrease the tag read range. To improve the tag performance, we chose to place the tag on outside back of the hard hat. While this would leave it more exposed, it would provide more reliable tag readability. This location had the additional benefit of allowing us to better differentiate between entries and exits, by appropriate placement of the antennas.

Para cumplir con nuestros requisitos, elegimos una etiqueta de la línea HID SlimFex de etiquetas UHF. Esta etiqueta es flexible y duradera, con excelentes características de lectura.

la antena

Al igual que en la elección de etiquetas, hay algunas consideraciones que se deben tener en cuenta al decidir las características de la antena, la polarización, el número y las ubicaciones de la antena.

características: Necesitábamos examinar la ganancia de antena y el ancho del haz. La ganancia es la fuerza relativa de la energía que puede transmitir una antena. El ancho del haz describe el área donde una antena puede leer una etiqueta. Ambos factores están relacionados con la distancia a la que se puede leer una etiqueta desde una antena. Determinar la ganancia y el ancho de haz necesarios para una aplicación puede ser la diferencia entre el éxito y el fracaso en una instalación. Por ejemplo, si está tratando de rastrear a una persona como

Ancho de haz y ganancia
Ancho de haz y ganancia

pasan por una puerta, pero no quieren leerlas a través de la pared, querría un ancho de haz amplio y ganancia media. Para una aplicación de vehículo, es más probable que se desee una alta ganancia y un ancho de haz estrecho.

Polarización: Lo siguiente a considerar es la polarización de la antena. Las antenas pasivas RFID UHF pueden polarizarse circular o linealmente. Las antenas polarizadas linealmente envían ondas de radiofrecuencia (RF) en un solo plano, lo que les permite leer etiquetas que están orientadas correctamente más hacia afuera. Las antenas polarizadas circularmente se ven menos afectadas por la orientación de la etiqueta, pero tienen un rango máximo más corto.

If you can’t consistently predict the orientation or height of the tag, then a circular antenna will more reliably read your tag, albeit with a shorter range. In the case of the tag on the helmet, we know both the approximate height and orientation of the tag, so a linear antenna gave us the best performance. But given the short distance requirements, both types gave more than satisfactory read range.

polarización
Antena lineal frente a polarizada circularmente (fuente www.ti.com)

Número y ubicación: Finally, we need to decide how many antennas are necessary for the job and how to place them at each entry/exit location. As a rough estimate, a circularly polarized antenna covers an 8 foot by 8 foot area at a range of 8 feet from the reader. Figuring out the number of antennas needed then depends the math of your area to cover. More overlap will provide better likelihood of not missing a tag as it passes by. Additionally, the entry and exit antennas needed to be far enough away so that they don’t conflict with each other, but close enough so that no area in the passageway fell out of range. For our scenario, there are 2 drive through portals and 2 walk through portals. For the 10-12 foot wide drive through portals, we used 4 antennas, 2 on each side of the driveway. For the smaller 4-5 foot wide walk through portals, we only needed 2 total antennas, with 1 antenna on each side.

That about wraps it all up! We are very excited about this project and can’t wait to see how much it will improve the everyday lives of the employees who will be using it!

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