Introducción

El uso de la tecnología RFID como una solución moderna de recopilación de datos ha aumentado constantemente año tras año, y se espera que el mercado mundial de RFID se acerque a los 32.000 millones de dólares para 2023. El crecimiento de RFID se debe principalmente a su versatilidad como solución, el potencial retorno de la inversión de aplicaciones factibles y relativa facilidad de uso después de la instalación.

RFID solía usarse principalmente para abrir puertas y rastrear animales. Desde el punto de vista del costo y la capacidad, es más factible que nunca. Sin mencionar que el valor de los datos procesables está en el nivel más alto de la historia. La cadena de suministro, la atención médica, la fabricación y el cannabis son solo algunas de las muchas industrias que utilizan la tecnología RFID para operar de manera más eficiente. Incluso con el reciente crecimiento de todas las industrias en RFID y tecnología en general, todavía hay espacio para el crecimiento en aplicaciones RFID de alta temperatura, especialmente aplicaciones que requieren una exposición prolongada a temperaturas superiores a 150+ C (302+ F).

Entonces, ¿cuál es el problema con las altas temperaturas? ¿No hay ya disponibles etiquetas RFID de alta temperatura?

Hay varias etiquetas de alta temperatura impresionantes en el mercado (desplácese hacia abajo para ver las opciones populares de etiquetas de alta temperatura), pero también existen restricciones sobre qué aplicaciones son factibles. Para poder Para comprender los obstáculos causados ​​por las altas temperaturas, primero examinemos la composición de la etiqueta RFID, cómo funciona y cómo está construida.

Componentes de las etiquetas RFID

En comparación con las etiquetas RFID activas, las etiquetas RFID pasivas se utilizan más comúnmente en aplicaciones de alta temperatura porque son más rentables. El desarrollo de etiquetas pasivas generalmente comienza con tres componentes básicos:

Antena: generalmente hecha de metal conductor, papel de aluminio o tinta metálica impresa, la antena recibe y transmite señales de radio.

Circuitos integrados: a menudo llamados chips o circuitos integrados, los circuitos integrados tienen aproximadamente el tamaño de una aguja, están hechos de silicio y son el "cerebro" de las etiquetas que almacenan datos.

Sustrato: una capa delgada de material, generalmente plástico, que mantiene el chip y la antena juntos.

En esta etapa, se aplica otra capa de material llamada "cara" para cubrir la antena expuesta y el chip, formando una "incrustación". La incrustación se vende al usuario final o se pasa por otra etapa de desarrollo para convertirse en una etiqueta o etiqueta terminada. En el caso de la mayoría de las etiquetas de alta temperatura, la incrustación está encapsulada con termoplástico, cerámica u otros materiales resistentes al calor para proteger los componentes de trabajo de la etiqueta de las altas temperaturas y los entornos industriales hostiles.

¿Cómo funcionan las etiquetas RFID pasivas?

En resumen, cuando el lector de RFID genera ondas de radiofrecuencia emitidas a través de la antena, la antena interna de la etiqueta dentro del alcance del lector conduce la energía de la onda de radio al chip de la etiqueta. La energía de la onda de radio activa el chip y el chip modula la energía con los datos de la etiqueta y transmite la señal modulada de vuelta al lector y / o antena.

El problema radica en

El tamaño se suele comparar con una aguja o un grano de arena. El chip RFID debe fijarse en una antena de etiqueta metálica muy delgada para que la energía conducida por la antena active el chip y acceda a los datos almacenados. El chip generalmente se suelda a la antena o se conecta con epoxi. Esta combinación entre el chip de la etiqueta y la antena es la parte más vulnerable de la etiqueta.

La vulnerabilidad se debe a la composición física del material utilizado para conectar el chip a la antena. Si se expone a altas temperaturas durante mucho tiempo, incluso el epoxi y los metales de soldadura más fuertes se derretirán. Si el adhesivo se debilita, el chip se separará de la antena, inutilizando la etiqueta.

Comida para llevar a altas temperaturas

Estos dos términos son la clave para evaluar etiquetas de alta temperatura:

Temperatura de funcionamiento: el rango de temperatura dentro del cual la etiqueta RFID puede funcionar normalmente durante su vida útil.

Temperatura de exposición máxima: la temperatura más alta que puede soportar una etiqueta RFID sin afectar la estructura y / o el rendimiento de la etiqueta.

Al mantener la temperatura de exposición más alta, el chip debe permanecer en su lugar y el material de la etiqueta permanecerá intacto. La mayoría de los fabricantes de etiquetas de alta temperatura también incluirán importantes intervalos de exposición de etiquetas basados ​​en pruebas exhaustivas.

Si una etiqueta de alta temperatura está expuesta a altas temperaturas, es importante asegurarse de que la etiqueta no se lea hasta que la temperatura de la etiqueta en sí esté dentro del rango de temperatura de funcionamiento de la etiqueta. Esto se debe a que el material que conecta el chip a la antena puede no ser sólido y, por lo tanto, no puede conducir la energía de radiofrecuencia como se esperaba. Los intentos de leer etiquetas a niveles altos de temperatura pueden comprometer los datos del chip. Después de que una etiqueta de alta temperatura se expone a altas temperaturas, su empaque está diseñado para mantener la estructura interna de la etiqueta y para disipar el calor, lo que ayuda a que la etiqueta vuelva a su temperatura de trabajo.

Ejemplo de especificación de etiqueta:

1. Etiqueta dura de UHF anti metal resistente a altas temperaturas

Esta etiqueta está especialmente diseñada para resistir altas temperaturas (menos de 230 ° С durante 1 hora sin daños), productos químicos, presión y torsión. La etiqueta funciona con chip UHF y puede sobrevivir en entornos hostiles, se utiliza principalmente en equipos industriales, fabricación, fabricación de automóviles, petróleo & gas & minería.

Términos y resultados de las pruebas de confiabilidad:

• Resiste 230 ° С durante 1 hora de forma continua sin sufrir daños.

  
  

• Pasó la prueba de alcohol al 95%.

  
  

• Pasó el trapo de gasolina No. 92.

  
  

• El material pasó la certificación SGS

  
  

• Prueba de limpieza ultrasónica aprobada

  
  

• IP68

2. ABS UHF en etiqueta de metal para gestión de palets

Este producto puede ser ampliamente utilizado en la gestión de inspecciones y gestión de activos en interiores y exteriores. Puede lograr un buen rendimiento de radiofrecuencia cuando se instala en superficies metálicas y no metálicas. El rendimiento del producto es estable y confiable. Los chips disponibles pueden ser Impinj M4QT, R6, etc.

Características:

• Etiqueta resistente, se puede utilizar en un entorno hostil

  
  

• Chip Impinj M4QT u otros tipos de chips UHF

  
  

• Dos formas de montaje en activos: adhesivo o fijado con tornillos.

  
  

• Tamaño pequeño: 80 mm × 25 mm × 11 mm

  
  

• Alto rendimiento: distancia de lectura hasta 8 m.

  
  

• Aplicación flexible: gestión de activos, gestión de palets, gestión de equipos.