5 Fakta:Teknologi RFID Aktif dan Sistem Lokasi Real-Time
Dalam hal pelacakan dan pemantauan aset kapan saja, dari mana saja, terburu-buru untuk menerapkan solusi penentuan posisi dalam ruangan yang menggabungkan identifikasi frekuensi radio aktif (RFID) ke dalam teknologi sistem lokasi waktu nyata (RTLS).
Mengapa? Karena RFID aktif memang tahan lama dan andal, dengan jangkauan baca yang relatif panjang dan kapasitas penyimpanan data yang tangguh. Selain itu, umumnya terjangkau dan memerlukan sedikit atau tanpa campur tangan manusia.
Sederhananya, RFID adalah bentuk komunikasi nirkabel yang menggunakan gelombang frekuensi radio berdaya rendah untuk menerima dan mengirimkan data. Dan meskipun ada dua tipe dasar - RFID pasif dan aktif - kami akan memfokuskan diskusi kami terutama pada yang terakhir, mengingat keserbagunaannya yang lebih besar untuk pelacakan lokasi waktu nyata.
Tentu saja, sebelum berinvestasi dalam teknologi apa pun, selalu ada baiknya untuk mempelajari lebih lanjut tentangnya. Jadi, untuk memulai, kami telah menyusun daftar lima fakta menarik tentang RFID.
1) Teknologi RFID mengklaim sejarah bertingkat yang menelusuri akarnya kembali ke munculnya teknologi radar selama Perang Dunia II.
Meskipun konsep gelombang radio muncul pada 1800-an dengan teori pertama tentang energi elektromagnetik, teknologi RFID pertama kali muncul selama Perang Dunia II dengan menggunakan radar untuk memperingatkan pesawat yang mendekat dari jarak bermil-mil. Namun dalam bentuknya yang paling awal, teknologi ini tidak memiliki cara untuk mengidentifikasi milik siapa pesawat-pesawat ini.
Bertekad untuk menaklukkan tantangan ini, Inggris meluncurkan proyek penelitian dan pengembangan rahasia yang menghasilkan mengidentifikasi teman atau musuh aktif pertama (IFF) sistem. Sama seperti teknologi RFID saat ini, teknologi ini menggunakan transmisi gelombang radio untuk mengidentifikasi pesawat ramah - penemuan perintis yang masih digunakan oleh operasi kontrol lalu lintas udara militer dan sipil.
Ke depan, tahun 1950-an dan 60-an melihat lebih dari beberapa kemajuan dalam sistem komunikasi radar dan frekuensi radio, termasuk penelitian seputar penggunaan energi RF untuk mengidentifikasi objek dari jarak jauh. Dan pada tahun 1973, penemu Amerika Mario Cardullo diduga menerima paten AS pertama untuk tag RFID aktif dengan memori yang dapat ditulis ulang.
Pada waktu yang hampir bersamaan, Los Alamos National Laboratories mulai mengerjakan sistem untuk melacak pengangkutan bahan nuklir dengan aman dan aman - sebuah penemuan yang dikerjakan ulang untuk melacak ternak, atas permintaan Departemen Pertanian AS.
Perkembangan ini membuka jalan untuk menggunakan teknologi RFID sepanjang tahun 1980-an dan 90-an untuk mencapai aktivitas jarak jauh seperti mengumpulkan tol jalan dan memantau gerbong kereta api.
Ketika Internet of Things (IoT) mulai berkembang pada akhir 1990-an, begitu pula penggunaan RFID aktif yang meluas untuk sistem lokasi waktu nyata, dengan lebih dari 1.000 paten diajukan pada tahun 2000. Dan menurut Zion Market Research, seluruh dunia Pasar peralatan RFID diperkirakan akan berkembang pesat, mencapai lebih dari $25 miliar USD pada tahun 2022.
Bacaan Terkait:Teknologi Lokasi Aset dan Proses Seleksi
2) Meskipun sistem RFID aktif mungkin berbeda dalam hal jenis dan kompleksitas perangkat, semuanya memiliki setidaknya tiga komponen perangkat keras:pembaca, antena, dan tag.
Cara terbaik untuk memahami cara kerja sistem RFID aktif adalah dengan memikirkan komponen perangkat kerasnya dalam konteks tubuh manusia.
Pembaca RFID Aktif
Pembaca - atau sering disebut interogator - adalah otak operasi, yang mentransmisikan dan menerima gelombang radio untuk berkomunikasi dengan tag RFID aktif.
Dalam melakukannya, biasanya menggunakan satu atau lebih antena, bersama dengan aplikasi perangkat lunak - biasa disebut sebagai middleware - yang mentransfer informasi dari pembaca ke sistem di mana ia diproses. Sebagian besar, pembaca RFID memiliki salah satu dari dua faktor bentuk yang berbeda:tetap dan seluler.
Sesuai namanya, diperbaiki pembaca tetap di satu lokasi, di mana mereka biasanya dipasang di dinding, ke portal, atau di beberapa struktur lain yang cocok untuk zona baca.
Karena umumnya membutuhkan antena eksternal untuk membaca tag aktif secara akurat, antena ini menggabungkan port eksternal untuk menghubungkan satu atau beberapa antena tambahan, bergantung pada area jangkauan yang diperlukan.
Di sisi lain, seluler Pembaca RFID sangat kompak, perangkat genggam, di mana antena terintegrasi atau terpasang secara eksternal. Dikenal karena fleksibilitasnya, mereka dapat dipasang atau dibawa ke mana saja, sambil tetap berkomunikasi dengan komputer host atau perangkat pintar.
Tag RFID Aktif
Tag yang dioperasikan dengan baterai berfungsi sebagai jantung dari setiap sistem RFID aktif. Ketika ditempelkan pada suatu objek, mereka terus menerus memancarkan sinyal mereka sendiri - seperti jantung yang memompa darah ke seluruh tubuh untuk menjaga agar organ-organnya tetap berfungsi.
Oleh karena itu, tag aktif menggunakan sinyal ini untuk melacak lokasi aset secara real time, sambil merekam informasi dengan kecepatan yang sangat tinggi - itulah sebabnya tag ini bekerja sangat baik untuk memantau aset berharga saat bepergian.
Seperti berdiri sekarang, tag ini datang dalam berbagai ukuran dan bentuk dan biasanya memiliki masa pakai baterai beberapa tahun. Mereka juga memiliki jangkauan baca yang panjang (lebih dari 300 kaki); tidak memerlukan garis pandang; dan dapat menghasilkan data di luar penentuan posisi sederhana, seperti suhu dan kelembapan sekitar. Namun sisi negatifnya, biayanya bisa sangat bervariasi dari sekitar $5 hingga $20 per tag.
Antena RFID Aktif
Dan akhirnya, antena RFID dianalogikan dengan arteri dan vena tubuh yang membawa darah ke dan dari jantung. Dengan mengingat hal itu, mereka digunakan untuk mengirimkan sinyal interogasi pembaca untuk "membangunkan" tag, yang kemudian mengirimkan sinyal identifikasi unik kembali ke pembaca melalui antena.
Antena datang dalam berbagai ukuran dan desain, tergantung pada berbagai faktor. Sebagai permulaan, kondisi lingkungan (suhu dan/atau tingkat kelembaban) adalah kuncinya, seperti di mana antena akan dipasang (di dalam atau di luar ruangan). Demikian juga, rentang baca penting. Misalnya, dengan memperbesar ukuran antena, Anda dapat memperpanjang jangkauan baca.
3) Ada tiga jenis RFID aktif:beaconing, transponding, dan intelligent.
RFID aktif hadir dalam tiga jenis berbeda, yang, pada gilirannya, cocok untuk kasus penggunaan yang berbeda. Berikut adalah dasar dari setiap jenis...
Teknologi Suar
Jenis yang paling umum sejauh ini, beaconing RFID adalah sistem yang relatif sederhana, di mana tag bertenaga baterai mengirimkan pesan identifikasi terenkripsi dengan kecepatan antara setiap 100 milidetik hingga setiap lima detik.
Sebagian besar, ia menggunakan teknologi Bluetooth Low Energy (BLE), mengingat biayanya yang rendah dan efisiensi daya - meskipun ada beberapa teknologi eksklusif di pasaran yang bekerja dengan baik.
Seiring berjalannya biaya, harga tag berkisar dari $5 (untuk suar dasar) hingga $100 (untuk variasi tugas berat), sedangkan biaya yang terkait dengan transmisi data bervariasi, bergantung pada status pembaca. Sistem RFID Beaconing paling hemat biaya saat pembaca mengirimkan data hanya saat tag bergerak, yang menurunkan jumlah informasi yang disiarkan.
Transponder
Sistem pengumpulan tol otomatis adalah contoh yang bagus dari transponding RFID aktif. Pada dasarnya, sistem ini menjalankan pembaca pasif, antena, dan transponder atau tag aktif bertenaga baterai yang ditempelkan pada kendaraan yang tidak memancarkan, tetapi menerima sinyal radio.
Jadi ketika mobil masuk ke jalur pengumpulan, pembaca pasif memancarkan sinyal yang "membangunkan" transponder aktif, yang kemudian menyiarkan nomor identifikasi seri unik ke komputer terpusat di mana disimpan untuk mencatat pembayaran.
Fungsionalitas hybrid ini tidak hanya memperpanjang masa pakai baterai hingga sekitar 10 tahun atau lebih, tetapi juga membutuhkan infrastruktur minimal. Dan meskipun jenis RFID aktif ini telah menjadi standar pengumpulan tol, RFID juga dapat bekerja untuk solusi lokasi aset lain yang tidak memerlukan rentang baca yang panjang atau pelacakan konstan.
RFID Cerdas
Intelligent RFID juga merupakan jenis hibrida yang menggabungkan beaconing dan transponding RFID aktif. Di bawah skenario ini, tag RFID aktif cerdas dirancang untuk bangun pada interval yang ditetapkan, memindai lingkungan mereka untuk mencari titik referensi tetap terdekat, yang mereka gunakan untuk menghitung lokasi mereka (fungsi "cerdas"). Kemudian tag mengirimkan data ini kembali ke pembaca.
Sistem RFID aktif yang cerdas ini secara signifikan lebih hemat biaya daripada beaconing RFID karena beberapa alasan kuat. (Faktanya, di Link Labs, kami sangat terkesan dengan manfaat ini sehingga kami mengubah sistem lokasi real-time AirFinder kami dari beaconing menjadi RFID cerdas sebagai cara untuk menurunkan biaya bagi pelanggan kami.)
Sebagai permulaan, sistem ini lebih akurat lokasi dan lebih sedikit infrastruktur berat, sementara juga membutuhkan sedikit atau tidak ada integrasi TI. Demikian pula, satu-satunya data yang mereka kirimkan melalui backend adalah lokasi aset dan perubahan. Secara alami, pengurangan beban data sangat meningkatkan masa pakai baterai tag.
4) Sistem RFID mentransmisikan pada tiga frekuensi dasar dalam spektrum elektromagnetik:rendah, tinggi, dan ultra-tinggi.
RFID Frekuensi Rendah (LF)
Sistem RFID ini beroperasi pada rentang frekuensi umum antara 30 dan 300 KHz, dengan rentang baca hingga 10 sentimeter.
Itu diterjemahkan ke dalam rentang baca yang sangat pendek, penyimpanan memori yang terbatas, dan kecepatan transmisi data yang lebih lambat daripada sistem dengan transmisi frekuensi yang lebih tinggi. Namun, di sisi lain, tag RFID LF bekerja lebih baik di sekitar logam dan/atau cairan.
Dengan biaya rata-rata yang relatif rendah per tag - $0,75 hingga $5,00 - RFID frekuensi rendah digunakan terutama untuk pelacakan hewan (pikirkan peternakan yang luas) dan kontrol akses (seperti kartu kunci); meskipun dapat digunakan untuk aplikasi lain yang tidak memerlukan rentang baca yang lebih panjang.
RFID Frekuensi Tinggi (HF)
Dengan rentang frekuensi umum antara 3 dan 30 MHz dan rentang baca sekitar 30 sentimeter, sistem RFID HF cocok untuk tiket elektronik dan transfer pembayaran, serta jenis kartu pintar lainnya.
Misalnya, teknologi Near Field Communication (NFC), yang didasarkan pada HF RFID, sering digunakan untuk aplikasi umum seperti kartu kunci hotel. Sebagai catatan tambahan, kami telah menulis lebih banyak tentang perbedaan antara RFID vs. NFC untuk lokasi aset.
Terlebih lagi, seperti LF, HF menggunakan kopling magnetik untuk berkomunikasi antara tag RFID dan pembaca. Jadi dengan mengandalkan ini sebagai sumber dayanya, tag HF umumnya tetap berfungsi selama masa pakai aplikasinya, kecuali rusak karena keausan.
Dan untuk membuatnya lebih menarik, tag ini juga relatif murah sekitar $0,35 hingga $10,00 per tag, dan biasanya berukuran kecil.
RFID Frekuensi Ultra Tinggi (UHF)
Sistem RFID aktif UHF memiliki rentang frekuensi antara 400 MHz dan 3 GHz, dengan rentang baca yang jauh lebih tinggi dari 30 hingga 100+ meter, bersama dengan kecepatan transfer data yang lebih cepat. Selain itu, mereka memiliki biaya infrastruktur yang cukup rendah dan kapasitas memori yang besar.
Sama pentingnya, tag mereka ditenagai oleh baterai internal dan suar proaktif pada interval yang telah ditentukan, yang dideteksi oleh pembaca RFID dan diteruskan ke sistem host untuk diproses.
Namun, pada sisi negatifnya, tag RFID UHF lebih mahal dengan harga rata-rata $25 hingga $50 per tag, dan cukup sensitif terhadap interferensi dari logam, cairan, dan sinyal elektromagnetik - meskipun desain inovatif mengurangi beberapa masalah ini. Pada saat yang sama, karena bertenaga baterai, tag ini memiliki masa pakai terbatas antara tiga hingga lima tahun.
Aplikasi RFID UHF aktif biasanya digunakan untuk melacak aset bergerak (misalnya kontainer kargo, peralatan besar, dan kendaraan), serta aset seperti alat konstruksi dan material yang disimpan di area yang luas, seperti laydown yard.
5) Teknologi RFID telah berkembang pesat selama dua dekade terakhir dalam bentuk, fungsi, dan aplikasi.
Ketika perangkat IoT menjadi semakin banyak di mana-mana, teknologi RFID aktif tumbuh semakin canggih, terutama sehubungan dengan pelacakan dan penelusuran aset waktu-nyata. Faktanya, dengan mempertahankan visibilitas aset 24/7/365, organisasi dari semua jenis dan ukuran tidak hanya meningkatkan laba mereka, mereka juga menyelamatkan nyawa, mengurangi kejadian berbahaya, dan mengurangi kewajiban.
Meskipun demikian, ada lebih dari beberapa kemajuan dalam teknologi RFID aktif selama dua dekade terakhir, termasuk:
- Tag RFID aktif yang menggabungkan teknologi sensor inovatif untuk memantau faktor lingkungan seperti suhu, kelembapan, dan getaran
- Tag RFID pintar yang semakin kecil yang juga lebih tipis dan ringan, dengan lebih banyak memori
- Pembaca RFID yang lebih murah dengan peningkatan kecepatan baca (1.000 hingga 1.200 tag per detik) dan sensitivitas, serta lebih banyak opsi konektivitas untuk mentransfer data
- Berbagai antena khusus, dengan bobot dan massa yang lebih sedikit
- Aplikasi dan layanan berbasis cloud untuk mengelola aliran data, sehingga menciptakan solusi yang memerlukan sedikit atau tanpa dukungan TI
- Sistem lokasi real-time yang jauh lebih hemat daya dan data, dengan kebutuhan infrastruktur yang lebih sedikit.
Tentu saja, dengan semua kemajuan ini, RFID aktif digunakan dalam solusi RTLS Bluetooth yang inovatif - seperti AirFinder - di berbagai industri untuk mengelola berbagai aset berharga. Berikut beberapa contohnya:
RTLS untuk Perawatan Kesehatan dan Manajemen Darurat
Rumah sakit menggunakan solusi RTLS yang memanfaatkan kombinasi tag RFID aktif dan suar sensor BLE untuk meningkatkan perawatan pasien secara signifikan, dengan melacak lokasi dan kondisi peralatan perawatan medis saat berpindah di antara kamar dan lantai.
Dan dengan diperkenalkannya AirFinder SuperTag kami - yang memberikan visibilitas tanpa batas baik di dalam maupun di luar ruangan - kami sekarang dapat menawarkan manfaat yang sama untuk rumah sakit lapangan keliling yang memberikan dukungan medis darurat yang sangat dibutuhkan di zona bencana dan selama epidemi besar.
Keamanan Industri Perhotelan
Mengingat kebutuhan untuk menjaga keamanan karyawan perhotelan setiap saat di dalam fasilitas tempat mereka bekerja, AirFinder memadukan teknologi RFID dengan Bluetooth dan ultrasound untuk menghasilkan sistem tombol panik hotel yang ringan dan mudah dipakai. Dirancang untuk menjalankan perangkat plug-in sederhana di setiap ruangan, mereka dengan cepat mengirim sinyal marabahaya, yang mencatat lokasi pasti karyawan.
Pelacakan Kargo di Pusat Transportasi
Meskipun ada banyak kasus penggunaan untuk solusi RTLS RFID di pusat transportasi, beberapa yang lebih populer melibatkan pelacakan lokasi kargo penting, serta memantau banyak palet besar saat bepergian. Demikian juga, solusi ini dapat diterapkan untuk mempertahankan lacak balak, serta memastikan bahwa aset yang peka terhadap iklim tidak dipindahkan ke area di mana suhu atau kelembapan tinggi dapat merusaknya.
Manufaktur Manajemen Aset
Seperti industri transportasi, operasi manufaktur dari semua jenis dan ukuran menerapkan RTLS RFID aktif dengan frekuensi yang lebih besar untuk sejumlah fungsi penting.
Yang pasti, mereka menggunakan solusi ini untuk membuat manajemen aset dan melacak lokasi real-time dari peralatan dan karyawan di dalam dan melalui gedung. Hal yang sama berlaku untuk palet yang digunakan untuk menyimpan bahan baku dan inventaris bergerak lainnya. Demikian juga, mereka memantau fluktuasi lingkungan dalam suhu dan gerakan yang mungkin berdampak pada peralatan mahal.
Pemikiran Terakhir…
Sebagai komponen integral dari IoT, teknologi RFID aktif telah membuat solusi RTLS lebih mudah, hemat biaya, dan lebih andal. Tapi seperti yang Anda bayangkan, sistem ini akan terus meningkat ke depan, karena pasar RFID tumbuh pada tingkat yang eksponensial. Jadi sementara kami berharap Anda sekarang memiliki pemahaman dasar, jangan ragu untuk menghubungi kami untuk informasi lebih lanjut tentang semua hal tentang RFID. 
