Управление на отпадъците чрез RFID: Как функционират етикетите за контейнери и четците
Съдържание
RFID може да идентифицира кой контейнер е навлязъл в зоната за четене на камиона — но сам по себе си не може да докаже, че контейнерът е бил повдигнат, изпразнен, претеглен или правилно фактуриран. Тези заключения зависят от сигналите за повдигане, GPS, оборудването за претегляне и софтуерните правила. Настоящото ръководство обяснява как тези компоненти работят заедно, къде обикновено се провалят проектите за управление на отпадъци с RFID и какво трябва да тестват купувачите, преди да изберат етикети и четци.
За общините, операторите в сектора на отпадъците и системните интегратори практическата задача не се състои просто в това дали даден таг може да бъде прочетен. Въпросът е дали цялостната система може да превърне това отчитане в надеждни оперативни данни, без да създава неверни записи за събиране или излишни спорове с клиентите.
Какво е RFID управление на отпадъците?
Управлението на отпадъците чрез RFID представлява използването на радиочестотна идентификация, за да се присвои на всеки Контейнер за отпадъци с RFID, количка, контейнер или многократно използваемо съоръжение за отпадъци получава уникална цифрова идентичност. Съвместим четец записва тази идентичност в определена оперативна точка, например по време на цикъл на повдигане, на входа на депото или на обща станция за изхвърляне.
RFID етикетът не е необходимо да съдържа името на жителя, пълната история на обслужването или данните за фактуриране. В много случаи той съхранява или предоставя само уникален идентификатор. Софтуерът свързва този идентификатор с данни като тип на контейнера, присвоен адрес, план за обслужване, маршрут, статус на собственост и история на поддръжката.
Следователно RFID представлява слой за идентификация — а не цялостна платформа за управление на отпадъците сама по себе си. Бизнес резултатът зависи от това как този процес на идентификация се съчетава с друго оборудване и софтуер.
Накратко: Каква е ролята на RFID в управлението на отпадъците?
RFID идентифицира контейнера. Четецът улавя идентификационния номер на етикета. GPS може да добави местоположението на превозното средство, системата за претегляне – теглото, а сензорът за ниво на запълване – приблизителната степен на запълване, а софтуерът на сървъра решава дали комбинацията от тези данни представлява завършена услуга, изключение или транзакция, подлежаща на фактуриране.
Кой компонент генерира всяка точка от данните?
Технически точната спецификация свързва всяко поле с данни с неговия действителен източник.
Данни | Типичен източник | Какво всъщност се установява |
Идентификационен номер на контейнера | RFID етикет + съвместим четец | Кой маркиран актив е влязъл в конфигурираната зона за четене |
Време за четене | Четец или бордови компютър | Кога е било регистрирано събитието за идентификация |
Местоположение | GPS на превозното средство или регистрирано стационарно място | Къде се е намирало превозното средство или пунктът за събиране в този момент |
Тегло | Сертифицирани или експлоатационни везни | Измерено натоварване, в зависимост от метода и правилата за претегляне |
Ниво на пълнене | Ултразвуков, оптичен или друг датчик за ниво | Приблизителна оценка на степента на запълване на контейнера |
Статус на повдигане или накланяне | Датчик на повдигача, хидравличен сигнал, ПЛК или логика на събитията | Дали е било предприето механично действие по събиране |
Резултат от услугата | Правила за обработка на събития в бекенда | Дали доказателствата отговарят на определението на оператора за „извършена“, „частично извършена“ или „неуспешна“ услуга |
Как функционира системата за събиране на отпадъци с RFID?
Присвойте уникален идентификатор. Всеки етикет на контейнера е кодиран или регистриран, за да може системата да разграничава отделните физически контейнери един от друг.
Свържете идентификатора с записите за активите. Системата свързва идентификатора на етикета с типа на склада, клиента или сервизния пункт, статуса на собственост, маршрута и друга оторизирана информация.
Прекарайте етикета през зона за контролирано четене. Етикетът RFID четец а антената трябва да бъде разположена така, че етикетът да преминава през предвиденото радиочестотно поле по време на операцията по събиране — а не само когато камионът минава покрай близките контейнери.
Записване на допълнителни сигнали. Системата може да добави тригер за повдигане, времева отметка, местоположение на превозното средство, резултат от претегляне, запис на маршрута или код за изключение.
Прилагане на правила за събития. Софтуерът определя дали комбинираните сигнали представляват валидно събиране, дублирано отчитане, неочаквана кутия, неуспешно повдигане или друго изключение.
Изпратете полезна информация до оперативния отдел. Провереното събитие може да подпомогне процесите по проверка на услугите, водене на отчети за активите, изготвяне на доклади, анализ на маршрути или фактуриране.
Прочитането на етикета не е автоматично доказателство за събиране
Това е един от най-важните принципи на проектиране в управлението на отпадъците чрез RFID. Четецът може да идентифицира етикет, без да е необходимо да се докаже, че контейнерът е бил вдигнат или изпразнен. Широка или лошо контролирана зона на четене може да засече съседен контейнер, контейнер, който чака до камиона, или контейнер, покрай който превозното средство е минало, без да го обслужва.
По-усъвършенствана система свързва отчитането с последователността на операциите. В зависимост от превозното средство и метода на събиране това може да означава активиране на четеца само по време на прозореца за повдигане, съчетаване на отчитането с сигнал от повдигащото устройство или хидравличен сигнал, проверка на очаквания маршрут и местоположение, както и отхвърляне на дублираните данни в рамките на определен период от време.
Пример от практиката: В рамките на общински RFID проект в Прага беше съобщено, че отчитанията са били обвързани със събитието „повдигане на контейнера“, за да се избегне регистрирането на контейнери, покрай които превозното средство просто е минало. Това е полезен модел на проектиране, но всеки проект все пак се нуждае от собствена валидация, тъй като геометрията на превозните средства, типовете контейнери и оперативните процедури се различават.
Какво може да докаже RFID — и какво не може да докаже?
RFID може да помогне за установяването на:
- че даден четец е засякъл регистриран таг;
- идентификаторът, върнат от този таг;
- моментът на отчитане и съответният четец или превозно средство;
- дали четенето е извършено в рамките на конфигуриран оперативен работен процес; и
- че откритият етикет може да бъде последователно свързан с конкретен физически контейнер и съответния му запис за актив в системата.
Само по себе си RFID не доказва:
- че контейнерът беше пълен;
- че съдържанието е било напълно изпразнено;
- непрекъснатото проследяване на местоположението на контейнера в реално време;
- теглото на отпадъците;
- самоличността на лице, което стои до кошчето; или
- че дадена такса е правилна, без да се вземат предвид приложимите правила за фактуриране, претегляне и изключения.
LF, HF или UHF: коя честота е подходяща за конкретното приложение?
Няма универсално най-подходяща честота, която да е подходяща за всеки проект за управление на отпадъци. Изборът трябва да се съобразява с установения работен процес, регионалните нормативни изисквания, конструкцията на контейнерите, необходимата зона за четене, архитектурата на четящото устройство и спецификациите на съществуващата система.
Банда | Типична характеристика | Възможни начини за оползотворяване на отпадъците | Предупреждение относно избора |
LF | Кратка, контролирана зона за идентификация; въведена в някои системи за контейнери за отпадъци | Определяне на точките за повдигане, когато системата е проектирана на базата на LF | Четецът, етикетът и механичната геометрия трябва да съответстват на инсталираната система |
HF / NFC | Взаимодействие на късо разстояние, което обикновено изисква по-близко разположение | Ръчно обслужване, проверка, поддръжка или взаимодействие с потребителя | Не замества автоматизираното считыване на камиони, освен ако работният процес не е проектиран за това |
UHF / RAIN RFID | По-голям настройваем обхват и бърза идентификация | Идентификация на камиони, бариери, станции или различни видове активи | Контролът на зоната за четене, правилата за регионалните честотни ленти, ориентацията и околните материали са от решаващо значение |
Пасивните UHF системи обикновено работят в диапазона 860–930 MHz в съответствие с приложимите регионални правила. Разстоянието на четене не е фиксирана характеристика само на етикета; то зависи от четящото устройство, антената, мощността, дизайна на чипа и вложката, монтажа, ориентацията, намиращите се наблизо материали, смущенията и местните нормативни изисквания.
Как трябва да се избере RFID етикет за контейнер?
Етикетът за кошче за отпадъци е изложен на въздействието на вода, мръсотия, температурни промени, удари, вибрации, почистващи химикали и многократно механично манипулиране. Корпусът трябва да предпазва вградената част или намотката, но само здравината на корпуса не гарантира радиочестотните характеристики.
Преди да изберете етикет, проверете:
- необходимата честота, протокол и структура на паметта;
- моделът на приемника, разположението на антената и допустимата мощност;
- материалът на контейнера, дебелината на стената и мястото на монтаж;
- дали етикетът ще бъде вграден, завинтен, занитван, залепен или поставен в формована вдлъбнатина;
- излагане на въздействието на вода, химикали, температура и удари;
- дали се изисква видима номерация, резервен баркод или индикатор за нерегламентирано отваряне;
- форматът на кодиране и начинът, по който UID или EPC ще бъдат свързани с базата данни; и
- приемният тест, който производствените образци трябва да преминат.
Доставчикът не трябва да препоръчва даден таг единствено въз основа на обявеното максимално разстояние на четене. Целта, към която трябва да се стреми, е постигането на стабилни резултати в реалната зона на четене на клиента.
Къде трябва да се монтират етикетите и четците?
Разположение на етикетите
Етикетът трябва да преминава през най-силната и най-добре контролирана част от предвиденото радиочестотно поле, като същевременно остава защитен от пряко въздействие, ожулване и неразрешено отстраняване. Типичните места за поставяне включват специален джоб под ръба на контейнера, защитено място по страничната стена или определено от производителя вдлъбнатина за транспондера. Правилното разположение зависи от типа на етикета и механизма за събиране.
Разположение на четеца и антената
При превозното средство за събиране антената трябва да е насочена към района, през който преминава таговете по време на събирането. Тя трябва да е монтирана върху неподвижна, защитена конзола, далеч от движещи се контактни точки и прекомерни вибрации. Трябва да се обърне внимание и на прокарването на кабелите, уплътняването на съединителите и достъпа за обслужване.
При UHF по-голям обхват не винаги е по-добър. Прекомерната мощност или прекалено широкото поле могат да доведат до кръстосани отчитания от съседни контейнери. Успешната инсталация осигурява достатъчен резерв за целевия таг, като същевременно ограничава отчитанията извън рамките на събирането.
Какви проблеми може да реши управлението на отпадъците чрез RFID?
Проверка на събирането и разследване на случаите на непроизвършено събиране
RFID може да помогне на операторите да сравнят планираното обслужване с регистрираните събития по събирането. Когато клиент съобщи за пропуснато събиране, екипът може да провери дали е бил засечен правилният контейнер, дали е бил регистриран сигнал за повдигане, дали е било въведено изключение и дали превозното средство е било на очакваната точка за обслужване.
Работният процес също така се нуждае от адекватен резервен вариант. Повреден или липсващ етикет, блокиран достъп, замърсен контейнер, препълнен контейнер или неизправност на считывателя трябва да предизвикат изключение — а не автоматичното предположение, че клиентът не е предоставил контейнера или не е платил.
Система „Плащаш колкото изхвърляш“ и таксуване на услугите
RFID може да идентифицира контейнера или сметката, свързани с дадено събитие по системата „Плащане според количеството отпадъци“ (PAYT) или за таксуване на услугата. Самата система не изчислява таксата. Таксуването според броя на повдиганията изисква потвърдени събития по събиране; таксуването според теглото изисква освен това подходяща система за претегляне, калибриране и правила за тара, повтарящи се повдигания, отхвърлени товари и спорове.
Преди да издаде сметката, операторът трябва да определи какви доказателства се съхраняват, как се третират дублираните или неуспешните отчитания, как клиентът може да оспори даден запис и какво се случва, когато етикетът е повреден или е поставен на грешен контейнер.
Управление на активите на контейнерите
Уникалният идентификационен номер на етикета може да се използва за водене на отчети за издаване, доставка, преразпределение, ремонт, замяна, загуба и извеждане от употреба. Това е особено полезно, когато контейнерите се преместват между различни обекти или когато повреден контейнер бъде заменен, но договорът с клиента и договорът за обслужване остават в сила.
Пасивната RFID технология не трябва да се представя като средство за непрекъснато GPS проследяване. Тя регистрира присъствието на етикета, когато той попадне в обхвата на съвместим четец. Ако се изисква непрекъснато проследяване на местоположението на превозно средство или актив, проектът се нуждае от отделна технология за локализация и ясна политика за управление на данните.
В общите помещения за отпадъци, пунктовете за рециклиране или станциите за контролирано изхвърляне технологията RFID може да идентифицира контейнери, обслужващи превозни средства, оторизирани потребители или активи за многократна употреба. Това са различни работни процеси, които могат да изискват различни видове етикети, обхвати на четене и мерки за защита на личните данни. Картата за достъп на жител и етикетът за контейнер, четен от камион, не трябва автоматично да се разглеждат като едно и също техническо изискване.
RFID етикетът върху контейнера представлява ли GPS-проследител?
Обикновено не. Пасивният RFID етикет за контейнери обикновено не разполага с GPS-приемник, мобилна връзка или предавател, захранван с батерия. Той реагира, когато попадне в обхвата на съвместим четец. Получената информация може по-късно да бъде съпоставена с известното местоположение на четеца или с GPS-данните на камиона, но етикетът не излъчва непрекъснато своето местоположение.
Защитата на личните данни все още заслужава сериозно внимание, тъй като бекендът може да свърже идентификатора на етикета с дадено домакинство, акаунт или история на ползване на услугата. При отговорно внедряване трябва да се обясни какво се събира, защо се събира, колко дълго се съхраняват записите, кой има достъп до тях и как могат да се коригират грешките. Системата трябва да съхранява само това, което е необходимо за целите на експлоатацията.
Чести причини за пропуснати и грешни отчитания
- неправилна честота или несъвместимост на протокола между етикета и четеца;
- разполагане на етикета извън предвидената зона за четене;
- неправилна ориентация на етикета по време на повдигането;
- екраниране или разстройване, причинено от метал, течност или монтажна конструкция;
- сила на четене, която е твърде ниска за границата — или толкова висока, че обхваща съседните интервали;
- повредени корпуси, кабели, съединители или антени;
- неконтролирани дублирани отчитания и липсващи филтри за събития;
- електромагнитни смущения или наличие на няколко четци в близост;
- грешки при задаването на данни в базата данни, включително валиден таг, свързан с грешен контейнер; и
- механично синхронизиране, което не съвпада с прозореца за активиране на четеца.
Тези проблеми не могат да бъдат разрешени само чрез избор на етикет. Етикетът, четецът, антената, сигналът на превозното средство и софтуерните правила трябва да бъдат тествани като една цялостна система.
Как да проведете пилотен проект за управление на отпадъците с RFID
Преди даден град или фирма за управление на отпадъци да се ангажира с пълно внедряване, пилотният проект трябва да даде отговор на определени технически и оперативни въпроси.
- Определете решението. Уточнете дали пилотът трябва да провери доказателствата за приемане, въведените данни за фактуриране, контрола на активите, данните за маршрута или друг резултат.
- Използвайте представителни модели. Включете реалните модели на контейнерите, цветовете, материалите, възрастта им и разположението на етикетите, каквито се очакват при експлоатация.
- Инсталирайте върху реално оборудване. Тествайте предвидения четец, антената, скобата, кабелите, контролера и сигналите на превозното средство — а не някакъв удобен заместител на работното бюро.
- Включете тежки условия. Извършете тестове с мокри и замърсени контейнери, при различни ориентации, в близост до други контейнери, при реалистични скорости, както и при въздействието на вибрации и температурни колебания.
- Определете източника на достоверна информация. Използвайте наблюдение, видеозапис, сигнали от асансьора или друг независим метод, за да установите какво всъщност се е случило по време на всяко тестово събитие.
- Измервайте пропуските и фалшивите положителни резултати поотделно. Високата степен на отчитане не е достатъчна, ако системата регистрира и контейнери, които не са били обслужени.
- Тестване на обработката на изключения. Умишлено включете липсващи етикети, дублирани идентификатори, неочаквани контейнери, неуспешни повдигания, комуникация в офлайн режим и заместващи контейнери.
- Документирайте конфигурацията. Запишете данните за фърмуера, захранването, положението на антената, логиката на задействане, модела на етикета, кодирането и праговете за приемане, за да могат резултатите да бъдат повторени.
Пилотна метрика | Какво да се измерва | Защо това е важно |
Прогнозна честота на четене | Записани валидни целеви събития / Наблюдавани валидни целеви събития | Мерки при пропуснати идентификации |
Процент на грешни разчитания | Регистрирани контейнери, които не са обслужвани / възможности за кръстосано отчитане | Предотвратява представянето на фалшиви доказателства за обслужване |
Процент на дублиращите се събития | Повтарящи се записи, които са преминали филтрирането | Осигурява защита на аналитичните данни и фактурирането |
Разрешаване на изключения | Време и стъпки, необходими за коригиране на неуспешни или оспорени събития | Проверява реалния работен процес |
Наличност на хардуер | Време на работа на четеца, антената, кабела и контролера | Отделя работата на радиочестотната система от повредите на оборудването |
Пълнота на данните | Събития с задължителни данни за идентификационен номер, час, място и съпътстващи сигнали | Показва дали записите са оперативно използваеми |
Въпроси, на които трябва да си отговорите, преди да поръчате тагове или четци
- Какво точно събитие трябва да регистрира системата?
- Коя RFID честота и протокол поддържа инсталираният или планираният четец?
- Коя регионална UHF-честотна лента или други изисквания за радиовръзки се прилагат?
- От какъв материал е контейнерът, какви са неговите размери и какви са възможните позиции за монтаж?
- Как читателят ще разбере кога да приеме дадено четене като част от събитие за събиране?
- Включени ли са сигнал за повдигане, GPS-вход, система за претегляне, камера или интерфейс за водача?
- На какви климатични условия, въздействия, условия за почистване и температурни условия трябва да издържи корпусът?
- Как ще се кодират, присвояват, заменят и извеждат от употреба идентификационните номера на етикетите?
- Какви са допустимите прагове за пропуснати и грешни отчитания?
- Кой отговаря за обработката на изключения, съхранението на данни и споровете с клиенти?
Хората също питат (Често задавани въпроси)
RFID етикетът сигнализира ли на системата, че контейнерът е пълен?
Не. RFID етикетът идентифицира контейнера. Информацията за степента на запълване обикновено се получава от отделен сензор за ниво на запълване или от друга оперативна оценка.
Може ли RFID да потвърди, че контейнерът е бил изпразнен?
Самото отчитане на етикета потвърждава идентификацията, но не и пълното изпразване. По-силно доказателство се получава, когато отчитането се съчетае с последователността от действия „повдигане“ или „накланяне“ и правилата на оператора за потвърждаване на събитието.
Съдържа ли RFID етикетът на кошчето лични данни на клиента?
Не е задължително. Много системи използват само уникален идентификатор на етикета и съхраняват информацията за оторизираните клиенти или услуги в базата данни на сървъра. Избраният чип и моделът на данните трябва да бъдат прегледани преди внедряването.
Може ли един четец да работи с LF-, HF- и UHF-етикети?
Обикновено не. Четецът трябва да поддържа честотата и протокола на етикета. Проект, който използва няколко RFID технологии, обикновено се нуждае от съвместим хардуер за всяка от тях.
На какво разстояние RFID-четецът може да засече етикет на кош за отпадъци?
Без пълна конфигурация не може да се определи еднозначно надеждно разстояние. Честотата, дизайнът на таговете, четецът и антената, захранването, регионалните правила, ориентацията, начинът на монтаж и наличните в близост материали – всички тези фактори оказват влияние върху полезния обхват. Тестовете трябва да се съсредоточат върху постигането на повторяеми резултати в предвидената зона на четене.
Може ли RFID да поддържа системата за таксуване „плащаш колкото изхвърляш“?
Да, като елемент за идентификация. За таксуването въз основа на броя на повдиганията е необходимо валидирано събитие за събиране; таксуването въз основа на теглото също изисква подходящо оборудване за претегляне и документирани правила за калибриране, тара, повтарящи се събития и спорове.
Проектът трябва ли да започне с тагове или с читатели?
Започнете със събитието и внедрения работен процес. Таговете, четецът, антената, тригерът и софтуерът трябва да бъдат подбрани като съвместими компоненти на една система. Закупуването на тагове само въз основа на твърдения за разстоянието, на което работят, често води до необходимост от доработки.
Създайте „зоната за четене“, преди да разширите обхвата на внедряването
Управлението на отпадъците чрез RFID работи най-ефективно, когато всеки компонент има определена задача. Етикетът идентифицира контейнера. Четецът регистрира тази идентичност в контролирана зона. GPS, оборудването за претегляне, сензорите и сигналите от превозните средства предоставят свои собствени данни. Софтуерът проверява валидността на комбинираното събитие и го превръща в оперативен запис.
За общините, операторите в сектора на отпадъците, производителите на контейнери и системните интегратори най-полезната първа стъпка не е да поръчат възможно най-голямото количество. Тя се състои в потвърждаване на типа на контейнера, честотата на събиране, геометрията на разположението, условията на събиране и критериите за приемане чрез представителни образци.
Свържете се с JIA RFID относно тестването на приложенията.
Изпратете ни необходимата честота, тип на контейнера, място на монтаж, разположение на четците, регионален пазар и целево събитие. Можем да ви помогнем да оцените различните варианти на етикети и четци, да подготвим кодирани образци и да изготвим практически план за тестване преди започването на серийното производство.
Рей Джоу
Тази статия е написана от Рей Джоу, експерт по технологиите за радиочестотна идентификация с повече от 10 години опит в индустрията.
Коментари
Горещи продукти
RFID гривни за музикални фестивали: приложения, предимства и индивидуални решения
На музикалните фестивали трябва да се справя с много неща едновременно. Гостите пристигат на вълни. Някои се нуждаят от обикновен билет, а други – от VIP билет.
Какво представлява RFID етикетът върху контейнера? Как функционира проследяването на контейнерите чрез RFID
Този малък етикет върху контейнера за отпадъци не знае къде се намира контейнерът, колко е пълен или колко тежи. Неговата задача е по-фундаментална: да предостави на контейнера трайна идентичност, която може да бъде регистрирана в момента, в който се извършва събиране, доставка, проверка или възникне изключение. Когато този идентификатор се комбинира с RFID четец, GPS на превозното средство, сигнали от повдигане или претегляне и правила в системата за управление, един момент на тротоара може да се превърне в полезен сервизен запис.
Обяснение на RFID с честота 125 kHz: Всичко, което трябва да знаете
Нискочестотните RFID системи, работещи на 125 kHz, са една от най-старите и най-стабилни технологии за идентификация, които все още се използват широко
Персонализирани RFID гривни | Купете персонализирани RFID гривни за събития
Персонализираните RFID гривни са гривни с RFID технология, пригодени за конкретна система, марка или приложение. За разлика от стандартните RFID гривни, те са
RFID гривни с честота 13,56 MHz: Пълно ръководство за HF RFID гривните
RFID гривните с честота 13,56 MHz са високочестотни носими етикети, които се използват в системи, изискващи идентификация на късо разстояние, обмен на данни или NFC взаимодействие.
Цена на RFID гривните: Колко струват RFID гривните
RFID гривните са носими RFID идентификатори, които се използват, когато карта, билет или хартиен пропуск не са достатъчно удобни. Те остават
Етикети
СВЪРЗАНИ ПРОДУКТИ