IFM ANT860 RFID read/write head UHF Mode d'emploi

Notice d'utilisation
Antennes RFID UHF
Low Range / Ultra Low Range
Mid Range / Short Mid Range
Wide Range
706385 / 01
06 / 2019
ANT805
ANT810
ANT815
ANT820
ANT830
ANT860
ANT910
ANT920
ANT930
ANT960
FR
Antennes RFID UHF
Contenu
1 Remarques préliminaires������������������������������������������������������������������������������������� 3
1.1 Symboles utilisés����������������������������������������������������������������������������������������� 3
2 Consignes de sécurité����������������������������������������������������������������������������������������� 3
2.1 Remarques générales��������������������������������������������������������������������������������� 3
2.2 Cible ����������������������������������������������������������������������������������������������������������� 3
2.3 Raccordement électrique ��������������������������������������������������������������������������� 4
2.4 Interventions sur l'appareil�������������������������������������������������������������������������� 4
2.5 Conditions environnantes��������������������������������������������������������������������������� 4
3 Description du produit����������������������������������������������������������������������������������������� 5
3.1 Antennes Low Range ��������������������������������������������������������������������������������� 5
3.2 Antennes Mid Range����������������������������������������������������������������������������������� 5
3.3 Antennes Wide Range��������������������������������������������������������������������������������� 6
3.4 Type d'antenne selon la portée de lecture et le type de tag ����������������������� 7
4 Portée de lecture et sélectivité�������������������������������������������������������������������������� 10
4.1 Affectation des antennes selon les types de tag��������������������������������������� 10
4.2 Portée de lecture��������������������������������������������������������������������������������������� 10
4.3 Sélectivité ��������������������������������������������������������������������������������������������������11
4.4 Sélectivité et portée de lecture des antennes Low Range ������������������������11
5 Conformité avec des normes����������������������������������������������������������������������������� 12
6 Montage������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 14
6.1 Lieu de montage��������������������������������������������������������������������������������������� 14
6.2 Pose des câbles ��������������������������������������������������������������������������������������� 15
7 Applications typiques����������������������������������������������������������������������������������������� 16
7.1 Industrie pharmaceutique������������������������������������������������������������������������� 16
7.2 Contrôle d'accès��������������������������������������������������������������������������������������� 16
7.3 Industrie de l'automatisation��������������������������������������������������������������������� 16
7.4 Autres applications pour antennes Mid Range����������������������������������������� 16
8 Abréviations������������������������������������������������������������������������������������������������������� 17
9 Homologations��������������������������������������������������������������������������������������������������� 17
10 Maintenance, réparation et élimination����������������������������������������������������������� 17
2
Antennes RFID UHF
1 Remarques préliminaires
Ce document s'adresse à des personnes compétentes. Ce sont des personnes
qui sont capables - grâce à leur formation et expérience – d’envisager les risques
et d'éviter des dangers potentiels qui pourraient être causés par le fonctionnement
ou la maintenance de l'appareil. Ce document fournit des informations sur
l’utilisation correcte de l'appareil.
Lire ce document avant l'utilisation afin de vous familiariser avec les conditions
environnantes, l'installation et le fonctionnement. Garder ce document pendant
tout le temps d'utilisation de l'appareil.
1.1 Symboles utilisés
►
>
[…]
→
FR
Action à faire
Retour d'information, résultat
Désignation d'une touche, d'un bouton ou d'un affichage
Référence croisée
Remarque importante
Le non-respect peut aboutir à des dysfonctionnements ou perturbations.
Information
Remarque supplémentaire
2 Consignes de sécurité
2.1 Remarques générales
Cette notice fait partie de l'appareil. Elle fournit des textes et des figures pour
l'utilisation correcte de l'appareil et doit être lue avant installation ou emploi.
Respecter les indications de cette notice. Le non-respect de ces consignes, une
utilisation en dehors des conditions définies ci-dessous, une mauvaise installation
ou utilisation peuvent avoir des conséquences graves pour la sécurité des
personnes et des installations.
2.2 Cible
Cette notice s'adresse à des personnes considérées comme compétentes selon
les directives CEM et basse tension. L'appareil doit être monté, raccordé et mis en
service par un électricien habilité.
3
Antennes RFID UHF
2.3 Raccordement électrique
Mettre l'appareil hors tension en prenant des mesures externes avant toutes
manipulations.
Seuls les signaux spécifiés dans les données techniques et/ou sur l'étiquette de
l'appareil doivent être raccordés et seuls les accessoires homologués d'ifm doivent
être utilisés.
2.4 Interventions sur l'appareil
En cas de mauvais fonctionnement de l'appareil ou en cas de doute prendre
contact avec le fabricant. Des interventions sur l'appareil peuvent avoir des
conséquences graves pour la sécurité des personnes et des installations. Elles
ne sont pas autorisées et aboutissent à une exclusion de responsabilité et de
garantie.
2.5 Conditions environnantes
L'appareil ne doit pas être positionné près de chauffages, soumis à la lumière
directe du soleil ou opéré dans des milieux humides. Des objets produisant des
flammes ne doivent pas être déposés sur l'appareil ! Protéger l'appareil contre
l'humidité, les gouttes d'eau et les projections d'eau. Respecter les conditions
environnantes de la fiche technique.
Risque d'incendie en cas de conditions environnantes inappropriées !
4
Antennes RFID UHF
3 Description du produit
Les antennes RFID UHF consistent en différentes antennes UHF qui peuvent
répondre aux exigences de presque toutes les applications RFID. Les antennes
sont divisées en trois lignes de produits par rapport à la portée de lecture :
antennes Low Range, Mid Range et Wide Range.
3.1 Antennes Low Range
Avec des dimensions de 90 x 63 mm, les antennes Low Range ANT810 / ANT910
ont une concentration de champ élevée dans le champ proche et en même
temps un gain d'antenne extrêmement réduit dans le champ lointain. Grâce à ces
caractéristiques, les antennes ont des portées jusqu'à 10 cm avec une sélectivité
typique de 5 cm.
Outre les antennes Low Range, il y a l'antenne Ultra Low Range ANT805.
L'antenne Ultra Low Range a été conçue pour la lecture des tags dipolaires (tags
pour champ lointain) à une distance très limitée. De plus, cette antenne peut
activer des tags en forme de boucle (tags pour champ proche) jusqu'à 3 cm. Les
antennes Low Range ont été développées pour des portées plus longues. Elles
sont particulièrement appropriées pour des tags pour champ proche. L'affectation
des antennes selon la portée de lecture et le type de tag est présentée dans le
chapitre 3.4.
Figure : antenne Ultra Low Range ANT805,
antennes Low Range ANT810 / ANT910
3.2 Antennes Mid Range
Les antennes Mid Range ANT815 / ANT820 / ANT920 ont été développées pour
des applications qui se situent entre le champ proche et le champ lointain. Une
attention particulière a été portée à un boîtier compact pour l'intégration dans des
environnements où il y a peu d'espace. Les petites dimensions de 156 x 126 mm
permettent quand même des portées de lecture jusqu'à 2 m. De même les
antennes Mid Range ont une plus grande sélectivité par rapport aux antennes
5
FR
Antennes RFID UHF
conventionnelles pour des petites portées de lecture. De ce fait, les antennes
Mid Range sont appropriées pour l'utilisation dans ladite zone de transition avec
différents tags.
Figure : antenne Mid Range ANT815 / ANT820 / ANT920
3.3 Antennes Wide Range
Pour les applications champ lointain classiques avec des portées de lecture
jusqu'à 10 m, ifm propose les antennes Wide Range suivantes :
●● ANT830 / ANT930 avec une largeur à mi-hauteur de 70°,
●● ANT860 / ANT960 avec une largeur à mi-hauteur de 65°.
La polarisation circulaire normalement requise pour des applications UHF a été
améliorée de manière significative en comparaison avec des antennes disponibles
sur le marché. Le rapport des axes utilisé comme valeur caractéristique pour
la polarisation circulaire de cette nouvelle version réalise des valeurs de 1 dB
typique. La valeur typique du marché est env. 3 dB si tant est qu'elle est indiquée.
6
Antennes RFID UHF
La circularité améliorée
entraîne une dépendance
beaucoup réduite des résultats
de lecture de la position et
de l'orientation des tags. De
plus, une grande attention
a été portée sur le rapport
avant-arrière des antennes
afin de réduire l'influence de
l'environnement proche sur les
caractéristiques de l'antenne.
Les antennes ont un degré
de protection élevé assurant
leur utilisation dans des
environnements industriels.
FR
Figure: antennes Wide Range ANT830 / ANT930
3.4 Type d'antenne selon la portée de lecture et le type de tag
Type d'antenne
Portée de lecture
ANT805
0-10 cm
ANT810
ANT910
0-10 cm
Type de tag
en forme de boucle
Type de tag hybride Type de tag
dipolaire
0-10 cm
ANT815
10-100 cm
10-30 cm
ANT820
ANT920
30-100 cm
> 100 cm
7
Antennes RFID UHF
Type d'antenne
Portée de lecture
Type de tag
en forme de boucle
Type de tag hybride Type de tag
dipolaire
10-30 cm
ANT830
ANT930
ANT860
ANT960
30-200 cm
> 200 cm
La bonne combinaison d'une antenne et d'un tag est importante pour
chaque application RFID. Le bon choix assure un taux de lecture élevé et le
fonctionnement fiable du système.
Les antennes Low Range (ANT810/ANT910) et Ultra Low Range (ANT805)
peuvent lire les tags en forme de boucle, hybrides et dipolaires jusqu'à 10 cm et
ont une portée de lecture bien définie.
L'antenne Short Mid Range (ANT815) peut activer les tags hybrides jusqu'à 10 cm
et les tags dipolaires jusqu'à 100 cm.
Les antennes Mid Range (ANT820/ANT920) peuvent activer les tags en forme
de boucle jusqu'à 30 cm, les tags hybrides jusqu'à 100 cm et les tags dipolaires
jusqu'à 2 m.
Les antennes Wide Range (ANT830/ANT930/ANT860/ANT960) peuvent activer les
tags en forme de boucle jusqu'à 30 cm, les tags hybrides jusqu'à 200 cm et les
tags dipolaires jusqu'à plusieurs mètres.
8
Antennes RFID UHF
10 m
8m
6m
FR
4m
ANT830 70° 33 ERP
ANT930 70° 36 EIRP
ANT860 65° 33 ERP
ANT960 65° 36 EIRP
ANT820/ANT920 100° 30 ERP
2m
4m
2m
2m
0
4m
100 cm
80 cm
60 cm
40 cm
20 cm
40 cm
20 cm
0
20 cm
ANT815 100° Pin = 30 dBm
ANT805/ANT810 100° 27 ERP
40 cm
Pour obtenir les meilleurs résultats de lecture et d'écriture utiliser les
antennes RFID UHF uniquement avec des lecteurs UHF d'ifm.
9
Antennes RFID UHF
4 Portée de lecture et sélectivité
La portée de lecture et la sélectivité sont les caractéristiques les plus importantes
d'une application RFID. La portée de lecture est la plus grande distance grâce à
laquelle un tag peut être lu. La sélectivité indique la distance minimale nécessaire
permettant une distinction claire entre deux tags juxtaposés.
Les caractéristiques du système dépendent fortement du type de tag utilisé.
En principe, les tags RFID UHF peuvent être classés en trois groupes.
Figure : tag en forme de boucle
Figure : tag hybride
Figure : tag dipolaire
Le premier groupe consiste en tags en forme de
boucle qui s'accouplent avec l'antenne via le champ
magnétique. Ces tags ont les plus petites portées car
le champ magnétique diminue rapidement en fonction
de la distance sur l'antenne.
Le second groupe consiste en tags hybrides qui sont
un métissage entre des tags en forme de boucle et
dipolaires. Ces tags peuvent être activés par
l'antenne via le champ magnétique, le champ
électrique ou une combinaison de ces deux champs.
Le troisième groupe consiste en tags dipolaires (tag
pour champ lointain) qui s'accouplent surtout via le
champ électrique permettant des portées de plus de
10 m.
4.1 Affectation des antennes selon les types de tag
L'antenne Ultra Low Range ANT805 a été développée pour répondre aux
exigences les plus sévères concernant la portée et la sélectivité des tags de tous
les groupes. C’est une antenne universelle pour de nombreuses applications Low
Range. Cette antenne permet de très courtes portées de lecture en dessous de 10
cm et une grande sélectivité avec des tags pour champ lointain. De plus, elle peut
aussi être utilisée pour lire des tags pour champ proche jusqu'à une distance de
3 cm.
Afin d'élargir considérablement la distance de lecture des tags pour champ proche
l'antenne Low Range ANT810/ANT910 a été développée. Elle a une portée de
lecture de 7 cm avec des tags en forme de boucle usuels.
L'antenne Ultra Low Range ANT805 est appropriée pour tous les groupes ;
l'antenne Low Range ANT810/ANT910 est notamment appropriée pour l'utilisation
avec des tags en forme de boucle.
4.2 Portée de lecture
Pour quantifier la portée de lecture des antennes ANT805 et ANT810/ANT910
les portées de lecture correspondantes pour les différentes versions de tag sont
indiquées ci-dessous. L'orientation de tous les tags est parallèle à l'antenne.
10
Antennes RFID UHF
L'antenne ANT805 a une portée de lecture bien définie pour tous les tags. Les
antennes ANT810/ANT910 sont une solution spécifique pour tags pour champ
proche avec une portée de lecture beaucoup plus grande que celle de l'antenne
ANT805.
4.3 Sélectivité
La grande sélectivité des antennes Low Range permet de solutionner plusieurs
nouvelles applications RFID UHF non réalisables auparavant. Les deux versions
peuvent détecter des tags à une distance de partiellement moins de 5 cm
individuellement. De ce fait, elles sont les antennes idéales pour des applications
d'étiquetage d'articles.
FR
Portée de lecture
Sélectivité
Figure: antenne Low Range détecte des tags à
courte distance
Figure: portée de lecture et sélectivité
4.4 Sélectivité et portée de lecture des antennes Low Range
Le tableau suivant indique la sélectivité et la portée de lecture des antennes Ultra
Low Range et Low Range.
Type de tag
En forme de boucle
Hybride
Dipolaire
Ultra Low Range ANT805
Low Range ANT810/ANT910
Sélectivité
Portée de
lecture
Sélectivité
Portée de
lecture
3 cm
2 cm
4 cm
4 cm
7 cm
5 cm
-
-
10 cm
8 cm
-
-
Figure : sélectivité et portée de lecture des antennes ANT805 / ANT810 / ANT910
11
Antennes RFID UHF
5 Conformité avec des normes
Comme les systèmes RFID sont des équipements hertziens ils tombent, entre
autres, sous le coup de la directive 1999/5/CE de la Commission européenne
(équipements hertziens et équipements terminaux de télécommunications
R&TTE).
Pour vérifier la conformité avec les exigences fondamentales de cette directive
il y a plusieurs normes harmonisées publiées dans le Journal officiel de l'Union
européenne.
Les antennes ifm ont une structure d'antenne passive. C'est pourquoi l'intégrateur
système est responsable du respect des normes - c'est-à-dire la personne qui
raccorde les composants individuels d'un système RFID, notamment les lecteurs
et les antennes. Il est recommandé vivement de se procurer ces normes.
Les deux normes importantes relatives aux antennes (sans être exhaustif) sont
EN 302208 et EN 50364 : La première norme traite des spectres de fréquences et
limite la puissance rayonnée maximale ; la norme EN 50364 traite de la limitation
de l'exposition de personnes aux champs électromagnétiques.
Pour vérifier la conformité des antennes avec la norme EN 50364 le débit
d'absorption spécifique (DAS) est calculé de façon mathématique. Les valeurs
DAS déterminées sont comparées avec les valeurs limites de base de la
norme EN 50364 - classées selon l'exposition professionnelle, l'exposition de la
population générale et l'exposition locale de la tête et du torse ou des extrémités.
Les antennes Wide Range sont normalement utilisées pour des applications avec
une portée de lecture à partir de 20 cm. A cette distance, les valeurs actuelles
sont considérablement inférieures aux valeurs maximales DAS prescrites par
la loi. Au cas où l'appareil serait utilisé à des distances plus courtes, les valeurs
DAS correspondantes sont calculées de façon mathématique. Les hypothèses
fondamentales (par ex. mode de fonctionnement du système RFID et propriétés
du tissu humain) assurent une estimation conservatrice de l'exposition (le pire
scénario).
Le calcul a aussi été effectué pour la partie la plus sensible, c'est-à-dire pour
le cas où des personnes se trouvent en permanence avec la tête ou le torse à
proximité immédiate de l'antenne. Si la distance entre la personne et l'antenne
est inférieure à 3 cm, l'antenne ANT820 doit assurer une puissance d'entrée de
l'antenne maximum de 0,34 W (25,31 dBm) de maniere que la valeur actuelle soit
au-dessous de la valeur DAS maximale permissible. Dans tous les autres cas,
l'ANT820 peut travailler avec la puissance rayonnée maximale de 0,5 W ERP
(27 dBm) indiquée dans la fiche technique ou avec une puissance d'entrée de
l'antenne de 0,653 W (28,15 dBm).
Le tableau ci-dessous indique les puissances d'entrée maximales pour
l'alimentation de l'antenne afin d'assurer que les valeurs limites de base du DAS
ne sont pas dépassées. Les différents types de l'exposition sont distingués.
12
Antennes RFID UHF
Puissance d'entrée maximale
ANT805 / ANT810 / ANT815 / ANT910
Contact direct avec
l'ANT805 / ANT815
Contact direct avec
l'ANT810 / ANT910
Exposition professionnelle
Valeurs limites tête et torse 10 W/kg
Valeurs limites membres locaux 20 W/kg
Pin = 1 W
(30 dBm)
Pin = 0,5 W
(27 dBm)
Population générale
Exposition membres locaux
Valeurs limites membres locaux 4 W/kg
Pin = 1 W
(30 dBm)
Pin = 0,5 W
(27 dBm)
Population générale
Exposition tête et torse
Valeurs limites tête et torse 2 W/kg
Pin = 1 W
(30 dBm)
Pin = 0,1 W
(20 dBm)
Puissance d'entrée maximale
ANT920 / ANT820
Population générale
Valeurs limites tête et torse 2 W/kg
Valeurs limites membres locaux 4 W/kg
Exposition professionnelle
Valeurs limites tête et torse 10 W/kg
Distance personne à l'ANT920 /
ANT820 < 1 cm
1 cm < distance
personne à
l'ANT920 / ANT820
< 7 cm
Pin = 0,32 W
Pin = 1,75 W
Exposition professionnelle
Valeurs limites membres locaux 20 W/kg
Puissance d'entrée maximale
ANT830 / ANT930 / ANT860 / ANT960
Population générale
Valeurs limites tête et torse 2 W/kg
Valeurs limites membres locaux 4 W/kg
Exposition professionnelle
Valeurs limites tête et torse 10 W/kg
Valeurs limites membres locaux 20 W/kg
FR
7 cm < distance
personne à
l'ANT920 / ANT820
Pin = 1,84 W
Pin = 1,84 W
Pin = 1,84 W
Distance personne à
l'ANT830 / ANT930 < 5 cm
Distance personne à
l'ANT830 / ANT930 ≥ 5 cm
Pentrée = 697 mW
(28,41 dBm)
Pentrée = 923 mW
(29,65 dBm)
Pentrée = 923 mW
(29,65 dBm)
13
Antennes RFID UHF
6 Montage
6.1 Lieu de montage
Pour atteindre la portée maximale de l'antenne aucun objet perturbant ne doit se
trouver entre l'antenne et le tag à lire. Le fonctionnement de l'antenne est influencé
par le type de fixation et l'environnement. Pour assurer un comportement optimal
de l'antenne aucun objet conducteur ne doit se trouver à proximité de l'antenne.
Les valeurs suivantes indiquent les distances suffisantes :
La distance des grandes surfaces métalliques et du sol doit être au moins 70 cm
(voir figure 1).
Si le montage devant une surface métallique ne peut pas être évitée, un dispositif
de fixation peut être utilisé qui assure une distance de 12 cm précis entre l'arrière
de l'antenne et la surface métallique (voir figure 2).
En cas de montage direct sur une surface métallique (par ex. une platine
comme partie d'un dispositif de fixation) utiliser une platine métallique carrée de
max. 16 x 16 cm (voir figure 3).
min 70 cm
De plus, d'autres objets, par ex. récipients contenant des liquides à proximité
immédiate du lieu de montage influencent la fonctionnalité de l'antenne.
12 cm
max 16 cm
min 70 cm
min 70 cm
min 70 cm
max 16 cm
Figure 1 : distances de tous les côtés min. 70 cm
Figure 2 : 12 cm
précis
entre l'antenne et la
surface métallique
Figure 3 :
surface métallique
avec
max. 16 cm x 16 cm
Si les distances recommandées ne sont pas respectées, les
caractéristiques de l'antenne changent. L'antenne doit être réévalué sur
le lieu de montage. Pour ce faire la perturbation peut être déterminée et
minimisée, par ex. via le niveau d'émission.
14
Antennes RFID UHF
6.2 Pose des câbles
Respecter les remarques suivantes lors de la pose des câbles :
●● Poser les câbles verticalement en s'éloignant de l'antenne (voir figure à droite).
●● Eviter des boucles de câble autour de et sur l'antenne (voir figure à gauche).
Figure : câble mal posé
X
FR
Figure : câble bien posé
15
Antennes RFID UHF
7 Applications typiques
7.1 Industrie pharmaceutique
Les portées de lecture des antennes Low Range ANT810 / ANT910 permettent
de sélectionner des produits pharmaceutiques individuels si bien que chaque
médicament peut être suivi dans la production. Comme les antennes Low Range
s'accouplent surtout via le champ magnétique, les tags peuvent être positionnés
directement sur des bouteilles et des emballages blister.
Pour obtenir la performance optimale l'utilisation de l'antenne ANT810/ANT910 est
recommandée avec des tags en forme de boucle.
7.2 Contrôle d'accès
En raison de la grande portée de lecture des antennes UHF, des applications pour
systèmes d'accès ont, jusqu'à présent, été réalisées via RFID HF. Les nouvelles
antennes Low Range RFID UHF d'ifm peuvent aussi être utilisées pour cette
application.
L'utilisation des tags en forme de boucle est recommandée en combinaison
avec l'antenne Ultra Low Range ANT805. Les tags sont uniquement lus dans
une portée définie par les antennes Low Range d'ifm. Ceci exclut des erreurs de
lecture et la surveillance non désirée de personnes.
Les antennes Mid Range ANT820 / ANT920 sont recommandées pour des
systèmes d'accès tels que remonte-pente, bus et train. Il est ainsi possible de
contrôler les billets à distance moyenne.
7.3 Industrie de l'automatisation
Les antennes Low Range peuvent être utilisées pour des applications
d'automatisation RFID avec une portée de lecture définie et une grande sélectivité.
Un grand avantage est la possibilité de détecter des tags pour champ lointain
individuellement avec l'antenne ANT805 et de lire les mêmes tags sur d'autres
stations de lecture avec une antenne Mid Range ou Wide Range sur une plus
grande distance en mode multi tags.
7.4 Autres applications pour antennes Mid Range
Autres applications typiques pour les antennes Mid Range ANT820 / ANT920 :
●● Applications logistiques avec montage sur des chariots élévateurs
●● Applications de convoyage
●● Applications de type portique pour la détection de marchandises
●● Applications multi-tags et tag unique
Pour l'utilisation des antennes respecter les règlements nationaux et les
normes et directives en vigueur pour le lieu de montage.
16
Antennes RFID UHF
8 Abréviations
Dans la notice les abréviations suivantes sont utilisées.
Abréviation
Description
EN
Norme européenne
ERP
Effective Radiated Power
Puissance apparente rayonnée
RFID
Radio Frequency Identification
DAS
Débit d'absorption spécifique
UHF
Ultra High Frequency
ETSI
European Telecommunications Standards Institute (Institut européen des normes de
télécommunications)
FCC
Federal Communications Commission (Commission fédérale des communications)
FR
9 Homologations
Le tableau suivant indique les homologations de l'antenne correspondante.
Antenne
FCC (902 - 928 MHz)
ETSI (865 - 868 MHz)
ANT805
X
X
ANT810
ANT815
X
X
X
ANT820
X
ANT830
X
ANT910
X
ANT920
X
ANT930
X
ANT860
ANT960
X
X
10 Maintenance, réparation et élimination
L'appareil ne contient aucun composant réparable.
►► Ne pas ouvrir l'appareil.
►► L'appareil ne doit être réparé que par le fabricant.
►► Respecter la réglementation du pays en vigueur pour la destruction écologique
de l‘appareil.
17
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