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L'utilisation de la technologie RFID comme solution moderne de collecte de données n'a cessé d'augmenter d'année en année, et le marché mondial de la RFID devrait atteindre près de 32 milliards de dollars d'ici 2023. La croissance de la RFID est principalement due à sa polyvalence en tant que solution, le potentiel de retour sur investissement des applications réalisables, et la relative facilité d'utilisation après l'installation.

La RFID était principalement utilisée pour ouvrir les portes et suivre les animaux. Du point de vue des coûts et des capacités, c'est plus faisable que jamais. Sans oublier que la valeur des données exploitables est au plus haut niveau de l'histoire. La chaîne d'approvisionnement, les soins de santé, la fabrication et le cannabis ne sont que quelques-unes des nombreuses industries qui utilisent la technologie RFID pour fonctionner plus efficacement. Même avec la croissance récente de toutes les industries de la RFID et de la technologie en général, il y a encore de la place pour la croissance des applications RFID à haute température, en particulier les applications qui nécessitent une exposition prolongée à des températures supérieures à 150+ C (302+ F).

Alors, quel est le problème avec une température élevée? Les tags RFID haute température ne sont-ils pas déjà disponibles ?

Il existe plusieurs balises haute température impressionnantes sur le marché (faites défiler vers le bas pour voir les options de balises haute température populaires), mais il existe également des restrictions quant aux applications réalisables. Afin de bien comprendre les obstacles causés par les températures élevées, examinons d'abord la composition de l'étiquette RFID, son fonctionnement et sa construction.

Composants des étiquettes RFID

Par rapport aux étiquettes RFID actives, les étiquettes RFID passives sont plus couramment utilisées dans les applications à haute température car elles sont plus rentables. Le développement de balises passives commence généralement par trois éléments de base :

Antenne - généralement constituée de métal conducteur, de feuille métallique ou d'encre métallique imprimée, l'antenne reçoit et transmet des signaux radio.

Circuits intégrés - Souvent appelés puces ou circuits intégrés, les circuits intégrés ont à peu près la taille d'une aiguille, en silicium, et sont le « cerveau » des étiquettes qui stockent les données.

Substrat-Une fine couche de matériau, généralement en plastique, qui maintient la puce et l'antenne ensemble.

À ce stade, une autre couche de matériau appelée "face" est appliquée pour couvrir l'antenne et la puce exposées, formant une "incrustation". L'inlay est soit vendu à l'utilisateur final, soit passé par une autre étape de développement pour devenir une étiquette ou une étiquette finie. Dans le cas de la plupart des étiquettes à haute température, l'incrustation est encapsulée dans du thermoplastique, de la céramique ou d'autres matériaux résistants à la chaleur pour protéger les composants de travail de l'étiquette des températures élevées et des environnements industriels difficiles.

Comment fonctionnent les tags RFID passifs ?

En bref, lorsque le lecteur RFID génère des ondes radiofréquence émises à travers l'antenne, l'antenne interne de l'étiquette à portée du lecteur conduit l'énergie de l'onde radio vers la puce de l'étiquette. L'énergie de l'onde radio active la puce, et la puce module l'énergie avec les données d'étiquette et renvoie le signal modulé au lecteur et/ou à l'antenne.

Le problème réside dans :

La taille est généralement comparée à une aiguille ou à un grain de sable. La puce RFID doit être fixée sur une antenne tag métallique très fine afin que l'énergie conduite par l'antenne active la puce et accède aux données stockées. La puce est généralement soudée à l'antenne ou connectée avec de l'époxy. Cette combinaison entre la puce d'étiquette et l'antenne est la partie la plus vulnérable de l'étiquette.

La vulnérabilité est due à la composition physique du matériau utilisé pour connecter la puce à l'antenne. S'il est exposé à des températures élevées pendant une longue période, même l'époxy et les métaux de soudure les plus résistants fondront. Si l'adhésif devient faible, la puce se séparera de l'antenne, rendant l'étiquette inutilisable.

Plats à emporter à haute température

Ces deux termes sont la clé pour évaluer les étiquettes haute température :

Température de fonctionnement-La plage de température dans laquelle l'étiquette RFID peut fonctionner normalement pendant sa durée de vie.

Température d'exposition maximale - la température la plus élevée à laquelle une étiquette RFID peut résister sans affecter la structure et/ou les performances de l'étiquette.

En maintenant la température d'exposition la plus élevée, la puce doit rester en place et le matériau de l'étiquette restera intact. La plupart des fabricants d'étiquettes à haute température incluront également des intervalles d'exposition d'étiquettes importants basés sur des tests approfondis.

Si une étiquette à haute température est exposée à des températures élevées, il est important de s'assurer que l'étiquette ne sera pas lue tant que la température de l'étiquette elle-même ne se situe pas dans la plage de température de fonctionnement de l'étiquette. En effet, le matériau reliant la puce à l'antenne peut ne pas être solide et ne peut donc pas conduire l'énergie radiofréquence comme prévu. Les tentatives de lecture d'étiquettes à des températures élevées peuvent compromettre les données de la puce. Une fois qu'une étiquette à haute température est exposée à des températures élevées, son emballage est conçu pour maintenir la structure interne de l'étiquette et pour dissiper la chaleur, ce qui aide l'étiquette à revenir à sa température de fonctionnement.

Exemples de spécifications d'étiquettes :

ABS UHF sur étiquette métallique pour la gestion des palettes

SR-TAG8025P est l'une des étiquettes universelles les plus vendues sur le marché, mais ce n'est pas une étiquette haute température.

Température de fonctionnement : -40° à +85°C (-40° à +185°F)

Température d'exposition maximale : -40° à +85°C (-40° à +185°F)

C'est l'une des étiquettes haute température les plus populaires sur le marché.

SR-TAG3714 235 ℃ Étiquette UHF sur métal résistant aux hautes températures

Température de fonctionnement : -20° à +85°C (-40° à +185°F)

Température d'exposition maximale : -20° à +235°C (-4° à +455°F)

Vérifiez la plage de température de ces deux balises, veuillez noter que la température de fonctionnement maximale est la même, mais la température d'exposition maximale du SR-TAG3714 est beaucoup plus élevée. -TAG8025P est un boîtier ABS de base qui n'offre pas de protection contre les hautes températures ; cependant, l'emballage thermoplastique résistant à la chaleur du TAG3714 dissipera la chaleur après exposition, de sorte que l'étiquette peut être rapidement refroidie et utilisée pour suivre les actifs.

SR-TAG4631 Étiquette dure UHF en métal résistant aux hautes températures

La version atelier de peinture SR-TAG463 est conçue pour des températures extrêmement élevées et une exposition répétée à des liquides corrosifs. Par rapport à d'autres balises haute température, cette balise a également un niveau de protection IP68 et une plage de lecture plus longue.

Température de fonctionnement : -30° à 65°C (-22° à +185°F)

Température d'exposition maximale : -40° à 250°C (-40° à +482°F)

Distance de lecture maximale : jusqu'à 10 m (33 pi)

Matériau de l'étiquette : polymère de nylon de qualité technique, sans silicone

Applications courantes : autoclave, cycle de lavage à l'eau chaude, processus de post-peinture et processus de peinture automobile

Techniques d'évaluation des étiquettes à haute température :

• Connaissez la température absolue à laquelle votre étiquette doit résister.

• Comprenez que l'étiquette a besoin d'une chance de se refroidir, donc le processus doit en tenir compte.

• Si vous êtes intéressé par une étiquette, veuillez rechercher comment le fabricant teste ses produits. Vous pouvez voir des affirmations selon lesquelles la température d'exposition maximale est très élevée, mais certaines peuvent signifier des heures d'exposition et d'autres des minutes, voire des secondes. TAG4631 est fabriqué par SunRise RFID, qui fait partie de la série d'étiquettes haute température et subit un processus de test rigoureux avant d'être mis sur le marché.

• Connaissez les matériaux des actifs que vous souhaitez suivre, ainsi que les matériaux et autres facteurs potentiellement destructeurs dans l'environnement de l'application.

• Réfléchissez à la manière d'attacher l'étiquette à l'actif. Les rivets ou les vis peuvent facilement résister à des températures élevées, mais si de l'époxy ou des adhésifs sont utilisés, assurez-vous de vérifier leur température d'application pour assurer leur durabilité.