×
Việc thực hiện đúng kỹ thuật gắn kết vi mạch đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì tín hiệu ổn định và đáng tin cậy cho các thẻ RFID hoạt động trong môi trường khắc nghiệt. Khi công đoạn gắn kết này không được thực hiện đúng cách, tỷ lệ lỗi tăng vọt. Một số nghiên cứu gần đây đã chỉ ra mức độ nghiêm trọng khi tín hiệu bắt đầu suy giảm trong điều kiện bất lợi. Phần lớn các nhà sản xuất hiện nay dựa vào phương pháp ép nhiệt hoặc gắn kết bằng keo epoxy để giải quyết các vấn đề này. Kỹ thuật ép nhiệt hoạt động tốt nhất trong điều kiện mà nhiệt độ cao là một phần của hoạt động hàng ngày, trong khi đó keo epoxy tạo ra các liên kết hóa học mạnh mẽ, vẫn duy trì hiệu quả ngay cả khi điều kiện trở nên khắc nghiệt. Thiết kế của ăng-ten cũng đóng vai trò quan trọng đối với độ bền hoạt động lâu dài. Nhiều công ty hiện nay tích hợp các vật liệu linh hoạt như polyimide vào thiết kế, cùng với các kỹ thuật hàn tiên tiến hơn giúp ăng-ten chịu đựng được cả các tác động vật lý lẫn các yếu tố môi trường bất lợi.
Loại vật liệu được sử dụng để bọc các thẻ RFID tạo ra sự khác biệt lớn khi chúng cần hoạt động trong môi trường khắc nghiệt. Hầu hết chúng ta thường thấy nhựa epoxy hoặc silicone được sử dụng, mỗi loại đều mang đến những ưu điểm riêng. Epoxy nổi bật nhờ khả năng chịu va đập tốt và khả năng chịu nhiệt cao, điều này lý giải tại sao các nhà sản xuất lại chọn nó cho những môi trường công nghiệp cực nóng. Ngược lại, silicone có câu chuyện riêng khi mà nó dễ uốn cong hơn là bị gãy, đồng thời không ngại tiếp xúc với ánh nắng mặt trời trong thời gian dài, vì vậy nó hoạt động rất tốt ở ngoài trời nơi mà nhiệt độ thay đổi thất thường. Khi xem xét hiệu suất thực tế của những thẻ này dưới các yếu tố căng thẳng như va đập vật lý hoặc nhiệt độ cực đoan, rõ ràng có sự chênh lệch giữa hiệu quả mà các loại vật liệu khác nhau mang lại. Gần đây chúng ta đang chứng kiến một số phát triển đáng chú ý nhờ vào những đột phá trong công nghệ nano. Những vật liệu mới này hứa hẹn khả năng bảo vệ tốt hơn nhưng vẫn cho phép các thẻ hoạt động bình thường, điều này có thể là bước đột phá cho các hệ thống RFID vận hành trong điều kiện khắc nghiệt trên nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Tần số ăng-ten RFID đóng vai trò quan trọng trong hiệu suất hoạt động và khả năng thiết kế của các hệ thống này. Các loại thẻ RFID khác nhau yêu cầu tần số khác nhau tùy theo vị trí ứng dụng, điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng IoT ở nhiều ngành công nghiệp. Chẳng hạn, thẻ LF hoạt động tốt hơn xung quanh các bề mặt kim loại vì chúng xử lý các vấn đề liên quan đến độ dẫn điện tốt hơn so với các loại khác. Thẻ UHF cung cấp khoảng cách đọc xa hơn nhưng gặp khó khăn khi tiếp xúc với nước do nhiễu tín hiệu. Chúng ta đã thấy những ví dụ thực tế trong đó các thiết kế ăng-ten đặc biệt có thể tồn tại trong môi trường khắc nghiệt như sự thay đổi nhiệt độ cực đoan và tiếp xúc với hóa chất vốn có thể gây hư hại cho thiết bị. Các kỹ sư hiện nay ngày càng dựa vào các công cụ mô phỏng để tinh chỉnh hiệu suất ăng-ten trước khi triển khai. Những mô phỏng này cho phép họ phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn và điều chỉnh thiết kế phù hợp với từng thách thức môi trường tại địa điểm lắp đặt. Cách tiếp cận này đảm bảo rằng các hệ thống RFID thực sự hoạt động đúng như mong đợi ngay cả trong những điều kiện công nghiệp đòi hỏi cao.
Các hệ thống RFID thực sự gặp khó khăn khi nhiệt độ trở nên quá khắc nghiệt, thường dẫn đến các vấn đề về phần cứng và sự cố hệ thống. Các báo cáo ngành công nghiệp khác nhau cho thấy những vấn đề này xảy ra thường xuyên trong cả môi trường lạnh giá và nóng bỏng, điều này đồng nghĩa với việc các nhà sản xuất cần có những phương pháp tốt hơn để xử lý các mức nhiệt độ cực đoan. Các công ty thường sử dụng các giải pháp như bộ tản nhiệt và lớp phủ nhiệt đặc biệt để quản lý sự dao động nhiệt độ và bảo vệ các bộ phận dễ tổn thương khỏi bị hư hại. Chẳng hạn như các kho lạnh nơi các thẻ RFID theo dõi hàng hóa dễ hỏng đi qua các thiết bị làm lạnh. Nếu không có lớp bảo vệ nhiệt thích hợp, những thẻ này sẽ liên tục bị lỗi trong điều kiện nhiệt độ dưới điểm đóng băng. Giải pháp quản lý nhiệt đúng đắn tạo ra sự khác biệt lớn trong việc duy trì hoạt động ổn định cho hệ thống RFID bất kể thời tiết mà chúng phải đối mặt hàng ngày.
Các thẻ RFID trong môi trường sản xuất phải tiếp xúc với rất nhiều loại hóa chất có thể ăn mòn vật liệu và làm rối loạn chức năng của chúng. Những chất như dung môi tẩy rửa và axit công nghiệp thường thấy tại các nhà máy sẽ dần phá hủy các thẻ này theo thời gian cho đến khi chúng không còn hoạt động hiệu quả nữa. Vì lý do đó, nhiều công ty hiện đang sử dụng các vật liệu đặc biệt và lớp phủ bảo vệ khi sản xuất thẻ RFID dùng cho môi trường khắc nghiệt. Chúng tôi đã thấy kết quả thử nghiệm cho thấy các thẻ có lớp phủ chống hóa chất này có tuổi thọ dài hơn đáng kể so với các loại thông thường trong điều kiện tương tự. Đối với những người làm việc tại các nhà máy xử lý hóa chất hoặc các cơ sở tương tự nơi mà thẻ thường xuyên tiếp xúc với các chất có tính ăn mòn mạnh, việc lựa chọn phiên bản nâng cấp này là hoàn toàn hợp lý xét từ cả góc độ vận hành lẫn chi phí.
Việc làm cho các thẻ RFID hoạt động đúng ngay cả khi bị ngâm trong nước là một thách thức lớn đối với các ngành công nghiệp mà môi trường luôn ẩm ướt, ví dụ như trên các con tàu ngoài biển khơi hay các nhà máy chế biến thịt. Hầu hết các nhà sản xuất đều sử dụng các lớp phủ bảo vệ phủ lên bo mạch và các vòng đệm O-ring ở các mép để ngăn nước xâm nhập. Những giải pháp này không phải là lựa chọn ngẫu nhiên; thực tế có các tiêu chuẩn công nghiệp đã được thiết lập như mức đánh giá IP68, cho biết các doanh nghiệp cần mức độ bảo vệ nào dựa trên độ sâu và thời gian mà thẻ sẽ ở dưới nước. Ngành vận tải biển thực tế đã sử dụng các thẻ RFID chống nước trong nhiều năm qua để theo dõi các container và các bộ phận máy móc khi chúng được đặt trong các khoang chứa ballast hoặc khi được rửa sạch sau các chuyến đi. Khi các phương pháp chống nước này hoạt động hiệu quả, chúng tạo ra sự khác biệt lớn giữa việc thu thập dữ liệu theo dõi đáng tin cậy và việc phải đối mặt với những sự cố liên tục trong môi trường ẩm ướt.
Hệ thống đánh giá IK giúp xác định mức độ chịu đựng va đập vật lý của các sản phẩm RFID. Những đánh giá này cơ bản cho chúng ta biết mức độ va chạm mà một thẻ RFID có thể chịu đựng được trước khi bị hỏng, điều này đặc biệt quan trọng đối với các thẻ RFID hoạt động trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt. Khi các thẻ có đánh giá IK tốt, chúng thường có độ bền cao hơn ngay cả khi bị rơi hoặc va chạm tình cờ trong quá trình vận hành bình thường. Một số dữ liệu thực tế cho thấy các thẻ không có chứng nhận IK phù hợp thường bị hỏng nhanh hơn các thẻ tuân thủ tiêu chuẩn này. Đối với bất kỳ ai mua thiết bị RFID, việc kiểm tra đánh giá IK phù hợp với điều kiện thực tế tại nơi làm việc là rất cần thiết. Rõ ràng, một nhà kho có máy móc nặng cần mức độ bảo vệ khác với một văn phòng làm việc. Làm đúng điều này sẽ giúp giảm số lần thay thế và cải thiện hiệu suất tổng thể của hệ thống theo thời gian.
Hiểu rõ về mã IP khá quan trọng nếu chúng ta muốn biết mức độ mà các thẻ RFID có thể chịu đựng được các điều kiện môi trường khác nhau. Những mã này cơ bản cho chúng ta biết mức độ bảo vệ mà một thẻ có thể chống lại các yếu tố như bụi bẩn xâm nhập, độ ẩm ướt hoặc thậm chí bị ngâm trong nước. Hệ thống này hoạt động với hai con số, mỗi con số đại diện cho một mức bảo vệ cụ thể. Các bài kiểm tra thực tế cho thấy các thẻ RFID có xếp hạng IP tốt thường tồn tại lâu hơn trong điều kiện khắc nghiệt so với những thẻ không được bảo vệ đúng mức. Đối với các doanh nghiệp lựa chọn giải pháp RFID, việc lựa chọn đúng xếp hạng IP phù hợp với nhu cầu thực tế tại địa điểm sử dụng là rất quan trọng. Một nhà kho xử lý hàng tồn kho ngoài trời có thể cần các thông số kỹ thuật hoàn toàn khác so với một nhà kho hoạt động trong môi trường phòng sạch. Làm đúng điều này sẽ giúp tránh các chi phí thay thế đắt đỏ trong tương lai và đảm bảo hoạt động vận hành diễn ra trơn tru mà không gặp sự cố bất ngờ.
Các chứng nhận ATEX và IECEx đóng vai trò rất quan trọng khi làm việc tại những khu vực có nguy cơ xảy ra nổ. Về cơ bản, các chứng nhận này đặt ra những quy định nghiêm ngặt mà thiết bị RFID cần tuân thủ để được đánh giá là đủ an toàn cho những khu vực rủi ro cao đó. Hãy nhìn vào các nhà máy sản xuất hoặc cơ sở lưu trữ hóa chất - các công ty tại đây thường gặp nhiều sự cố hơn khi bỏ qua việc chứng nhận đúng quy cách cho các thẻ RFID của họ. Đó là lý do tuân thủ các tiêu chuẩn này không phải là lựa chọn mà là điều bắt buộc. Việc đạt được chứng nhận đồng nghĩa với việc các sản phẩm RFID phải trải qua những bài kiểm tra khắt khe, trong đó mọi thứ từ những lỗi thiết kế cho đến sự cố vận hành đều được kiểm tra kỹ lưỡng dưới điều kiện khắc nghiệt. Đối với các chủ doanh nghiệp quan tâm đến cả an toàn cho nhân viên lẫn sự liên tục trong vận hành, việc đầu tư thời gian để đạt được các chứng nhận này mang lại lợi ích rất lớn. Không chỉ giúp bảo vệ người lao động khỏi những khu vực nguy hiểm, mà còn đảm bảo hệ thống theo dõi không bị lỗi đúng vào lúc cần thiết nhất trong các tình huống khẩn cấp.
