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La RFID simplifie le chronométrage sur un chantier de construction

Automatisation; c'est la technologie moderne!

Temps de construction de la voie
Temps de construction de la voie

Recently, Telaeris was asked to simplify employee time-keeping for a construction yard using radio frequency identification (RFID) technology. The company had 3000 employees and wanted to know both who was on the job site and when they came and left. Instead of hand punched time-cards which were tedious and error-prone, we provided them with an elegant, effective, and most importantly, automated solution. Here’s how it worked:

First, an RFID tag was placed on each employee hard-hat.

Ensuite, nous avons placé deux antennes RFID UHF longue portée à chaque porte. Au fur et à mesure que chaque employé franchissait la porte et les antennes, les lecteurs saisissaient la direction et les informations d’identification de l’employé.

Enfin, toutes ces données sont automatiquement introduites dans notre Système XPressEntry et base de données. Nous suivons exactement chaque entrée et sortie des employés chaque jour pour calculer leur heure quotidienne. Mais plus important encore, nous gardons toujours un compte permanent des personnes présentes sur le site. Ainsi, en cas d’urgence, l’employeur sait immédiatement qui est au travail, ce qui améliore la sécurité des employés.

C'est tout!

It’s nice to have a system function so straightforwardly, but there are many factors which we had to consider for this project. Below is a in-depth explanation of the RFID technology behind it and what we based our choices on.

L'étiquette RFID

When deciding on the tag placement and tag type for any situation, it is important to keep a few
facteurs à l'esprit:

Environnement de cas d'utilisation: Dans l'application de ce client, l'étiquette allait être régulièrement exposée aux éléments, notamment au soleil et à la pluie. Il devait être suffisamment robuste pour supporter une exposition prolongée.

Durabilité requise de l'étiquette: Comme il s’agissait d’une entreprise de construction, nous savions que ces étiquettes seraient exposées à la saleté, à la poussière et aux huiles tous les jours. De plus, nous nous attendions à ce qu'avec le travail acharné des employés, les étiquettes risquent de se faire malmener.

HID Slimflex Tag
HID Slimflex Tag

Conditions de montage: Some customers are able to wear UHF cards in lanyards or have tags on wristbands for tracking their people. This customer wanted to have the tag affixed to the employee hard hat without modifying the helmet as this could damage the integrity of the helmet’s safety performance. This required a tag that was flexible enough to conform to the curved helmet and a strong adhesive that would hold it indefinitely.

Emplacement de la balise: We considered placing the tag on the inside of the hat to keep it more protected. However, an interesting fact about RFID tags is when they are too close to a human body, they become ineffective. Water, which makes up 60% of our bodies, absorbs RF energy. Having a tag placed on the inside of the hat near the back of the head, would likely decrease the tag read range. To improve the tag performance, we chose to place the tag on outside back of the hard hat. While this would leave it more exposed, it would provide more reliable tag readability. This location had the additional benefit of allowing us to better differentiate between entries and exits, by appropriate placement of the antennas.

Pour répondre à nos exigences, nous avons choisi une étiquette de la gamme d'étiquettes UHF SlimFex de HID. Cette étiquette est flexible et durable, avec d'excellentes caractéristiques de lecture.

L'antenne

Semblable au choix des étiquettes, il convient de prendre en compte quelques caractéristiques lors du choix des caractéristiques, de la polarisation, du nombre et de l'emplacement des antennes.

Les caractéristiques: Nous devions examiner le gain d'antenne et la largeur du faisceau. Le gain est la force relative de l'énergie qu'une antenne peut transmettre. La largeur du faisceau décrit la zone où une antenne peut lire une étiquette. Les deux facteurs sont liés à la distance à laquelle une étiquette peut être lue à partir d'une antenne. Déterminer le gain et la largeur de faisceau nécessaires pour une application peut être la différence entre le succès et l'échec d'une installation. Par exemple, si vous essayez de suivre une personne comme

Largeur de faisceau et gain
Largeur de faisceau et gain

ils passent par une porte, mais ne veulent pas les lire à travers le mur, vous voudriez une largeur de faisceau large et un gain moyen. Pour une application de véhicule, un gain élevé et une largeur de faisceau étroite sont plus probablement souhaités.

Polarisation: La prochaine à considérer est la polarisation de l'antenne. Les antennes passives RFID UHF peuvent être polarisées de manière circulaire ou linéaire. Les antennes à polarisation linéaire envoient des ondes radiofréquences (RF) dans un seul plan, ce qui leur permet de lire des étiquettes correctement orientées plus loin. Les antennes à polarisation circulaire sont moins affectées par l'orientation de l'étiquette, mais ont une portée maximale plus courte.

If you can’t consistently predict the orientation or height of the tag, then a circular antenna will more reliably read your tag, albeit with a shorter range. In the case of the tag on the helmet, we know both the approximate height and orientation of the tag, so a linear antenna gave us the best performance. But given the short distance requirements, both types gave more than satisfactory read range.

polarisation
Antenne linéaire vs antenne circulaire (source www.ti.com)

Nombre et emplacement: Finally, we need to decide how many antennas are necessary for the job and how to place them at each entry/exit location. As a rough estimate, a circularly polarized antenna covers an 8 foot by 8 foot area at a range of 8 feet from the reader. Figuring out the number of antennas needed then depends the math of your area to cover. More overlap will provide better likelihood of not missing a tag as it passes by. Additionally, the entry and exit antennas needed to be far enough away so that they don’t conflict with each other, but close enough so that no area in the passageway fell out of range. For our scenario, there are 2 drive through portals and 2 walk through portals. For the 10-12 foot wide drive through portals, we used 4 antennas, 2 on each side of the driveway. For the smaller 4-5 foot wide walk through portals, we only needed 2 total antennas, with 1 antenna on each side.

That about wraps it all up! We are very excited about this project and can’t wait to see how much it will improve the everyday lives of the employees who will be using it!

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