Cum funcționează cardurile RFID metalice și când sunt o alegere potrivită

Un card RFID metalic are nevoie de o construcție proiectată pentru frecvența sa de funcționare. În configurațiile LF și HF/NFC, cipul și antena bobinată sunt amplasate de obicei în spatele unui strat de ferită sau de ecranare care reduce efectul feței metalice asupra câmpului magnetic. Ferita este un material ceramic pe bază de oxid de fier, cu permeabilitate magnetică și rezistență electrică ridicate. Fără o ecranare adecvată sau o altă configurație de antenă proiectată în acest scop, curenții turbionari pot dezacorda antena și pot reduce drastic sau împiedica citirea. Cardurile UHF folosesc o arhitectură RF diferită; o structură LF/HF cu ferită și bobină nu descrie orice card RFID metalic.

De ce metalul din apropiere afectează citirea

Cititoarele RFID LF și HF/NFC funcționează prin cuplaj magnetic. Fiecare cititor emite un câmp alternativ, antena bobinată a cardului captează energie din acesta, iar cipul răspunde. Dacă așezați o foaie de metal conductor în fața acelei bobine, câmpul induce curenți care circulă chiar în metal. Acești curenți turbionari generează propriul câmp opus, anulând cea mai mare parte a câmpului care ajunge la antenă, și deplasează frecvența de rezonanță a antenei de la frecvența la care recepționează cititorul. Ambele efecte reduc energia disponibilă și pot împiedica citirea.

Același fenomen fizic face ca etichetele NFC autocolante obișnuite să nu mai funcționeze atunci când le aplicați pe capacul unui laptop sau pe carcasa unui utilaj. Soluția industriei este eticheta pentru suprafețe metalice, care este, în esență, un inlay standard cu o foaie subțire de ferită lipită pe spate. Multe carduri metalice HF/NFC folosesc același principiu, integrat prin proiectare în corpul cardului, nu adăugat ulterior. Cardurile metalice de tipul celor de plată adaugă un al doilea artificiu: o fantă sau o deschidere decupată prin metal, care întrerupe bucla curenților turbionari, astfel încât câmpul să poată trece.

Ce se află în interiorul unui card metalic funcțional

Structura stratificată finită contează mai mult decât materialul feței luat separat. Construcția stratificată de mai jos este tipică pentru configurațiile LF/HF bazate pe bobină; configurațiile UHF necesită o antenă proprie și o soluție de montare specifică.

Bobina antenei și cipul se află între fețe, nu în spatele metalului fără ecranare. În această construcție bazată pe bobină, ecranarea dintre față și bobină ajută la păstrarea funcției de citire fără contact.

Deoarece antena este acordată pentru structura stratificată finită, grosimea nu poate fi aleasă liber la sfârșitul procesului. Dacă schimbați miezul, se modifică și acordajul antenei. De aceea, oferta pentru un card metalic se referă la o construcție, nu doar la un material, și de aceea merită să citiți prezentarea detaliată, pagină cu pagină, a stratului RF din interiorul unui card metalic înainte de a redacta o specificație.

Alegerea frecvenței și a cipului

Metalul nu elimină niciuna dintre opțiunile obișnuite, dar schimbă efortul de proiectare tehnică necesar pentru fiecare.

Indiferent de frecvență, un pas rămâne neschimbat: o mostră codificată este citită chiar pe telefonul, cititorul sau încuietoarea cu care va fi folosit cardul, înainte de producerea oricărui lot. Un card metalic care este citit perfect de un cititor USB de birou poate totuși să nu funcționeze pe un cititor de perete cu o antenă diferită și o placă metalică în spate.

Ce schimbă metalul în utilizarea zilnică

• Distanța de citire poate fi mai mică. Distanța de citire depinde de antena finită, ecranare, cititor și orientare; poate fi mai mică decât în cazul PVC-ului. La un cititor de care cardul se apropie până la contact, nimeni nu observă; pentru un cititor în fața căruia utilizatorii trec cardul la o distanță de 4 cm, testați mai întâi.
• Cardul se îndoaie în loc să se rupă. PVC-ul se poate fisura vizibil. Metalul se poate îndoi permanent, deși încă pare utilizabil, astfel încât verificările la returnare ar trebui să includă planeitatea și performanța la citire.
• Confirmați compatibilitatea cu imprimanta. Nu presupuneți compatibilitatea cu o imprimantă termică standard de birou pentru carduri sau cu un echipament de embosare. Marcarea în fabrică este uzuală; orice proces realizat la fața locului necesită aprobare pentru construcția și echipamentul respectiv.
• Greutatea este atât argumentul de vânzare, cât și surpriza. Diferența față de un card din PVC de 0,76 mm este evidentă când îl țineți în mână și variază în funcție de construcție; evaluați-o pe o mostră fizică, nu pe baza unui număr dintr-un tabel.
• Zgârieturile sunt percepute ca uzură, nu ca deteriorare. Fețele periate și mate ascund urmele de manipulare; fețele oglindă arată fiecare amprentă sub iluminatul din hol.

Unde este potrivit metalul și unde nu

Realizăm programe de carduri de acces pentru hoteluri, cu carduri din lemn, carton pe bază de plante și PVC reciclat, așa că întrebarea pe care o primim de obicei este cea directă: ar trebui întregul hotel să treacă la metal? Aproape niciodată. Cardurile de acces în camere sunt articole utilizate la scară largă, manipulate de mii de ori, care părăsesc clădirea în buzunarele oaspeților și pe care trebuie adesea imprimat numărul camerei la recepție. Metalul este nepotrivit din toate cele trei motive, iar costul per card este departe de a fi comparabil.

Inoxul periat este construcția de referință pentru cardurile RFID metalice: o față din oțel a cărei conductivitate este tocmai motivul pentru care contează construcția din spatele ei.

Metalul își justifică locul acolo unde numărul de carduri este redus, iar obiectul este ales în mod deliberat. Pentru proprietarii de reședințe și vile, mai degrabă decât pentru oaspeții cazați temporar. Pentru carduri de membru ale cluburilor, centrelor spa și restaurantelor, care rămân în portofel ani la rând. Pentru invitații și carduri cadou, unde greutatea contribuie la surpriza descoperirii. Pentru cartea de vizită NFC a directorului general. În aceste programe, cardul este un activ de brand cu o viață lungă, iar costul suplimentar este absorbit de bugetul de marketing, nu de cel operațional.

Pentru toate cardurile distribuite la scară largă, alegerea materialului se face între lemn, carton din materii prime de origine biologică și PVC reciclat, pe care le comparăm în articolul despre carduri din lemn, BioBoard și PVC reciclat pentru acces în hoteluri. Dacă încă alegeți tehnologia, nu materialul, articolul Ce este un card RFID și ghidul nostru privind cardurile de acces pentru hotel abordează mai întâi întrebările despre frecvență și încuietori.

Alegerea marcării și a finisajului

Gravarea cu laser pe alamă păstrează liniile fine care s-ar îngroșa și ar pierde detalii pe un card din plastic imprimat.

Marcarea metalului se comportă cu totul diferit față de imprimarea cardurilor, iar finisajul ales determină ce tip de marcare arată bine pe acesta:

• Fețele din oțel cu acoperire neagră pot oferi un contrast puternic. În configurațiile adecvate din oțel acoperit, gravarea poate îndepărta stratul de suprafață pentru a expune oțelul de dedesubt. Rezultatul depinde de metal, acoperire și procesul de marcare; confirmați contrastul și detaliile mici pe o mostră finită.
• Alama permite gravarea în adâncime. Este un aliaj masiv de cupru și zinc, nu oțel acoperit, și este mai moale la prelucrare, motiv pentru care gravarea adâncă și umplerile de tip email funcționează pe alamă, nu pe placări subțiri.
• Cuprul este o suprafață care evoluează în timp. Netratat, se închide la culoare pe măsură ce capătă patină. Decideți în etapa mostrelor dacă aplicați un strat transparent pentru a păstra nuanța sau îl lăsați să îmbătrânească.
• Fețele închise la culoare necesită o zonă deschisă la culoare pentru date. Codurile QR și numerele de serie gri pe gri nu trec testele de scanare. O zonă imprimată în fundal rezolvă problema.
• Imprimarea color înseamnă imprimare UV, de obicei peste cerneală albă. Suprafața metalică nu oferă un fond alb, astfel încât orice grafică deschisă la culoare necesită mai întâi aplicarea unui strat de bază.

Ce trebuie verificat înainte de comandă

• O mostră codificată citită pe cititorul sau încuietoarea pe care le folosiți efectiv, nu pe un cititor generic de laborator
• Un contur de ștanțare pe care sunt marcate toate găurile, fantele sau decupajele străpunse, verificat în raport cu traseul antenei înainte de realizarea sculelor
• Grosimea finală confirmată în raport cu fanta cititorului sau cu distribuitorul în care trebuie să se potrivească
• Cine realizează codificarea: codificare în fabrică și atribuire de numere de serie sau livrare fără codificare pentru propriul dumneavoastră sistem
• Finisajul marginilor și al colțurilor, care, în cazul metalului, este o decizie vizibilă de design, nu doar un detaliu de finisare

Întrebări frecvente

Cardurile metalice blochează RFID?

Metalul conductor aflat în apropierea unei antene bobinate LF/HF obișnuite o poate dezacorda și poate afecta citirea. Un card RFID metalic finit folosește ecranare specifică frecvenței, geometria antenei sau alte soluții de proiectare pentru a aborda această problemă. UHF necesită o arhitectură diferită a antenei. Dovada este o mostră codificată, testată pe cititorul vizat înainte de producție.

Va funcționa un card metalic cu încuietoarea hotelului nostru?

Poate funcționa atunci când cipul, protocolul, codificarea și construcția sunt compatibile cu încuietoarea de 13,56 MHz. Distanța de citire poate fi mai mică decât la un card din plastic, iar cititoarele încuietorilor diferă ca proiectare a antenei și montare. Testați un card codificat pe modelul exact de încuietoare și pe codificatorul de la recepție înainte de a comanda un lot. Lectură conexă: de ce nu mai funcționează cardurile de acces pentru hotel.

Puteți imprima color pe un card metalic?

Da, prin imprimare UV, în mod normal peste un strat de bază alb, astfel încât culorile să nu fie influențate de nuanța metalului de dedesubt. Marcarea cu laser și imprimarea sunt adesea combinate pe același card: siglă gravată, zonă imprimată pentru date.

Cât de gros este un card RFID metalic?

Un interval orientativ este 0,3–0,8 mm, dar grosimea cardului RFID finit trebuie confirmată pentru construcția exactă, cu conturul standard CR80 de 85,60 × 53,98 mm. Un card standard din PVC are 0,76 mm, astfel încât o construcție metalică poate fi mai subțire sau puțin mai groasă decât ceea ce acceptă deja cititorul dumneavoastră. Aceasta este o specificație care trebuie confirmată, nu presupusă.

Dacă un proiect are într-adevăr nevoie de o construcție metalică, cardurile RFID metalice sunt documentate acolo pentru fiecare finisaj, împreună cu specificațiile pentru grafică și gravare. Dacă acel card este destinat accesului în camere pentru un întreg hotel, solicitați-ne un pachet de mostre din lemn, BioBoard și PVC reciclat și oferiți-i echipei de la recepție posibilitatea de a le evalua direct pe toate trei.