Как да четете UHF тагове през гъста растителност в земеделието

Четенето на UHF RFID тагове през гъста растителност звучи лесно, докато не влезете в реално поле. На чиста демонстрационна маса тагът се отчита от няколко метра. В оранжерия, овощна градина, лозе, разсадник или плантация ситуацията бързо се променя. Листата застават между четеца и тага. Стъблата се огъват в пътя на сигнала. Плодове с високо водно съдържание, мокра почва, мъгла от напояване, метални телове на конструкции, пластмасови каси, работници и неравен терен пречат на процес, който в офиса изглежда елементарен. Затова проследяването в земеделието изисква различен подход. Вие не просто избирате UHF RFID таг. Вие проектирате път на четене през жива и постоянно променяща се среда.

Първият честен извод е, че UHF RFID не преминава магически през гъста растителност, сякаш листата са невидими. Растенията съдържат вода, а водата поглъща и отслабва UHF енергията. Мокрите листа са по-проблемни от сухите. Таг, скрит зад плътна стена от мокри лозови листа, може да не се отчита от същото разстояние като таг върху суха пластмасова каса. Това не означава, че UHF RFID е неподходящ за земеделие. Означава, че позиционирането на тага, изборът на антена, мощността на четеца, ъгълът на четене и работният процес са много по-важни, отколкото в складова пътека. Целта не е да надвиете природата. Целта е да проектирате системата около нея.

Разберете реалната полева среда, преди да изберете тагове

Лозе в Sonoma научи това, когато се опита да проследява високостойностни редове грозде с UHF RFID тагове, закрепени върху крайни колове на редовете. Първоначалните тестове бяха направени през зимата, когато лозите бяха без листна маса, и обхватът изглеждаше отличен. До средата на лятото гъстите листа и напояването промениха всичко. Тагове, които преди се четяха от пътеката за превозни средства, започнаха да се отчитат непостоянно. Лозето не се отказа от RFID проекта. То премести таговете малко по-високо върху коловете, насочи ги към трасето на трактора и използва монтирана на превозното средство RFID антена с кръгова поляризация. Системата не четеше през всяка група листа. Тя създаде надежден коридор за четене там, където тракторът действително преминаваше.

Изразът „коридор за четене“ е много важен. При RFID проследяване в земеделието често не е нужно да четете през цялата растителна корона. Нужно е да четете в предвидим момент от предвидима посока. Ръчен четец, който се движи по реда с култури, дрон над блок в разсадник, трактор в овощна градина или портален четец в пункт за събиране на реколта могат да създадат планирани възможности за четене. Гъстата растителност става по-малък проблем, когато тагът е поставен там, където четецът има известен ъгъл. Случайното сканиране е трудно. Проектираното сканиране е много по-реалистично.

Ферма за боровинки в Oregon използва RFID тагове за растения, за да проследява експериментални сортове в няколко производствени блока. В началото работниците поставяха UHF RFID етикети ниско върху подпорните колчета, защото там се закрепваха лесно. До сезона на прибиране листната маса покри много от етикетите, а мокрите листа след сутрешното напояване намалиха ефективността на четене. Фермата премести таговете в горната част на всяко колче, леко извън най-гъстата листна зона. Работниците, които сканираха с ръчни UHF RFID четци, започнаха да се движат по ръба на реда, вместо да вкарват четеца в растенията. Процесът на четене стана по-бърз, защото тагът вече не беше заровен в културата.

Изберете земеделски RFID тагове за външни условия

Вторият ключов фактор е изборът на таг. Евтин универсален UHF етикет може да работи върху кашон, но да се провали върху подпорно колче, дървесен ствол, напоителна тръба, пластмасова саксия, метална телена конструкция или мокър дървен кол. Земеделието може да изисква издръжливи UHF RFID етикети, външни RFID тагове за растения, анти-UV RFID етикети, RFID тагове с кабелна връзка, RFID тагове за дървета или миещи се и устойчиви на атмосферни условия RFID етикети според приложението. Ако тагът е поставен върху пластмасова саксия в разсадник, изискването е различно от това при монтаж близо до метална телена конструкция. Ако тагът ще стои навън пет години, лицевият материал, лепилото, капсулирането и UV устойчивостта са толкова важни, колкото и чипът.

Търговски разсадник в Netherlands маркира хиляди млади дървета в контейнери. Компанията искаше да проследява вид, подложка, партида на присаждане, възраст и статус на клиентска резервация. Хартиените етикети и баркодовете избледняваха или ставаха нечетими при дъжд и пръски от почва. Разсадникът тества стандартни UHF етикети, но част от тях отказаха след излагане на атмосферни условия и груба обработка. Затова премина към малки издръжливи UHF тагове за растения, закрепени с гъвкави връзки близо до горната зона на колчето. Софтуерът свързваше всеки таг със записите за растението, а ръчните четци сканираха блоковете по време на инвентаризация. Тагът не беше скрит дълбоко в листата; беше поставен там, където растежът нямаше да го погълне.

Съобразете поляризацията на антената с ориентацията на тага

Поляризацията на антената може да има голямо значение. В овощна градина или лозе таговете рядко са идеално подравнени. Някои гледат към реда, други се усукват върху връзките, трети се накланят заедно с клоните, а част застават под странен ъгъл след вятър или работа на персонала. UHF антени с кръгова поляризация често са полезни, защото са по-толерантни към ориентацията на тага. Антените с линейна поляризация също могат да работят добре, когато позиционирането на таговете е строго контролирано, но земеделието рядко е толкова предсказуемо. Най-добрата RFID антена за земеделско проследяване зависи от това дали таговете гледат в една посока или в много различни посоки.

Цитрусова градина в Spain използва UHF RFID тагове за записи на обработки на ниво дърво. Първоначалната конфигурация на ръчния четец беше с линейна антена. Тя работеше, когато тагът беше насочен към оператора, но се проваляше, когато таговете се завъртаха върху гъвкавите връзки. Работниците трябваше да усукват таговете на ръка, което обезсмисляше автоматизацията. Градината премина към ръчна антена с кръгова поляризация и стандартизира позицията на таговете от една и съща страна на всеки ред дървета. Постоянството на четене се подобри, а работниците спряха да докосват всеки таг. Подобрението дойде от съобразяване на поведението на антената с реалността на полето.

Контролирайте височината, ъгъла и коридорите за четене

Височината и ъгълът на четеца са също толкова важни. Четенето директно пред тага е различно от четенето през листа под малък ъгъл. В много полета малко по-висок ъгъл на антената може да избегне част от ниската растителност. В овощни градини странично монтирана антена върху работно превозно средство може да работи по-добре от ръчен четец, държан твърде ниско. В разсадници четец, монтиран близо до дръжката на количка, може да сканира тагове на саксии, докато работниците се движат между масите. В лозята монтирана на трактор антена може да сканира крайни тагове на редове при нормално движение. Най-добрият ъгъл е този, който намалява растителния материал между антената и тага.

Производител на авокадо в Chile искаше RFID проследяване на дървета за напоителни зони и записи за третиране срещу болести. Тагове, поставени върху стволовете, се четяха след резитба, но станаха по-трудни за сканиране, когато ниските клони се сгъстиха. Фермата опита да увеличи мощността на четеца, но това доведе до нежелани прочити от съседни редове и не реши напълно блокираните тагове. По-доброто решение беше таговете да се преместят върху къси колчета, насочени навън близо до всяко дърво, извън най-гъстата зона на клоните. Тагът все още представляваше дървото, но четецът вече не трябваше да се бори едновременно със ствола и листната маса.

Тествайте влагата, преди да одобрите RFID конфигурацията

Влагата променя всичко. Таг, който се чете добре в сух следобед, може да се чете слабо след напояване, дъжд или сутрешна роса. Земеделските RFID пилотни проекти трябва умишлено да тестват мокри условия. Не одобрявайте таг след една слънчева демонстрация. Тествайте след работа на пръскачките. Тествайте след буря. Тествайте с мокри листа пред тага. Тествайте, когато почвата е кална и работниците се движат бързо. Ако системата работи само когато растенията са сухи и подредени, тя ще се провали в дните, когато полевите операции най-много се нуждаят от нея.

Бананова плантация в Costa Rica използва RFID тагове за идентифициране на блокове за реколта и пунктове за събиране. При сухи тестове монтираните на превозни средства четци улавяха таговете надеждно. През дъждовния сезон големите мокри листа доведоха до загуба на сигнал, а някои тагове, монтирани твърде навътре в растителната линия, станаха трудни за четене. Екипът премести блоковите тагове върху защитени, но насочени навън колове близо до пътищата за достъп и използва водоустойчиви UHF RFID тагове с по-здрав корпус. Освен това промени рутината на сканиране, така че превозните средства за събиране да минават близо до постовете за четене, вместо да разчитат на далечно четене през мокра корона. Системата стана по-надеждна, защото се съобрази с дъжда, вместо да го игнорира.

Подобрете позиционирането на таговете, вместо да насилвате далечното четене

Понякога най-добрият начин да четете тагове през растителност е изобщо да не четете през нея. Това може да звучи очевидно, но много неуспешни проекти започват с погрешно предположение. Ако тагът е вътре в гъсти листа, преместете го към външния край. Ако таг за дърво е блокиран от клони, използвайте удължаващо колче. Ако етикет на саксия е скрит от растежа на растението, поставете тага върху видима страна на контейнера. Ако тагове на каси за реколта са блокирани от продукция, прочетете ги на портал, преди касите да бъдат плътно натоварени. UHF RFID работи най-добре, когато тагът има разумен път на сигнала. Доброто позициониране намалява нуждата от агресивни настройки на четеца.

Ферма за ягоди в California използва RFID за проследяване на многократни каси за реколта и полеви партиди. В началото фермата искаше таговете да бъдат отстрани на касите след бране. Но след като касите се подреждаха под листна сянка и се пълнеха с мокри плодове, някои тагове се блокираха от съседни каси и работници. Фермата промени процеса: касите се сканираха празни при издаване на полето, сканираха се отново пълни в пункта за събиране в края на реда и се сканираха при приемане преди охлаждане. RFID таговете не трябваше да се четат през най-гъстата растителност. Работният процес създаде чисти моменти за четене преди и след най-трудната част.

При фуражни култури за животни, горско стопанство и мащабно външно проследяване на активи големият обхват може да изглежда изкушаващ. Купувачите често искат UHF RFID тагове с дълъг обхват, защото площта е голяма. Дългият обхват е полезен само ако зоната на четене е контролирана. В земеделието твърде високата мощност може да създаде объркване, като отчита близки редове, съседни блокове или тагове върху оборудване, паркирано в същата зона. Ако софтуерът не може да разбере кое растение или актив се сканира, дългият обхват се превръща в проблем с данните. Често е по-добре да имате надеждно четене на два метра с ясен контекст на местоположението, отколкото четене на десет метра, което улавя грешния блок.

Горски разсадник в British Columbia използва UHF RFID тагове върху тави с разсад и дървета за селекционен материал. Проектният екип първоначално искаше максимален обхват, за да могат работниците да сканират от основните пътеки. Системата прочиташе твърде много близки тави, особено когато те бяха подредени за преместване. Разсадникът намали мощността на четеца и използва зони за сканиране в края на масите. Работниците все още сканираха бързо, но софтуерът вече не объркваше съседните партиди. При проследяване на растения правилният прочит е по-важен от най-далечния прочит.

Инсталирайте таговете с оглед на растежа, времето и полевата работа

Закрепването на тага трябва да издържа на растеж, вятър, слънце и полева обработка. Таг, вързан твърде стегнато към младо дърво, може да повреди растението при растеж. Таг, свободно закрепен към колче, може да се завърти и да загуби подравняване. Лепилен етикет върху влажна саксия може да се отлепи. Таг върху метална опора може да изисква за метал дизайн. Таг, изложен на директно слънце, може да се нуждае от UV устойчив материал. Земеделските RFID тагове трябва да се инсталират като част от жизнения цикъл на културата, а не като стикер в последния момент. Тагът трябва да остане четим, без да вреди на растението и без да пречи на резитба, пръскане, прибиране на реколта или напояване.

Маслинова градина в Greece използва RFID тагове за дървета, за да записва резитба, обработки и добив по блокове. Работниците първо закрепиха таговете с тесни пластмасови връзки около млади стволове. Полевият ръководител спря внедряването, защото връзките можеха да ограничат растежа и да повредят кората. Фермата премина към тагове, монтирани върху къси колчета близо до всяко дърво, като ID на дървото се свързваше в софтуера. Таговете станаха по-лесни за четене, по-безопасни за дърветата и по-лесни за подмяна, ако колчето се повреди. RFID системата стана по-подходяща за земеделие, защото монтажът уважи растението.

Дръжте данните в системата, а не вътре в тага

Земеделското проследяване е и въпрос на структура на данните. От UHF таг не трябва да се очаква да съхранява всяка полева бележка. ID на тага трябва да се свързва с база данни, в която има сорт растение, блок, ред, дата на прибиране, запис за обработка, напоителна зона, статус на инспекция, партида от разсадник, собственик или клиентска поръчка. Така тагът остава прост, а записът може да се променя във времето. Ако растение бъде преместено, присадено, третирано, резервирано, прибрано или бракувано, софтуерът се актуализира. Тагът остава физическият ключ. Това е особено полезно за RFID проследяване на култури, управление на инвентар в разсадници, проследяване на активи в овощни градини и системи за проследимост във ферми.

Оранжерия за домати в Mexico използва RFID тагове за тави с разсад, партиди за пресаждане и колички за реколта. Екипът не маркираше всеки плод. Маркираше контейнерите и партидите култури, които имаха значение за проследимостта. Ръчните четци сканираха тавите при движение от зоната за размножаване към производствените зони, а фиксирани четци улавяха количките с реколта при излизане от оранжерията. Гъстата растителност вътре в оранжерията правеше случайното четене на ниво растение трудно, затова бизнесът проследяваше точките на движение. Това даде на мениджърите полезна проследимост, без да се борят с всяко листо в реда.

Проектирайте RFID работни процеси около реалния труд във фермата

Софтуерът трябва да помага на полевите работници, а не да ги забавя. Ако работниците трябва да сканират таг и след това да въвеждат дълги бележки под слънце с мръсни ръкавици, те ще избягват системата. Добро земеделско RFID решение трябва да позволява бързо потвърждение на сканиране, прости бутони за статус, офлайн събиране на данни, GPS или местоположение по блок, когато е полезно, и синхронизация, когато устройството се върне в зона с покритие. Полетата и овощните градини невинаги имат силен Wi-Fi или мобилен сигнал. RFID четецът, мобилното приложение и базата данни трябва да са подготвени за офлайн работа.

Компания за услуги в лозарството в South Australia използва ръчни UHF четци за проследяване на наето оборудване, маркери на редове и специални пробни блокове в няколко ферми. В някои долини мобилният сигнал беше слаб. Първото приложение изискваше постоянен достъп до облака, което затрудняваше работниците. Компанията премина към офлайн съхранение на сканирания с последваща синхронизация. Работниците можеха да сканират тагове по време на полеви посещения, да добавят кратки бележки и да качват записите в базата. RFID помогна, защото софтуерът се вписа в работния ден на фермата, вместо да предполага офис условия.

При тестове използвайте реални четци и реални оператори. Демонстрация от доставчик с един таг и един четец не доказва системата. Тествайте със същия ръчен четец, фиксиран четец, монтиран на трактор четец или монтиран на дрон четец, който ще се използва ежедневно. Тествайте работници, които вървят с нормална скорост. Тествайте тагове, след като са замърсени. Тествайте на различни етапи от растежа на културата. Тествайте при работещо напояване, след резитба, преди прибиране и по време на прибиране. Гъстата растителност е сезонна, затова пилотен проект в голо поле може да не представлява най-трудния месец.

Ферма за хмел в Germany направи точно тази грешка. Таговете върху колове на конструкцията се четяха лесно в началото на сезона. Когато лозите се изкачиха и листата се сгъстиха, полето се превърна в съвсем различна RF среда. Фермата коригира подхода, като постави RFID маркери върху насочени навън крайпътни колове и сканираше по време на рутинни преминавания на превозни средства, вместо да се опитва да чете през зрели растения. През следващия сезон RFID планът беше изграден около растежа на листната маса още от самото начало. Фермата не се отказа от UHF; тя просто спря да тества само в лесния етап.

Изградете практичен списък за покупка на земеделски RFID решения

За екипи по снабдяване, които търсят UHF RFID тагове за земеделие, RFID тагове за проследяване на растения, външни RFID тагове за ферми, RFID тагове за дървета, издръжливи RFID тагове за разсадници, RFID системи за проследяване на култури или земеделски RFID четец решения, списъкът за покупка трябва да бъде конкретен. Попитайте за честота на тага, дизайн на антената, обхват на четене близо до мокра растителност, UV устойчивост, водоустойчивост, метод на закрепване, работна температура, материал на лепилото или връзката, съвместимост с ръчни четци и очакван експлоатационен живот на открито. Поискайте мостри и ги тествайте в реалната култура, не само на входа на офиса. Земеделието е твърде променливо за предположения по каталог.

Най-добрата стратегия е да намалите растителността като препятствие, като контролирате това, което можете. Поставяйте таговете в края на растителната маса. Използвайте колчета, постове, позиции върху каси или маркери на редове, когато директното закрепване към растение е неподходящо. Избирайте антени с кръгова поляризация, когато ориентацията варира. Настройвайте мощността на четеца така, че да не отчита грешния ред. Сканирайте след определяне на ясни трасета и точки за четене. Тествайте мокри листа, гъст растеж и реално полево движение. Използвайте софтуер, който свързва сканиранията с контекст на блок, ред, култура или актив. Дръжте тага прост и поставете интелигентността в базата данни.

Използвайте практично RFID оборудване според реалния начин на сканиране във фермите

Четенето на UHF тагове през гъста растителност е възможно, когато системата е проектирана честно. То е трудно, когато купувачите очакват складов обхват на четене в жива среда с култури. Листата се движат. Водното съдържание се променя. Растенията растат. Работниците търсят преки пътища. Времето променя RF пътя. Тайната не е един чудодеен таг или един мощен четец. Тя е в комбинацията от позициониране на таговете, ъгъл на антената, тестове за влага, контролирани коридори за четене, издръжливи материали и практичен работен процес във фермата.

Земеделието възнаграждава системите, които уважават полето. Добре проектирана UHF RFID конфигурация за проследяване може да помогне на ферми и разсадници да управляват растения, каси за реколта, оборудване, записи за дървета, опитни парцели, истории на третиране и многократни активи с много по-малко ръчно търсене. Но четецът трябва да се срещне с културата там, където тя реално се намира, а не там, където офис планът си я е представял. Изведете тага извън най-гъстата растителност, дайте на антената чист път, тествайте при лоши условия и използвайте данните интелигентно. Така UHF RFID става полезен за земеделско проследяване, дори когато листата станат гъсти.