Расчёт UHF RFID для прачечной: Zebra FX9600 + Brady XA20

RFID Ukraine › Лаборатория › Расчёт дальности › Zebra FX9600 + GAORFID Laundry

🌍 Язык: RU UA EN

Лаборатория · Расчёт дальности считывания

Расчёт по модели Фриса для прачечной/текстиля. Три сценария: сухая ткань, влажная, плотная стопка. Учёт FCC лимита и потерь кабеля 6 м.

Считыватель

Zebra FX9600

US FCC · 31.5 дБм · 4 порта

Антенна

Brady XA20

9 дБи · круговая поляризация

Метка

GAORFID Laundry Tag

−18 дБм · IP68 · Textile

Стандарт

FCC Part 15

915 МГц · EIRP 4 Вт макс.

01 · Бюджет линии 

Входные параметры и FCC лимит

Параметр	Значение	Примечание
Частота	915 МГц	Центр диапазона FCC US
Длина волны (λ)	0.328 м	λ = c / f
TX Power (Zebra FX9600)	31.5 дБм	До корректировки FCC
Потери кабеля (6 м LMR-195)	−2.7 дБ	@ 915 МГц
Мощность на входе антенны	28.8 дБм	После кабеля
Усиление антенны (Brady XA20)	9 дБи	Круговая поляризация
Расчётный EIRP	37.8 дБм	Превышает FCC лимит
FCC лимит EIRP	36.0 дБм (4 Вт)	Part 15.247
TX Power скорректированный	29.7 дБм	Для соблюдения FCC
Потери поляризации (CP→случайная)	3 дБ	Круговая→случайная ориентация метки
Усиление антенны метки	1 дБи	GAORFID Laundry Tag
Чувствительность метки	−18 дБм	GAORFID datasheet
Доступный бюджет линии	34 дБ	После всех потерь
Макс. допустимые потери пути	52 дБ	До порога чувствительности

⚠️ FCC ЛИМИТ: расчётный EIRP 37.8 дБм превышает лимит 36.0 дБм. Мощность TX снижена с 31.5 до 29.7 дБм.

02 · Результаты R_max 

Дальность считывания — три сценария

Сценарий 1 · Сухая ткань

~4.6^m

Практически: ~2.9 m

Потери рассогл.: 2 dB
Бюджет линии: 50 dB

Сценарий 2 · Влажная ткань

~1.5^m

Практически: ~0.9 m

Потери рассогл.: 7 dB
Бюджет линии: 40 dB

Сценарий 3 · Плотная стопка

~0.8^m

Практически: ~0.5 m

Потери рассогл.: 12 dB
Бюджет линии: 35 dB

⚡ Ключевой вывод: влажность — главный враг RFID в прачечной. Потери от мокрой ткани (10–18 дБ) в разы превышают потери от кабеля (2.7 дБ). Единственная надёжная зона считывания — после сушилки, ДО упаковки.

Ограничение моделиУравнение Фриса не учитывает многолучёвость от металлических барабанов (±15 дБ), электромагнитный шум стиральных машин (20–50 МГц) и неоднородность влажности ткани. Все значения — теоретический максимум. Обязательно тестировать на 1000+ реальных метках перед запуском.

03 · Потери рассогласования 

Влияние влажности и подложки

Состояние ткани	ε_r	tan δ	Потери рассогл.	Сдвиг резонанса
Воздух (baseline)	1.0	0	0 дБ	0 МГц
Сухая ткань	1.5–2.0	0.05	2–3 дБ	−15 МГц
Влажная ткань	5–10	0.3–0.5	7–10 дБ	−50 МГц
Мокрая ткань	15–25	0.6–0.8	12–18 дБ	−100 МГц
Стопка 50+ шт.	N/A	N/A	10–15 дБ	N/A (shadowing)

04 · Кабель vs прямое подключение 

Кабель 6 м LMR-195 vs прямое подключение

Длина кабеля	Потери @ 915 МГц	R_max (сухая)	Потеря площади покрытия
0 м (прямое)	0 дБ	4.85 м	baseline
3 м	−1.4 дБ	4.57 м	−7%
6 м	−2.7 дБ	4.57 м	−14%
10 м	−4.5 дБ	3.85 м	−22%

05 · Условия прачечной 

Специфика прачечной — критические факторы

Фактор	Влияние	Митигация
Влажность (ОВ 60–90%)	+5–10 дБ потерь	Сушка перед считыванием
Температура (60–90°C)	drift ±2 дБ	Термостойкие метки
EM шум стиральных машин	20–50 МГц шум	Фильтрация, экранировка
Металлические барабаны	multipath ±15 дБ	Позиционирование антенн
Вода в ткани	+10–18 дБ потерь	Считывать ПОСЛЕ сушки
Химикаты (моющие)	деградация метки	IP68+ капсуляция
Механическое воздействие	повреждение антенны	Гибкие инлеи

✓ Лучшие практики для прачечной:

✓ Читать СУХОЕ бельё — после сушилки, перед упаковкой
✓ Круговая поляризация антенны для случайной ориентации меток
✓ Кабель не более 3 м (LMR-400 предпочтительнее LMR-195)
✓ Антенны в зоне с ОВ < 50%, T < 40°C
✓ Метки с воздушным зазором (air-gap), IP68
✓ Тестировать 1000+ меток в реальных условиях

✗ Избегать:

✗ Читать мокрое бельё — потери до 90% сигнала
✗ Плотные стопки > 30 см без разделения
✗ Кабели > 10 м без усилителей
✗ Антенны рядом с металлическими барабанами
✗ Метки без IP68 в зоне стирки

06 · Рекомендация 

Инженерное резюме

Метрика	Значение	Примечание
R_max (сухое, теор.)	4.6 м	Идеальные условия
R_max (сухое, практ.)	2.9 м	С запасом надёжности 8 дБ
R_max (влажное, практ.)	0.9 м	Только близко к антенне
R_max (стопка 50+, практ.)	0.5 м	Требуется разделение
Потери от кабеля 6 м	2.7 дБ	−14% площади покрытия
Потери от влажности	7–18 дБ	Критический фактор
Ожидаемый read rate (сухое)	95–98%	После сушилки
Ожидаемый read rate (влажное)	60–80%	Нежелательная зона

Итоговая рекомендацияПроектируйте точку считывания ДО упаковки (после сушилки). Ожидаемый read rate: 95–98% для сухого, 60–80% для влажного. Используйте 2–4 антенны для перекрытия конвейера. Минимизируйте длину кабеля.

07 · FAQ 

Часто задаваемые вопросы

Почему нельзя читать влажное бельё?

Вода (ε_r ≈ 80) вызывает сильную диэлектрическую нагрузку на антенну метки: резонанс смещается с 915 МГц до 850–870 МГц, КСВН ухудшается с 1.5 до 3.0+, потери достигают 10–18 дБ. Практическая дальность падает с 2.9 м до 0.9 м.

Почему кабель 6 м снижает производительность?

Кабель LMR-195 длиной 6 м даёт потери 2.7 дБ на 915 МГц. Это снижает запас по мощности (headroom) и уменьшает площадь покрытия примерно на 22%. При работе с влажным бельём система оказывается на пределе чувствительности.

Как правильно организовать точку считывания в прачечной?

Оптимальная точка — после сушилки, перед упаковкой. Влажность в зоне считывания должна быть ниже 50%. Длина кабеля — не более 3 м. Метки с воздушным зазором (air-gap), IP68. Ожидаемый read rate: 95–98% для сухого белья.

rfid.org.ua · Laboratory · 2026-02-27Model: Friis · FCC Part 15

Задать вопрос