Розрахунок UHF RFID для пральні: Zebra FX9600 + Brady XA20

RFID Ukraine › Лабораторія › Розрахунок дальності › Zebra FX9600 + GAORFID Laundry

🌍 Мова: RU UA EN

Лабораторія · Розрахунок дальності зчитування

Розрахунок за моделлю Фріса для пральні/текстилю. Три сценарії: суха тканина, волога, щільна стопка. Урахування FCC ліміту та втрат кабелю 6 м.

Зчитувач

Zebra FX9600

US FCC · 31.5 дБм · 4 порти

Антена

Brady XA20

9 дБі · кругова поляризація

Мітка

GAORFID Laundry Tag

−18 дБм · IP68 · Textile

Стандарт

FCC Part 15

915 МГц · EIRP 4 Вт макс.

01 · Бюджет лінії 

Вхідні параметри та FCC ліміт

Параметр	Значення	Примітка
Частота	915 МГц	Центр діапазону FCC US
Довжина хвилі (λ)	0.328 м	λ = c / f
TX Power (Zebra FX9600)	31.5 дБм	До корекції FCC
Втрати кабелю (6 м LMR-195)	−2.7 дБ	@ 915 МГц
Потужність на вході антени	28.8 дБм	Після кабелю
Підсилення антени (Brady XA20)	9 дБі	Кругова поляризація
Розрахунковий EIRP	37.8 дБм	Перевищує FCC ліміт
FCC ліміт EIRP	36.0 дБм (4 Вт)	Part 15.247
TX Power скоригований	29.7 дБм	Для дотримання FCC
Втрати поляризації (CP→випадкова)	3 дБ	Кругова→випадкова орієнтація мітки
Підсилення антени мітки	1 дБі	GAORFID Laundry Tag
Чутливість мітки	−18 дБм	GAORFID datasheet
Доступний бюджет лінії	34 дБ	Після всіх втрат
Макс. допустимі втрати шляху	52 дБ	До порогу чутливості

⚠️ FCC ЛІМІТ: розрахунковий EIRP 37.8 дБм перевищує ліміт 36.0 дБм. Потужність TX знижена з 31.5 до 29.7 дБм.

02 · Результати R_max 

Дальність зчитування — три сценарії

Сценарій 1 · Суха тканина

~4.6^m

Практично: ~2.9 m

Втрати неузгодж.: 2 dB
Бюджет лінії: 50 dB

Сценарій 2 · Волога тканина

~1.5^m

Практично: ~0.9 m

Втрати неузгодж.: 7 dB
Бюджет лінії: 40 dB

Сценарій 3 · Щільна стопка

~0.8^m

Практично: ~0.5 m

Втрати неузгодж.: 12 dB
Бюджет лінії: 35 dB

⚡ Ключовий висновок: вологість — головний ворог RFID у пральні. Втрати від мокрої тканини (10–18 дБ) у рази перевищують втрати від кабелю (2.7 дБ). Єдина надійна зона зчитування — після сушарки, ДО пакування.

Обмеження моделіРівняння Фріса не враховує багатопроменевість від металевих барабанів (±15 дБ), електромагнітний шум пральних машин (20–50 МГц) та неоднорідність вологості тканини. Усі значення — теоретичний максимум. Обов'язково тестувати на 1000+ реальних мітках перед запуском.

03 · Втрати неузгодженості 

Вплив вологості та підкладки

Стан тканини	ε_r	tan δ	Втрати неузгодж.	Зсув резонансу
Повітря (baseline)	1.0	0	0 дБ	0 МГц
Суха тканина	1.5–2.0	0.05	2–3 дБ	−15 МГц
Волога тканина	5–10	0.3–0.5	7–10 дБ	−50 МГц
Мокра тканина	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 пряме підключення 

Кабель 6 м LMR-195 vs пряме підключення

Довжина кабелю	Втрати @ 915 МГц	R_max (суха)	Втрата площі покриття
0 м (пряме)	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 · Умови пральні 

Специфіка пральні — критичні фактори

Фактор	Вплив	Мітигація
Вологість (ВВ 60–90%)	+5–10 дБ втрат	Сушіння перед зчитуванням
Температура (60–90°C)	drift ±2 дБ	Термостійкі мітки
EM шум пральних машин	20–50 МГц шум	Фільтрація, екранування
Металеві барабани	multipath ±15 дБ	Позиціонування антен
Вода в тканині	+10–18 дБ втрат	Зчитувати ПІСЛЯ сушіння
Хімікати (мийні засоби)	деградація мітки	IP68+ капсуляція
Механічний вплив	пошкодження антени	Гнучкі інлеї

✓ Найкращі практики для пральні:

✓ Зчитувати СУХУ білизну — після сушарки, перед пакуванням
✓ Кругова поляризація антени для випадкової орієнтації міток
✓ Кабель не більше 3 м (LMR-400 краще LMR-195)
✓ Антени в зоні з ВВ < 50%, T < 40°C
✓ Мітки з повітряним зазором (air-gap), IP68
✓ Тестувати 1000+ міток в реальних умовах

✗ Уникати:

✗ Зчитувати мокру білизну — втрати до 90% сигналу
✗ Щільні стопки > 30 см без розділення
✗ Кабелі > 10 м без підсилювачів
✗ Антени поруч з металевими барабанами
✗ Мітки без IP68 в зоні прання

06 · Рекомендація 

Інженерне резюме

Метрика	Значення	Примітка
R_max (суха, теор.)	4.6 м	Ідеальні умови
R_max (суха, практ.)	2.9 м	З запасом надійності 8 дБ
R_max (волога, практ.)	0.9 м	Тільки близько до антени
R_max (стопка 50+, практ.)	0.5 м	Потрібне розділення
Втрати від кабелю 6 м	2.7 дБ	−14% площі покриття
Втрати від вологості	7–18 дБ	Критичний фактор
Очікуваний read rate (сухе)	95–98%	Після сушарки
Очікуваний read rate (вологе)	60–80%	Небажана зона

Підсумкова рекомендаціяПроектуйте точку зчитування ДО пакування (після сушарки). Очікуваний read rate: 95–98% для сухого, 60–80% для вологого. Використовуйте 2–4 антени для перекриття конвеєра. Мінімізуйте довжину кабелю.

07 · FAQ

Часті запитання

Чому не можна зчитувати вологу білизну?

Вода (ε_r ≈ 80) спричиняє сильне діелектричне навантаження на антену мітки: резонанс зміщується з 915 МГц до 850–870 МГц, КСХ погіршується з 1.5 до 3.0+, втрати досягають 10–18 дБ. Практична дальність падає з 2.9 м до 0.9 м.

Чому кабель 6 м знижує продуктивність?

Кабель LMR-195 довжиною 6 м дає втрати 2.7 дБ на 915 МГц. Це знижує запас по потужності (headroom) і зменшує площу покриття приблизно на 22%. При роботі з вологою білизною система опиняється на межі чутливості.

Як правильно організувати точку зчитування в пральні?

Оптимальна точка — після сушарки, перед пакуванням. Вологість у зоні зчитування — нижче 50%. Довжина кабелю — не більше 3 м. Мітки з повітряним зазором (air-gap), IP68. Очікуваний read rate: 95–98% для сухої білизни.

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

Задати питання