UHF帯RFID活用:アラートシステム その2  ~NG品流出防止・出したくないものを出さないために~

概要

前回その1では、NG品(不良品)・製品でないモノの混入や流出防止として、まずはよくあるケースとして、「NG品」というICタグを検知することで”アラート”を出したい場合のUHF帯RFID活用を紹介しました。

今回はちょっと凝ったパターンでの活用を紹介します。

マーストーケンソリューションの自律動作型UHF帯リーダライタならではの制御用パソコンなど使用しないでリーダライタ本体ですませることができる方法です。

ケース2 正しいICタグが貼付されているかを検知

想定シチュエーションと方法

  • ケース 2
    • 特定の型式の製品に、特定のルール(SGTIN)でエンコードされたICタグが貼付されているはずだが、貼付もれ・間違いや、不良で読めないICタグがあり、それを発見したい。
      ⇒ 「ICタグが検知できないこと」を発見する。

リーダの動作としては、「ICタグの検知を実行しても、指定フォーマット(SGTIN)のICタグが指定時間の間、検出できなかったらアラート(デジタル出力)を行う」という処理を行います。

本稿では、生産ライン等で流しながらセンサーで通過時に検知を開始して、通過する一定時間に検知できるか?というイメージですすめます。

システムのイメージ

RW_デジタルIO_アンテナ
UHF帯ICタグ
  • ICタグ
  • アンテナ
  • UHF帯RFIDリーダライタ

デジタルIN:センサー・スイッチなど使用して検知を開始

デジタルOUT:表示灯・積層灯点灯・ブザー鳴動等あるいはPLC等上位機器に接続し、そこからラインを停止

※サーバはこのケースでは不要

今回の例では、以下のようにセンサー・表示灯を接続することとします(※接続する機器の仕様に応じて、リレー等を使用する必要があります)。

  1.デジタル入力0にセンサーを接続 

  2.デジタル出力2に表示灯を接続

接続に関しては製品の資料や、表示灯・積層灯機器の仕様書をもとに接続を行ってください。MRU-F5100JP/MRU-F5025の取扱説明書(クイックスタートガイド)には接続例など掲載されています。

ハードウエアの設置イメージ

ラインIO

製品ライン横にセンサー及びアンテナを設置し、センサーで読取を開始し、一定時間、ICタグ検知を行います。

■ICタグのエンコードフォーマット(GS1 EPC/RFID標準 の SGTIN )

 今回は、一般的な商品という例ですので、「SGTIN(商品用の個別識別コード)」を使用した例を紹介します。これは、いわゆるスーパーや、コンビニエンスストアのレジで読ませるバーコードであるJAN(GTIN)に、シリアル番号を付加して、個品毎に異なるコードをつけたもので、GS1の事業者コードが必要になります。

 たとえばGS1事業者コード9桁の企業が標準JANコードを製品に付与する場合は、GS1事業者コードに商品アイテムコード3桁をつけ、それにチェックデジット1桁をつけて合計13桁になります。例えばGS1企業コード「451234657」、商品アイテムコード「100」であれば以下のようになります。(チェックデジットの計算方法は割愛しますが、この例であれば6になります)

JANコード(GTIN)

12345678910111213
4512345671006
備考GS1企業コード商品アイテムコードCD

 このJANコードにシリアル番号を付与して値をきめ、それをSGTINのルールでフォーマットしてやるとEPCのデータが出来上がります。(※SGTINにはSGTIN-96やSGTIN-198などいくつかフォーマットがありますが、本稿ではSGTIN-96で進めます)

   SGTIN-96 : 96ビットのICタグでの商品の管理を想定したコード体系です。  

SGTIN-96 項目内容備考
GS1事業者コード4512345679桁の例です
商品アイテムコード100企業コードが9桁の場合、3桁になります
シリアル番号(連番)123
フィルタ1POSアイテム

SGTIN-96のエンコードのやり方については、割愛します。

PCブロック: SGTIN-96なので、多く使用されている一般的なタグであれば「3000(16進数)」

※UHF帯ICタグのPCブロックは16ビットあり、各種のシステム情報が含まれています(EPCの長さや「GS1 EPC/RFID標準」フォーマットであることのフラグ情報など)。ICチップによっては、読み取り時に「3000(16進数)」にならないものがありますのでご注意ください。本稿では3000(16進数)として進めます。

上記の内容でエンコードを実施するとUHF帯ICタグのEPCバンクに書き込むデータは、以下のデータになります。

  • PCブロック:3000(16進数)
  • EPC : 302DAE54B07019000000007B(16進数)

EPCの先頭58bitがGS1事業者コードや商品アイテムコード部分で、後ろの38bitがシリアル番号部分に使用される部分です。

シリアル番号部分は同じ製品でも個品毎に異なる連番を付与してICタグを作成します。

リーダの設定

 ここでは、センサーからのデジタル入力がきたら、3秒間 ICタグの検知を行い、対象の商品アイテムコードのICタグが検知できなかったら(ノーリード)、デジタル出力を3秒間、出力するように設定します。以下に設定内容を示します。

■動作モード

動作モード :  トリガーモード

※トリガーモードは、センサー等と連携してICタグの検知を実行するモードです

■トリガーモードの設定

重複チェック機能: チェックする

データ送信タイミング : 読み取り終了時に送信する

※今回は検知できないときがポイントですので、ここはあまり関係ありませんが、上位に検知データを送信すれば、データを記録/確認できます。

■デジタル出力設定

デジタル入力0(DIN0)

・使用: 使用する

・トリガON条件: OFFからON

・トリガOFFポート(DIN):DIN0

・トリガOFF条件: OFFからON

・読取開始までのディレイ時間: 0

・読取タイムアウト時間:3000ms(3秒間)

デジタル出力2(DOUT2)

・設定内容: ノーリード

・出力時間:3000ms (3秒間)

■フィルタ設定

 本事案以外のICタグを検知して反応してしまわないように、ICタグを「フィルタ」します。対象以外のICタグがついていたら、NGですので、それは検知対象外にします。ICタグが不良でうまく検知できなくても、検知できませんので、このフィルタ設定で、対象となるICタグが貼付されて、検知できるものだけが読み取り対象になります。

以下は上記の例の「SGTIN-96」の場合に、シリアル番号以外のEPCのGS1事業者コード・商品アイテムコードの部分を指定してフィルタを行う例です。

PCブロックと、EPCのGS1事業者コード・商品アイテムコードの部分(先頭58ビット)を指定してフィルタができるようにする設定は以下です。

PCフィルタ

  • ルール1 使用する
  • フィルタ種類: PCフィルタ
  • オフセット:0
  • データ長:16
  • データ:3000

EPCフィルタ

ルール2 使用する

フィルタ種類: EPCフィルタ

オフセット:0

データ長:58

データ:302DAE54B07019000000000000000000

※データは16バイトの固定長で指定します

※もしも、特定のGS1事業者コード+商品アイテムコードのものでなく、特定のGS1事業者コードのものを対象としたい場合は、先頭58ビットでなく、44ビットになり、上記の設定でいえば、以下のような設定になります。

  データ長:44

  データ:302DAE54B07000000000000000000000

まとめ

これで、対象となる「ICタグが検知できない」、すなわち、貼付されていない・不良といった場合にアラートを出すことができ、次の工程に流出することを防止することができます。

ICタグの場合、見た目では壊れていることや、内部もメモリの中身の間違いなどがなかなか判りませんので、実際に検知して確認するしかないということもよくあります。

こういった検知とデジタルOUTによるアラート出力を、当社の自律動作型リーダライタでは、パソコンなど上位ホストによる操作なしでリーダライタ単体で行うことができます。

こちらも参考にしてください ⇒ Tutorial UHF帯RFIDリーダライタ(FRU/MRUシリーズ) デジタルIO連携part2

 アンテナの設置 ~VESAの活用~

アンテナは板状のものが多く、背面や、四隅の取り付け穴で壁面やポールなどに固定します。

 背面や、四隅の取り付けネジ穴がVESA規格の穴位置に対応しているものも多く、一般のモニター用VESAアームなど活用して、取り付けることができます。

 VESA規格の金具には2軸や3軸で方向が変えられるものが多く販売されており、角度や方向を変えての読み取り調整に役立ちます。

参考

JAISA(一般社団法人 日本自動認識システム協会)のホームページは役立つ情報が多く掲載されています。参考にしてください。

    JAISA 公開資料>RFID関連

固定式リーダライタ MRU-F7100JP
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