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。
- 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。
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
- 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
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)
桁 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
値 | 4 | 5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 1 | 0 | 0 | 6 |
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 | 451234567 | 9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 | 1 | POS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。
固定式、ハンディ、ゲート型、トンネル型など各種取り揃え
卓上タイプ、タッチパネル端末など各種取り揃え
RFIDシステムのスモールスタートをサポート
金属対応タグ、リネンタグ、耐熱タグなど各種取り揃え