NFC permite controle sem fio para fabricantes

Uma solução da STMicroelectronics e Feig Electronic permite que uma única etiqueta e leitores Feig de longo alcance ajustem as configurações nas linhas de montagem

Claire Swedberg

A STMicroelectronics e a Feig Electronic uniram-se para oferecer um sistema Near Field Communication (NFC) que permite o ajuste das configurações sem fio dos componentes eletrônicos. A solução conta com as etiquetas ST25DV Dynamic NFC / RFID da ST embutidas em dispositivos eletrônicos, bem como com a antena e o leitor de longo alcance HF ID LR2500 da Feig.

Com a solução, os fabricantes podem atualizar os lotes de configurações nos produtos conforme eles viajam ao longo de uma esteira, enquanto os consumidores e a equipe de manutenção podem usar as mesmas etiquetas para acessar dados e atualizar o firmware por meio de um smartphone habilitado para NFC. Tradicionalmente, os fabricantes tinham que usar ajustes manuais nas linhas de montagem para personalizar o equipamento, de acordo com Tania Guidet, gerente de marketing dos produtos ST25 da STMicroelectronics. Isso pode significar fazer ajustes para os destinos dos clientes de um produto, por exemplo, o que pode ser um processo demorado para os fabricantes.

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O sistema baseado em NFC, de acordo com as duas empresas, oferece uma solução única que pode ser implantada em vários estágios, como personalização de linhas de montagem, aprimoramento da experiência do cliente e fornecimento de manutenção e reparo. O sistema também permite o rastreamento de estoque para gerenciamento de estoque e logística em uma faixa de leitura relativamente longa via NFC, com base na engenharia fornecida pela Feig Electronic. A solução já está disponível.

Para empresas que usaram a tecnologia RFID UHF para rastreamento de estoque, existem algumas limitações incorporadas à tecnologia. Por exemplo, normalmente era necessário ler as etiquetas à distância, mas como os leitores RFID UHF não são integrados aos smartphones, o consumidor não seria capaz de interagir com as etiquetas após a compra dos produtos.

A solução NFC permite múltiplas funcionalidades com uma única etiqueta devido ao seu longo alcance de leitura, ST e relatório Feig. “O objetivo aqui é combinar aplicativos de rastreamento e rastreamento (com um leitor FEIG) e interação do consumidor (com smartphones NFC) com uma única interface de RF ST25DV e antena”, explica Guidet. A etiqueta dinâmica NFC fornece um link entre as transmissões RFID e uma unidade de microcontrolador (MCU) embutido no dispositivo, diz ela.

Quando as mercadorias são enviadas de uma fábrica, alguns dados podem precisar ser personalizados. Por exemplo, se uma máquina de lavar estivesse sendo enviada para a Alemanha, o idioma nas configurações da máquina poderia ser atualizado para o alemão à medida que as mercadorias passavam pela linha de produção. O fabricante alteraria as configurações de idioma em seu software, que poderia ser conectado a um leitor por meio de um cabo USB. O leitor Feig então comandaria todas as tags em um lote específico para serem atualizadas com a alteração das configurações. As tags embutidas nos dispositivos receberiam essa transmissão em um longo alcance de leitura, usando HF RFID compatível com os padrões ISO 15693 e NFC Forum Type 5, e o MCU faria os ajustes necessários.

O sistema também funciona para consumidores que utilizam um produto, como impressora, cafeteira ou hardware de sistema de vigilância. Esses dispositivos vêm com um MCU para controlar os modos e interfaces de seus equipamentos internos. Se o dispositivo não estiver funcionando, os usuários podem acessar os dados sobre a falha. Essas informações podem incluir o número do modelo e o código de erro, que eles podem visualizar em um smartphone, e o aplicativo pode permitir que eles comecem a solucionar problemas, bem como atualizar o firmware na máquina por meio do telefone.

Além disso, a solução pode ser usada para acessar informações sobre como um dispositivo foi utilizado. Esses dados podem ajudar os representantes de serviço a diagnosticar e reparar esse dispositivo. Por exemplo, os ciclos da máquina de lavar podem ser capturados por um smartphone via NFC ou HF RFID, após o que essas informações podem ajudar os trabalhadores a entender como a máquina foi usada.

A etiqueta dinâmica ST25DV-I2C não é um produto novo. Na verdade, diz Guidet, a série foi introduzida em 2016 e tem sido amplamente usada em várias áreas industriais, bem como em aplicações de eletrônicos de consumo. “O interesse aqui é realmente implantar uma solução existente – NFC para fábrica e manutenção inteligente – em uma escala mais ampla”, afirma ela, “aproveitando o poder da solução da Feig e aumentando o alcance de leitura.” Essa funcionalidade de longo alcance permite que o fabricante programe vários produtos, como várias peças de equipamento em um palete, simultaneamente.

Para atingir o longo alcance, a Feig construiu um sistema com área de leitura de 1 metro quadrado (3,3 pés quadrados), com um campo de antena homogêneo para se comunicar com as tags ST25DV, de acordo com Andreas Löw, marketing e comunicação corporativa da Feig Electronic Gerente. “Para isso, usamos nossos leitores RFID HF de alto desempenho”, diz ele. O sistema inclui, portanto, o leitor de longo alcance ID LR2500 HF da Feig, um divisor de energia, um multiplexador de quatro canais e quatro antenas de longo alcance ID ANT800 / 600 HF.

A velocidade de programação depende do volume de tags dentro do alcance do leitor. “Quanto mais tags precisam ser programadas”, explica Löw, “mais tempo é necessário”. A posição das tags e a distância entre elas também afetam as taxas de leitura. O máximo teórico é de aproximadamente 1.000 tags, observa ele, embora isso seja variável, com base nas condições de cada aplicativo.

Dois recursos da solução reduzem o tempo de processamento, relata Löw: o processo de escrita e o uso de energia. Em relação ao primeiro, o sistema é otimizado para gravar em várias tags ao mesmo tempo. E para o último, o divisor de energia divide pela metade as frequências de comutação dos multiplexadores conectando duas antenas a uma área de detecção comum.

Durante os primeiros testes, diz Löw, a Feig gerenciava os dados usando sua ferramenta de teste e configuração de variável, conhecida como ISOStart +. A empresa também oferece diversos kits de desenvolvedor de software padrão para software aplicativo personalizado, que permitem um ajuste e otimização individual da sequência de dados. Várias empresas que pediram para permanecer anônimas estão atualmente no processo de implantação da solução em suas instalações. As duas empresas preveem que os benefícios serão sentidos pelos fabricantes de produtos industriais e de consumo.

Quando se trata de habilitar configurações sem fio à medida que os produtos são fabricados, Guidet diz: “A introdução do NFC está trazendo muita simplificação e flexibilidade ao processo de fabricação”. Usuários potenciais, ela acrescenta, incluem qualquer empresa que produza componentes eletrônicos que precisam ser programados individualmente, como medidores inteligentes e drivers de LED, bem como produtos de consumo como eletrodomésticos, impressoras ou eletrônicos digitais. Os medidores inteligentes, por exemplo, requerem configurações com diferentes funções de firmware, dependendo dos diversos regulamentos dos países europeus. Em outros casos, os dispositivos requerem configurações diferentes em termos de idioma, interfaces e parâmetros de desempenho.

Para os fabricantes de bens de consumo, relata Löw, o benefício é obter um processo de personalização mais eficiente. Devido à aplicação NFC, acrescenta, o demorado processo de retirar os produtos da embalagem, um a um, para personalizá-los ou programá-los já não é necessário. Agora, a personalização do produto ocorre automaticamente à medida que os paletes de produtos são movidos através do portão habilitado para RFID.

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