RFID-инновация в секторе животноводства

На сегодняшний день наибольшее распространение имеют RFID-бирки с частотой LF (низкочастотный диапазон 134,2 /125 кГц). Данный диапазон не случайно был выбран для животных и основная причина тому это большая длина амплитуды радиоволны, что позволяет беспрепятственно проходить через кожу и тело животного. И плюс ко всему этот диапазон исторически первым вошел на этот рынок и так там и остался, потому что во многом был прописан в регламентных документах.

Пример ушных бирок в диапазоне LF

LF – метка (антенна + чип) и ее расположение в бирке.

Основной минус данных бирок в этом диапазоне – это отсутствие возможности считать группу и крайне низкая дальность, которая не превышает 30 см ручным считывателем. Т.е. ветеринар или фермер всегда должен ловить конкретное животное, чтобы узнать про него информацию. У него нет возможности охвата нескольких животных и последующего выбора на экране нужного. А при желании учета всех животных, фермеру приходится организовывать узкие коридоры, по которому может проходить только одно животное. Это создает дополнительные проблемы, крадет место и съедает время. Поэтому во многих случаях такие системы, построенные на LF-диапазоне малоэффективны, и обычно ограничиваются только считыванием конкретного животного у ветеринара или, например, у доильного автомата. Т.е. пришла корова и «показала свой паспорт».

Но что же делать с желанием фермера автоматизировать и упростить учет всего поголовья, как быстро находить в стаде нужное животное, как легко контролировать перемещение сотен голов да еще и не переплачивать? RFID-технология может решить эти задачи, только диапазон должен быть выбран уже другой – UHF (860 – 960 MHz). Именно пассивные устройства этого диапазона и построенные на них системы позволяют охватывать группы на приличной дальности, делать это очень быстро, осуществлять примерный поиск конкретного объекта и т.д. Много грамотных складских и инфраструктурных проектов решают аналогичные фермерам задачи, но что делать с животными, как это работает на них? Ответ – довольно плохо; и системы хороши, и программное обеспечение, и оборудование, но вот сами бирки с UHF-метками внутри не стабильны, но в чем причина? Причина в короткой амплитуде радиоволны. Тело животного и его ухо, в частности, ее поглощают или сдвигают частотную характеристику так сильно, что она уже не читается или читается настолько близко, что уже и смысла нет никакого. Напомню, что разрешенная частота в РФ, на которой происходит считывание – 867,5Мгц, а разрешенная мощность антенны 2 Вт. К примеру, в США разрешены не просто частота, а целый диапазон от 902 до 928 мГц и мощность антенны 4 Вт. Это как раз помогает считывать неуловимую RFID-метку даже со сдвинутой амплитудой. Поэтому многие попытки инженеров поместить внутрь флажка простую UHF-метку оставались бесполезными. А еще и сам материал – полиуретан, из которого сделаны бирки, принят в этой индустрии как наиболее безопасный для животных, оказывает плохую службу радиометке внутри – он уже изначально снижает дальность считывания. И что в результате? Мы имеем отличную систему, отличное оборудование и бирки, которые в воздухе показывают неплохие результаты; но стоит навесить бирку на животное, уху частично прислониться и перекрыть антенну, как бирка перестает работать. Чем больше перекрытие, чем плотнее прислоняется бирка к уху, тем хуже у нее отклик. 

Классический пример UHF-ушных бирок одного из производителей. UHF-метка расположена внутри флажка почти по всей площади.

Во многом поэтому UHF-диапазон никак не может прижиться у фермеров, особенно в России и Европе. И только там, на далеком западе за океаном, где разрешенный диапазон почти в 30 раз шире, чем у нас и более мощные антенны, удается создать более или менее рабочие системы на базе UHF в животноводстве.

Но попытки создать нормально работающие UHF-бирки для животных не были оставлены, и в 2019 г. была разработана уникальная компактная (Ø34 мм) пассивная UHF-бирка. По факту – это первая в мире пассивная дешевая компактная метка для КРС и МРС, не просто хорошо работающая в UHF-диапазоне, но и на всех разрешенных диапазонах РФ, Европы, США. Т.е. ей можно смело присвоить звание GLOBALY.

Данная метка использует ухо животного как часть антенны. После установки новейшая бирка раскрывает весь свой потенциал по дальности и работает на стабильных 2-3 метрах. И нужно отметить, что эти показатели достигаются без применения считывателей, мощностью 4 Вт. Не стоит забывать, что материал, из которого выполнена новая UHF бирка – высококачественный полиуретан устойчивый к воздействию микробов и гидролиза.

На графике подсвечены разрешенные частотные диапазоны в Европе + РФ и США.

Желтая кривая – измерения без животного «в воздухе»

Фиолетовая кривая – плотное перекрытие телом животного

Зеленая кривая – дистанция от тела животного 3-5 мм (обычная дистанция свободновисящей бирки на ухе животного)

На графике четко видно, что лучшего всего эта бирка работает именно на теле животного. 

В настоящий момент проведены различные испытания на животных в фермерских хозяйствах и некоторые из них уже переходят на данную систему, использующую UHF-диапазон. Все больше хозяйств интересуются данной технологией, как с точки зрения учета, так и с точки зрения контроля определенных событий поведения животного – подхода к краю фидлота для приема пищи, прохода через ворота, и пр. Однако очень важно выбрать правильное решение, протестировать и проверить его в пилотном проекте. 

Установленная новая UHF-бирка  на корове.