Дмитрий Нечаев, начальник проектного отдела ГК «Силтэк»
Сегодня животноводы всего мира уделяют все большее внимание радиочастотной идентификации своего поголовья. Причина понятна – это, в первую очередь, удобство и высокая скорость распознавания каждого животного, мгновенная связь с базами данных и получение всей информации о нем: дата рождения, порода, болезни, прививки и т.д. Невзирая на необходимость начальных инвестиций в оборудование – RFID-бирки на порядок дороже обычных визуальных, – фермеры идут на эти дополнительные расходы, так как со временем они окупаются и выстраивается нормальная, удобная система учета.
На текущий момент наибольшее распространение получили RFID-бирки с частотой LF (низкочастотный диапазон 125–134,2 кГц). Данный диапазон не случайно был выбран для животных. Основная причина – большая длина амплитуды радиоволны, что позволяет ей беспрепятственно проходить через кожу и тело животного. Плюс ко всему, этот диапазон исторически первым вошел на рынок животноводства, да так там и остался, потому что во многом был прописан в регламентирующих документах.
Пример ушных бирок в диапазоне LF
LF-метка (антенна+чип) и ее расположение в бирке
Основные минусы данных бирок в этом диапазоне – отсутствие возможности считать группу и крайне низкая дальность, которая не превышает 30 см с помощью ручного считывателя. Таким образом, ветеринар или фермер вынуждены ловить конкретное животное, чтобы узнать информацию о нем. У них нет возможности охвата нескольких голов и последующего выбора на экране нужного объекта. А для учета всего стада приходится организовывать узкие коридоры, по которому может пройти только одно животное. Это создает дополнительные проблемы, крадет место и съедает время. Поэтому во многих случаях системы, построенные на LF-диапазоне, малоэффективны и ограничиваются считыванием информации только об одном животном у ветеринара или, например, у доильного автомата. То есть 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, 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 MГц). 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 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 нестабильны. 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 с настолько близкого расстояния, что теряется смысл.
Напомню, что разрешенная частота в РФ, на которой происходит считывание, – 867,5 МГц, 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 помогает считывать неуловимую RFID-метку даже со сдвинутой амплитудой. Поэтому многие попытки инженеров поместить внутрь флажка простую UHF-метку терпели неудачу. А еще и сам материал – полиуретан, из которого сделаны бирки, принятый как наиболее безопасный для животных, оказывает плохую службу радиометке внутри – он изначально снижает дальность считывания. И что в результате? Мы имеем отличную систему, надежное оборудование и бирку, которая «в воздухе» показывает неплохие результаты; но стоит навесить ее на животное, уху прислониться и частично перекрыть антенну, как бирка перестает работать. Чем больше перекрытие и чем плотнее прислоняется бирка к уху, тем хуже у нее отклик.
Классический пример ушных UHF-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 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 придумать нормально функционирующие UHF-бирки для животных не оставлены, и в 2019 году была разработана уникальная компактная (Ø34 мм) пассивная UHF-бирка. По факту – это первая в мире пассивная дешевая компактная метка для КРС и МРС, хорошо работающая не только в UHF-диапазоне, но и во всех разрешенных диапазонах России, Европы, США. Ей смело можно присвоить звание GLOBALY.
Пассивная UHF-бирка с дальностью считывания 2–3 м
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. 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, России и США. Желтая кривая – измерения без животного «в воздухе». Фиолетовая – плотное перекрытие телом животного. Зеленая – дистанция от тела 3–5 мм (обычная для свободно висящей на ухе бирки). Четко видно, что лучше всего эта бирка работает именно на теле животного
К настоящему времени 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 контроля определенных событий в поведении 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.
Новая UHF-бирка, установленная на корове
