PCS: Weitbereichsleser für Schranken, Rolltore oder Garagenzufahrten

Einfacher geht es mit einer Handsfree-Bedienung auf Distanz: ein Weitbereichs-Leser auf Basis von UHF. Damit werden Transponder auch aus dem Auto heraus gelesen und die Schranke öffnet automatisch. Geradezu notwendig ist das zum Beispiel in der Logistik, wenn sich Schranken oder Rolltore automatisch öffnen sollen, um den Gabelstapler passieren zu lassen. Für die Installation eines solchen Weitbereichslesers ist allerdings technisches Know-how notwendig. Tipps zur Planung und Installation einer Longrange-Zufahrtskontrolle von Impram Oglou, Leitung Techniker bei  PCS Systemtechnik.

Ein UHF-Leser arbeitet in der Regel auf der Frequenz von 865,6 bis 867,6 MHz. Zur Bedienung  sind passive Transponder notwendig, die auf dieser Frequenz kommunizieren.

Bevor Sie Ihr Projekt beginnen, starten Sie mit der Klärung folgender Rahmenbedingungen:

• Definieren Sie das Anforderungsprofil
• Sollen nur Fahrzeuge erfasst werden, oder auch Personen? Welche Art von Fahrzeugen? Aus welcher Fahrtrichtung?
• Prüfen Sie die örtlichen Gegebenheiten
• Wie sehen die Installationsmöglichkeiten aus? Welcher Montageplatz und welche Höhe sind optimal geeignet? Brauche ich eventuell mehrere Longrange-Leseeinheiten? Gibt es Störfaktoren?
• Wählen Sie den Transponder-Typ
• Welche UHF-Medien gibt es? Welche Art eignet sich wofür?

Schauen wir uns diese Punkte genauer an.

Anforderungsprofil definieren
Klären Sie zu Beginn des Projekts zunächst möglichst genau, wie das Anforderungsprofil für Ihren Anwendungsfall gedacht ist: sollen nur Fahrzeuge eine Schranke passieren oder sind auch Fahrräder miteinzubeziehen? Sollen außer dem Fahrzeug auch die Fahrer überprüft werden, bevor sie das Gelände betreten? Soll verhindert werden, dass Ausweise kurz hintereinander genutzt werden? Wird der Weitbereichsleser mit Netzwerk-Anbindung installiert oder besteht keine Verkabelungsmöglichkeit?

Erst wenn diese grundsätzlichen Fragen geklärt sind, kann die weitere Planung beginnen.

Es ist möglich, den Weitbereichsleser als Standalone-System zu betreiben, so dass kein Netzwerk-Anschluss verlegt werden muss. Als Insellösung handelt es sich um eine reine Komfort-Anwendung für die Zufahrt, einige Nachteile sind damit verbunden. So müssen die genutzten Transponder einen festen Nummernkreis aufweisen, sonst muss jeder weitere Transponder neu eingelernt werden.

Eine leichtere Verwaltung ist dann möglich, wenn der Weitbereichsleser über das Netzwerk mit dem Zutrittssystem verbunden wird. Dann sind die Zufahrtsberechtigungen tagesaktuell und können besser verwaltet werden. Die Anbindung an das Netzwerk erfolgt über eine galvanisch getrennte RS485-Schnittstelle zum übergeordneten Zutrittskontrollmanager. Die Schranken- oder Toröffnung erfolgt über einen potentialfreien Öffnungskontakt direkt vom Controller aus. Mit der Anbindung an das Zutrittssystem ist zum Beispiel auch eine Dokumentation der erfolgten Zufahrten möglich.

Örtliche Gegebenheiten prüfen
Für die Wahl des Standorts empfehlen wir immer eine Standortbegehung. Mit einem Testaufbau – einem UHF-Leser auf einem mobilen Standfuß ist das gut überprüfbar. Idealerweise sollten am Testtag auch alle Fahrzeugtypen zur Verfügung stehen, die später den Weitbereichsleser nutzen. Denn sowohl die Fahrzeughöhe als auch die Ausstattung ist wichtig für die Positionierung des Lesers.

Auch die Fahrtrichtung, aus der die Fahrzeuge einfahren, ist zu berücksichtigen, denn die UHF-Transponder werden fest montiert oder verklebt und können nicht bewegt werden. Während der Testinstallation sollten deshalb auch die Einfahrtswinkel getestet werden. Manchmal kann es notwendig sein, an einer Einfahrt mehrere Longrange-Leser zu montieren, wenn Fahrzeuge mit sehr unterschiedlicher Höhe einfahren oder aus verschiedenen Richtungen kommen. Für eine optimale Erfassung kann dann die Nutzung zweier Weitbereichslesern notwendig sein. Für eine Installation im Außenbereich sollten die Longrange-Leser auch über IP66 Schutzklasse verfügen, so dass sie gegen Feuchtigkeit und Niederschläge geschützt sind.

Eine Lesereichweite von bis zu zwölf Metern ist sehr gut möglich, wenn keine Störfaktoren wie Abschirmungen oder Reflektionen in einer metallischen Umgebung die Reichweite beeinflussen. Beim Testaufbau wird die Reichweite getestet und direkt über das Notebook gespeichert. Eine Dokumentation per Foto unterstützt später die Installation.

Art des Transponders wählen
Zur Bedienung des UHF-Longrange-Systems sind Transponder-Medien in verschiedenen Ausführungen erhältlich. Am einfachsten zu nutzen sind Klebe-Transponder, die direkt im Fahrzeug befestigt werden. Sie sind, wie Autobahn-Vignetten, mit einer Einmal-Beschichtung ausgestattet, so dass sie nicht abgelöst und weitergegeben werden können. Zumeist wird ein Transponder verwendet, der sich zum Beispiel auf eine Windschutzscheibe aufkleben lässt. Die Windschutzscheibe des Autos wirkt dann wie ein Verstärker für die ausgestrahlten Funkwellen. Diese UHF-Aufkleber können in einer Distanz von bis zu acht Metern gelesen werden.

Zu beachten ist hierbei, dass bedampfte oder mit Heizdrähten versehene Autoscheiben zu Problemen führen können. Die metallische Thermo-Beschichtung soll ein Aufheizen des Autos verhindern, in unseren Fall behindert sie aber auch einen ungestörten Empfang. In diesem Fall ist es notwendig, eine unbeschichtete Glasstelle zu finden, um den Transponder aufzukleben, zum Beispiel in der Nähe des Rückspiegels. Eine Alternative sind UHF-Karten – sie können zum Beispiel im Cockpit des Autos gelagert und von außen gelesen werden.

Für Fahrzeuge in der Logistik, wie Gabelstapler oder Ameisen, eignen sich Transponder-Tags im Kunststoff-Gehäuse (HD-Tags). Durch ein zusätzliches Montageblech lassen sie sich leicht an geeigneter Stelle anbringen. Die Metallplatte bringt den zusätzlichen Vorteil, dass sie die Reichweite des Transponders verstärkt – so wird eine Distanz von bis zu 15 Metern erreichbar. Für sicherheitskritische Anwendungen sind UHF-Transponder mit verschlüsselter Datenübertragung erhältlich.

Longrange-Leser als Baustein der Zufahrtssteuerung
Als Teil der PCS-Zutrittskontrolle eignet sich eine Weitbereichslösung immer dann, wenn Tore oder Schranken geöffnet werden müssen. Der UHF-Leser wird wie ein Standard-RFID-Leser im Zutrittssystem verwaltet. Die Rückmeldung und Freigabe der Zutrittsberechtigungen erfolgt über einen Zutrittskontrollmanager. Fahrzeug- oder personenbezogene Zutrittsprofile werden in der übergeordneten Software verwaltet. Falls gewünscht, kann auch eine Kombination aus Fahrzeug und Person abgefragt werden, so dass ein Fahrer, eine Fahrerin eindeutig identifiziert werden können.

Für noch mehr Komfort bietet sich eine Kennzeichenerkennung mit einer Videolösung an: Alle Kennzeichenformate werden ausgelesen, auch arabische oder kyrillische Zeichen – sogar auf mehreren Fahrspuren. Fahrzeuge der sogenannten „White List“ dürfen automatisch einfahren.

Die PCS Zufahrtskontrolle bietet Komfort und wird von allen Beteiligten gerne angenommen – allerdings sind sehr viele technische Details zu beachten.