Jak se technologie RFID používá v aplikacích pro sledování polohy

Technologie RFID se nachází ve vrstvě vnímání internetu věcí, což je základem pro rozvoj internetu věcí a předpokladem pro realizaci internetu věcí. Ve srovnání s RFID štítky jiných frekvencí jsou štítky UHF bezpečnější a prostupnější. S UHF čtečkami mohou lépe odolávat rušení a mají vyšší rychlost čtení a zápisu. Proto je v posledních letech jeho vývoj rychlejší a jeho uplatnění je velmi rozsáhlé. Poté se technologie RFID používá v aplikacích pro sledování polohy zejména následujícími způsoby, pojďme si to společně probrat.

1. Na základě umístění čtečky RFID

Nejběžnějším způsobem, jak určit umístění položky, je založit ji na čtenářích. Pokud máte stacionární čtečku a znáte polohu čtečky, můžete určit přibližnou polohu označené položky na základě čtečky RFID, která značku nahlásí. Umístění položky bude v rámci nastavené oblasti čtečky RFID. U mnoha aplikací tento přístup funguje, například v aplikacích Sportovního měření času. Čtečky RFID mohou být také umístěny u dveří, aby detekovaly pohyb dovnitř a ven, což umožňuje umístění na úrovni místnosti.

2. Štítek referenční polohy

Další dobrou běžnou metodou umístění je umístění referenčních štítků na pevná místa, kde jsou položky uloženy, jako jsou police a stoly, místnosti a dveře. Když pro inventarizaci používáte ruční čtečku RFID, kromě štítku RFID na položce načtete také referenční štítek a můžete určit umístění položky na základě známého umístění referenčního štítku.

3. Najděte správnou položku

Nalezení umístění konkrétní položky (umístění něčeho) je velmi častým případem použití. Například nalezení správného dílu ve skladu nebo nalezení správného Souboru ve velkém archivu. Novým produktem na trhu, který pomáhá v této aplikaci, jsou RFID LED tagy. Pro nalezení položky odešle kapesní čtečka příkaz select k položce, kterou hledá. Když čtenář "najde" položka, kterou hledá, se rozsvítí LED kontrolka na štítku RFID, aby vizuálně pomohla uživateli položku najít.

Další metodou je použití "Geigerova režimu" s ruční čtečkou. Čtečka RFID může být nastavena tak, aby zobrazovala "oteplení nebo ochlazení". indikátor, když se čtenář přiblíží nebo oddálí od předmětu zájmu. Zvukový signál indikátoru se obvykle používá častěji, když je předmět blízko - proto je tato metoda často označována jako "Geigerův čítač".

4. Umístění podle značek

Opačným způsobem polohování založeného na RFID čtečce je umístění štítku RFID na pevné místo a sledování umístění čtečky na základě pevného umístění štítku. Výhodou tohoto přístupu je, že RFID štítky jsou levné. Je možné umístit mnoho značek podél známých cest, například ve výtazích, vlacích, dopravnících, podlahových dlaždicích atd. Když čtenář prochází kolem a "vidí" RFID tag, to je místo, kde jej umístíte na mapu.

5. Fázované pole

Fázovaná pole jsou poměrně novým přístupem k lokalizaci RFID štítků. Tato technologie existuje již desítky let, většinou v oblasti radarů. Fázované pole je anténa skládající se z několika malých vyzařovacích prvků v jediném krytu antény, kde je fázový rozdíl prvků řízen tak, aby umožnil směrování vysílacího paprsku v požadovaném směru. To vám umožňuje skenovat prostředí z různých směrů a hledat označené položky.

Nadzemní obousměrné sfázované čtečky jsou stále populárnější. Umožňují odhad polohy položky pomocí jediné čtečky namontované na stropě, skenující vlevo, vpravo, zezadu a zepředu. Stropní čtečka funguje dobře, když jsou položky velké a místnost je poměrně prázdná. Police a nábytek v místnosti mohou způsobovat odrazy a ozvěny, které ovlivní přesnost.

6. Triangulace

Pomocí dvou nebo více horizontálních snímacích fázových polí namontovaných na stěně lze polohu určit triangulací. K určení polohy můžete také použít sfázovanou anténu umístěnou na stěně, pokud znáte úhel a vzdálenost k předmětu. Tato technika je stále vzácná a poměrně drahá.

Triangulace na základě vzdálenosti je tradičnější přístup, kdy dva nebo více čtenářů najde položku a může odhadnout vzdálenost položky od čtenáře. Údaje o vzdálenosti lze použít k výpočtu umístění položky. Ale odhad vzdálenosti pomocí RFID není tak jednoduchý. Doba letu se běžně používá v RF, ale kvůli malým vzdálenostem je časový rozdíl příliš malý na to, aby fungoval přesně. Použití RSSI je také složité, protože funguje pouze jedním způsobem. Pokud získáte opravdu vysoké RSSI, víte, že položka je velmi blízko. Pokud je však vaše RSSI nízké,položka může být kdekoli, daleko nebo blízko.

Určete polohu pomocí triangulace na základě směrové antény a triangulace na základě vzdálenosti

7. Inventární roboti

Používání inventurní robotiky k lokalizaci položek zatím není příliš běžné, ale může být dobrým řešením pro inventář ve velkých maloObchodních prodejnách a skladech. Polohu robota lze přesně sledovat půdorysnými a rotačními kodéry, lidarem a dalšími technologiemi. Když se robot neúnavně potuluje, jeho antény mohou detekovat označené předměty ze stovek míst podél jeho cesty. Při následném zpracování lze z těchto datových bodů vypočítat přesné umístění položky. Tato metoda je nejlepší, když se předmět nepohybuje. Naštěstí robotům nevadí zůstat celou noc vzhůru, což umožňuje dokončit kola inventáře přes noc.

8. Fázový rozsah

Měření rozsahu založené na fázi je technika, která využívá měření fází se zpětným rozptylem. V této metodě můžete vybrat kanál a získat odpověď z RFID tagu. Odpověď vždy přichází v určité fázi. Jak přejdete na další kanál nebo zvýšíte frekvenci, více vlnových délek se vejde do cesty od čtečky RFID k tagu RFID a zpět, takže se fáze zvýší. Jak přecházíte na vyšší čísla kanálů, fáze stoupá (viz obrázek níže). Rychlost změny fáze je relativní ke vzdálenosti a lze ji tedy použít k výpočtu vzdálenosti štítku RFID. Pokud fáze rychle roste, RFID tag je daleko. Pokud se fáze zvyšuje pomalu s rostoucí frekvencí, RFID štítky budou blíže. Regulace regionálních kanálů však představují pro tento přístup problémy.