Как технология RFID используется в приложениях по отслеживанию местоположения

Технология RFID расположена на уровне восприятия Интернета вещей, который является основой для развития Интернета вещей и предпосылкой для реализации Интернета вещей. По сравнению с метками RFID других частот метки UHF более безопасны и проницаемы. С помощью считывателей UHF они могут лучше противостоять помехам и иметь более высокую скорость чтения и записи. Поэтому в последние годы ее развитие происходит быстрее, а ее применение очень обширно. Затем технология RFID используется в приложениях отслеживания местоположения в основном следующими способами, давайте обсудим это вместе.

1. На основе местоположения считывателя RFID

Наиболее распространенный способ установить местоположение элемента — это основываться на считывателях. Когда у вас есть стационарный считыватель и вы знаете местоположение считывателя, вы можете определить приблизительное местоположение помеченного элемента на основе считывателя RFID, сообщающего о метке. Местоположение элемента будет находиться в пределах установленной области считывателя RFID. Этот подход работает для многих приложений, например, в спортивных приложениях для хронометража. Считыватели RFID также можно размещать в дверных проемах для обнаружения движения внутрь и наружу, обеспечивая местоположение на уровне комнаты.

2. Метка опорного положения

Еще один хороший распространенный метод позиционирования — размещение опорных меток в фиксированных местах, где хранятся элементы, например, на полках и столах, в комнатах и ​​дверных проемах. Когда вы используете портативный считыватель RFID для инвентаризации, в дополнение к метке RFID на элементе вы также считываете опорную метку и можете определить местоположение элемента на основе известного местоположения опорной метки.

3. Найдите нужный элемент

Поиск местоположения определенного элемента (местоположения чего-либо) — очень распространенный вариант использования. Например, поиск нужной детали на складе или поиск нужного файла в большом архиве. Новым продуктом на рынке, который помогает в этом приложении, являются светодиодные метки RFID. Чтобы найти элемент, портативный считыватель отправляет команду выбора элементу, который он ищет. Когда считыватель «находит» элемент, который он ищет, на RFID-метке загорается светодиод, чтобы визуально помочь пользователю найти элемент.

Другой метод - использование «режима Гейгера» с портативным считывателем. RFID-считыватель можно настроить на отображение индикатора «потепления или охлаждения», когда считыватель приближается или удаляется от интересующего элемента. Звуковой индикаторный сигнал обычно используется чаще, когда элемент находится близко - поэтому метод часто называют «счетчиком Гейгера».

4. Местоположение на основе маркера

Обратный метод позиционирования на основе RFID-считывателя заключается в размещении RFID-метки в фиксированном месте и отслеживании местоположения считывателя на основе фиксированного местоположения метки. Преимущество этого подхода в том, что RFID-метки дешевы. Возможно разместить множество меток вдоль известных путей, например, в лифтах, поездах, конвейерах, напольных плитках и т. д. Когда считыватель проходит мимо и «видит» метку RFID, вы размещаете ее на карте именно там.

5. Фазированная решетка

Фазированные решетки — это довольно новый подход к обнаружению меток RFID. Эта технология существует уже несколько десятилетий, в основном в сфере радиолокации. Фазированная решетка — это антенна, состоящая из нескольких небольших излучающих элементов в одном корпусе антенны, где разность фаз элементов контролируется, чтобы направлять передающий луч в нужном направлении. Это позволяет сканировать окружающую среду с разных направлений на предмет помеченных предметов.

Накладные двунаправленные считыватели с фазированной решеткой становятся все более популярными. Они позволяют оценивать положение предмета с помощью одного считывателя, установленного на потолке, сканирующего левую, правую, заднюю и переднюю стороны. Подвесной считыватель хорошо работает, когда предметы большие, а комната довольно пустая. Полки и мебель в комнате могут вызывать отражения и эхо, которые повлияют на точность.

6. Триангуляция

Используя два или более горизонтальных настенных сканирующих фазированных считывающих устройства, положение можно определить с помощью триангуляции. Вы также можете использовать фазированную антенную решетку, размещенную на стене, чтобы определить местоположение, если вы знаете угол и диапазон расстояний до предмета. Этот метод все еще редок и относительно дорог.

Триангуляция на основе дальности — более традиционный подход, при котором два или более считывателя находят предмет и могут оценить расстояние до предмета от считывателя. Данные о расстоянии можно использовать для расчета местоположения предмета. Но оценить расстояние с помощью RFID не так просто. Время пролета обычно используется в радиочастотах, но из-за небольших расстояний разница во времени слишком мала для точной работы. Использование RSSI также сложно, потому что оно работает только в одну сторону. Если вы получаете действительно высокий RSSI, вы знаете, что объект довольно близко. Однако, если ваш RSSI низкий, объект может быть где угодно, далеко или близко.

Определите местоположение с помощью направленной антенной триангуляции и триангуляции на основе расстояния

7. Инвентарные роботы

Использование инвентарной робототехники для определения местоположения предметов пока не очень распространено, но может быть хорошим решением для инвентаризации в крупных розничных магазинах и на складах. Положение робота можно точно отслеживать с помощью поэтажных планов и вращающихся энкодеров, лидаров и других технологий. Поскольку робот неустанно перемещается, его антенны могут обнаруживать помеченные предметы из сотен мест вдоль его пути. При постобработке точное местоположение предмета можно рассчитать по этим точкам данных. Этот метод лучше всего подходит, когда предмет не движется. К счастью, боты не против не спать всю ночь, что позволяет выполнять инвентаризацию за ночь.

8. Фазовое ранжирование

Фазовое ранжирование — это метод, который использует измерения фазы обратного рассеяния. В этом методе вы можете выбрать канал и получить ответ от метки RFID. Ответ всегда приходит на каком-то этапе. При переходе на следующий канал или увеличении частоты больше длин волн будет помещаться на пути от считывателя RFID до метки RFID и обратно, поэтому фаза будет увеличиваться. При переходе к более высоким номерам каналов фаза увеличивается (см. изображение ниже). Скорость изменения фазы зависит от расстояния и, таким образом, может использоваться для расчета расстояния до метки RFID. Если фаза растет быстро, метка RFID находится далеко. Если фаза увеличивается медленно с увеличением частоты, метки RFID будут ближе. Однако региональные правила каналов создают проблемы для этого подхода.