Исследование сетевой технологии и координации считывателей UHF RFID

Как мы все знаем, система RFID состоит из электронных меток (тегов), считывателей (ридеров) и системы управления данными. Существует три типа электронных меток RFID: активные, пассивные и полуактивные. Пассивные метки характеризуются низкой стоимостью и широко используются. Предметом нашего исследования ниже является пассивная маркировка. При применении пассивных меток требуется правильное планирование для развертывания считывателей. Развертывание RFID напрямую влияет на покрытие и эффект идентификации сети считывателей UHF. Разумное и эффективное решение по развертыванию считывателей может сократить время построения сети и полностью покрыть целевую область; оно может уменьшить помехи между считывателями, адаптироваться к изменениям в сети и обеспечить скорость считывания всей сети.

Сетевое взаимодействие считывателей имеет следующие характеристики:

1. Структура системы сети RFID представляет собой серьезную асимметрию. Производительность пассивных электронных меток относительно слаба, и метки не могут взаимодействовать друг с другом. Пассивные метки не могут активно отправлять сигналы связи и могут взаимодействовать со считывателем только посредством обратного рассеяния. коммуникация.

2. Среда беспроводной передачи в системе RFID довольно сложна. В большинстве случаев система RFID работает в помещении, и в это время необходимо учитывать эффект многолучевого затухания. В то же время типичное расстояние связи считыватель-метка составляет менее 10 м, что относится к связи на короткие расстояния. Из-за существенных характеристик радиочастотных сигналов и для обеспечения покрытия пересечение между областями идентификации считывателя неизбежно. На основе существующей модели оптимизации беспроводной сотовой сети, в соответствии с характеристиками системы RFID, предлагается дискретная модель развертывания сети считывателей r=(site, antenna, TIlt, Au), где TIlt представляет собой угол наклона антенны, Au указывает на затухание. В случае ограничений покрытия, ограничений сигнала отражения метки, ограничений минимальной стоимости и ограничений минимальной помехи генетический алгоритм используется для поиска оптимального решения. В этих ссылках не рассматривается развертывание сетей считывателей при наличии портативных считывателей.

Целью координации считывателя и писателя является обеспечение требований к коммуникации всей системы, в основном для предотвращения конфликтов считывателя и писателя и управления мощностью. Конфликт опросчика относится к помехам, обнаруженным одним опросчиком, вызванным другим опросчиком, включая два случая: конфликт частоты опросчика и конфликт тегов. Конфликт частоты считывателя возникает, когда два или более считывателей используют одну и ту же частоту для связи с тегами одновременно; конфликт тегов относится к конфликту, который возникает, когда два или более считывателей взаимодействуют с тегом одновременно.

Характеристики конфликта считывателя и писателя следующие: низкие характеристики производительности пассивных меток делают их неспособными играть роль антиколлизионного механизма в процессе связи с несколькими считывателями; усугубляется. В сети считывателей, включающей карманные считыватели, конфликты считывателей и изменение топологических структур являются заметными особенностями, и они также являются проблемами, которые необходимо решить при изучении развертывания сети считывателей с точки зрения разработки. Предыдущие исследования развертываний сети считывателей, как правило, были сосредоточены на стационарных считывателях и, следовательно, не рассматривали много для включения мобильных считывателей. Развертывание сети считывателей, включающей карманные считыватели, включает количество мобильных и стационарных считывателей, линию движения и скорость карманных считывателей, а также топологию стационарных считывателей, вызванную движением карманных считывателей. Структурные изменения, определение периодического покрытия карманных считывателей и т. д. Управление питанием во время покрытия также является направлением исследований для развертываний сети считывателей, включающих карманные считыватели. Ручные считыватели обычно работают от батарей, что делает вопросы энергосбережения очень важными, а управление питанием также может уменьшить помехи между считывателями.

Координация между считывателями UHF

В настоящее время существуют две тенденции в улучшении структуры сети считывателей: одна заключается в том, что алгоритм обучения основан на многослойной структуре, что не очень практично. Функция считывателя, считыватели не могут общаться друг с другом, полагаясь на централизованный контроллер (систему) для координации. Для такого рода сети координация между считывателями аналогична проблемам распределения частот и управления мощностью в беспроводных сотовых системах. Будущее направление исследований заключается в комплексном рассмотрении ресурсов спектра, времени и пространства и использовании оптимизации комбинации в соответствии с требованиями связи в практических приложениях. метод решения этой проблемы.

Другая заключается в улучшении функции считывателя, полагаясь на сам считыватель для координации междуen считыватель. Этот тип сети похож на сенсорную сеть и ad hoc сеть, мы можем ссылаться на технологию координации в этих сетях связи, и в соответствии с характеристиками сети считывателей RFID, изучать использование распределенных методов для решения проблемы координации считывателей. Для проблемы конфликта меток, из-за характеристик пассивных меток, решением может быть только множественный доступ с разделением по времени, то есть только один считыватель с перекрывающимся покрытием может считывать и записывать метки в пределах перекрывающегося покрытия одновременно. необходимо учитывать при координации устройств.