Hoe RFID-technologie wordt gebruikt in locatiebepalingstoepassingen

RFID-technologie bevindt zich in de perceptielaag van het Internet of Things, wat de basis vormt voor de ontwikkeling van het Internet of Things en de voorwaarde voor de realisatie van het Internet of Things. Vergeleken met RFID-tags van andere frequenties zijn UHF-tags veiliger en doordringbaarder. Met UHF-lezers kunnen ze beter Bestand zijn tegen interferentie en hebben ze hogere lees- en schrijfsnelheden. Daarom is de ontwikkeling ervan de afgelopen jaren sneller gegaan en is de toepassing ervan zeer uitgebreid. Vervolgens wordt RFID-technologie voornamelijk op de volgende manieren gebruikt in locatiebepalingstoepassingen, laten we het er samen over hebben.

1. Gebaseerd op de locatie van de RFID-lezer

De meest gebruikelijke manier om de locatie van een item vast te stellen, is door deze te baseren op lezers. Wanneer u een stationaire lezer hebt en u de locatie van de lezer kent, kunt u de geschatte locatie van het getagde item bepalen op basis van de RFID-lezer die de tag rapporteert. De locatie van het item bevindt zich binnen het ingestelde RFID-lezergebied. Voor veel toepassingen werkt deze aanpak, zoals bij Sporttimingtoepassingen. RFID-lezers kunnen ook bij deuropeningen worden geplaatst om beweging in en uit te detecteren, waardoor de locatie op kamerniveau wordt weergegeven.

2. Referentiepositielabel

Een andere goede, veelgebruikte positioneringsmethode is om referentielabels op vaste locaties te plaatsen waar items worden opgeslagen, zoals op planken en tafels, kamers en deuropeningen. Wanneer u een RFID-handheldlezer voor inventaris gebruikt, leest u naast de RFID-tag op het item ook de referentielabel en kunt u de locatie van het item bepalen op basis van de bekende locatie van de referentielabel.

3. Vind het juiste item

Het vinden van de locatie van een specifiek item (de locatie van iets) is een veelvoorkomend gebruiksvoorbeeld. Bijvoorbeeld het vinden van het juiste onderdeel in een magazijn of het vinden van het juiste bestand in een groot archief. Een nieuw product op de markt dat helpt bij deze toepassing zijn RFID LED-tags. Om een item te vinden, stuurt de handheld reader een select-opdracht naar het item dat hij zoekt. Wanneer de reader het item vindt dat hij zoekt, licht een LED-lampje op de RFID-tag op om de gebruiker visueel te helpen het item te vinden.

Een andere methode is om de "Geiger-modus" te gebruiken met een handheld reader. Een RFID-reader kan worden ingesteld om een "opwarmings- of afkoelings"-indicator weer te geven wanneer de reader dichterbij of verder weg van een item van belang komt. Een hoorbare indicatorpiep wordt meestal vaker gebruikt wanneer een item dichtbij is - daarom wordt de methode vaak een "Geigerteller" genoemd.

4. Marker-gebaseerde locatie

De omgekeerde methode van RFID-reader-gebaseerde positionering is om de RFID-tag op een vaste locatie te plaatsen en de locatie van de reader te volgen op basis van de vaste taglocatie. Het voordeel van deze aanpak is dat RFID-tags goedkoop zijn. Het is mogelijk om veel tags langs bekende paden te plaatsen, bijvoorbeeld in liften, treinen, transportbanden, vloertegels, enz. Wanneer een lezer langsloopt en een RFID-tag "ziet", plaatst u deze op de kaart.

5. Phased array

Phased arrays zijn een vrij nieuwe aanpak voor het lokaliseren van RFID-tags. De technologie bestaat al tientallen jaren, vooral in de radarindustrie. Een phased array is een antenne die bestaat uit meerdere kleine stralende elementen in een enkele antennebehuizing, waarbij het faseverschil van de elementen wordt geregeld om de zendbundel in de gewenste richting te sturen. Hiermee kunt u de omgeving vanuit verschillende richtingen scannen op gemarkeerde items.

Overhead bidirectionele phased array-lezers worden steeds populairder. Ze maken het mogelijk om de positie van een item te schatten met behulp van een enkele lezer die aan het plafond is bevestigd en de linker-, rechter-, achter- en voorkant scant. De overheadlezer werkt goed als de items groot zijn en de kamer vrij leeg is. Planken en meubels in de kamer kunnen reflecties en echo's veroorzaken die de nauwkeurigheid beïnvloeden.

6. Triangulatie

Met behulp van twee of meer horizontale, aan de muur gemonteerde scanning phased array-uitlezingen kan de positie worden bepaald door triangulatie. U kunt ook een phased array-antenne op een muur plaatsen om de locatie te bepalen als u de hoek en het afstandsbereik tot het item kent. Deze techniek is nog steeds zeldzaam en relatief duur.

Bereikgebaseerde triangulatie is een meer traditionele benadering waarbij twee of meer lezers een item vinden en de afstand van het item tot de lezer kunnen schatten. Afstandsgegevens kunnen worden gebruikt om de locatie van een item te berekenen. Maar het schatten van de afstand met RFID is niet zo eenvoudig. Time-of-flight wordt vaak gebruikt in RF, maar vanwege de kleine afstanden is het tijdsverschil te klein om nauwkeurig te werken. RSSI gebruiken is ook lastig omdat het maar op één manier werkt. Als je een heel hoge RSSI krijgt, weet je dat het item vrij dichtbij is. Als je RSSI echter laag is,het item kan overal zijn, ver weg of dichtbij.

Bepaal de locatie met behulp van directionele antenne-gebaseerde triangulatie en afstandsgebaseerde triangulatie

7. Inventarisrobots

Het gebruik van inventarisrobots om items te lokaliseren is nog niet heel gebruikelijk, maar het kan een goede oplossing zijn voor inventaris in grote Winkels en magazijnen. De positie van de robot kan nauwkeurig worden gevolgd door plattegrond- en roterende encoders, lidar en andere technologieën. Terwijl de robot onvermoeibaar rondloopt, kunnen zijn antennes getagde items detecteren op honderden locaties langs zijn pad. Bij nabewerking kan de exacte locatie van het item worden berekend op basis van deze datapunten. Deze methode is het beste wanneer het item niet beweegt. Gelukkig vinden bots het niet erg om de hele nacht op te blijven, waardoor inventarisrondes 's nachts kunnen worden voltooid.

8. Fasegebaseerde bereikbepaling

Fasegebaseerde bereikbepaling is een techniek die gebruikmaakt van backscattered fasemetingen. Bij deze methode kunt u een kanaal selecteren en het antwoord van de RFID-tag krijgen. Het antwoord komt altijd op een bepaald moment. Naarmate u het volgende kanaal neemt of de frequentie verhoogt, passen er meer golflengten in het pad van de RFID-lezer naar de RFID-tag en terug, dus de fase zal toenemen. Naarmate u naar hogere kanaalnummers gaat, gaat de fase omhoog (zie afbeelding hieronder). De snelheid van faseverandering is relatief ten opzichte van de afstand en kan dus worden gebruikt om de afstand van een RFID-tag te berekenen. Als de fase snel groeit, is de RFID-tag ver weg. Als de fase langzaam toeneemt naarmate de frequentie toeneemt, zullen de RFID-tags dichterbij zijn. Regionale kanaalregelgeving vormt echter een uitdaging voor deze aanpak.