Výskum technológie UHF RFID Reader Networking a Coordination Technology

Ako všetci vieme, RFID systém pozostáva z elektronických štítkov (tag), čítačky (čítačky) a systému správy dát. Existujú tri typy elektronických štítkov RFID: aktívne, pasívne a poloaktívne. Pasívne štítky sa vyznačujú nízkou cenou a sú široko používané. Rozsah nášho výskumu nižšie je pasívne označovanie. Pri použití pasívnych značiek je potrebné správne plánovanie nasadenia čítačiek. Nasadenie RFID priamo ovplyvňuje pokrytie a identifikačný efekt siete UHF čítačiek. Rozumné a efektívne riešenie nasadenia čítačky môže skrátiť čas výstavby siete a plne pokryť cieľovú oblasť; dokáže znížiť rušenie medzi čítačkami, prispôsobiť sa zmenám siete a zabezpečiť rýchlosť čítania celej siete.

Sieť čítačiek má nasledujúce vlastnosti:

1. Štruktúra systému RFID siete predstavuje vážnu asymetriu. Výkon pasívnych elektronických štítkov je relatívne slabý a štítky nemôžu medzi sebou komunikovať. Pasívne štítky nemôžu aktívne vysielať komunikačné signály a môžu komunikovať s čítačkou iba prostredníctvom spätného rozptylu. komunikácia.

2. Prostredie bezdrôtového prenosu v systéme RFID je pomerne komplikované. Vo väčšine prípadov RFID systém pracuje vo vnútornom prostredí a v tejto chvíli je potrebné zvážiť efekt viaccestného útlmu. Zároveň je typická vzdialenosť komunikácie čitateľ-tag menšia ako 10m, čo patrí ku komunikácii na krátku vzdialenosť. Kvôli podstatným charakteristikám rádiofrekvenčných signálov a kvôli zaisteniu pokrytia je nevyhnutný prienik medzi identifikačnými oblasťami čítačky. Na základe existujúceho modelu optimalizácie bezdrôtovej mobilnej siete je podľa charakteristík systému RFID navrhnutý diskrétny model rozmiestnenia siete čítačky r=(miesto, anténa, TIlt, Au), kde TIlt predstavuje uhol sklonu antény, Au Označuje útlmu. V prípade obmedzení pokrytia, obmedzení signálu odrazu tagov, minimálnych nákladových obmedzení a minimálnych rušivých obmedzení sa na nájdenie optimálneho riešenia používa genetický algoritmus. Tieto odkazy nezohľadňujú nasadenie čítacích sietí v prítomnosti vreckových čítačiek.

Účelom koordinácie čítačky a zapisovača je zabezpečiť komunikačné požiadavky celého systému, hlavne zabrániť konfliktom čítačky a zapisovača a kontrolovať výkon. Konflikt snímača sa týka rušenia zisteného jedným snímačom spôsobeného iným snímačom, vrátane dvoch prípadov: konflikt frekvencie snímača a konflikt značiek. Konflikt frekvencie čítačiek nastáva, keď dvaja alebo viacerí čítači používajú rovnakú frekvenciu na komunikáciu so značkami v rovnakom čase; konflikt tagov označuje konflikt, ku ktorému dochádza, keď dvaja alebo viacerí čitatelia komunikujú s tagom súčasne.

Charakteristiky konfliktu medzi čitateľmi a zapisovateľmi sú nasledovné: charakteristiky nízkej výkonnosti pasívnych tagov spôsobujú, že nie sú schopné hrať úlohu proti kolízii v procese komunikácie s viacerými čitateľmi; exacerbovaný. V sieti čítačiek vrátane vreckových čítačiek sú konflikty čítačiek a meniace sa topologické štruktúry pozoruhodnými črtami a sú to tiež problémy, ktoré je potrebné vyriešiť pri štúdiu nasadenia čítacej siete z perspektívy vývoja. Predchádzajúce štúdie o nasadení siete čítačiek sa vo všeobecnosti zameriavali na stacionárne čítačky, a preto príliš neuvažovali o zahrnutí mobilných čítačiek. Nasadenie čítacej siete, ktorá zahŕňa vreckové čítačky, zahŕňa počet mobilných a pevných čítačiek, líniu pohybu a rýchlosť vreckových čítačiek a topológiu pevných čítačiek spôsobenú pohybom vreckových čítačiek Štrukturálne zmeny, určenie periodického pokrytia ručných čítačiek atď. Riadenie napájania počas pokrytia je tiež smer výskumu pre nasadenia siete čítačiek, ktoré zahŕňajú vreckové čítačky. Ručné čítačky sa vo všeobecnosti spoliehajú na batérie, ktoré poskytujú energiu, čo robí problémy s úsporou energie veľmi dôležitými a kontrola napájania môže tiež znížiť rušenie medzi čítačkami.

Koordinácia medzi čitateľmi UHF

V súčasnosti existujú dva trendy v zlepšovaní štruktúry siete čitateľov: jedným je, že algoritmus učenia je založený na viacvrstvovej štruktúre, čo nie je príliš praktické. Funkciou čítačky je, že čítačka nemôže medzi sebou komunikovať a koordinovať sa spolieha na centralizovaný ovládač (systém). Pre tento druh siete je koordinácia medzi čítačkami podobná problémom s prideľovaním frekvencií a riadením výkonu v bezdrôtových celulárnych systémoch. Budúce smerovanie výskumu je komplexne zvážiť spektrálne, časové a priestorové zdroje a využívať kombinovanú optimalizáciu podľa komunikačných požiadaviek v praktických aplikáciách. spôsob, ako to vyriešiť.

Theďalším je zlepšiť funkciu čitateľa, spoliehať sa na samotného čitateľa, že bude medzi čitateľmi koordinovať. Tento druh siete je podobný senzorovej sieti a sieti ad hoc, môžeme sa odvolávať na koordinačnú technológiu v týchto komunikačných sieťach a podľa charakteristík siete čítačiek RFID študovať použitie distribuovaných metód na vyriešenie problému koordinácie čítačiek. Pre problém konfliktu tagov môže byť vzhľadom na vlastnosti pasívnych tagov riešením iba viacnásobný prístup s časovým delením, to znamená, že iba jeden čítač s prekrývajúcim sa pokrytím môže čítať a zapisovať tagy v rámci prekrývajúceho sa pokrytia súčasne. musia byť zohľadnené pri koordinácii zariadení.