كيف يتم استخدام تقنية RFID في تطبيقات تتبع الموقع

تقع تقنية RFID في طبقة الإدراك لإنترنت الأشياء، وهي الأساس لتطوير إنترنت الأشياء والشرط الأساسي لتحقيق إنترنت الأشياء. بالمقارنة مع علامات RFID ذات الترددات الأخرى، فإن علامات UHF أكثر أمانًا وقابلية للاختراق. باستخدام قارئات UHF، يمكنهم مقاومة التداخل بشكل أفضل والحصول على سرعات قراءة وكتابة أسرع. ولذلك، في السنوات الأخيرة، أصبح تطوره أكثر سرعة وتطبيقه واسع النطاق للغاية. بعد ذلك، يتم استخدام تقنية RFID في تطبيقات تتبع الموقع بشكل رئيسي بالطرق التالية، دعونا نناقشها معًا.

1. بناءً على موقع قارئ RFID

الطريقة الأكثر شيوعًا لتحديد موقع العنصر هي الاعتماد على القراء. عندما يكون لديك قارئ ثابت وتعرف موقع القارئ، يمكنك تحديد الموقع التقريبي للعنصر الذي تم وضع علامة عليه بناءً على تقرير قارئ RFID للعلامة. سيكون موقع العنصر داخل منطقة قارئ RFID المحددة. بالنسبة للعديد من التطبيقات، يعمل هذا الأسلوب، كما هو الحال في تطبيقات التوقيت الرياضي. يمكن أيضًا وضع قارئات RFID عند المداخل لاكتشاف الحركة داخل وخارج المنزل، مما يوفر موقعًا على مستوى الغرفة.

2. تسمية الموضع المرجعي

هناك طريقة أخرى جيدة لتحديد المواقع وهي وضع العلامات المرجعية في مواقع ثابتة يتم فيها تخزين العناصر، مثل الرفوف والطاولات والغرف والمداخل. عند استخدام قارئ RFID المحمول للمخزون، بالإضافة إلى علامة RFID الموجودة على العنصر، يمكنك أيضًا قراءة العلامة المرجعية ويمكنك تحديد موقع العنصر بناءً على موقع العلامة المرجعية المعروفة.

3. ابحث عن العنصر الصحيح

يعد العثور على موقع عنصر معين (موقع شيء ما) حالة استخدام شائعة جدًا. على سبيل المثال، العثور على الجزء الصحيح في أحد المستودعات أو العثور على الملف الصحيح في أرشيف كبير. المنتج الجديد في السوق الذي يساعد في هذا التطبيق هو علامات RFID LED. للعثور على عنصر ما، يرسل القارئ المحمول أمرًا تحديدًا إلى العنصر الذي يبحث عنه. عندما "يجد" القارئ العنصر الذي يبحث عنه، يضيء ضوء LED الموجود على علامة RFID لمساعدة المستخدم بصريًا في العثور على العنصر.

هناك طريقة أخرى وهي استخدام "وضع جيجر" مع القارئ المحمول. يمكن ضبط قارئ RFID لعرض مؤشر "الاحترار أو التبريد" عندما يتحرك القارئ بالقرب أو بعيدًا عن العنصر محل الاهتمام. عادة ما يتم استخدام إشارة صوتية مسموعة في كثير من الأحيان عندما يكون هناك عنصر قريب - ومن ثم تسمى الطريقة غالبًا "عداد جيجر".

4. الموقع على أساس العلامة

الطريقة العكسية لتحديد المواقع على أساس قارئ RFID هي وضع علامة RFID في مكان ثابت وتتبع موقع القارئ بناءً على موقع العلامة الثابتة. وتتمثل فائدة هذا الأسلوب في أن علامات RFID رخيصة الثمن. من الممكن وضع العديد من العلامات على طول المسارات المعروفة، على سبيل المثال، في المصاعد والقطارات والناقلات وبلاط الأرضيات وما إلى ذلك. عندما يمر القارئ و"يرى" علامة RFID، فهذا هو المكان الذي تضعه فيه على الخريطة.

5. صفيف مرحلي

تعد المصفوفات المرحلية طريقة جديدة إلى حد ما لتحديد موقع علامات RFID. لقد كانت هذه التكنولوجيا موجودة منذ عقود، ومعظمها في مجال الرادار. المصفوفة المرحلية عبارة عن هوائي يتكون من عدة عناصر مشعة صغيرة داخل مبيت هوائي واحد، حيث يتم التحكم في فرق الطور للعناصر للسماح بتوجيه حزمة الإرسال في الاتجاه المطلوب. يتيح لك هذا فحص البيئة من اتجاهات مختلفة بحثًا عن العناصر التي تم وضع علامة عليها.

أصبحت أجهزة قراءة المصفوفة الطورية ثنائية الاتجاه ذات شعبية متزايدة. وهي تسمح بتقدير موضع العنصر باستخدام قارئ واحد مثبت على السقف، ويقوم بمسح اليسار واليمين والخلف والأمام. يعمل القارئ العلوي بشكل جيد عندما تكون العناصر كبيرة وتكون الغرفة فارغة إلى حد ما. يمكن للأرفف والأثاث الموجود في الغرفة أن يسبب انعكاسات وأصداء تؤثر على الدقة.

6. التثليث

باستخدام اثنين أو أكثر من قراءات المصفوفة المرحلية للمسح الأفقي المثبتة على الحائط، يمكن تحديد الموضع عن طريق التثليث. يمكنك أيضًا استخدام هوائي مصفوفة مرحلية موضوعة على الحائط لتحديد الموقع إذا كنت تعرف الزاوية ونطاق المسافة للعنصر. هذه التقنية لا تزال نادرة ومكلفة نسبيا.

يعد التثليث المستند إلى النطاق أسلوبًا أكثر تقليدية حيث يعثر قارئان أو أكثر على عنصر ما ويمكنهما تقدير مسافة العنصر من القارئ. يمكن استخدام بيانات المسافة لحساب موقع العنصر. لكن تقدير المسافة باستخدام تقنية RFID ليس بهذه البساطة. يتم استخدام وقت الرحلة بشكل شائع في الترددات اللاسلكية، ولكن نظرًا للمسافات الصغيرة، يكون فارق التوقيت صغيرًا جدًا بحيث لا يعمل بدقة. يعد استخدام RSSI أمرًا صعبًا أيضًا لأنه يعمل بطريقة واحدة فقط. إذا حصلت على مؤشر RSSI مرتفع حقًا، فأنت تعلم أن العنصر قريب جدًا. ومع ذلك، إذا كان مؤشر RSSI الخاص بك منخفضًا، فيمكن أن يكون العنصر في أي مكان، بعيدًا أو قريبًا.

تحديد الموقع باستخدام التثليث القائم على الهوائي الاتجاهي والتثليث القائم على المسافة

7. روبوتات المخزون

إن استخدام روبوتات المخزون لتحديد موقع العناصر ليس شائعًا جدًا بعد، ولكنه يمكن أن يكون حلاً جيدًا للمخزون في متاجر البيع بالتجزئة والمستودعات الكبيرة. يمكن تتبع موضع الروبوت بدقة من خلال مخطط الأرضية والدوار

y التشفير، ليدار وغيرها من التقنيات. وبينما يتجول الروبوت بلا كلل، يمكن للهوائيات الخاصة به اكتشاف العناصر الموسومة من مئات المواقع على طول مساره. في مرحلة ما بعد المعالجة، يمكن حساب الموقع الدقيق للعنصر من نقاط البيانات هذه. هذه الطريقة هي الأفضل عندما لا يتحرك العنصر. لحسن الحظ، لا تمانع الروبوتات في البقاء مستيقظين طوال الليل، مما يسمح بإكمال جولات الجرد بين عشية وضحاها.

8. تحديد المدى على أساس المرحلة

المدى القائم على الطور هو تقنية تستخدم قياسات الطور المتناثرة. بهذه الطريقة يمكنك تحديد قناة والحصول على الرد من علامة RFID. الجواب يأتي دائما في مرحلة ما. أثناء انتقالك إلى القناة التالية أو زيادة التردد، سيتم احتواء المزيد من الأطوال الموجية في المسار من قارئ RFID إلى علامة RFID والعودة، وبالتالي سيزداد الطور. كلما انتقلت إلى أرقام قنوات أعلى، ترتفع المرحلة (انظر الصورة أدناه). يرتبط معدل تغير الطور بالمسافة وبالتالي يمكن استخدامه لحساب مسافة علامة RFID. إذا كانت المرحلة تنمو بسرعة، فإن علامة RFID تكون بعيدة. إذا زاد الطور ببطء مع زيادة التردد، فستكون علامات RFID أقرب. ومع ذلك، فإن لوائح القنوات الإقليمية تشكل تحديات أمام هذا النهج.