Como a tecnologia RFID é usada em aplicações de rastreamento de localização

A tecnologia RFID está localizada na camada de percepção da Internet das Coisas, que é a base para o desenvolvimento da Internet das Coisas e o pré-requisito para a realização da Internet das Coisas. Comparadas com etiquetas RFID de outras frequências, as etiquetas UHF são mais seguras e penetráveis. Com leitores UHF, elas podem resistir melhor à interferência e ter velocidades de leitura e gravação mais rápidas. Portanto, nos últimos anos, seu desenvolvimento é mais rápido e sua aplicação é muito extensa. Então, a tecnologia RFID é usada em aplicações de rastreamento de localização principalmente das seguintes maneiras, vamos discutir isso juntos.

1. Com base na localização do Leitor RFID

A maneira mais comum de estabelecer a localização de um item é baseá-la em leitores. Quando você tem um leitor estacionário e sabe a localização do leitor, pode determinar a localização aproximada do item etiquetado com base no leitor RFID que relata a etiqueta. A localização do item estará dentro da área definida do leitor RFID. Para muitas aplicações, essa abordagem funciona, como em aplicações de cronometragem esportiva. Os leitores RFID também podem ser colocados em portas para detectar movimento de entrada e saída, fornecendo localização no nível da sala.

2. Etiqueta de posição de referência

Outro bom método de posicionamento comum é colocar etiquetas de referência em locais fixos onde os itens são armazenados, como em prateleiras e mesas, salas e portas. Quando você usa um Leitor portátil RFID para inventário, além da Etiqueta RFID no item, você também lê a etiqueta de referência e pode determinar a localização do item com base na localização conhecida da etiqueta de referência.

3. Encontre o item correto

Encontrar a localização de um item específico (a localização de algo) é um caso de uso muito comum. Por exemplo, encontrar a peça correta em um depósito ou encontrar o Arquivo correto em um grande arquivo. Um novo produto no mercado que ajuda nessa aplicação são as etiquetas LED RFID. Para encontrar um item, o leitor portátil envia um comando de seleção para o item que está procurando. Quando o leitor "encontra" o item que está procurando, uma luz LED na etiqueta RFID acende para ajudar visualmente o usuário a encontrar o item.

Outro método é usar o "modo Geiger" com um leitor portátil. Um leitor RFID pode ser configurado para exibir um indicador de "aquecimento ou resfriamento" quando o leitor se aproxima ou se afasta de um item de interesse. Um bipe indicador audível geralmente é usado com mais frequência quando um item está próximo - portanto, o método é frequentemente rotulado como "contador Geiger".

4. Localização baseada em marcadores

O método reverso do posicionamento baseado em leitor RFID é colocar a etiqueta RFID em um local fixo e rastrear a localização do leitor com base na localização da etiqueta fixa. O benefício dessa abordagem é que as etiquetas RFID são baratas. É possível colocar muitas etiquetas ao longo de caminhos conhecidos, por exemplo, em elevadores, trens, transportadores, ladrilhos, etc. Quando um leitor passa e "vê" uma etiqueta RFID, é aí que você a coloca no mapa.

5. Matriz em fases

As matrizes em fases são uma abordagem relativamente nova para localizar etiquetas RFID. A tecnologia existe há décadas, principalmente no ramo de radar. Um phased array é uma antena que consiste em vários pequenos elementos radiantes dentro de um único invólucro de antena, onde a diferença de fase dos elementos é controlada para permitir que o feixe de transmissão seja direcionado na direção desejada. Isso permite que você escaneie o ambiente de diferentes direções para itens sinalizados.

Os leitores phased array bidirecionais suspensos estão se tornando cada vez mais populares. Eles permitem a estimativa da posição do item usando um único leitor montado no teto, escaneando a esquerda, a direita, a parte de trás e a parte da frente. O leitor suspenso funciona bem quando os itens são grandes e a sala está razoavelmente vazia. Prateleiras e móveis na sala podem causar reflexos e ecos que afetarão a precisão.

6. Triangulação

Usando duas ou mais leituras phased array horizontais de varredura montadas na parede, a posição pode ser determinada por triangulação. Você também pode usar uma antena phased array colocada em uma parede para determinar a localização se souber o ângulo e a distância até o item. Esta técnica ainda é rara e relativamente cara.

A triangulação baseada em alcance é uma abordagem mais tradicional, onde dois ou mais leitores encontram um item e podem estimar a distância do item até o leitor. Dados de distância podem ser usados para calcular a localização de um item. Mas estimar a distância com RFID não é tão simples. O tempo de voo é comumente usado em RF, mas devido às pequenas distâncias, a diferença de tempo é muito pequena para funcionar com precisão. Usar RSSI também é complicado porque funciona apenas em uma direção. Se você obtiver um RSSI muito alto, saberá que o item está bem próximo. No entanto, se seu RSSI for baixo,o item pode estar em qualquer lugar, longe ou perto.

Determine a localização usando triangulação baseada em antena direcional e triangulação baseada em distância

7. Robôs de inventário

Usar robótica de inventário para localizar itens ainda não é muito comum, mas pode ser uma boa solução para inventário em grandes Lojas de varejo e depósitos. A posição do robô pode ser rastreada com precisão por planta baixa e codificadores rotAtivos, lidar e outras tecnologias. Conforme o robô percorre incansavelmente, suas antenas podem detectar itens marcados de centenas de locais ao longo de seu caminho. No pós-processamento, a localização exata do item pode ser calculada a partir desses pontos de dados. Este método é melhor quando o item não está se movendo. Felizmente, os bots não se importam em ficar acordados a noite toda, permitindo que as rodadas de inventário sejam concluídas durante a noite.

8. Alcance baseado em fase

O alcance baseado em fase é uma técnica que usa medições de fase retroespalhadas. Neste método, você pode selecionar um canal e obter a resposta da etiqueta RFID. A resposta sempre vem em algum momento. Conforme você pega o próximo canal ou aumenta a frequência, mais comprimentos de onda se encaixam no caminho do leitor RFID para a etiqueta RFID e vice-versa, então a fase aumentará. Conforme você vai para números de canal mais altos, a fase sobe (veja a imagem abaixo). A taxa de mudança de fase é relativa à distância e, portanto, pode ser usada para calcular a distância de uma etiqueta RFID. Se a fase cresce rápido, a etiqueta RFID está longe. Se a fase aumenta lentamente conforme a frequência aumenta, as etiquetas RFID estarão mais próximas. No entanto, as regulamentações regionais de canais representam desafios para essa abordagem.