Pesquisa sobre tecnologia de coordenação e rede de leitores UHF RFID

Como todos sabemos, o sistema RFID consiste em etiquetas eletrônicas (tag), leitor (reader) e sistema de gerenciamento de dados. Existem três tipos de Etiquetas eletrônicas RFID: ativas, passivas e semiativas. As etiquetas passivas são caracterizadas por baixo custo e são amplamente utilizadas. O escopo da nossa pesquisa abaixo é a etiquetagem passiva. Quando as etiquetas passivas são aplicadas, é necessário um planejamento adequado para a implantação dos leitores. A implantação do RFID afeta diretamente a cobertura e o efeito de identificação da rede de leitores UHF. Uma solução de implantação de leitor razoável e eficaz pode reduzir o tempo de construção da rede e cobrir totalmente a área alvo; pode reduzir a interferência entre leitores, adaptar-se às mudanças de rede e garantir a taxa de leitura de toda a rede.

A rede de leitores tem as seguintes características:

1. A estrutura do sistema de rede RFID apresenta séria assimetria. O desempenho das etiquetas eletrônicas passivas é relativamente fraco e as etiquetas não podem se comunicar entre si. As etiquetas passivas não podem enviar sinais de comunicação ativamente e só podem se comunicar com o leitor por meio de retrodispersão. comunicação.

2. O ambiente de transmissão sem fio no sistema RFID é bastante complicado. Na maioria dos casos, o sistema RFID funciona em um ambiente interno, e o efeito de atenuação multicaminho deve ser considerado neste momento. Ao mesmo tempo, a distância típica da comunicação leitor-etiqueta é menor que 10 m, o que pertence à comunicação de curta distância. Devido às características essenciais dos sinais de radiofrequência, e para garantir a cobertura, a intersecção entre as áreas de identificação do leitor é inevitável. Com base no modelo de otimização de rede celular sem fio existente, de acordo com as características do sistema RFID, um modelo discreto de implantação de rede de leitor r = (site, antena, TIlt, Au) é proposto, onde TIlt representa o ângulo de inclinação da antena, Au indica atenuação. No caso de restrições de cobertura, restrições de sinal de reflexão de etiqueta, restrições de custo mínimo e restrições de interferência mínima, o algoritmo genético é usado para encontrar a solução ideal. Essas referências não consideram a implantação de redes de leitores na presença de leitores portáteis.

O objetivo da coordenação leitor-escritor é garantir os requisitos de comunicação de todo o sistema, principalmente para evitar conflitos leitor-escritor e controlar o poder. O conflito do interrogador se refere à interferência detectada por um interrogador causada por outro interrogador, incluindo dois casos: conflito de frequência do interrogador e conflito de tag. O conflito de frequência do leitor ocorre quando dois ou mais leitores usam a mesma frequência para se comunicar com tags ao mesmo tempo; o conflito de tag se refere ao conflito que ocorre quando dois ou mais leitores se comunicam com uma tag ao mesmo tempo.

As características do conflito leitor-escritor são as seguintes: as características de baixo desempenho das tags passivas as tornam incapazes de desempenhar um papel anticolisão no processo de comunicação com vários leitores; exacerbado. Na rede de leitores, incluindo leitores portáteis, os conflitos de leitores e as estruturas topológicas em mudança são características notáveis e também são problemas que devem ser resolvidos ao estudar a implantação da rede de leitores de uma perspectiva de desenvolvimento. Estudos anteriores sobre implantações de redes de leitores geralmente se concentraram em leitores estacionários e, portanto, não consideraram muito incluir leitores móveis. A implantação de uma rede de leitores que inclui leitores portáteis envolve o número de leitores móveis e fixos, a linha de movimento e a velocidade dos leitores portáteis e a topologia dos leitores fixos causada pelo movimento dos leitores portáteis. Mudanças estruturais, determinação da cobertura periódica de leitores portáteis, etc. O controle de energia durante a cobertura também é uma direção de pesquisa para implantações de redes de leitores que incluem leitores portáteis. Os leitores portáteis geralmente dependem de baterias para fornecer energia, o que torna as questões de economia de energia muito importantes, e o controle de energia também pode reduzir a interferência entre os leitores.

Coordenação entre leitores UHF

Atualmente, há duas tendências na melhoria da estrutura da rede de leitores: uma é que o algoritmo de aprendizagem é baseado em uma estrutura multicamadas, o que não é muito prático. A função do leitor, o leitor não pode se comunicar entre si, contando com o controlador centralizado (sistema) para coordenar. Para esse tipo de rede, a coordenação entre leitores é semelhante aos problemas de alocação de frequência e controle de potência em sistemas celulares sem fio. A direção da pesquisa futura é considerar de forma abrangente os recursos de espectro, tempo e espaço e usar a otimização de combinação de acordo com os requisitos de comunicação em aplicações práticas. método para resolvê-lo.

Ooutro é melhorar a função do leitor, contando com o próprio leitor para coordenar entre o leitor. Este tipo de rede é semelhante à rede de sensores e rede ad hoc, podemos nos referir à tecnologia de coordenação nessas redes de comunicação e, de acordo com as características da rede de leitores RFID, estudar o uso de métodos distribuídos para resolver o problema de coordenação do leitor. Para o problema de conflito de tags, devido às características das tags passivas, a solução só pode ser o acesso múltiplo por divisão de tempo, ou seja, apenas um leitor com cobertura sobreposta pode ler e gravar tags dentro da cobertura sobreposta ao mesmo tempo. deve ser levado em consideração na coordenação do dispositivo.