UHF RFID yüksək dəqiqlikli yerləşdirmə üçün istifadə edilə bilərmi?
Əvvəlcə sizə cavab verim. UHF RFID yüksək dəqiqlikli yerləşdirmə üçün istifadə edilə bilər, lakin dəqiqlik təxminən 1 metrdir.
UHF RFID yerləşdirmə həlli kimi istifadə olunur. Əsas cihaz, mərhələli sıra antennasından istifadə edən oxucudur. Fazalı massiv antennasının prinsipi Qan Quanın “UHF RFID Texnologiya Məhsulları və Əşyaların İnterneti üçün Tətbiqləri” kitabında ətraflı təsvir edilmişdir. Müvafiq məzmundan sitat gətirəcəyik.
Fazalı Array Antennasının Prinsipləri
Faza sıra antenası, fazalı sıra antenası olaraq da bilinir, massiv antennasındakı radiasiya qurğusunun qidalanma mərhələsinə nəzarət edərək istiqamət nümunəsinin formasını dəyişən antennaya aiddir. Fazaya nəzarət şüa skanının məqsədinə nail olmaq üçün antenanın yönləndirici modelinin maksimum dəyərinin istiqamətini dəyişə bilər. Sadəcə başa düşülə bilər ki, ənənəvi antenanın yalnız bir sabit radiasiya nümunəsi var, sıra antennasında isə müxtəlif istiqamətlərdə çoxlu radiasiya nümunələri ola bilər. Fazalı sıra antenası ultra yüksək tezlikdə istifadə edildikdə RFID sistemi, bir antena müxtəlif istiqamətlərdə çoxlu antenalara çevrilə bilər. Aşağıdakı şəkildə mərhələli sıra antenası olan bir şlüzün radiasiya diaqramı göstərilir. Orijinal antenanın əsas lob radiasiya oxu θ=0°. Massiv antenasında göstərilən radiasiya vahidinin fazası tənzimləndikdən sonra əsas lob radiasiya oxu əyiləcək və maksimum əyilmə 45 ° ola bilər. Ənənəvi həll ilə müqayisədə, aşağıdakı şəkildə göstərilən həlli istifadə edərək, mərhələli massiv şlüzünün əhatə dairəsi xeyli artmışdır. Orijinal 3dB radiasiya bucağı 30 ° idi və indi 120 ° oldu.
Fazalı massiv anten şlüzünün radiasiya diaqramı
Mərhələli massiv şlüzünün spesifik işləməsi tək portlu oxuyucunun çox portlu oxucuya çevrilməsi kimi başa düşülə bilər (neçə faza kombinasiyası neçə porta uyğundur). Orijinal tək portlu oxuyucu yalnız bir antenaya qoşula bilər və radiasiya diapazonu sabitdir, çox portlu oxuyucu isə bir çox antenaya qoşula bilər və hər antenanın fərqli radiasiya diapazonu var. Bu çox portlu oxucu ehtiyaclara uyğun olaraq skan ediləcək ərazini seçə və göstərilən ərazini əhatə etmək üçün müvafiq antenna vasitəsilə siqnal ötürmək üçün müvafiq portu işə sala bilər.
Fazalı sıra antenanın yerləşdirilməsi funksiyası
UHF-nin yerləşdirmə funksiyası ilə əlaqədar RFID oxuyucuları, bazarda iki ümumi mərhələli massiv şlüzünü götürün: nümunə kimi Impinj-in xSpan və xArray.
xArray kvadrat fazalı massiv şlüzdür. XArray damdan asılan zaman onun əhatə dairəsi dairəvi olur, cəmi 8 sektor və 52 radiasiya sahəsi var. Sadəcə olaraq, müxtəlif radiasiya sahələrinə malik 52 antenaya qoşulmuş 52 portlu oxuyucu kimi başa düşülə bilər.
xArray şüa nümunəsi
xSpan düzbucaqlı fazalı massiv şlüzdür. xSpan şlüzünü xArray-ın sadələşdirilmiş versiyası kimi görmək olar. xSpan damdan asıldıqda onun əhatə etdiyi sahə cəmi 13 radiasiya sahəsi olan düzbucaqlıdır. Sadəcə olaraq 13 müxtəlif radiasiya sahəsindəki antenalara qoşulmuş 13 portlu oxuyucu kimi başa düşülə bilər.
xSpan şüa nümunəsi
Faktiki mühitdə bitişik ədədlərin radiasiya sahələri bir-biri ilə üst-üstə düşür. Eyni etiket çoxsaylı nömrələnmiş radiasiya sahələrində müəyyən edildikdə, etiketin xüsusi yeri RSSI ölçüsü ilə hesablana bilər. Hesablama prosesi RSSI fərqini məsafə fərqinə çevirmək və sonra onu çox nöqtəli yerləşdirmə alqoritmi vasitəsilə həyata keçirməkdir. Əlbəttə ki, etiket ən böyük RSSI dəyəri olan radiasiya sahəsinə düşə bilər.
Fazalı massiv şlüzünün ən böyük funksiyası obyektin yerini və hərəkətini mühakimə etmək, yerləşdirmədir. Aşağıdakı şəkildə xSpan və xArray tərəfindən izlənilə bilən etiket hərəkəti göstərilir. Onların arasında xSpan yalnız bir ox istiqamətində teq hərəkətini izləyə bilər, xArray isə bir çox fərqli istiqamətlərdə hərəkət edən teqləri izləyə bilər.
Fazalı massiv şlüz istiqamətinin izlənməsi
Obyektlərin real vaxt rejimində izlənilməsini təmin etmək üçün antenanın keçid sürətinin kifayət qədər sürətli olmasını təmin etmək lazımdır. Kommutasiya hər dəfə 50ms olsa belə, xArray-ın bütün radiasiya sahələrini skan etmək 2,5 saniyə çəkir. Buna görə də, obyekt izləmə tətbiqində, sahədəki etiketlərin sayına zəmanət verilməlidir. Yüksək dəqiqlikli izləmə tələb olunarsa, etiketlərin sayı 20-dən çox olmamalıdır; yüksək sürətli izləmə əldə ediləcəksə, etiketlərin sayı 50-dən çox olmamalıdır.
Faktiki sınaqlarda müxtəlif səbəblərdən müəyyən səhvlər olur. Tıxanma və əks olunmayan ideal mühitdə ölçülmüş məlumatlar: 1,5 metr ərzində 85% ehtimal xətası var. Səhv mürəkkəb mühitlərdə, xüsusən də rəf və divar əksi olan pərakəndə mağazalarda, həmçinin etiketlərin yığılması və yerləşdirilməsi hündürlüyündə daha çox olacaq ki, bu da testin dəqiqliyinə böyük təsir göstərəcək. Bununla belə, ənənəvi texnologiyalarla müqayisədə mərhələli massiv şlüzlərinin istifadəsi obyektin yerləşdirilməsi və tapılmasının dəqiqliyini və rahatlığını xeyli yaxşılaşdırır.
Şanxay Jiaotong Universitetinin tədqiqat qrupu tərəfindən yerləşdirmə dəqiqliyinin optimallaşdırılması əsasən alqoritm səviyyəsində əks olunur. Onların həllində onlar ilk olaraq Impinj kimi istehsalçıların oxucu massivi antenası vasitəsilə tag əksetmə siqnalının faza məlumatlarını oxumalı və sonra faza məlumatlarına əsasən yerləşdirmə alqoritmini optimallaşdırmalıdırlar.
Daha əvvəl xəbərlərdə bildirilən santimetr səviyyəli yerləşdirmə dəqiqliyi nisbətən ideal şəraitdə əldə edilən effektdir. Belə dəqiqliyə nail olmaq üçün bir çox xüsusi şərtlər tələb olunur. Əgər o, alqoritmin optimallaşdırılması əsasında ümumi mühitdədirsə, bu, UHF RFID yerləşdirmə həllinin yerləşdirmə dəqiqliyini təxminən 1 metrdən desimetr səviyyəsinə qədər artırmaq üçün böyük bir irəliləyişdir.
UHF RFID yüksək dəqiqlikli yerləşdirmə üçün hansı ssenarilər uyğundur
UHF RFID-nin yerləşdirmə dəqiqliyi təxminən 1 m-dir ki, bu da yüksək dəqiqlikli yerləşdirmə texnologiyası kateqoriyasına aiddir. Hazırda bazarda ən yaxşı yerləşdirmə dəqiqliyinə malik simsiz yerləşdirmə texnologiyası ideal mühitdə santimetr səviyyəli yerləşdirmə dəqiqliyinə nail ola bilən UWB-dir, lakin faktiki tətbiqlərdə onun desimetr səviyyəsində olması ehtimalı yüksəkdir; Bluetooth AoA-nın yerləşdirmə dəqiqliyi yalnız metr səviyyəsində olduğu halda və Bluetooth-un növbəti nəsil yerləşdirmə texnologiyası “Kanal Səslənməsi”nin dəqiqliyi də təxminən 1 m-dir, buna görə də UHF RFID-nin yerləşdirmə dəqiqliyi pis deyil.
