Ĉu UHF RFID povas esti uzata por altpreciza poziciigado?
Lasu min unue doni al vi la respondon. UHF RFID povas esti uzata por altpreciza poziciigado, sed la precizeco estas ĉirkaŭ 1 metro.
UHF RFID estas uzata kiel poziciiga solvo. La kerna aparato estas la leganto uzanta fazan taran antenon. La principo de faza tabelanteno estas detale priskribita en la libro de Gan Quan "UHF RFID Teknologiaj Produktoj kaj Aplikoj por la Interreto de Aĵoj". Ni citos la koncernan enhavon.
Principo de Phased Array Anteno
Fazaaranteno, ankaŭ konata kiel fazata anteno, rilatas al anteno kiu ŝanĝas la formon de la unudirekta padrono kontrolante la manĝadfazon de la radia unuo en la tabelanteno. Kontroli la fazon povas ŝanĝi la direkton de la maksimuma valoro de la antena direkta ŝablono por atingi la celon de radioskanado. Oni povas simple kompreni, ke la tradicia anteno havas nur unu fiksan radiadpadronon, dum la tabelanteno povas havi multoblajn radiadpadronojn en malsamaj direktoj. Kiam faza tabelanteno estas uzata en ultra-alta frekvenco RFID-sistemo, unu anteno povas esti transformita en plurajn antenojn en malsamaj direktoj. La sekva figuro montras la radiaddiagramon de enirejo kun faza tabelanteno. La origina anteno ĉefa loba radiado akso θ=0°. Post kiam la fazo de la specifita radia unuo en la tabelanteno estas ĝustigita, la ĉefa loba radiado-akso dekliniĝos, kaj la maksimuma dekliniĝo povas esti 45°. Kompare kun la tradicia solvo, la priraportado de la faza tabelenirejo uzanta la solvon montritan en la figuro malsupre estis multe pliigita. La origina radia angulo de 3dB estis 30°, kaj nun ĝi fariĝis 120°.
Fazita tabelo antena enirejo radiaddiagramo
La specifa operacio de la faza tabelenirejo povas esti komprenita kiel unu-havena leganto iĝanta plur-havena leganto (kiom da kombinaĵoj de fazoj egalrilatas al kiom da havenoj). La originala unuhavena leganto povas nur konektiĝi al unu anteno, kaj la radiada gamo estas fiksa, dum la plurhavena leganto povas konektiĝi al multaj antenoj, kaj ĉiu anteno havas malsaman radiadan gamon. Ĉi tiu mult-havena leganto povas elekti la areon por esti skanita laŭ la bezonoj kaj komenci la respondan havenon por transdoni la signalon tra la responda anteno por kovri la specifitan areon.
Funkcio de poziciiga anteno en fazo
Pri la poziciiga funkcio de UHF RFID-legiloj, prenu du oftajn fazajn tabelenirejojn sur la merkato: xSpan kaj xArray de Impinj kiel ekzemplojn.
xArray estas kvadrata faza tabelenirejo. Kiam la xArray estas pendigita sur la tegmento, ĝia kovra areo estas cirklo, kun totalo de 8 sektoroj kaj 52 radiareoj. Ĝi povas esti simple komprenita kiel 52-havena leganto ligita al 52 antenoj kun malsamaj radiaj areoj.
xArray trabo ŝablono
xSpan estas rektangula faza tabelenirejo. La xSpan-enirejo povas esti vidita kiel simpligita versio de la xArray. Kiam la xSpan estas pendigita sur la tegmento, la areo kiun ĝi kovras estas rektangulo kun totalo de 13 radiaj areoj. Ĝi povas esti simple komprenita kiel 13-havena leganto ligita al antenoj en 13 malsamaj radiaj areoj.
xSpan trabo ŝablono
En la fakta medio, la radiareoj de apudaj nombroj interkovras unu la alian. Kiam la sama etikedo estas identigita en multoblaj numeritaj radiareoj, la specifa loko de la etikedo povas esti kalkulita per la RSSI-grandeco. La kalkulprocezo estas konverti la RSSI-diferencon en la distancodiferencon, kaj poste efektivigi ĝin per la multpunkta poziciiga algoritmo. Kompreneble, la etikedo verŝajne falos en la radiada areo kun la plej granda RSSI-valoro.
La plej granda funkcio de la faza tabelenirejo estas poziciigado, juĝante la lokon kaj movadon de la objekto. La sekva figuro montras la movon de etikedo, kiu povas esti spurita de xSpan kaj xArray. Inter ili, xSpan povas nur spuri la etikedmovon en unu aksa direkto, dum xArray povas spuri etikedojn moviĝantajn en pluraj malsamaj direktoj.
Faza tabelo enirejo direkto spurado
Por certigi la realtempan spuradon de objektoj, necesas certigi, ke la antena ŝanĝrapido estas sufiĉe rapida. Eĉ se la ŝanĝado estas 50ms ĉiufoje, necesas 2.5s por skani ĉiujn radiajn areojn de la xArray. Tial, en la aplikado de objekta spurado, la nombro da etikedoj en la kampo devus esti garantiita. Se alt-precizeca spurado estas postulata, la nombro da etikedoj ne devus superi 20; se altrapida spurado estas atingita, la nombro da etikedoj ne devus superi 50.
En realaj provoj, estas certaj eraroj pro diversaj kialoj. La mezuritaj datumoj en ideala medio sen okludo kaj reflektado estas: ekzistas 85% probabla eraro ene de 1.5 metroj. La eraro estos pli granda en kompleksaj medioj, precipe en podetalaj vendejoj kun breto kaj mur-reflektoj, same kiel la stakado kaj lokigo de etikedoj, kiuj havos grandan efikon sur la testa precizeco. Tamen, kompare kun tradiciaj teknologioj, la uzo de fazaj taraj enirejoj multe plibonigas la precizecon kaj oportunon de objektopoziciigado kaj trovado.
La optimumigo de poziciiga precizeco de la esplorteamo de Ŝanhaja Jiaotong Universitato estas ĉefe reflektita en la algoritmo-nivelo. En ilia solvo, ili unue devas legi la fazinformojn de la etikedo-reflekta signalo tra la leganta tabelanteno de produktantoj kiel Impinj, kaj tiam optimumigi la poziciiga algoritmo bazita sur la fazinformoj.
La centimetra-nivela poziciiga precizeco raportita en la novaĵoj antaŭe estas la efiko atingita sub relative idealaj kondiĉoj. Por atingi tian precizecon, necesas multaj specifaj kondiĉoj. Se ĝi estas en ĝenerala medio, bazita sur la optimumigo de la algoritmo, ĝi estas grava sukceso plibonigi la poziciiga precizeco de la UHF RFID-poziciiga solvo de ĉirkaŭ 1 metro ĝis decimetra nivelo.
Kiaj scenaroj taŭgas por UHF RFID altpreciza poziciigado
La poziciiga precizeco de UHF RFID estas ĉirkaŭ 1m, kiu ankaŭ apartenas al la kategorio de altpreciza poziciiga teknologio. Nuntempe, la sendrata poziciiga teknologio kun la plej bona poziciiga precizeco sur la merkato estas UWB, kiu povas atingi centimetran-nivelan poziciiga precizecon en ideala medio, sed en realaj aplikoj, ĝi verŝajne estos decimetra nivelo; dum la poziciiga precizeco de Bluetooth AoA estas nur mezurnivela, kaj la precizeco de la venontgeneracia poziciiga teknologio de Bluetooth "Channel Sounding" ankaŭ estas proksimume 1m, do la poziciiga precizeco de UHF RFID ne estas malbona.
