Прынцып працы і прадукцыйнасць тэхналогіі RFID у складаных умовах
Тэхналогія радыёчастотнай ідэнтыфікацыі (RFID) належыць да ўзроўню ўспрымання ў Інтэрнэце рэчаў. Узровень успрымання — гэта самы нізкі ўзровень у архітэктуры Інтэрнэту рэчаў, які ў асноўным адказвае за збор і ўспрыманне інфармацыі. Ён збірае, пераўтварае і перадае інфармацыю з фізічнага свету на платформу Інтэрнэту рэчаў праз розныя датчыкі і прылады ўспрымання. Як важная тэхналогія інфармацыйнага сэнсарнага вымярэння, RFID аўтаматычна ідэнтыфікуе мэтавыя аб'екты і атрымлівае адпаведныя дадзеныя праз бесправадныя радыёчастотныя сігналы без умяшання чалавека і можа працаваць у розных складаных умовах. Такім чынам, тэхналогія RFID з'яўляецца ключавым кампанентам узроўню ўспрымання Інтэрнэту рэчаў.
1. Канкрэтнае прымяненне радыёчастотнай ідэнтыфікацыі (RFID-інфармацыя) тэхналогія на ўзроўні ўспрымання Інтэрнэту рэчаў
Канкрэтныя выпадкі прымянення тэхналогіі радыёчастотнай ідэнтыфікацыі (RFID) на ўзроўні ўспрымання Інтэрнэту рэчаў ўключаюць у сябе мноства абласцей, і яна шырока выкарыстоўваецца і важная ў Інтэрнэце рэчаў.
Кіраванне лагістыкай: тэхналогія RFID шырока выкарыстоўваецца ў кіраванні лагістыкай. Напрыклад, у лагістычным парку аэрапорта авіяцыі кампанія Sinotrans Air Transport Development выкарыстоўвае абсталяванне RFID для хуткага размеркавання тавараў, што значна павышае эфектыўнасць лагістычных аперацый. Акрамя таго, тэхналогія RFID таксама выкарыстоўваецца для маніторынгу і кіравання транспарціроўкай, складаваннем, пагрузкай і разгрузкай тавараў у рэжыме рэальнага часу, каб забяспечыць эфектыўнасць і празрыстасць лагістычнага працэсу.
Інтэлектуальнае кіраванне інструментамі: тэхналогія RFID можа выкарыстоўвацца для інтэлектуальнага кіравання інструментамі, якая можа аўтаматычна ідэнтыфікаваць і адсочваць інструменты праз сістэму радыёчастотнай ідэнтыфікацыі, тым самым павышаючы эфектыўнасць і дакладнасць кіравання.
Разумная шафа для медыцынскіх расходных матэрыялаў: У медыцынскай галіне тэхналогія RFID ужываецца ў разумных шафах для медыцынскіх расходных матэрыялаў, якія могуць ідэнтыфікаваць і адсочваць медыцынскія расходныя матэрыялы з дапамогай тэгаў, каб забяспечыць рацыянальнае выкарыстанне і кіраванне запасамі расходных матэрыялаў.
Разумныя крамы і беспілотныя гандлёвыя шафы: тэхналогія RFID таксама выкарыстоўваецца ў разумных крамах і беспілотных гандлёвых шафах, якія могуць ідэнтыфікаваць тавары, набытыя кліентамі праз RFID-біркі для рознічнага гандлю для дасягнення самаабслугоўвання пры афармленні заказаў і кіраванні запасамі.
Сістэма кантролю бяспекі аўтобусных парковак: тэхналогія RFID таксама выкарыстоўваецца ў сістэме кантролю бяспекі аўтобусных парковак, спалучаючы сістэму кіравання ўездам і выездам транспартных сродкаў і інтэлектуальную сістэму відэаназірання станцыі для павышэння бяспекі і эфектыўнасці кіравання паркоўкай.
Прамысловы Інтэрнэт рэчаў і інтэлектуальныя транспартныя сістэмы: У прамысловым Інтэрнэце рэчаў і інтэлектуальных транспартных сістэмах тэхналогія RFID выкарыстоўваецца для вырашэння канфліктаў чытання-запісу і праблем збору дадзеных, а таксама для павышэння эфектыўнасці і дакладнасці чытання-запісу. Напрыклад, пратакол маршрутызацыі "Інтэрнэт-веласіпед", заснаваны на сетцы, устойлівай да затрымкі (DTN), выкарыстоўваецца для збору дадзеных у сэнсарнай сетцы сістэмы грамадскага пракату ровараў.
2. Узаемадзеянне паміж узроўнем успрымання і іншымі ўзроўнямі ў архітэктуры Інтэрнэту рэчаў
У архітэктуры Інтэрнэту рэчаў узаемадзеянне паміж узроўнем успрымання і іншымі ўзроўнямі (такімі як сеткавы ўзровень і ўзровень прыкладання) выглядае наступным чынам:
Узровень успрымання збірае інфармацыю з рэальнага свету, такую як тэмпература, вільготнасць, асвятленне, гук, месцазнаходжанне, відэа і г.д., праз розныя датчыкі і прылады збору дадзеных. Пасля пераўтварэння інфармацыі ў стандартны фармат дадзеных яна апрацоўваецца ўбудаванай сістэмай і перадаецца на базавыя станцыі і шлюзы доступу ўзроўню доступу праз сетку бесправадной сувязі, і, нарэшце, дасягае карыстальніцкага тэрмінала. Сеткавы ўзровень размешчаны паміж узроўнем успрымання і прыкладным узроўнем і адказвае за перадачу інфармацыі, сабранай узроўнем успрымання, на прыкладны ўзровень для аналізу і кіравання. Сеткавы ўзровень у асноўным складаецца з трох частак: сетка агрэгацыі, сетка доступу і сетка-носьбіт. Сетка агрэгацыі выкарыстоўвае тэхналогіі бесправадной сувязі (напрыклад, TPUNB, LoRa, ZigBee, Bluetooth, Wi-Fi і г.д.) для рэалізацыі агрэгацыі дадзеных успрымання ў дыяпазоне; сетка доступу выкарыстоўвае архітэктуру 6LoWPAN і M2M для рэалізацыі доступу да дадзеных успрымання з сеткі агрэгацыі да сеткі-носьбіта; сетка-носьбіт выкарыстоўвае тэхналогіі IPv6 і M2M для задавальнення патрэб вялікай колькасці адрасоў і рэалізацыі інтэлектуальнага злучэння паміж машынамі і абсталяваннем.
Прыкладны ўзровень — гэта верхні ўзровень архітэктуры Інтэрнэту рэчаў, які адказвае за пераўтварэнне апрацаваных дадзеных у рэальныя праграмы. Узровень успрымання ўзаемадзейнічае з платформавым узроўнем праз інтэрфейс і адпраўляе дадзеныя з узроўню ўспрымання на платформенны ўзровень для апрацоўкі. Адначасова модуль таксама павінен апрацоўваць інструкцыі з прыкладнога ўзроўню, пераўтвараць інструкцыі ў канкрэтныя аперацыйныя інструкцыі і адпраўляць іх на ўзровень успрымання. Прыкладны ўзровень у асноўным выконвае кіраванне дадзенымі і апрацоўку дадзеных, а таксама аб'ядноўвае гэтыя дадзеныя з галіновымі праграмамі. У праекце будаўніцтва разумнай медыцынскай сістэмы прыкладны ўзровень збірае, аналізуе і апрацоўвае дадзеныя з розных сцэнарыяў бальніцы для дасягнення ўзаемнага ўспрымання і сувязі паміж вузламі Інтэрнэту рэчаў і бальнічным абсталяваннем.
3. Прынцып працы і прадукцыйнасць RFID-інфармацыятэхналогіі ў суровых умовах
Прынцып працы і прадукцыйнасць тэхналогіі RFID у складаных умовах можна прааналізаваць з некалькіх бакоў.
Аснова тэхналогіі RFID заключаецца ў яе бескантактавым метадзе ідэнтыфікацыі. Калі прамысловыя RFID-меткі Калі прадметы трапляюць у радыёчастотнае поле счытвальніка, антэна прымае радыёчастотны сігнал, які выпраменьваецца счытвальнікам, генеруе індукаваны ток, актывуе чып у метцы і такім чынам ажыццяўляе счытванне інфармацыі. Такая бескантактавая ідэнтыфікацыя дазваляе сістэме RFID нармальна працаваць у неспрыяльных умовах, такіх як цемра, пыл і алейныя плямы, і не залежыць ад прыродных фактараў, такіх як святло, пыл, дождж і снег.
Сістэмы RFID маюць моцныя магчымасці абароны ад перашкод. RFID-метка можа працаваць належным чынам нават пры наяўнасці пакрыцця або ў неспрыяльных умовах (напрыклад, пылу, плям ад алею і г.д.). Акрамя таго, RFID-метка для жорсткага прыстасавання могуць працаваць у спецыяльных умовах, такіх як высокая тэмпература, высокая вільготнасць і высокі ўзровень электрамагнітных перашкод, хоць іх прадукцыйнасць можа пагоршыцца ў гэтых экстрэмальных умовах, што прывядзе да збою распазнавання або нестабільнасці.
Тэхналогія RFID таксама мае магчымасць хуткага сканавання і ідэнтыфікацыі на вялікіх адлегласцях. Яна можа ідэнтыфікаваць некалькі тэгаў адначасова, значна павышаючы эфектыўнасць збору дадзеных, і можа ідэнтыфікаваць у месцах, куды не даходзіць прамая лінія зроку. Гэтая асаблівасць робіць RFID добра зарэкамендаванай пры выкарыстанні на прамысловых аб'ектах для такіх ужыванняў, як ідэнтыфікацыя прыбораў.
Акрамя таго, трывалыя RFID-меткізвычайна вырабляюцца з металічнай фальгі, маюць працяглы тэрмін службы, антымагнітныя, воданепранікальныя, устойлівыя да высокіх тэмператур і нізкі механічны знос. Гэтыя характарыстыкі дазваляюць Трывалы RFIDбіркі для стабільнай працы на працягу доўгага часу ў складаных умовах.
Аднак варта адзначыць, што, хоць тэхналогія RFID добра працуе ў большасці суровых умоў, яе прадукцыйнасць можа быць абмежаваная ў пэўных экстрэмальных умовах, такіх як надзвычай высокая тэмпература або высокая вільготнасць. Таму пры выбары сцэнарыя прымянення тэхналогіі RFID усё роўна неабходна ўлічваць канкрэтныя ўмовы навакольнага асяроддзя.
Прынцып працы тэхналогіі RFID у складаных умовах у асноўным заключаецца ў дасягненні аўтаматычнай ідэнтыфікацыі і збору дадзеных з дапамогай бескантактавай перадачы радыёчастотнага сігналу.
4. Перавагі і недахопы радыёчастотнай ідэнтыфікацыі (RFID-інфармацыя) Тэхналогія на ўзроўні ўспрымання Інтэрнэту рэчаў
Прымяненне тэхналогіі радыёчастотнай ідэнтыфікацыі (RFID) на ўзроўні ўспрымання Інтэрнэту рэчаў мае значныя перавагі і недахопы. Ніжэй прыведзена падрабязная ацэнка пераваг і абмежаванняў тэхналогіі RFID на ўзроўні ўспрымання Інтэрнэту рэчаў:
а. Перавагі
Тэхналогія RFID — гэта бескантактавая тэхналогія аўтаматычнай ідэнтыфікацыі, якая перадае і ідэнтыфікуе інфармацыю з дапамогай радыёчастотных сігналаў без фізічнага кантакту, што дазваляе ёй эфектыўна працаваць у розных асяроддзях.
Сістэмы RFID могуць хутка счытваць інфармацыю з тэгаў і адначасова ідэнтыфікаваць некалькі тэгаў, што вельмі карысна ў сітуацыях, калі трэба хутка апрацаваць вялікую колькасць прадметаў.
Трывалыя UHF RFID-меткі можа захоўваць вялікую колькасць дадзеных, у тым ліку інфармацыю аб прадукце, інфармацыю аб месцазнаходжанні і г.д., што спрашчае адсочванне і кіраванне прадметамі.
Доступ да дадзеных RFID-метак звычайна абаронены паролем і мае высокую ступень бяспекі, што робіць іх прыдатнымі для прымянення, якія патрабуюць высокай бяспекі.
Жорсткія RFID-меткімаюць невялікія памеры і лёгкі вага, могуць быць убудаваныя або прымацаваныя да розных прадметаў і маюць працяглы тэрмін службы.
Сістэмы RFID могуць счытваць дадзеныя на вялікія адлегласці, што вельмі карысна для выпадкаў, калі неабходна ахопліваць вялікую плошчу.
б. Недахопы
Нягледзячы на кошт RFIDЖорсткі тэг паступова зніжаецца, агульны кошт сістэм RFID усё яшчэ высокі, у тым ліку інвестыцыі ў апаратнае абсталяванне і праграмныя сістэмы, што з'яўляецца значнымі выдаткамі для малых і сярэдніх прадпрыемстваў.
Падчас ідэнтыфікацыі партый у сістэмах RFID могуць узнікаць памылкі ідэнтыфікацыі, асабліва калі біркі шчыльныя або асяроддзе складанае.
Тэхналогія RFID мае праблемы стандартызацыі сярод розных пастаўшчыкоў і прыкладанняў, што можа прывесці да праблем сумяшчальнасці і ўзаемадзеяння.
Нягледзячы на тое, што RFID-меткі для жорсткіх прыладабаронены паролем, усё роўна існуе рызыка ўзлому, асабліва ў сцэнарах прымянення з надзвычай высокімі патрабаваннямі бяспекі.
Нягледзячы на тое, што спажыванне энергіі самой RFID-меткі нізкае, у некаторых выпадках, напрыклад, у сэнсарных сетках, якія павінны працаваць працяглы час, агульнае спажыванне энергіі RFID-сістэмай усё роўна неабходна ўлічваць.
Тэхналогія RFID мае значныя перавагі на ўзроўні ўспрымання Інтэрнэту рэчаў, такія як бескантактавая ідэнтыфікацыя, хуткае счытванне, вялікі аб'ём захоўвання дадзеных, высокая бяспека, малы памер, працяглы тэрмін службы і вялікая адлегласць счытвання. Аднак высокі кошт сістэмы, памылкі распазнавання, праблемы стандартызацыі, недахопы бяспекі і спажыванне энергіі таксама з'яўляюцца праблемамі, на якія неабходна звярнуць увагу і якія неабходна вырашыць.
5. Акрамя таго, RFID-інфармацыя, якія яшчэ ключавыя тэхналогіі існуюць на ўзроўні ўспрымання Інтэрнэту рэчаў?
Акрамя RFID, існуе шмат іншых ключавых тэхналогій на ўзроўні ўспрымання Інтэрнэту рэчаў. Да гэтых тэхналогій у асноўным адносяцца:
Тэхналогія датчыкаў: датчыкі — гэта асноўная тэхналогія ўзроўню ўспрымання, якая выкарыстоўваецца для ўспрымання фізічнай, хімічнай, біялагічнай і іншай інфармацыі, пераўтварэння гэтай інфармацыі ў электрычныя сігналы і перадачы іх на сеткавы ўзровень. Тэхналогія датчыкаў выкарыстоўвае датчыкі і шматступеньчатыя самаарганізаваныя сэнсарныя сеткі для сумеснага ўспрымання і збору інфармацыі аб успрыманых аб'ектах у зоне пакрыцця сеткі.
Тэхналогія распазнавання штрых-кодаў: штрых-коды ўключаюць аднамерныя і двухмерныя коды. Гэта эканамічная і практычная тэхналогія аўтаматычнага распазнавання з перавагамі хуткай хуткасці ўводу, высокай надзейнасці, вялікай колькасці збору інфармацыі, а таксама гнуткасці і практычнасці. Яна шырока выкарыстоўваецца ў розных галінах.
EPC-кадаванне: EPC-код (электронны код прадукту) мае вельмі вялікую ёмістасць кадавання, якая можа задаволіць патрабаванне "адзін аб'ект, адзін код" у Інтэрнэце рэчаў і можа быць прачытаны на вялікай адлегласці. Яго мэтай з'яўляецца стварэнне глабальнай мовы абмену інфармацыяй праз адзіную і стандартызаваную сістэму кадавання.
Тэхналогія GPS: тэхналогія GPS выкарыстоўваецца для вызначэння месцазнаходжання аб'ектаў і адсочвання іх месцазнаходжання і з'яўляецца важнай часткай узроўню ўспрымання.
Самаарганізавальныя сеткі і сэнсарныя сеткі: гэтыя тэхналогіі выкарыстоўваюцца для дасягнення самаарганізацыі і супрацоўніцтва паміж прыладамі ўзроўню ўспрымання з мэтай павышэння эфектыўнасці збору і перадачы інфармацыі.
Бесправадныя камунікацыйныя тэхналогіі: такія як Bluetooth, інфрачырвоны порт, ZigBee, TPUNB, LoRa і г.д., для бесправадной перадачы дадзеных.
Камера: выкарыстоўваецца для атрымання выявы і маніторынгу, гэта адзін з важных інструментаў узроўню ўспрымання.