Virkni og afköst RFID tækni í erfiðu umhverfi

Tækni til að bera kennsl á útvarpsbylgjur (RFID) tilheyrir skynjunarlaginu í hlutunum á Netinu. Skynjunarlagið er lægsta lagið í arkitektúr hlutanna á Netinu og ber aðallega ábyrgð á upplýsingasöfnun og skynjun. Það safnar, umbreytir og sendir upplýsingar frá efnisheiminum til hlutanna á Netinu í gegnum ýmsa skynjara og skynjunartæki. Sem mikilvæg upplýsingaskynjunartækni greinir RFID sjálfkrafa markhluti og aflar viðeigandi gagna í gegnum þráðlaus útvarpsbylgjumerki án mannlegrar íhlutunar og getur virkað í ýmsum erfiðum aðstæðum. Þess vegna er RFID tækni lykilþáttur í skynjunarlaginu í hlutunum á Netinu.

1. Sérstök notkun á útvarpsbylgjuauðkenningu (RFID) tækni í skynjunarlagi hlutanna á Netinu

Sérstök notkunartilvik RFID-tækni (radio frequency identification) í skynjunarlagi hlutanna á Netinu nær yfir mörg svið og hún er mikið notuð og mikilvæg í hlutanna á Netinu.

Flutningsstjórnun: RFID-tækni hefur verið mikið notuð í flutningsstjórnun. Til dæmis notar Sinotrans Air Transport Development Company RFID-búnað í Airport Aviation Logistics Park til að dreifa vörum hratt, sem bætir verulega skilvirkni flutningsaðgerða. Að auki er RFID-tækni einnig notuð til að fylgjast með og stjórna flutningi, vörugeymslu, lestun og affermingu vöru í rauntíma til að tryggja skilvirkni og gagnsæi flutningsferlisins.

Snjalltækjastjórnun: Hægt er að nota RFID-tækni fyrir snjalla verkfærastjórnun, sem getur sjálfkrafa borið kennsl á og rakið verkfæri í gegnum útvarpsbylgjuauðkenningarkerfið og þannig bætt skilvirkni og nákvæmni stjórnunar.

Snjallskápur fyrir lækningavörur: Í læknisfræði er RFID-tækni notuð í snjallskápum fyrir lækningavörur, sem geta borið kennsl á og fylgst með lækningavörum með merkjum til að tryggja skynsamlega notkun og birgðastjórnun á rekstrarvörum.

Snjallverslanir og ómönnuð verslunarskápar: RFID-tækni er einnig notuð í snjallverslunum og ómönnuðum verslunarskápum, sem getur borið kennsl á vörur sem viðskiptavinir kaupa í gegnum... RFID smásölumerki til að ná fram sjálfsafgreiðsluúttekt og birgðastjórnun.

Öryggiseftirlitskerfi fyrir strætóbílastæði: RFID-tækni er einnig notuð í öryggiseftirlitskerfi strætóbílastæða, þar sem stjórnunarkerfi fyrir inn- og útgöngur ökutækja og snjallt myndavélaeftirlitskerfi stöðvarinnar er sameinað til að bæta öryggi og skilvirkni bílastæðains.

Iðnaðarnetið hlutanna og snjöll samgöngukerfi: Í iðnaðarnetinu hlutanna og snjöllum samgöngukerfum er RFID-tækni notuð til að leysa les- og skrifárekstra og gagnasöfnunarvandamál og bæta skilvirkni og nákvæmni les- og skrifunar. Til dæmis er leiðarkerfisreglurnar „Internet Bicycle“ sem byggja á Delay Tolerant Network (DTN) notaðar til að safna gögnum í skynjaraneti almenningshjóladeilingarkerfisins.

2. Samspil skynjunarlagsins og annarra laga í IoT arkitektúrnum

Í IoT arkitektúrnum er samspil skynjunarlagsins og annarra laga (eins og netlagsins og forritalagsins) sem hér segir:

Skynjunarlagið safnar upplýsingum úr raunveruleikanum, svo sem hitastigi, raka, ljósi, hljóði, staðsetningu, myndbandi o.s.frv., í gegnum ýmsa skynjara og gagnaöflunartæki. Eftir að upplýsingunum hefur verið breytt í staðlað gagnasnið er það unnið af innbyggða kerfinu og sent til grunnstöðvahnútanna og aðgangsgátta aðgangslagsins í gegnum þráðlaust samskiptanet og nær að lokum til notandastöðvarinnar. Netlagið er staðsett á milli skynjunarlagsins og forritalagsins og ber ábyrgð á að senda gögnin sem skynjunarlagið safnar til forritalagsins til greiningar og stjórnunar. Netlagið samanstendur aðallega af þremur hlutum: safnneti, aðgangsneti og burðarneti. Safnnetið notar þráðlausa samskiptatækni (eins og TPUNB, LoRa, ZigBee, Bluetooth, Wi-Fi o.s.frv.) til að safna saman skynjunargögnum; aðgangsnetið notar 6LoWPAN og M2M arkitektúr til að ná aðgangi að skynjunargögnum frá safnnetinu að burðarnetinu; burðarnetið notar IPv6 og M2M tækni til að mæta þörfum fjölda vistfanga og ná fram snjöllum tengingum milli véla og búnaðar.

Forritslagið er efsta lag IoT-arkitektúrsins og ber ábyrgð á að umbreyta unnin gögn í raunveruleg forrit. Skynjunarlagið hefur samskipti við palllagið í gegnum viðmót og sendir gögnin frá skynjunarlaginu til palllagsins til vinnslu. Á sama tíma þarf einingin einnig að vinna úr leiðbeiningum frá forritslaginu, umbreyta leiðbeiningunum í sértækar aðgerðarleiðbeiningar og senda þær til skynjunarlagsins. Forritslagið sér aðallega um gagnastjórnun og gagnavinnslu og sameinar þessi gögn við forrit í atvinnulífinu. Í smíði snjallra lækningakerfa safnar forritslagið, greinir og vinnur úr gögnum frá ýmsum sjúkrahúsumhverfi til að ná fram gagnkvæmri skynjun og tengingu milli IoT-hnúta og sjúkrahúsbúnaðar.

3. Vinnuregla og afköst RFIDtækni í erfiðu umhverfi

Hægt er að greina virkni og afköst RFID-tækni í erfiðu umhverfi út frá mörgum sjónarhornum.

Kjarninn í RFID tækni liggur í snertilausri auðkenningaraðferð hennar. Þegar iðnaðar RFID merki Þegar RFID-kerfið fer inn í útvarpssvið lesandans tekur loftnetið við útvarpsmerkinu sem lesandinn sendir frá sér, býr til örvaðan straum, virkjar flísina í merkinu og les þannig upplýsingarnar. Þessi snertilausa auðkenning gerir RFID-kerfinu kleift að virka eðlilega í erfiðu umhverfi eins og myrkri, ryki og olíublettum og verður ekki fyrir áhrifum af náttúrulegum þáttum eins og ljósi, ryki, rigningu og snjó.

RFID-kerfi eru með sterka truflunarvörn. Harðgerð RFID-merki geta virkað rétt jafnvel í skjóli eða erfiðu umhverfi (eins og ryki, olíublettum o.s.frv.). Að auki, RFID harður merki geta starfað í sérstöku umhverfi eins og miklum hita, miklum raka og miklum rafsegultruflunum, þó að afköst þeirra geti orðið fyrir áhrifum við þessar öfgakenndu aðstæður, sem leiðir til greiningarbilunar eða óstöðugleika.

RFID-tækni býr einnig yfir getu til að skanna hratt og bera kennsl á langar vegalengdir. Hún getur borið kennsl á mörg merki samtímis, sem bætir verulega skilvirkni gagnasöfnunar og getur borið kennsl á stöðum þar sem beinn sjónlína nær ekki til. Þessi eiginleiki gerir það að verkum að RFID virkar vel þegar það er notað í iðnaðarmannvirkjum fyrir forrit eins og auðkenningu tækja.

Að auki, sterk RFID merkieru yfirleitt úr málmþynnu, hafa langan endingartíma og eru segulmagnaðir, vatnsheldir, hitaþolnir og með lítið vélrænt slit. Þessir eiginleikar gera það mögulegt Harðgerður RFIDmerki til að virka stöðugt í langan tíma í erfiðu umhverfi.

Hins vegar ber að hafa í huga að þótt RFID-tækni virki vel í flestum erfiðum aðstæðum, getur afköst hennar verið takmörkuð við ákveðnar öfgakenndar aðstæður, svo sem mjög hátt hitastig eða mikinn raka. Þess vegna, þegar valið er notkunarsvið fyrir RFID-tækni, þarf samt að taka tillit til sérstakra umhverfisaðstæðna.

Virkni RFID-tækni í erfiðu umhverfi er aðallega að ná sjálfvirkri auðkenningu og gagnasöfnun með snertilausri útvarpsbylgjusendingu.

4. Kostir og gallar útvarpsbylgjuauðkenningar (RFIDTækni í skynjunarlagi hlutanna á Netinu

Notkun RFID-tækni (radio frequency identification) í skynjunarlagi hlutanna á Netinu hefur verulega kosti og galla. Eftirfarandi er ítarleg úttekt á kostum og takmörkunum RFID-tækni í skynjunarlagi hlutanna á Netinu:

a. Kostir

RFID-tækni er snertilaus sjálfvirk auðkenningartækni sem sendir og auðkennir upplýsingar í gegnum útvarpsbylgjur án líkamlegrar snertingar, sem gerir hana skilvirka í ýmsum aðstæðum.

RFID-kerfi geta lesið upplýsingar úr merkjum fljótt og borið kennsl á mörg merki í einu, sem er mjög gagnlegt í aðstæðum þar sem þarf að vinna úr mörgum hlutum hratt.

Sterkir uhf RFID merki getur geymt mikið magn gagna, þar á meðal upplýsingar um vörur, staðsetningu o.s.frv., sem auðveldar rakningu og stjórnun vara.

Aðgangur að gögnum RFID-merkja er yfirleitt varinn með lykilorði og mjög öruggur, sem gerir þá hentuga fyrir forrit sem krefjast mikils öryggis.

RFID harðmerkieru lítil að stærð og létt að þyngd, hægt er að fella þau inn eða festa þau við ýmsa hluti og hafa langan líftíma.

RFID kerfi geta lesið upplýsingar yfir langar vegalengdir, sem er mjög gagnlegt fyrir notkunartilvik sem þurfa að ná yfir stórt svæði.

b. Ókostir

Þó að kostnaður við RFIDHarður merki Þótt RFID-kerfi séu smám saman að lækka er heildarkostnaður þeirra enn hár, þar á meðal fjárfesting í vélbúnaði og hugbúnaði, sem er umtalsverður kostnaður fyrir lítil og meðalstór fyrirtæki.

Við lotugreiningu geta RFID-kerfi komið fyrir auðkenningarvillur, sérstaklega þegar merkimiðar eru þéttir eða umhverfið flókið.

RFID tækni hefur staðlunarvandamál meðal mismunandi framleiðenda og forrita, sem getur leitt til samhæfingarvandamála og samvirknivandamála.

Þótt RFID hörð merkieru lykilorðsvarin er samt hætta á að þau verði brotin, sérstaklega í forritatilfellum með mjög ströngum öryggiskröfum.

Þó að orkunotkun RFID-merkisins sjálfs sé lítil, þarf samt sem áður að taka tillit til heildarorkunotkunar RFID-kerfisins í sumum tilfellum, svo sem skynjaranetum sem þurfa að virka í langan tíma.

RFID-tækni hefur verulega kosti í skynjunarlagi hlutanna á Netinu, svo sem snertilausa auðkenningu, hraða lestur, mikla gagnageymslu, mikið öryggi, litla stærð, langa endingu og langa lesfjarlægð. Hins vegar eru hár kerfiskostnaður, greiningarvillur, stöðlunarvandamál, öryggisgallar og orkunotkunarvandamál einnig áskoranir sem þarf að huga að og leysa.

5. Auk þess RFID, hvaða aðrar lykiltækni eru til staðar í skynjunarlagi Hlutanna á Netinu?

Auk RFID eru margar aðrar lykiltækni í skynjunarlagi hlutanna á Netinu. Þessi tækni felur aðallega í sér:

Skynjaratækni: Skynjarar eru kjarninn í skynjunarlaginu og eru notaðir til að nema eðlisfræðilegar, efnafræðilegar, líffræðilegar og aðrar upplýsingar og umbreyta þessum upplýsingum í rafboð og senda þau til netlagsins. Skynjaratækni notar skynjara og sjálfskipuleggjandi skynjaranet með mörgum hoppum til að nema og safna upplýsingum um skynjaða hluti innan netsvæðisins í sameiningu.

Strikamerkjagreiningartækni: Strikamerki eru bæði einvíddarkóðar og tvívíddarkóðar. Þetta er hagkvæm og hagnýt sjálfvirk greiningartækni sem býður upp á hraðan innslátt, mikla áreiðanleika, mikla upplýsingaöflun og sveigjanleika og notagildi. Hún er mikið notuð á ýmsum sviðum.

EPC-kóðun: EPC-kóðinn (rafrænn vörukóði) hefur mjög mikla kóðunargetu sem getur uppfyllt kröfur um „einn hlut, einn kóða“ í hlutunum á Netinu og er hægt að lesa hann úr langri fjarlægð. Markmið hans er að koma á fót alþjóðlegu upplýsingaskiptamáli með sameinuðu og stöðluðu kóðunarkerfi.

GPS-tækni: GPS-tækni er notuð til að staðsetja og rekja staðsetningu hluta og er mikilvægur hluti af skynjunarlaginu.

Sjálfskipuleggjandi net og skynjaranet: Þessar tækni eru notaðar til að ná fram sjálfskipulagningu og samvinnu milli skynjunarlagstækja til að bæta skilvirkni upplýsingasöfnunar og miðlunar.

Þráðlaus samskiptatækni: eins og Bluetooth, innrautt, ZigBee, TPUNB, LoRa, o.s.frv., fyrir þráðlausa gagnaflutning.

Myndavél: notuð til myndatöku og eftirlits, hún er eitt af mikilvægustu verkfærum skynjunarlagsins.