Қатал ортада RFID технологиясының жұмыс принципі және өнімділігі
Радиожиілікті сәйкестендіру (RFID) технологиясы Заттар интернетіндегі қабылдау қабатына жатады. Қабылдау қабаты - Заттар интернеті архитектурасындағы ең төменгі қабат, ол негізінен ақпаратты жинау мен қабылдауға жауап береді. Ол әртүрлі сенсорлар мен қабылдау құрылғылары арқылы физикалық әлемнен Заттар интернеті платформасына ақпаратты жинайды, түрлендіреді және жібереді. Маңызды ақпаратты сезу технологиясы ретінде RFID мақсатты нысандарды автоматты түрде анықтайды және адамның араласуынсыз сымсыз радиожиілік сигналдары арқылы тиісті деректерді алады және әртүрлі қатал орталарда жұмыс істей алады. Сондықтан RFID технологиясы Заттар интернетінің қабылдау қабатының негізгі құрамдас бөлігі болып табылады.
1. Радиожиілікті идентификациялаудың нақты қолданылуы (RFID) Заттар интернетінің қабылдау қабатындағы технология
Заттар интернетінің қабылдау деңгейіндегі радиожиілікті сәйкестендіру (RFID) технологиясын қолданудың нақты жағдайлары бірнеше саланы қамтиды және ол Заттар интернетінде кеңінен қолданылады және маңызды.
Логистиканы басқару: RFID технологиясы логистиканы басқаруда кеңінен қолданылды. Мысалы, әуежай авиациялық логистика паркінде Sinotrans әуе көлігін дамыту компаниясы тауарларды тез тарату үшін RFID жабдықтарын пайдаланады, бұл логистикалық операциялардың тиімділігін айтарлықтай арттырады. Сонымен қатар, RFID технологиясы логистикалық процестің тиімділігі мен ашықтығын қамтамасыз ету үшін тауарларды тасымалдауды, қоймалауды, тиеу-түсіруді нақты уақыт режимінде бақылау және басқару үшін де қолданылады.
Ақылды құралдарды басқару: RFID технологиясын ақылды құралдарды басқару үшін пайдалануға болады, ол радиожиілікті сәйкестендіру жүйесі арқылы құралдарды автоматты түрде анықтап, бақылай алады, осылайша басқару тиімділігі мен дәлдігін жақсартады.
Ақылды медициналық шығын материалдары шкафы: Медицина саласында RFID технологиясы ақылды медициналық шығын материалдары шкафтарына қолданылады, ол медициналық шығын материалдарын тегтер арқылы анықтап, бақылай алады, бұл шығын материалдарын ұтымды пайдалануды және қорларды басқаруды қамтамасыз етеді.
Ақылды дүкендер және басқарылмайтын бөлшек сауда шкафтары: RFID технологиясы ақылды дүкендер мен басқарылмайтын бөлшек сауда шкафтарында да қолданылады, ол тұтынушылар сатып алған тауарларды ... арқылы анықтай алады. RFID бөлшек сауда белгілері өзіне-өзі қызмет көрсетуді тексеру және қорларды басқаруды жүзеге асыру.
Автобус тұрағының қауіпсіздігін бақылау жүйесі: RFID технологиясы автобус тұрақтарының қауіпсіздікті бақылау жүйесінде де қолданылады, көлік құралдарының кіру және шығуын басқару жүйесін және станцияның ақылды бейнебақылау жүйесін біріктіріп, тұрақ орнының қауіпсіздігі мен басқару тиімділігін арттырады.
Заттар интернетінің өнеркәсіптік желісі және интеллектуалды көлік жүйелері: Заттар интернетінің өнеркәсіптік желісінде және интеллектуалды көлік жүйелерінде RFID технологиясы оқу-жазу қақтығыстарын және деректерді жинау мәселелерін шешу, оқу-жазу тиімділігі мен дәлдігін жақсарту үшін қолданылады. Мысалы, кідіріске төзімді желіге (DTN) негізделген «Интернет велосипеді» маршруттау хаттамасы қоғамдық велосипедтерді ортақ пайдалану жүйесінің сенсорлық желісінде деректерді жинау үшін қолданылады.
2. IoT архитектурасындағы қабылдау қабаты мен басқа қабаттар арасындағы өзара әрекеттесу
IoT архитектурасында қабылдау қабаты мен басқа қабаттар (мысалы, желілік қабат және қолданбалы қабат) арасындағы өзара әрекеттесу келесідей:
Қабылдау қабаты әртүрлі сенсорлар мен деректерді жинау құрылғылары арқылы нақты әлемнен температура, ылғалдылық, жарық, дыбыс, орналасқан жер, бейне және т.б. сияқты ақпаратты жинайды. Ақпарат стандартты деректер форматына түрлендірілгеннен кейін, ол ендірілген жүйемен өңделеді және сымсыз байланыс желісі арқылы кіру қабатының базалық станция түйіндері мен кіру шлюздеріне беріледі және ақырында пайдаланушы терминалына жетеді. Желі қабаты қабылдау қабаты мен қолданбалы қабат арасында орналасқан және қабылдау қабаты жинаған деректер ақпаратын талдау және басқару үшін қолданбалы қабатқа беруге жауапты. Желілік қабат негізінен үш бөліктен тұрады: агрегация желісі, кіру желісі және тасымалдаушы желі. Агрегация желісі диапазонды қабылдау деректерін агрегациялауды жүзеге асыру үшін сымсыз байланыс технологиясын (мысалы, TPUNB, LoRa, ZigBee, Bluetooth, Wi-Fi және т.б.) пайдаланады; кіру желісі қабылдау деректерін агрегация желісінен тасымалдаушы желіге қол жеткізуді жүзеге асыру үшін 6LoWPAN және M2M архитектурасын пайдаланады; тасымалдаушы желі көптеген мекенжайлардың қажеттіліктерін қанағаттандыру және машиналар мен жабдықтар арасындағы интеллектуалды байланысты жүзеге асыру үшін IPv6 және M2M технологиясын пайдаланады.
Қолданбалы қабат - IoT архитектурасының жоғарғы қабаты және өңделген деректерді нақты қолданбаларға түрлендіруге жауапты. Қабылдау қабаты платформа қабатымен интерфейс арқылы өзара әрекеттеседі және деректерді қабылдау қабатынан өңдеу үшін платформа қабатына жібереді. Сонымен қатар, модуль қолданбалы қабаттан нұсқауларды өңдеуі, нұсқауларды нақты пайдалану нұсқауларына түрлендіруі және оларды қабылдау қабатына жіберуі керек. Қолданбалы қабат негізінен деректерді басқару мен деректерді өңдеуді аяқтайды және бұл деректерді салалық қолданбалармен біріктіреді. Ақылды медициналық жүйені құру жобасында қолданбалы қабат IoT түйіндері мен аурухана жабдықтары арасында өзара қабылдау мен байланысты қамтамасыз ету үшін әртүрлі аурухана сценарийлерінен деректерді жинайды, талдайды және өңдейді.
3. Жұмыс принципі және өнімділігі RFIDқатал ортадағы технология
Қатал ортадағы RFID технологиясының жұмыс принципі мен өнімділігін бірнеше аспектілерден талдауға болады.
RFID технологиясының негізі оның байланыссыз идентификациялау әдісінде жатыр. Қашан өнеркәсіптік RFID тегтері Оқырманның RF өрісіне кіргенде, антенна оқырман шығаратын RF сигналын қабылдайды, индукциялық ток тудырады, жапсырмадағы чипті іске қосады және осылайша ақпаратты оқуды жүзеге асырады. Бұл байланыссыз сәйкестендіру RFID жүйесінің қараңғылық, шаң және май дақтары сияқты қатал ортада қалыпты жұмыс істеуіне мүмкіндік береді және жарық, шаң, жаңбыр және қар сияқты табиғи факторлардың әсеріне ұшырамайды.
RFID жүйелері кедергілерге қарсы күшті мүмкіндіктерге ие. RFID қатал белгісі тіпті жабын немесе қатал орталарда (мысалы, шаң, май дақтары және т.б.) дұрыс жұмыс істей алады. Сонымен қатар, RFID қатал белгісі жоғары температура, жоғары ылғалдылық және жоғары электромагниттік кедергі сияқты арнайы орталарда жұмыс істей алады, дегенмен олардың өнімділігі осы экстремалды жағдайларда әсер етуі мүмкін, бұл танудың бұзылуына немесе тұрақсыздығына әкеледі.
RFID технологиясы сонымен қатар жылдам сканерлеу және алыс қашықтықта анықтау мүмкіндігіне ие. Ол бір уақытта бірнеше белгіні анықтай алады, бұл деректерді жинау тиімділігін айтарлықтай жақсартады және тікелей көру сызығы жетпейтін жерлерде анықтай алады. Бұл мүмкіндік RFID-ті өнеркәсіптік нысандарда құралдарды анықтау сияқты қолданбалар үшін қолданған кезде жақсы жұмыс істеуге мүмкіндік береді.
Сонымен қатар, берік RFID тегтеріәдетте металл фольгадан жасалған, ұзақ қызмет ету мерзімі бар және магнитке қарсы, су өткізбейтін, жоғары температураға төзімді және механикалық тозу мен жыртылудың төмен деңгейіне ие. Бұл сипаттамалар мүмкіндік береді Берік RFIDтегтер қатал ортада ұзақ уақыт бойы тұрақты жұмыс істеуге мүмкіндік береді.
Дегенмен, RFID технологиясы көптеген қатал орталарда жақсы жұмыс істегенімен, оның өнімділігі өте жоғары температура немесе жоғары ылғалдылық сияқты белгілі бір экстремалды жағдайларда шектеулі болуы мүмкін екенін атап өткен жөн. Сондықтан, RFID технологиясын қолдану сценарийін таңдаған кезде, нақты қоршаған орта жағдайларын ескеру қажет.
Қатал ортада RFID технологиясының жұмыс принципі негізінен байланыссыз радиожиілік сигналын беру арқылы автоматты түрде сәйкестендіруге және деректерді жинауға қол жеткізу болып табылады.
4. Радиожиілікті анықтаудың артықшылықтары мен кемшіліктері (RFID) Заттар интернетінің қабылдау қабатындағы технология
Заттар интернетінің қабылдау деңгейінде радиожиілікті сәйкестендіру (RFID) технологиясын қолданудың айтарлықтай артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Төменде IoT қабылдау деңгейінде RFID технологиясының артықшылықтары мен шектеулерінің егжей-тегжейлі бағалануы берілген:
а. Артықшылықтары
RFID технологиясы - бұл ақпаратты физикалық байланыссыз радиожиілік сигналдары арқылы беретін және анықтайтын, бұл оны әртүрлі ортада тиімді жұмыс істеуге мүмкіндік беретін байланыссыз автоматты сәйкестендіру технологиясы.
RFID жүйелері тег туралы ақпаратты тез оқи алады және бір уақытта бірнеше тегті анықтай алады, бұл көптеген элементтерді тез өңдеу қажет болатын жағдайлар үшін өте пайдалы.
Берік uhf RFID тегтері өнімдер туралы ақпаратты, орналасқан жері туралы ақпаратты және т.б. қоса алғанда, көптеген деректерді сақтай алады, бұл заттарды бақылауды және басқаруды жеңілдетеді.
RFID тегтерінің деректерге қол жеткізуі әдетте құпия сөзбен қорғалған және жоғары деңгейде қауіпсіз, бұл оларды жоғары қауіпсіздікті қажет ететін қолданбаларға жарамды етеді.
RFID қатты тегтеріөлшемдері кішкентай және салмағы жеңіл, әртүрлі заттарға ендірілуі немесе бекітілуі мүмкін және ұзақ қызмет ету мерзіміне ие.
RFID жүйелері алыс қашықтықтан оқуға қол жеткізе алады, бұл үлкен аумақты қамтуы қажет қолданбалы сценарийлер үшін өте пайдалы.
b) Кемшіліктері
RFID құны болса даҚатты тег біртіндеп төмендеп келе жатқанына қарамастан, RFID жүйелерінің жалпы құны әлі де жоғары, оның ішінде аппараттық жабдықтар мен бағдарламалық жүйелерге инвестициялар, бұл шағын және орта кәсіпорындар үшін айтарлықтай шығын болып табылады.
Топтық идентификация кезінде RFID жүйелерінде идентификация қателері болуы мүмкін, әсіресе белгілер тығыз немесе қоршаған орта күрделі болған кезде.
RFID технологиясы әртүрлі жеткізушілер мен қолданбалар арасында стандарттау мәселелеріне ие, бұл үйлесімділік мәселелеріне және өзара әрекеттесу мәселелеріне әкелуі мүмкін.
Дегенмен RFID қатал белгілеріқұпия сөзбен қорғалған болса да, әсіресе қауіпсіздік талаптары өте жоғары қолданба сценарийлерінде, бұзылу қаупі әлі де бар.
RFID тегінің өзінің қуат тұтынуы төмен болғанымен, кейбір қолданбалы сценарийлерде, мысалы, ұзақ уақыт жұмыс істеуі қажет сенсорлық желілерде, RFID жүйесінің жалпы қуат тұтынуын ескеру қажет.
RFID технологиясы Заттар интернетінің қабылдау деңгейінде маңызды артықшылықтарға ие, мысалы, байланыссыз идентификация, жылдам оқу, үлкен деректерді сақтау, жоғары қауіпсіздік, шағын өлшем, ұзақ қызмет ету мерзімі және ұзақ оқу қашықтығы. Дегенмен, оның жоғары жүйелік құны, тану қателері, стандарттау мәселелері, қауіпсіздік кемшіліктері және қуат тұтыну мәселелері де назар аударуды және шешуді қажет ететін қиындықтар болып табылады.
5. Сонымен қатар RFID, Заттар интернетінің қабылдау деңгейінде тағы қандай негізгі технологиялар бар?
RFID-тен басқа, Заттар интернетінің қабылдау деңгейінде басқа да көптеген негізгі технологиялар бар. Бұл технологияларға негізінен мыналар жатады:
Сенсорлық технология: Сенсорлар - қабылдау қабатының негізгі технологиясы, олар физикалық, химиялық, биологиялық және басқа ақпаратты қабылдау және бұл ақпаратты электрлік сигналдарға айналдыру және оларды желілік қабатқа беру үшін қолданылады. Сенсорлық технология желінің қамту аймағындағы қабылданған нысандар туралы ақпаратты бірлесіп қабылдау және жинау үшін сенсорларды және көп сатылы өзін-өзі ұйымдастыратын сенсорлық желілерді пайдаланады.
Штрих-кодты тану технологиясы: Штрих-кодтарға бір өлшемді кодтар және екі өлшемді кодтар кіреді. Бұл жылдам енгізу жылдамдығы, жоғары сенімділік, көп ақпарат жинау, икемділік пен практикалық артықшылықтары бар үнемді және практикалық автоматты тану технологиясы. Ол әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады.
EPC кодтау: EPC коды (электрондық өнім коды) өте үлкен кодтау мүмкіндігіне ие, ол Заттар интернетіндегі «бір объект, бір код» талабын қанағаттандыра алады және ұзақ қашықтықтан оқуға болады. Оның мақсаты - бірыңғай және стандартталған кодтау жүйесі арқылы жаһандық ақпарат алмасу тілін құру.
GPS технологиясы: GPS технологиясы нысандардың орналасқан жерін анықтау және бақылау үшін қолданылады және қабылдау қабатының маңызды бөлігі болып табылады.
Өзін-өзі ұйымдастыратын желілер және сенсорлық желілер: Бұл технологиялар ақпаратты жинау мен беру тиімділігін арттыру үшін қабылдау деңгейіндегі құрылғылар арасындағы өзін-өзі ұйымдастыруға және ынтымақтастыққа қол жеткізу үшін қолданылады.
Сымсыз байланыс технологиялары: Bluetooth, инфрақызыл, ZigBee, TPUNB, LoRa және т.б. сияқты сымсыз деректерді беру үшін.
Камера: кескіндерді алу және бақылау үшін қолданылады, ол қабылдау қабатының маңызды құралдарының бірі болып табылады.