Катаал чөйрөлөрдө RFID технологиясынын иштөө принциби жана иштеши
Радиожыштыктарды идентификациялоо (RFID) технологиясы Буюмдар Интернетиндеги кабылдоо катмарына кирет. Кабылдоо катмары - бул Буюмдар Интернетинин архитектурасындагы эң төмөнкү катмар, ал негизинен маалыматты чогултуу жана кабылдоо үчүн жооптуу. Ал маалыматты физикалык дүйнөдөн ар кандай сенсорлор жана кабылдоо түзмөктөрү аркылуу Буюмдар Интернетинин платформасына чогултат, өзгөртөт жана жөнөтөт. Маалыматты сезүүнүн маанилүү технологиясы катары RFID максаттуу объектилерди автоматтык түрдө аныктайт жана адамдын кийлигишүүсүз зымсыз радиожыштык сигналдары аркылуу тиешелүү маалыматтарды алат жана ар кандай катаал чөйрөлөрдө иштей алат. Ошондуктан, RFID технологиясы Буюмдар Интернетинин кабылдоо катмарынын негизги компоненти болуп саналат.
1. Радиожыштыктарды идентификациялоонун өзгөчө колдонулушу (RFID) Буюмдар Интернетинин кабылдоо катмарындагы технология
Буюмдар интернетинин кабылдоо катмарында радиожыштыктарды идентификациялоо (RFID) технологиясын колдонуунун конкреттүү учурлары бир нече тармактарды камтыйт жана ал Буюмдар интернетинде кеңири колдонулат жана маанилүү.
Логистиканы башкаруу: RFID технологиясы логистиканы башкарууда кеңири колдонулуп келет. Мисалы, Аэропорттун авиациялык логистика паркында Sinotrans Air Transport Development Company товарларды тез бөлүштүрүү үчүн RFID жабдууларын колдонот, бул логистикалык операциялардын натыйжалуулугун бир топ жогорулатат. Мындан тышкары, RFID технологиясы логистикалык процесстин натыйжалуулугун жана ачык-айкындуулугун камсыз кылуу үчүн товарларды ташуу, кампада сактоо, жүктөө жана түшүрүү иштерин реалдуу убакыт режиминде көзөмөлдөө жана башкаруу үчүн да колдонулат.
Акылдуу куралдарды башкаруу: RFID технологиясын акылдуу куралдарды башкаруу үчүн колдонсо болот, ал радио жыштыкты идентификациялоо системасы аркылуу куралдарды автоматтык түрдө аныктап жана көзөмөлдөй алат, ошону менен башкаруунун натыйжалуулугун жана тактыгын жогорулатат.
Акылдуу медициналык керектелүүчү буюмдар шкафы: Медицина тармагында RFID технологиясы акылдуу медициналык керектелүүчү буюмдар шкафтарына колдонулат, ал медициналык керектелүүчү буюмдарды этикеткалар аркылуу аныктап жана көзөмөлдөп, сарпталуучу материалдарды рационалдуу пайдаланууну жана инвентаризацияны башкарууну камсыздай алат.
Акылдуу дүкөндөр жана пилотсуз чекене шкафтар: RFID технологиясы акылдуу дүкөндөрдө жана пилотсуз чекене шкафтарда да колдонулат, ал кардарлар тарабынан сатылып алынган товарларды аныктай алат RFID чекене соода белгилери өзүн-өзү тейлөө кассасын жана инвентаризацияны башкарууну камсыз кылуу.
Автобус токтоочу жайдын коопсуздугун көзөмөлдөө системасы: RFID технологиясы автобус токтоочу жайлардын коопсуздукту көзөмөлдөө системасында да колдонулат, ал унаалардын кирүү жана чыгууну башкаруу системасын жана станциянын акылдуу видеобайкоо системасын айкалыштырып, унаа токтоочу жайдын коопсуздугун жана башкаруу натыйжалуулугун жогорулатат.
Өнөр жайлык буюмдар интернети жана интеллектуалдык транспорт системалары: Өнөр жайлык буюмдар интернетинде жана интеллектуалдык транспорт системаларында RFID технологиясы окуу-жазуу карама-каршылыктарын жана маалыматтарды чогултуу көйгөйлөрүн чечүү, ошондой эле окуу-жазуу натыйжалуулугун жана тактыгын жакшыртуу үчүн колдонулат. Мисалы, коомдук велосипеддерди бөлүшүү системасынын сенсордук тармагында маалыматтарды чогултуу үчүн кечиктирүүгө чыдамдуу тармакка (DTN) негизделген "Интернет велосипеди" маршруттоо протоколу колдонулат.
2. IoT архитектурасындагы кабылдоо катмары менен башка катмарлардын өз ара аракеттенүүсү
IoT архитектурасында кабылдоо катмары менен башка катмарлардын (мисалы, тармак катмары жана колдонмо катмары) өз ара аракеттенүүсү төмөнкүдөй:
Кабылдоо катмары ар кандай сенсорлор жана маалыматтарды чогултуу түзмөктөрү аркылуу температура, нымдуулук, жарык, үн, жайгашкан жер, видео ж.б. сыяктуу реалдуу дүйнөдөн маалыматтарды чогултат. Маалымат стандарттуу маалымат форматына айландырылгандан кийин, ал камтылган система тарабынан иштетилип, зымсыз байланыш тармагы аркылуу кирүү катмарынын базалык станция түйүндөрүнө жана кирүү шлюздарына берилет жана акырында колдонуучу терминалына жетет. Тармак катмары кабылдоо катмары менен колдонмо катмарынын ортосунда жайгашкан жана кабылдоо катмары тарабынан чогултулган маалымат маалыматын талдоо жана башкаруу үчүн колдонмо катмарына өткөрүп берүү үчүн жооптуу. Тармак катмары негизинен үч бөлүктөн турат: агрегация тармагы, кирүү тармагы жана алып жүрүүчү тармак. Агрегация тармагы диапазонду кабылдоо маалыматтарын агрегациялоону ишке ашыруу үчүн зымсыз байланыш технологиясын (мисалы, TPUNB, LoRa, ZigBee, Bluetooth, Wi-Fi ж.б.) колдонот; кирүү тармагы кабылдоо маалыматтарын агрегация тармагынан алып жүрүүчү тармакка жетүүнү ишке ашыруу үчүн 6LoWPAN жана M2M архитектурасын колдонот; алып жүрүүчү тармак көп сандагы даректердин муктаждыктарын канааттандыруу жана машиналар менен жабдуулардын ортосундагы акылдуу байланышты ишке ашыруу үчүн IPv6 жана M2M технологиясын колдонот.
Колдонмо катмары IoT архитектурасынын үстүнкү катмары болуп саналат жана иштетилген маалыматтарды чыныгы тиркемелерге айландыруу үчүн жооптуу. Кабылдоо катмары платформа катмары менен интерфейс аркылуу өз ара аракеттенет жана маалыматтарды кабылдоо катмарынан иштетүү үчүн платформа катмарына жөнөтөт. Ошол эле учурда, модуль ошондой эле тиркеме катмарынан көрсөтмөлөрдү иштетип, көрсөтмөлөрдү белгилүү бир операциялык көрсөтмөлөргө айландырып, аларды кабылдоо катмарына жөнөтүшү керек. Колдонмо катмары негизинен маалыматтарды башкарууну жана маалыматтарды иштетүүнү аяктайт жана бул маалыматтарды тармактык тиркемелер менен айкалыштырат. Акылдуу медициналык системаны куруу долбоорунда тиркеме катмары IoT түйүндөрүнүн жана оорукана жабдууларынын ортосунда өз ара кабылдоого жана байланышка жетүү үчүн ар кандай оорукана сценарийлеринен маалыматтарды чогултат, талдайт жана иштетет.
3. Иштөө принциби жана аткаруусу RFIDкатаал чөйрөлөрдөгү технология
RFID технологиясынын катаал чөйрөлөрдөгү иштөө принцибин жана иштешин бир нече аспектилерден талдоого болот.
RFID технологиясынын өзөгү анын байланышсыз идентификациялоо ыкмасында жатат. Качан өнөр жайлык RFID тегдери Окурмандын RF талаасына киргенде, антенна окурман чыгарган RF сигналын кабыл алат, индукцияланган токту пайда кылат, тегдеги чипти иштетет жана ошону менен маалыматты окууну ишке ашырат. Бул байланышсыз идентификация RFID системасынын караңгылык, чаң жана май тактары сыяктуу катаал чөйрөлөрдө кадимкидей иштешине мүмкүндүк берет жана жарык, чаң, жамгыр жана кар сыяктуу табигый факторлордун таасирине кабылбайт.
RFID системалары күчтүү тоскоолдуктарга каршы мүмкүнчүлүктөргө ээ. RFID катуу белгиси капкактын же катаал чөйрөнүн (мисалы, чаң, май тактары ж.б.) болушуна карабастан, туура иштей алат. Мындан тышкары, RFID катаал теги жогорку температура, жогорку нымдуулук жана жогорку электромагниттик тоскоолдук сыяктуу атайын чөйрөлөрдө иштей алат, бирок алардын иштеши мындай экстремалдык шарттарда жабыркап, таануунун бузулушуна же туруксуздукка алып келиши мүмкүн.
RFID технологиясы ошондой эле тез сканерлөө жана алыскы аралыктан аныктоо мүмкүнчүлүгүнө ээ. Ал бир эле учурда бир нече белгилерди аныктай алат, бул маалыматтарды чогултуунун натыйжалуулугун бир топ жогорулатат жана түз көрүү сызыгы жетпеген жерлерде аныктай алат. Бул функция RFIDди өнөр жай жайларында, мисалы, аспаптарды идентификациялоо үчүн колдонулганда жакшы иштөөгө мүмкүндүк берет.
Кошумча, бекем RFID тегдериадатта металл фольгадан жасалат, узак кызмат мөөнөтү бар жана магнитке каршы, суу өткөрбөйт, жогорку температурага туруктуу жана механикалык эскирүүгө жана айрылууга аз ээ. Бул мүнөздөмөлөр мүмкүндүк берет Бышык RFIDкатаал чөйрөдө узак убакыт бою туруктуу иштөө үчүн тегдер.
Бирок, RFID технологиясы көпчүлүк катаал чөйрөлөрдө жакшы иштегени менен, анын иштеши өтө жогорку температура же жогорку нымдуулук сыяктуу айрым экстремалдык шарттарда чектелүү болушу мүмкүн экенин белгилей кетүү керек. Ошондуктан, RFID технологиясын колдонуу сценарийин тандоодо дагы эле белгилүү бир айлана-чөйрө шарттарын эске алуу керек.
Катаал чөйрөлөрдө RFID технологиясынын иштөө принциби, негизинен, байланышсыз радио жыштык сигналдарын берүү аркылуу автоматтык түрдө идентификациялоого жана маалыматтарды чогултууга жетишүү болуп саналат.
4. Радиожыштыктарды идентификациялоонун артыкчылыктары жана кемчиликтери (RFID) Буюмдар интернетинин кабылдоо катмарындагы технология
Буюмдар интернетинин кабылдоо катмарында радио жыштык идентификациялоо (RFID) технологиясын колдонуунун олуттуу артыкчылыктары жана кемчиликтери бар. Төмөндө IoT кабылдоо катмарында RFID технологиясынын артыкчылыктары жана чектөөлөрү жөнүндө кеңири баалоо келтирилген:
а. Артыкчылыктары
RFID технологиясы – бул физикалык байланышсыз радио жыштык сигналдары аркылуу маалыматты өткөрүп жана идентификациялоочу контактсыз автоматтык идентификациялоо технологиясы, бул анын ар кандай чөйрөлөрдө натыйжалуу иштешин камсыз кылат.
RFID системалары тег маалыматын тез окуй алат жана бир эле учурда бир нече тегди аныктай алат, бул көп сандагы буюмдарды тез иштетүү керек болгон сценарийлер үчүн абдан пайдалуу.
Бышык uhf RFID тегдери буюмдарды көзөмөлдөөнү жана башкарууну жеңилдетүүчү продукт маалыматын, жайгашкан жер маалыматын ж.б. камтыган көп көлөмдөгү маалыматтарды сактай алат.
RFID белгилеринин маалыматтарга жетүү мүмкүнчүлүгү, адатта, сырсөз менен корголгон жана жогорку деңгээлде коопсуз, бул аларды жогорку коопсуздукту талап кылган тиркемелер үчүн ылайыктуу кылат.
RFID катуу тегдериөлчөмү кичине жана салмагы жеңил, ар кандай буюмдарга орнотулушу же бекитилиши мүмкүн жана узак кызмат мөөнөтү бар.
RFID системалары алыскы аралыктан окууга жетише алат, бул чоң аймакты камтышы керек болгон тиркеме сценарийлери үчүн абдан пайдалуу.
б. Кемчиликтери
RFIDдин баасы болсо даКатуу тег акырындык менен төмөндөп жатканына карабастан, RFID системаларынын жалпы баасы дагы эле жогору, анын ичинде чакан жана орто ишканалар үчүн олуттуу чыгым болгон аппараттык жабдууларга жана программалык камсыздоо системаларына инвестициялар дагы эле жогору.
Партиялык идентификациялоо учурунда, RFID системаларында идентификация каталары болушу мүмкүн, айрыкча, белгилер тыгыз болгондо же чөйрө татаал болгондо.
RFID технологиясы ар кандай сатуучулар жана тиркемелер арасында стандартташтыруу маселелерине ээ, бул шайкештик жана өз ара аракеттенүү көйгөйлөрүнө алып келиши мүмкүн.
Бирок RFID катаал тегдерисырсөз менен корголгон болсо да, айрыкча өтө жогорку коопсуздук талаптары бар тиркеме сценарийлеринде, файлдардын бузулуп калуу коркунучу дагы эле бар.
RFID тегинин өзүнүн энергия керектөөсү аз болгону менен, кээ бир колдонмо сценарийлеринде, мисалы, узак убакыт бою иштеши керек болгон сенсордук тармактарда, RFID системасынын жалпы энергия керектөөсүн дагы эле эске алуу керек.
RFID технологиясы Буюмдар Интернетинин кабылдоо катмарында байланышсыз идентификациялоо, тез окуу, чоң көлөмдөгү маалыматтарды сактоо, жогорку коопсуздук, кичинекей өлчөм, узак иштөө мөөнөтү жана окуу аралыгы сыяктуу олуттуу артыкчылыктарга ээ. Бирок, анын жогорку системалык баасы, таануу каталары, стандартташтыруу маселелери, коопсуздук кемчиликтери жана энергияны керектөө маселелери дагы көңүл бурууну жана чечүүнү талап кылган кыйынчылыктар болуп саналат.
5. Мындан тышкары RFID, Буюмдар интернетинин кабылдоо катмарында дагы кандай негизги технологиялар бар?
RFIDден тышкары, Интернет буюмдарынын кабылдоо катмарында башка көптөгөн негизги технологиялар бар. Бул технологиялар негизинен төмөнкүлөрдү камтыйт:
Сенсор технологиясы: Сенсорлор – бул кабылдоо катмарынын негизги технологиясы, алар физикалык, химиялык, биологиялык жана башка маалыматты кабылдоо жана бул маалыматты электрдик сигналдарга айландыруу жана тармактык катмарга берүү үчүн колдонулат. Сенсор технологиясы тармактын камтуу аймагында кабыл алынган объектилер жөнүндө маалыматты биргелешип кабылдоо жана чогултуу үчүн сенсорлорду жана көп баскычтуу өзүн-өзү уюштуруучу сенсордук тармактарды колдонот.
Штрих-коддорду таануу технологиясы: Штрих-коддор бир өлчөмдүү коддорду жана эки өлчөмдүү коддорду камтыйт. Бул тез киргизүү ылдамдыгы, жогорку ишенимдүүлүк, көп көлөмдөгү маалымат чогултуу, ошондой эле ийкемдүүлүк жана практикалык артыкчылыктары менен үнөмдүү жана практикалык автоматтык таануу технологиясы. Ал ар кандай тармактарда кеңири колдонулат.
EPC коддоо: EPC коду (электрондук продукт коду) абдан чоң коддоо мүмкүнчүлүгүнө ээ, ал Буюмдар Интернетиндеги "бир объект, бир код" талабын канааттандыра алат жана алыскы аралыктан окуса болот. Анын максаты - бирдиктүү жана стандартташтырылган коддоо системасы аркылуу глобалдык маалымат алмашуу тилин түзүү.
GPS технологиясы: GPS технологиясы объектилердин жайгашкан жерин аныктоо жана көзөмөлдөө үчүн колдонулат жана кабылдоо катмарынын маанилүү бөлүгү болуп саналат.
Өзүн-өзү уюштуруучу тармактар жана сенсордук тармактар: Бул технологиялар маалыматты чогултуунун жана берүүнүн натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн кабылдоо катмарынын түзмөктөрүнүн ортосунда өзүн-өзү уюштурууга жана кызматташууга жетишүү үчүн колдонулат.
Зымсыз байланыш технологиялары: мисалы, Bluetooth, инфракызыл, ZigBee, TPUNB, LoRa ж.б., зымсыз маалыматтарды берүү үчүн.
Камера: сүрөт алуу жана мониторинг жүргүзүү үчүн колдонулат, ал кабылдоо катмарынын маанилүү куралдарынын бири.