Prinsip kerja dan prestasi teknologi RFID dalam persekitaran yang keras

Teknologi pengenalpastian frekuensi radio (RFID) tergolong dalam lapisan persepsi dalam Internet of Things. Lapisan persepsi adalah lapisan terendah dalam seni bina Internet of Things, yang bertanggungjawab terutamanya untuk pengumpulan dan persepsi maklumat. Ia mengumpul, menukar dan menghantar maklumat dari dunia fizikal ke platform Internet of Things melalui pelbagai sensor dan peranti persepsi. Sebagai teknologi pengesanan maklumat yang penting, RFID secara automatik mengenal pasti objek sasaran dan memperoleh data yang berkaitan melalui isyarat frekuensi radio tanpa wayar tanpa campur tangan manusia, dan boleh berfungsi dalam pelbagai persekitaran yang keras. Oleh itu, teknologi RFID adalah komponen utama lapisan persepsi Internet of Things.

1. Aplikasi khusus pengenalpastian frekuensi radio (RFID) teknologi dalam lapisan persepsi Internet of Things

Kes aplikasi khusus teknologi pengenalpastian frekuensi radio (RFID) dalam lapisan persepsi Internet of Things merangkumi pelbagai bidang, dan ia digunakan secara meluas serta penting dalam Internet of Things.

Pengurusan logistik: Teknologi RFID telah digunakan secara meluas dalam pengurusan logistik. Contohnya, di Taman Logistik Penerbangan Lapangan Terbang, Syarikat Pembangunan Pengangkutan Udara Sinotrans menggunakan peralatan RFID untuk mengagihkan barangan dengan cepat, sekali gus meningkatkan kecekapan operasi logistik dengan ketara. Di samping itu, teknologi RFID juga digunakan untuk memantau dan mengurus pengangkutan, pergudangan, pemuatan dan pemunggahan barangan dalam masa nyata bagi memastikan kecekapan dan ketelusan proses logistik.

Pengurusan alat pintar: Teknologi RFID boleh digunakan untuk pengurusan alat pintar, yang boleh mengenal pasti dan menjejaki alat secara automatik melalui sistem pengenalan frekuensi radio, sekali gus meningkatkan kecekapan dan ketepatan pengurusan.

Kabinet bahan habis pakai perubatan pintar: Dalam bidang perubatan, teknologi RFID digunakan pada kabinet bahan habis pakai perubatan pintar, yang dapat mengenal pasti dan menjejaki bahan habis pakai perubatan melalui tag untuk memastikan penggunaan rasional dan pengurusan inventori bahan habis pakai.

Kedai pintar dan kabinet runcit tanpa pemandu: Teknologi RFID juga digunakan di kedai pintar dan kabinet runcit tanpa pemandu, yang dapat mengenal pasti barang yang dibeli oleh pelanggan melalui Tag runcit RFID untuk mencapai pembayaran layan diri dan pengurusan inventori.

Sistem pengawasan keselamatan tempat letak kereta bas: Teknologi RFID juga digunakan dalam sistem pengawasan keselamatan tempat letak kereta bas, menggabungkan sistem pengurusan masuk dan keluar kenderaan dan sistem pengawasan video pintar stesen untuk meningkatkan kecekapan keselamatan dan pengurusan tempat letak kereta.

Internet Pelbagai Benda Perindustrian dan Sistem Pengangkutan Pintar: Dalam Internet Pelbagai Benda Perindustrian dan Sistem Pengangkutan Pintar, teknologi RFID digunakan untuk menyelesaikan konflik baca-tulis dan masalah pengumpulan data, serta meningkatkan kecekapan dan ketepatan baca-tulis. Contohnya, protokol penghalaan "Basikal Internet" berdasarkan Rangkaian Toleransi Kelewatan (DTN) digunakan untuk mengumpul data dalam rangkaian sensor sistem perkongsian basikal awam.

2. Interaksi antara lapisan persepsi dan lapisan lain dalam seni bina IoT

Dalam seni bina IoT, interaksi antara lapisan persepsi dan lapisan lain (seperti lapisan rangkaian dan lapisan aplikasi) adalah seperti berikut:

Lapisan persepsi mengumpul maklumat daripada dunia sebenar, seperti suhu, kelembapan, cahaya, bunyi, lokasi, video, dan sebagainya, melalui pelbagai sensor dan peranti pemerolehan data. Selepas maklumat ditukar kepada format data standard, ia diproses oleh sistem terbenam dan dihantar ke nod stesen pangkalan dan gerbang akses lapisan akses melalui rangkaian komunikasi tanpa wayar, dan akhirnya sampai ke terminal pengguna. Lapisan rangkaian terletak di antara lapisan persepsi dan lapisan aplikasi, dan bertanggungjawab untuk menghantar maklumat data yang dikumpul oleh lapisan persepsi ke lapisan aplikasi untuk analisis dan pengurusan. Lapisan rangkaian terutamanya merangkumi tiga bahagian: rangkaian pengagregatan, rangkaian akses, dan rangkaian pembawa. Rangkaian pengagregatan menggunakan teknologi komunikasi tanpa wayar (seperti TPUNB, LoRa, ZigBee, Bluetooth, Wi-Fi, dan sebagainya) untuk merealisasikan pengagregatan data persepsi julat; rangkaian akses menggunakan seni bina 6LoWPAN dan M2M untuk merealisasikan akses data persepsi daripada rangkaian pengagregatan ke rangkaian pembawa; rangkaian pembawa menggunakan teknologi IPv6 dan M2M untuk memenuhi keperluan sebilangan besar alamat dan merealisasikan sambungan pintar antara mesin dan peralatan.

Lapisan aplikasi merupakan lapisan atas seni bina IoT dan bertanggungjawab untuk menukar data yang diproses kepada aplikasi sebenar. Lapisan persepsi berinteraksi dengan lapisan platform melalui antara muka dan menghantar data dari lapisan persepsi ke lapisan platform untuk diproses. Pada masa yang sama, modul juga perlu memproses arahan daripada lapisan aplikasi, menukar arahan kepada arahan operasi khusus dan menghantarnya ke lapisan persepsi. Lapisan aplikasi terutamanya melengkapkan pengurusan data dan pemprosesan data, dan menggabungkan data ini dengan aplikasi industri. Dalam projek pembinaan sistem perubatan pintar, lapisan aplikasi mengumpul, menganalisis dan memproses data daripada pelbagai senario hospital untuk mencapai persepsi bersama dan perkaitan antara nod IoT dan peralatan hospital.

3. Prinsip kerja dan prestasi RFIDteknologi dalam persekitaran yang keras

Prinsip kerja dan prestasi teknologi RFID dalam persekitaran yang keras boleh dianalisis dari pelbagai aspek.

Teras teknologi RFID terletak pada kaedah pengenalpastian tanpa sentuhannya. Apabila tag RFID perindustrian Apabila memasuki medan RF pembaca, antena menerima isyarat RF yang dipancarkan oleh pembaca, menghasilkan arus teraruh, mengaktifkan cip dalam tag, dan dengan itu menyedari pembacaan maklumat. Pengenalan tanpa sentuhan ini membolehkan sistem RFID berfungsi secara normal dalam persekitaran yang keras seperti kegelapan, habuk, dan kesan minyak, dan tidak terjejas oleh faktor semula jadi seperti cahaya, habuk, hujan, dan salji.

Sistem RFID mempunyai keupayaan anti-gangguan yang kuat. Tag keras RFID masih boleh berfungsi dengan baik walaupun terdapat penutup atau persekitaran yang keras (seperti habuk, kesan minyak, dll.). Di samping itu, Tag keras RFID boleh beroperasi dalam persekitaran khas seperti suhu tinggi, kelembapan tinggi dan gangguan elektromagnet yang tinggi, walaupun prestasinya mungkin terjejas di bawah keadaan ekstrem ini, mengakibatkan kegagalan pengecaman atau ketidakstabilan.

Teknologi RFID juga mempunyai keupayaan untuk mengimbas dengan cepat dan mengenal pasti pada jarak yang jauh. Ia boleh mengenal pasti berbilang tag pada masa yang sama, meningkatkan kecekapan pengumpulan data dengan ketara, dan boleh mengenal pasti di tempat yang tidak dapat dicapai oleh pandangan langsung. Ciri ini menjadikan RFID berfungsi dengan baik apabila digunakan di kemudahan perindustrian untuk aplikasi seperti pengenalpastian instrumen.

Selain itu, tag RFID yang lasakbiasanya diperbuat daripada kerajang logam, mempunyai jangka hayat yang panjang, dan mempunyai anti-magnet, kalis air, rintangan suhu tinggi, dan haus dan lusuh mekanikal yang rendah. Ciri-ciri ini membolehkan Rfid lasaktag untuk berfungsi secara stabil untuk masa yang lama dalam persekitaran yang keras.

Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa walaupun teknologi RFID berfungsi dengan baik dalam kebanyakan persekitaran yang keras, prestasinya mungkin terhad di bawah keadaan ekstrem tertentu, seperti suhu yang sangat tinggi atau kelembapan yang tinggi. Oleh itu, apabila memilih senario aplikasi untuk teknologi RFID, keadaan persekitaran tertentu masih perlu dipertimbangkan.

Prinsip kerja teknologi RFID dalam persekitaran yang keras adalah terutamanya untuk mencapai pengenalpastian automatik dan pengumpulan data melalui penghantaran isyarat frekuensi radio tanpa sentuhan.

4. Kelebihan dan Kekurangan Pengenalpastian Frekuensi Radio (RFID) Teknologi dalam Lapisan Persepsi Internet of Things

Aplikasi teknologi pengenalpastian frekuensi radio (RFID) dalam lapisan persepsi Internet of Things mempunyai kelebihan dan kekurangan yang ketara. Berikut ialah penilaian terperinci tentang kelebihan dan kekurangan teknologi RFID dalam lapisan persepsi IoT:

a. Kelebihan

Teknologi RFID ialah teknologi pengenalan automatik tanpa sentuh yang menghantar dan mengenal pasti maklumat melalui isyarat frekuensi radio tanpa sentuhan fizikal, yang menjadikannya berfungsi dengan cekap dalam pelbagai persekitaran.

Sistem RFID boleh membaca maklumat tag dengan cepat dan boleh mengenal pasti berbilang tag pada masa yang sama, yang sangat berguna untuk senario di mana sebilangan besar item perlu diproses dengan cepat.

Tag RFID uhf yang lasak boleh menyimpan sejumlah besar data, termasuk maklumat produk, maklumat lokasi, dsb., yang memudahkan penjejakan dan pengurusan item.

Akses data tag RFID biasanya dilindungi kata laluan dan sangat selamat, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan keselamatan yang tinggi.

Tag keras RFIDbersaiz kecil dan ringan, boleh dibenamkan atau dilekatkan pada pelbagai objek, dan mempunyai hayat perkhidmatan yang panjang.

Sistem RFID boleh mencapai bacaan jarak jauh, yang sangat bermanfaat untuk senario aplikasi yang perlu meliputi kawasan yang luas.

b. Kelemahan

Walaupun kos RFIDTag Keras semakin berkurangan secara beransur-ansur, kos keseluruhan sistem RFID masih tinggi, termasuk pelaburan dalam peralatan perkakasan dan sistem perisian, yang merupakan perbelanjaan yang besar untuk perusahaan kecil dan sederhana.

Semasa pengenalpastian kelompok, sistem RFID mungkin mempunyai ralat pengenalpastian, terutamanya apabila tag padat atau persekitarannya kompleks.

Teknologi RFID mempunyai isu penyeragaman antara vendor dan aplikasi yang berbeza, yang boleh menyebabkan isu keserasian dan isu interoperabiliti.

Walaupun Tag keras RFIDdilindungi kata laluan, masih terdapat risiko dipecahkan, terutamanya dalam senario aplikasi dengan keperluan keselamatan yang sangat tinggi.

Walaupun penggunaan kuasa tag RFID itu sendiri rendah, dalam beberapa senario aplikasi, seperti rangkaian sensor yang perlu berfungsi untuk jangka masa yang lama, penggunaan kuasa keseluruhan sistem RFID masih perlu dipertimbangkan.

Teknologi RFID mempunyai kelebihan yang ketara dalam lapisan persepsi Internet of Things, seperti pengenalpastian tanpa sentuhan, bacaan pantas, penyimpanan data yang besar, keselamatan yang tinggi, saiz yang kecil, jangka hayat yang panjang dan jarak bacaan yang jauh. Walau bagaimanapun, kos sistem yang tinggi, ralat pengecaman, isu penyeragaman, kelemahan keselamatan dan isu penggunaan kuasa juga merupakan cabaran yang perlu diberi perhatian dan diselesaikan.

5. Selain itu RFID, apakah teknologi utama lain yang terdapat dalam lapisan persepsi Internet Pelbagai Benda?

Selain RFID, terdapat banyak teknologi utama lain dalam lapisan persepsi Internet of Things. Teknologi ini terutamanya merangkumi:

Teknologi sensor: Sensor ialah teknologi teras lapisan persepsi, yang digunakan untuk melihat maklumat fizikal, kimia, biologi dan lain-lain, dan menukar maklumat ini kepada isyarat elektrik dan menghantarnya ke lapisan rangkaian. Teknologi sensor menggunakan sensor dan rangkaian sensor pengatur kendiri berbilang hop untuk melihat dan mengumpul maklumat secara kolaboratif tentang objek yang dilihat dalam kawasan liputan rangkaian.

Teknologi pengecaman kod bar: Kod bar merangkumi kod satu dimensi dan kod dua dimensi. Ia merupakan teknologi pengecaman automatik yang ekonomik dan praktikal dengan kelebihan kelajuan input yang pantas, kebolehpercayaan yang tinggi, pengumpulan maklumat yang banyak, serta fleksibiliti dan praktikal. Ia digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang.

Pengekodan EPC: Kod EPC (kod produk elektronik) mempunyai kapasiti pengekodan yang sangat besar, yang dapat memenuhi keperluan "satu objek, satu kod" dalam Internet of Things, dan dapat dibaca pada jarak jauh. Matlamatnya adalah untuk mewujudkan bahasa pertukaran maklumat global melalui sistem pengekodan yang bersatu dan piawai.

Teknologi GPS: Teknologi GPS digunakan untuk mencari dan menjejaki lokasi objek dan merupakan bahagian penting dalam lapisan persepsi.

Rangkaian penyusunan kendiri dan rangkaian sensor: Teknologi ini digunakan untuk mencapai penyusunan kendiri dan kerjasama antara peranti lapisan persepsi bagi meningkatkan kecekapan pengumpulan dan penghantaran maklumat.

Teknologi komunikasi tanpa wayar: seperti Bluetooth, inframerah, ZigBee, TPUNB, LoRa, dll., untuk penghantaran data tanpa wayar.

Kamera: digunakan untuk pemerolehan dan pemantauan imej, ia merupakan salah satu alat penting bagi lapisan persepsi.