Prinsipyo ng pagpapatakbo at pagganap ng teknolohiyang RFID sa malupit na kapaligiran

Ang teknolohiyang radio frequency identification (RFID) ay kabilang sa perception layer sa Internet of Things. Ang perception layer ang pinakamababang layer sa arkitektura ng Internet of Things, na pangunahing responsable para sa pangongolekta at persepsyon ng impormasyon. Nangongolekta, nagko-convert, at nagpapadala ito ng impormasyon mula sa pisikal na mundo patungo sa platform ng Internet of Things sa pamamagitan ng iba't ibang sensor at perception device. Bilang isang mahalagang teknolohiya sa pag-detect ng impormasyon, awtomatikong kinikilala ng RFID ang mga target na bagay at kumukuha ng mga kaugnay na data sa pamamagitan ng mga wireless radio frequency signal nang walang interbensyon ng tao, at maaaring gumana sa iba't ibang malupit na kapaligiran. Samakatuwid, ang teknolohiyang RFID ay isang mahalagang bahagi ng perception layer ng Internet of Things.

1. Tiyak na aplikasyon ng pagkilala sa dalas ng radyo (RFID) teknolohiya sa perception layer ng Internet of Things

Ang mga partikular na kaso ng aplikasyon ng teknolohiyang radio frequency identification (RFID) sa perception layer ng Internet of Things ay kinabibilangan ng maraming larangan, at ito ay malawakang ginagamit at mahalaga sa Internet of Things.

Pamamahala ng Logistik: Ang teknolohiyang RFID ay malawakang ginagamit sa pamamahala ng logistik. Halimbawa, sa Airport Aviation Logistics Park, ang Sinotrans Air Transport Development Company ay gumagamit ng kagamitang RFID upang mabilis na maipamahagi ang mga produkto, na makabuluhang nagpapabuti sa kahusayan ng mga operasyon ng logistik. Bukod pa rito, ang teknolohiyang RFID ay ginagamit din upang subaybayan at pamahalaan ang transportasyon, pag-iimbak, pagkarga at pagbaba ng mga produkto sa totoong oras upang matiyak ang kahusayan at transparency ng proseso ng logistik.

Pamamahala ng matalinong kagamitan: Maaaring gamitin ang teknolohiyang RFID para sa pamamahala ng matalinong kagamitan, na awtomatikong makakatukoy at makakapagsubaybay sa mga kagamitan sa pamamagitan ng sistema ng pagkilala sa dalas ng radyo, sa gayon ay mapapabuti ang kahusayan at katumpakan ng pamamahala.

Smart medical consumables cabinet: Sa larangan ng medisina, ang teknolohiyang RFID ay inilalapat sa mga smart medical consumables cabinet, na maaaring matukoy at masubaybayan ang mga medical consumable sa pamamagitan ng mga tag upang matiyak ang makatwirang paggamit at pamamahala ng imbentaryo ng mga consumable.

Mga smart store at unmanned retail cabinet: Ginagamit din ang teknolohiyang RFID sa mga smart store at unmanned retail cabinet, na maaaring matukoy ang mga produktong binibili ng mga customer sa pamamagitan ng Mga tag ng RFID sa tingian upang makamit ang self-service checkout at pamamahala ng imbentaryo.

Sistema ng pangangasiwa sa kaligtasan ng paradahan ng bus: Ginagamit din ang teknolohiyang RFID sa sistema ng pangangasiwa sa kaligtasan ng mga paradahan ng bus, na pinagsasama ang sistema ng pamamahala ng pasukan at labasan ng sasakyan at ang matalinong sistema ng pagsubaybay sa video ng istasyon upang mapabuti ang kaligtasan at kahusayan sa pamamahala ng paradahan.

Industriyal na Internet of Things at Matalinong Sistema ng Transportasyon: Sa Industriyal na Internet of Things at Matalinong Sistema ng Transportasyon, ginagamit ang teknolohiyang RFID upang malutas ang mga tunggalian sa pagbasa at pagsulat at mga problema sa pagkolekta ng datos, at mapabuti ang kahusayan at katumpakan ng pagbasa at pagsulat. Halimbawa, ang routing protocol na "Internet Bicycle" batay sa Delay Tolerant Network (DTN) ay ginagamit upang mangolekta ng datos sa sensor network ng pampublikong sistema ng pagbabahagi ng bisikleta.

2. Interaksyon sa pagitan ng perception layer at iba pang mga layer sa arkitektura ng IoT

Sa arkitektura ng IoT, ang interaksyon sa pagitan ng perception layer at iba pang mga layer (tulad ng network layer at application layer) ay ang mga sumusunod:

Ang perception layer ay nangongolekta ng impormasyon mula sa totoong mundo, tulad ng temperatura, halumigmig, liwanag, tunog, lokasyon, video, atbp., sa pamamagitan ng iba't ibang sensor at mga aparato sa pagkuha ng datos. Matapos ma-convert ang impormasyon sa isang karaniwang format ng datos, pinoproseso ito ng embedded system at ipinapadala sa mga base station node at access gateway ng access layer sa pamamagitan ng wireless communication network, at sa wakas ay umaabot sa user terminal. Ang network layer ay matatagpuan sa pagitan ng perception layer at application layer, at responsable sa pagpapadala ng impormasyon ng datos na nakolekta ng perception layer sa application layer para sa pagsusuri at pamamahala. Ang network layer ay pangunahing binubuo ng tatlong bahagi: ang aggregation network, ang access network, at ang bearer network. Ang aggregation network ay gumagamit ng wireless communication technology (tulad ng TPUNB, LoRa, ZigBee, Bluetooth, Wi-Fi, atbp.) upang maisakatuparan ang aggregation ng range perception data; ang access network ay gumagamit ng 6LoWPAN at M2M architecture upang maisakatuparan ang access ng perception data mula sa aggregation network patungo sa bearer network; ang bearer network ay gumagamit ng IPv6 at M2M technology upang matugunan ang mga pangangailangan ng maraming address at maisakatuparan ang matalinong koneksyon sa pagitan ng mga makina at kagamitan.

Ang application layer ang pinakamataas na layer ng arkitektura ng IoT at responsable sa pag-convert ng naprosesong datos sa mga aktwal na aplikasyon. Ang perception layer ay nakikipag-ugnayan sa platform layer sa pamamagitan ng isang interface at nagpapadala ng datos mula sa perception layer patungo sa platform layer para sa pagproseso. Kasabay nito, kailangan ding iproseso ng module ang mga tagubilin mula sa application layer, i-convert ang mga tagubilin sa mga partikular na tagubilin sa operasyon at ipadala ang mga ito sa perception layer. Pangunahing kinukumpleto ng application layer ang pamamahala ng datos at pagproseso ng datos, at pinagsasama ang mga datos na ito sa mga aplikasyon sa industriya. Sa proyekto ng pagtatayo ng smart medical system, kinokolekta, sinusuri, at pinoproseso ng application layer ang datos mula sa iba't ibang senaryo ng ospital upang makamit ang mutual na perception at ugnayan sa pagitan ng mga IoT node at kagamitan ng ospital.

3. Prinsipyo ng paggana at pagganap ng RFIDteknolohiya sa malupit na kapaligiran

Ang prinsipyo ng paggana at pagganap ng teknolohiyang RFID sa malupit na mga kapaligiran ay maaaring suriin mula sa maraming aspeto.

Ang pangunahing katangian ng teknolohiyang RFID ay ang paraan ng pagkilala nito na hindi gumagamit ng kontak. Kapag ang mga pang-industriyang RFID tag Kapag pumapasok sa RF field ng reader, tinatanggap ng antenna ang RF signal na inilalabas ng reader, bumubuo ng induced current, pinapagana ang chip sa tag, at sa gayon ay naisasagawa ang pagbabasa ng impormasyon. Ang non-contact identification na ito ay nagbibigay-daan sa RFID system na gumana nang normal sa malupit na kapaligiran tulad ng dilim, alikabok, at mga mantsa ng langis, at hindi apektado ng mga natural na salik tulad ng liwanag, alikabok, ulan, at niyebe.

Ang mga sistemang RFID ay may matibay na kakayahan laban sa panghihimasok. Ang RFID harsh tag ay maaari pa ring gumana nang maayos kahit na may takip o malupit na kapaligiran (tulad ng alikabok, mantsa ng langis, atbp.). Bukod pa rito, Malupit na tag ng RFID maaaring gumana sa mga espesyal na kapaligiran tulad ng mataas na temperatura, mataas na humidity, at mataas na electromagnetic interference, bagama't maaaring maapektuhan ang kanilang pagganap sa ilalim ng mga matinding kondisyong ito, na magreresulta sa pagkabigo ng pagkilala o kawalang-tatag.

Ang teknolohiyang RFID ay mayroon ding kakayahang mabilis na mag-scan at matukoy ang mga datos sa malalayong distansya. Maaari nitong matukoy ang maraming tag nang sabay-sabay, na lubos na nagpapabuti sa kahusayan ng pagkolekta ng datos, at maaaring matukoy ang mga lugar kung saan hindi maabot ng direktang paningin. Ang tampok na ito ay ginagawang mahusay ang pagganap ng RFID kapag ginamit sa mga pasilidad na pang-industriya para sa mga aplikasyon tulad ng pagkilala sa instrumento.

Bilang karagdagan, matibay na mga tag ng RFIDay karaniwang gawa sa metal foil, may mahabang buhay ng serbisyo, at may anti-magnetic, hindi tinatablan ng tubig, resistensya sa mataas na temperatura, at mababang mekanikal na pagkasira. Ang mga katangiang ito ay nagbibigay-daan Matibay na Rfidmga tag upang gumana nang matatag sa loob ng mahabang panahon sa malupit na kapaligiran.

Gayunpaman, dapat tandaan na bagama't mahusay ang pagganap ng teknolohiyang RFID sa karamihan ng malupit na kapaligiran, ang pagganap nito ay maaaring limitado sa ilalim ng ilang matinding kondisyon, tulad ng napakataas na temperatura o mataas na halumigmig. Samakatuwid, kapag pumipili ng isang senaryo ng aplikasyon para sa teknolohiyang RFID, kailangan pa ring isaalang-alang ang mga partikular na kondisyon sa kapaligiran.

Ang prinsipyo ng paggana ng teknolohiyang RFID sa malupit na mga kapaligiran ay pangunahing upang makamit ang awtomatikong pagkakakilanlan at pagkolekta ng datos sa pamamagitan ng pagpapadala ng signal ng frequency ng radyo na hindi nakakonekta.

4. Mga Kalamangan at Disbentaha ng Pagkilala sa Dalas ng Radyo (RFID) Teknolohiya sa Perception Layer ng Internet of Things

Ang aplikasyon ng teknolohiyang radio frequency identification (RFID) sa perception layer ng Internet of Things ay may mga makabuluhang bentaha at disbentaha. Ang sumusunod ay isang detalyadong pagtatasa ng mga bentaha at limitasyon ng teknolohiyang RFID sa IoT perception layer:

a. Mga Kalamangan

Ang teknolohiyang RFID ay isang teknolohiyang walang kontak na awtomatikong pagkakakilanlan na nagpapadala at tumutukoy sa impormasyon sa pamamagitan ng mga signal ng radio frequency nang walang pisikal na kontak, na ginagawang mahusay itong gumana sa iba't ibang kapaligiran.

Mabilis na nababasa ng mga RFID system ang impormasyon ng tag at kayang tukuyin ang maraming tag nang sabay-sabay, na lubhang kapaki-pakinabang para sa mga sitwasyon kung saan kailangang mabilis na maproseso ang maraming item.

Matibay na mga UHF RFID tag maaaring mag-imbak ng malaking dami ng data, kabilang ang impormasyon ng produkto, impormasyon ng lokasyon, atbp., na nagpapadali sa pagsubaybay at pamamahala ng mga item.

Ang pag-access sa datos ng mga RFID tag ay karaniwang protektado ng password at lubos na ligtas, kaya angkop ang mga ito para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng mataas na seguridad.

Mga RFID hard tagay maliliit sa laki at magaan, maaaring ikabit o ikabit sa iba't ibang bagay, at may mahabang buhay ng serbisyo.

Kayang makamit ng mga sistemang RFID ang long-distance reading, na lubhang kapaki-pakinabang para sa mga sitwasyon ng aplikasyon na kailangang sumaklaw sa isang malaking lugar.

b. Mga Disbentaha

Bagama't ang halaga ng RFIDMatigas na Tag Bagama't unti-unting bumababa ang halaga ng mga RFID system, mataas pa rin ang kabuuang halaga, kabilang ang pamumuhunan sa mga hardware equipment at software system, na isang malaking gastos para sa maliliit at katamtamang laki ng mga negosyo.

Sa panahon ng batch identification, ang mga RFID system ay maaaring magkaroon ng mga error sa pagkakakilanlan, lalo na kapag ang mga tag ay siksik o ang kapaligiran ay kumplikado.

Ang teknolohiyang RFID ay may mga isyu sa standardisasyon sa iba't ibang vendor at aplikasyon, na maaaring humantong sa mga isyu sa compatibility at mga isyu sa interoperability.

Bagama't Mga RFID harsh tagay protektado ng password, may panganib pa rin na ma-crack, lalo na sa mga sitwasyon ng application na may napakataas na kinakailangan sa seguridad.

Bagama't mababa ang konsumo ng kuryente ng RFID tag mismo, sa ilang mga sitwasyon ng aplikasyon, tulad ng mga sensor network na kailangang gumana nang matagal, kailangan pa ring isaalang-alang ang pangkalahatang konsumo ng kuryente ng RFID system.

Ang teknolohiyang RFID ay may mga makabuluhang bentahe sa perception layer ng Internet of Things, tulad ng non-contact identification, mabilis na pagbasa, malaking imbakan ng datos, mataas na seguridad, maliit na sukat, mahabang buhay at mahabang distansya sa pagbasa. Gayunpaman, ang mataas na gastos sa sistema, mga error sa pagkilala, mga isyu sa standardisasyon, mga depekto sa seguridad, at mga isyu sa pagkonsumo ng kuryente ay mga hamong kailangan ding bigyang-pansin at lutasin.

5. Bukod pa sa RFID, ano pa ang iba pang mahahalagang teknolohiya sa perception layer ng Internet of Things?

Bukod sa RFID, marami pang ibang mahahalagang teknolohiya sa perception layer ng Internet of Things. Kabilang sa mga teknolohiyang ito ang:

Teknolohiya ng sensor: Ang mga sensor ang pangunahing teknolohiya ng perception layer, na ginagamit upang madama ang pisikal, kemikal, biyolohikal at iba pang impormasyon, at i-convert ang mga impormasyong ito sa mga electrical signal at ipadala ang mga ito sa network layer. Ang teknolohiya ng sensor ay gumagamit ng mga sensor at multi-hop self-organizing sensor network upang sama-samang madama at mangolekta ng impormasyon tungkol sa mga nakikitang bagay sa lugar ng sakop ng network.

Teknolohiya sa pagkilala ng barcode: Kasama sa mga barcode ang mga one-dimensional na code at two-dimensional na code. Ito ay isang matipid at praktikal na teknolohiya sa awtomatikong pagkilala na may mga bentahe ng mabilis na pag-input, mataas na pagiging maaasahan, malaking halaga ng pangongolekta ng impormasyon, at kakayahang umangkop at praktikal. Malawakang ginagamit ito sa iba't ibang larangan.

EPC coding: Ang EPC code (electronic product code) ay may napakalaking kapasidad sa pag-coding, na kayang matugunan ang pangangailangan ng "isang bagay, isang code" sa Internet of Things, at maaaring basahin sa malayong distansya. Ang layunin nito ay magtatag ng isang pandaigdigang wika ng pagpapalitan ng impormasyon sa pamamagitan ng isang pinag-isa at istandardisadong sistema ng pag-coding.

Teknolohiya ng GPS: Ang teknolohiyang GPS ay ginagamit upang mahanap at subaybayan ang lokasyon ng mga bagay at isang mahalagang bahagi ng perception layer.

Mga network na nag-oorganisa sa sarili at mga network ng sensor: Ang mga teknolohiyang ito ay ginagamit upang makamit ang sariling organisasyon at kolaborasyon sa pagitan ng mga aparato ng perception layer upang mapabuti ang kahusayan ng pagkolekta at paghahatid ng impormasyon.

Teknolohiya ng komunikasyong wireless: tulad ng Bluetooth, infrared, ZigBee, TPUNB, LoRa, atbp., para sa pagpapadala ng wireless na data.

Kamera: ginagamit para sa pagkuha at pagsubaybay ng imahe, ito ay isa sa mahahalagang kagamitan ng perception layer.