UHF RFID Okuyucu Ağ ve Koordinasyon Teknolojisi Üzerine Araştırma

Hepimizin bildiği gibi, RFID sistemi elektronik etiketler (tag), okuyucu (reader) ve veri yönetim sisteminden oluşur. Üç tür RFID elektronik etiketi vardır: aktif, pasif ve yarı aktif. Pasif etiketler düşük maliyetle karakterize edilir ve yaygın olarak kullanılır. Aşağıdaki araştırmamızın kapsamı pasif etiketlemedir. Pasif etiketler uygulandığında, okuyucuların dağıtımı için uygun planlama gerekir. RFID dağıtımı, UHF okuyucu ağının kapsama alanını ve tanımlama etkisini doğrudan etkiler. Makul ve etkili bir okuyucu dağıtım çözümü, ağ oluşturma süresini azaltabilir ve hedef alanı tamamen kaplayabilir; okuyucular arasındaki paraziti azaltabilir, ağ değişikliklerine uyum sağlayabilir ve tüm ağın okuma hızını sağlayabilir.

Okuyucu ağının aşağıdaki özellikleri vardır:

1. RFID ağ sisteminin yapısı ciddi bir asimetri sunar. Pasif elektronik etiketlerin performansı nispeten zayıftır ve etiketler birbirleriyle iletişim kuramaz. Pasif etiketler aktif olarak iletişim sinyalleri gönderemez ve okuyucuyla yalnızca geri saçılma yoluyla iletişim kurabilir. iletişim.

2. RFID sistemindeki kablosuz iletim ortamı oldukça karmaşıktır. Çoğu durumda, RFID sistemi kapalı bir ortamda çalışır ve bu sırada çoklu yol zayıflama etkisi dikkate alınmalıdır. Aynı zamanda, okuyucu-etiket iletişiminin tipik mesafesi 10 m'den azdır ve bu da kısa mesafeli iletişime aittir. Radyo frekansı sinyallerinin temel özellikleri nedeniyle ve kapsamı sağlamak için okuyucunun tanımlama alanları arasındaki kesişme kaçınılmazdır. Mevcut kablosuz hücresel ağ optimizasyon modeline dayanarak, RFID sisteminin özelliklerine göre, okuyucu ağı dağıtımının ayrı bir modeli r=(site, anten, TIlt, Au) önerilmiştir, burada TIlt anten eğim açısını, Au zayıflamayı gösterir. Kapsama kısıtlamaları, etiket yansıma sinyali kısıtlamaları, minimum maliyet kısıtlamaları ve minimum girişim kısıtlamaları durumunda, optimum çözümü bulmak için genetik algoritma kullanılır. Bu referanslar, el tipi okuyucuların varlığında okuyucu ağlarının dağıtımını dikkate almaz.

Okuyucu-yazar koordinasyonunun amacı, esas olarak okuyucu-yazar çatışmalarını önlemek ve gücü kontrol etmek için tüm sistemin iletişim gereksinimlerini sağlamaktır. Sorgulayıcı çatışması, bir sorgulayıcı tarafından algılanan ve başka bir sorgulayıcı tarafından oluşturulan paraziti ifade eder ve iki durum içerir: sorgulayıcı frekans çatışması ve etiket çatışması. Okuyucu frekans çatışması, iki veya daha fazla okuyucunun aynı anda etiketlerle iletişim kurmak için aynı frekansı kullanması durumunda ortaya çıkar; etiket çatışması, iki veya daha fazla okuyucunun aynı anda bir etiketle iletişim kurması durumunda ortaya çıkan çatışmayı ifade eder.

Okuyucu-yazar çatışmasının özellikleri şunlardır: pasif etiketlerin düşük performans özellikleri, birden fazla okuyucuyla iletişim kurma sürecinde çarpışma önleyici bir rol oynayamamasına neden olur; daha da kötüleşir. El tipi okuyucular da dahil olmak üzere okuyucu ağında, okuyucu çatışmaları ve değişen topolojik yapılar dikkate değer özelliklerdir ve bunlar, okuyucu ağı dağıtımını bir geliştirme perspektifinden incelerken çözülmesi gereken sorunlardır. Okuyucu ağı dağıtımları üzerine yapılan önceki çalışmalar genellikle sabit okuyuculara odaklanmıştır ve bu nedenle mobil okuyucuları dahil etmeyi pek düşünmemiştir. Taşınabilir okuyucuları içeren bir okuyucu ağının dağıtımı, mobil ve sabit okuyucuların sayısını, taşınabilir okuyucuların hareket hattını ve hızını ve taşınabilir okuyucuların hareketinden kaynaklanan sabit okuyucuların topolojisini içerir. Yapısal değişiklikler, taşınabilir okuyucuların periyodik kapsamının belirlenmesi vb. Kapsama sırasında güç kontrolü, taşınabilir okuyucuları içeren okuyucu ağı dağıtımları için de bir araştırma yönüdür. Taşınabilir okuyucular genellikle güç sağlamak için pillere güvenir, bu da enerji tasarrufu sorunlarını çok önemli hale getirir ve güç kontrolü okuyucular arasındaki paraziti de azaltabilir.

UHF okuyucular arasında koordinasyon

Şu anda, okuyucu ağı yapısının iyileştirilmesinde iki eğilim vardır: birincisi, öğrenme algoritmasının çok pratik olmayan çok katmanlı bir yapıya dayanmasıdır. Okuyucunun işlevi, okuyucunun birbirleriyle iletişim kuramaması, koordinasyon için merkezi denetleyiciye (sistem) güvenmesidir. Bu tür bir ağ için, okuyucular arasındaki koordinasyon, kablosuz hücresel sistemlerdeki frekans tahsisi ve güç kontrol problemlerine benzerdir. Gelecekteki araştırma yönü, spektrum, zaman ve uzay kaynaklarını kapsamlı bir şekilde ele almak ve pratik uygulamalarda iletişim gereksinimlerine göre kombinasyon optimizasyonunu kullanmaktır. çözmek için yöntem.

Diğeri, okuyucunun işlevini geliştirmek, okuyucunun okuyucu arasında koordinasyon sağlamasına güvenmektir. Bu tür ağlar, sensör ağlarına ve özel ağlara benzer, bu iletişim ağlarındaki koordinasyon teknolojisine başvurabiliriz ve RFID Okuyucu ağının özelliklerine göre, okuyucu koordinasyonu sorununu çözmek için dağıtılmış yöntemlerin kullanımını inceleyebiliriz. Etiket çakışması sorunu için, pasif etiketlerin özelliklerinden dolayı, çözüm yalnızca zaman bölmeli çoklu erişim olabilir, yani örtüşen kapsama sahip yalnızca bir okuyucu, örtüşen kapsama alanı içinde aynı anda etiketleri okuyabilir ve yazabilir. cihaz koordinasyonunda dikkate alınmalıdır.