Comment la technologie RFID est utilisée dans les applications de localisation

La technologie RFID se situe dans la couche de perception de l'Internet des objets, qui est la base du développement de l'Internet des objets et la condition préalable à la réalisation de l'Internet des objets. Par rapport aux étiquettes RFID d'autres fréquences, les étiquettes UHF sont plus sûres et plus pénétrables. Avec les lecteurs UHF, ils peuvent mieux résister aux interférences et ont des vitesses de lecture et d'écriture plus rapides. Par conséquent, ces dernières années, son développement est plus rapide et son application est très étendue. Ensuite, la technologie RFID est utilisée dans les applications de suivi de localisation principalement des manières suivantes, discutons-en ensemble.

1. En fonction de l'emplacement du Lecteur RFID

La manière la plus courante d'établir l'emplacement d'un article est de le baser sur les lecteurs. Lorsque vous disposez d'un lecteur fixe et que vous connaissez l'emplacement du lecteur, vous pouvez déterminer l'emplacement approximatif de l'article étiqueté en fonction du lecteur RFID signalant l'étiquette. L'emplacement de l'article se situera dans la zone définie par le lecteur RFID. Pour de nombreuses applications, cette approche fonctionne, comme dans les applications de chronométrage sportif. Les lecteurs RFID peuvent également être placés aux portes pour détecter les mouvements entrants et sortants, fournissant ainsi une localisation au niveau de la pièce.

2. Étiquette de position de référence

Une autre bonne méthode de positionnement courante consiste à placer des étiquettes de référence à des emplacements fixes où les articles sont stockés, comme sur des étagères et des tables, dans des pièces et des entrées de porte. Lorsque vous utilisez un Lecteur portable RFID pour l'inventaire, en plus de l'étiquette RFID sur l'article, vous lisez également l'étiquette de référence et pouvez déterminer l'emplacement de l'article en fonction de l'emplacement connu de l'étiquette de référence.

3. Trouver le bon article

Trouver l'emplacement d'un article spécifique (l'emplacement de quelque chose) est un cas d'utilisation très courant. Par exemple, trouver la bonne pièce dans un entrepôt ou trouver le bon fichier dans une grande archive. Un nouveau produit sur le marché qui aide dans cette application est l'étiquette LED RFID. Pour trouver un article, le lecteur portable envoie une commande de sélection à l'article qu'il recherche. Lorsque le lecteur « trouve » l'article qu'il recherche, une lumière LED sur l'étiquette RFID s'allume pour aider visuellement l'utilisateur à le trouver.

Une autre méthode consiste à utiliser le « mode Geiger » avec un lecteur portable. Un lecteur RFID peut être configuré pour afficher un indicateur de « réchauffement ou de refroidissement » lorsque le lecteur se rapproche ou s'éloigne d'un article d'intérêt. Un bip sonore est généralement utilisé plus souvent lorsqu'un article est proche - c'est pourquoi la méthode est souvent appelée « compteur Geiger ».

4. Localisation par marqueur

La méthode inverse du positionnement par lecteur RFID consiste à placer l'étiquette RFID à un emplacement fixe et à suivre l'emplacement du lecteur en fonction de l'emplacement fixe de l'étiquette. L'avantage de cette approche est que les étiquettes RFID sont bon marché. Il est possible de placer de nombreuses étiquettes le long de chemins connus, par exemple dans les ascenseurs, les trains, les convoyeurs, les carreaux de sol, etc. Lorsqu'un lecteur passe et « voit » une étiquette RFID, c'est là que vous la placez sur la carte.

5. Réseau phasé

Les réseaux phasés sont une approche relativement nouvelle de la localisation des étiquettes RFID. Cette technologie existe depuis des décennies, principalement dans le secteur des radars. Un réseau à commande de phase est une antenne composée de plusieurs petits éléments rayonnants dans un seul boîtier d'antenne, où la différence de phase des éléments est contrôlée pour permettre au faisceau de transmission d'être dirigé dans la direction souhaitée. Cela vous permet de scanner l'environnement depuis différentes directions pour les éléments signalés.

Les lecteurs à réseau à commande de phase bidirectionnels suspendus deviennent de plus en plus populaires. Ils permettent d'estimer la position de l'élément à l'aide d'un seul lecteur monté au plafond, balayant la gauche, la droite, l'arrière et l'avant. Le lecteur suspendu fonctionne bien lorsque les articles sont volumineux et que la pièce est relativement vide. Les étagères et les meubles de la pièce peuvent provoquer des réflexions et des échos qui affecteront la précision.

6. Triangulation

En utilisant deux ou plusieurs lecteurs à réseau à commande de phase à balayage mural horizontaux, la position peut être déterminée par triangulation. Vous pouvez également utiliser une antenne à réseau à commande de phase placée sur un mur pour déterminer l'emplacement si vous connaissez l'angle et la distance par rapport à l'élément. Cette technique est encore rare et relativement coûteuse.

La triangulation basée sur la portée est une approche plus traditionnelle où deux ou plusieurs lecteurs trouvent un article et peuvent estimer la distance de l'article par rapport au lecteur. Les données de distance peuvent être utilisées pour calculer l'emplacement d'un article. Mais estimer la distance avec la RFID n'est pas si simple. Le temps de vol est couramment utilisé en RF, mais en raison des petites distances, la différence de temps est trop faible pour fonctionner avec précision. L'utilisation du RSSI est également délicate car elle ne fonctionne que dans un sens. Si vous obtenez un RSSI très élevé, vous savez que l'article est assez proche. Cependant, si votre RSSI est faible,l'article peut être n'importe où, loin ou près.

Déterminer l'emplacement à l'aide de la triangulation basée sur une antenne directionnelle et de la triangulation basée sur la distance

7. Robots d'inventaire

L'utilisation de la robotique d'inventaire pour localiser des articles n'est pas encore très courante, mais elle peut être une bonne solution pour l'inventaire dans les grands Magasins de détail et les entrepôts. La position du robot peut être suivie avec précision par le plan d'étage et les encodeurs rotatifs, le lidar et d'autres technologies. Alors que le robot se déplace sans relâche, ses antennes peuvent détecter des articles étiquetés à partir de centaines d'emplacements le long de son parcours. En post-traitement, l'emplacement exact de l'article peut être calculé à partir de ces points de données. Cette méthode est la meilleure lorsque l'article ne bouge pas. Heureusement, les robots n'hésitent pas à rester éveillés toute la nuit, ce qui permet d'effectuer des tournées d'inventaire pendant la nuit.

8. Télémétrie basée sur la phase

La télémétrie basée sur la phase est une technique qui utilise des mesures de phase rétrodiffusées. Dans cette méthode, vous pouvez sélectionner un canal et obtenir la réponse de l'étiquette RFID. La réponse arrive toujours à un moment donné. Lorsque vous passez au canal suivant ou que vous augmentez la fréquence, davantage de longueurs d'onde s'inscrivent dans le trajet entre le lecteur RFID et l'étiquette RFID et vice-versa, de sorte que la phase augmente. Lorsque vous passez à des numéros de canal plus élevés, la phase augmente (voir l'image ci-dessous). Le taux de changement de phase est relatif à la distance et peut donc être utilisé pour calculer la distance d'une étiquette RFID. Si la phase augmente rapidement, l'étiquette RFID est éloignée. Si la phase augmente lentement à mesure que la fréquence augmente, les étiquettes RFID seront plus proches. Cependant, les réglementations régionales des canaux posent des défis à cette approche.