Recherche sur la technologie de mise en réseau et de coordination des lecteurs RFID UHF

Comme nous le savons tous, le système RFID se compose d'étiquettes électroniques (tag), d'un lecteur (reader) et d'un système de gestion des données. Il existe trois types d'étiquettes électroniques RFID : actives, passives et semi-actives. Les étiquettes passives se caractérisent par un faible coût et sont largement utilisées. Le champ de notre recherche ci-dessous est l'étiquetage passif. Lorsque des étiquettes passives sont appliquées, une planification appropriée est nécessaire pour le déploiement des lecteurs. Le déploiement RFID affecte directement la couverture et l'effet d'identification du réseau de lecteurs UHF. Une solution de déploiement de lecteur raisonnable et efficace peut réduire le temps de construction du réseau et couvrir entièrement la zone cible ; elle peut réduire les interférences entre les lecteurs, s'adapter aux changements de réseau et assurer le taux de lecture de l'ensemble du réseau.

La mise en réseau des lecteurs présente les caractéristiques suivantes :

1. La structure du système de réseau RFID présente une asymétrie grave. Les performances des étiquettes électroniques passives sont relativement faibles et les étiquettes ne peuvent pas communiquer entre elles. Les étiquettes passives ne peuvent pas envoyer activement de signaux de communication et ne peuvent communiquer avec le lecteur que par rétrodiffusion. communication.

2. L'environnement de transmission sans fil dans le système RFID est assez compliqué. Dans la plupart des cas, le système RFID fonctionne dans un environnement intérieur et l'effet d'atténuation multitrajet doit être pris en compte à ce stade. Dans le même temps, la distance typique de communication lecteur-étiquette est inférieure à 10 m, ce qui appartient à la communication à courte distance. En raison des caractéristiques essentielles des signaux radiofréquence, et afin d'assurer la couverture, l'intersection entre les zones d'identification du lecteur est inévitable. Sur la base du modèle d'optimisation du réseau cellulaire sans fil existant, en fonction des caractéristiques du système RFID, un modèle discret de déploiement du réseau de lecteurs r=(site, antenne, TIlt, Au) est proposé, où TIlt représente l'angle d'inclinaison de l'antenne, Au indique l'atténuation. Dans le cas de contraintes de couverture, de contraintes de signal de réflexion d'étiquette, de contraintes de coût minimum et de contraintes d'interférence minimum, l'algorithme génétique est utilisé pour trouver la solution optimale. Ces références ne prennent pas en compte le déploiement de réseaux de lecteurs en présence de lecteurs portables.

La coordination lecteur-écrivain a pour but de garantir les exigences de communication de l'ensemble du système, principalement pour éviter les conflits lecteur-écrivain et la puissance de contrôle. Le conflit d'interrogateur fait référence à l'interférence détectée par un interrogateur causée par un autre interrogateur, y compris deux cas : conflit de fréquence d'interrogateur et conflit d'étiquette. Le conflit de fréquence de lecteur se produit lorsque deux lecteurs ou plus utilisent la même fréquence pour communiquer avec des étiquettes en même temps ; le conflit d'étiquette fait référence au conflit qui se produit lorsque deux lecteurs ou plus communiquent avec une étiquette en même temps.

Les caractéristiques du conflit lecteur-écrivain sont les suivantes : les caractéristiques de faible performance des étiquettes passives les rendent incapables de jouer un rôle anti-collision dans le processus de communication avec plusieurs lecteurs ; exacerbées. Dans le réseau de lecteurs, y compris les lecteurs portables, les conflits de lecteurs et les structures topologiques changeantes sont des caractéristiques notables, et ce sont également des problèmes qui doivent être résolus lors de l'étude du déploiement du réseau de lecteurs dans une perspective de développement. Les études précédentes sur les déploiements de réseaux de lecteurs se sont généralement concentrées sur les lecteurs fixes et n'ont donc pas beaucoup envisagé d'inclure les lecteurs mobiles. Le déploiement d'un réseau de lecteurs comprenant des lecteurs portables implique le nombre de lecteurs mobiles et fixes, la ligne de mouvement et la vitesse des lecteurs portables, ainsi que la topologie des lecteurs fixes provoquée par le mouvement des lecteurs portables. Les changements structurels, la détermination de la couverture périodique des lecteurs portables, etc. Le contrôle de la puissance pendant la couverture est également une direction de recherche pour les déploiements de réseaux de lecteurs comprenant des lecteurs portables. Les lecteurs portables s'appuient généralement sur des batteries pour fournir de l'énergie, ce qui rend les questions d'économie d'énergie très importantes, et le contrôle de la puissance peut également réduire les interférences entre les lecteurs.

Coordination entre les lecteurs UHF

À l'heure actuelle, il existe deux tendances dans l'amélioration de la structure du réseau de lecteurs : l'une est que l'algorithme d'apprentissage est basé sur une structure multicouche, ce qui n'est pas très pratique. La fonction du lecteur, le lecteur ne peut pas communiquer entre eux, s'appuyant sur le contrôleur centralisé (système) pour coordonner. Pour ce type de réseau, la coordination entre les lecteurs est similaire aux problèmes d'allocation de fréquence et de contrôle de puissance dans les systèmes cellulaires sans fil. L'orientation future de la recherche est de considérer de manière exhaustive les ressources de spectre, de temps et d'espace, et d'utiliser l'optimisation de combinaison en fonction des exigences de communication dans les applications pratiques. méthode pour le résoudre.

LaL'autre est d'améliorer la fonction du lecteur, en s'appuyant sur le lecteur lui-même pour coordonner les lecteurs. Ce type de réseau est similaire au réseau de capteurs et au réseau ad hoc, nous pouvons nous référer à la technologie de coordination dans ces réseaux de communication et, selon les caractéristiques du réseau de lecteurs RFID, étudier l'utilisation de méthodes distribuées pour résoudre le problème de la coordination des lecteurs. Pour le problème de conflit d'étiquettes, en raison des caractéristiques des étiquettes passives, la solution ne peut être qu'un accès multiple par répartition dans le temps, c'est-à-dire qu'un seul lecteur avec une couverture qui se chevauche peut lire et écrire des étiquettes dans la couverture qui se chevauche en même temps. doit être pris en compte dans la coordination des appareils.