RFID rendszerek – helymeghatározás épületen belül

Az RFID technológia terjedésével egyre gyakrabban felmerül az igény, hogy nemcsak egy azonosító (tag) jelenlétét vagy éppen hiányát szeretnénk detektálni, hanem szükség lenne annak a meghatározására is, hogy fizikailag hol helyezkedik el egy adott térben. Vagy egy RFID kapu esetében nem elegendő azt megállapítani, hogy áthaladt az adott objektum a kapun, hanem tudni szeretnénk a mozgásának irányát is (beérkezett vagy távozott). Az eddigi technológiákkal ennek kivitelezése nehézkes és költséges volt. A Nordic ID AR55 és AR83 RFID olvasóival új megközelítésben kezelhetjük a problémát.

Az egy adott ponton áthaladó objektumok RFID azonosítóinak beolvasása egyszerű feladat, azonban, ha a mozgás irányát kell meghatározni, akkor vagy több olvasót kell elhelyezni, vagy nagyon bonyolult és drága RFID olvasókat kell alkalmazni, melyekben igen bonyolult számítási kapacitással rendelkező “mini számítógépek” vannak beépítve, melyek bonyolult algoritmusokkal próbálják kikalkulálni a mozgás irányát.

Hasonlóan összetett a feladat, ha lokalizálni kell, azaz meg kell határozni az objektum helyét is egy adott térben. A Nordic ID legújabb fejlesztése, a 2015 őszén bejelentett AR RFID olvasó sorozat érdekes megoldási lehetőséget kínál a fenti problémák kiküszöbölésére, így röviden tekintsük át, milyen új lehetőségek nyílnak meg ezáltal!

RFID helymeghatározás – kinek lehet rá szüksége?

Alapvetően a fent említett két alkalmazás szükségessége egyre gyakrabban bukkan elő a vállalatoknál, ezt tapasztaljuk a hozzánk érkező megkeresésekből is.

Mozgás irányának meghatározása RFID azonosító alapján

Teljesen természetes probléma, hogy RFID kapu alkalmazása során – a minél nagyobb automatizáltság elérése érdekében – emberi beavatkozás nélkül szeretnénk rögzíteni, hogy az adott termék vagy paletta kikerült a raktárból, vagy éppen most érkezett be. Ez növeli a pontosságot és csökkenti a tévedés lehetőségét. Az mozgás irányának automatikus detektálása hasznos lehet például:

  • raktárakban
  • épületekben vagy objektumokban emberek mozgásának követésében
  • könyvtárban és irattárban (kölcsönzött könyvet elviszik, vagy éppen visszahozták)
  • tárgyi eszközök mozgásának követésére (például egyes szerszámgépek elhagyják-e az üzemi területet)
  • kereskedelemben például bevásárlókocsik mozgásának követésére (vásárlói viselkedés, hot-spotok felderítése)
  • kereskedelemben nagy értékű termékek vagyonvédelmére

Helymeghatározás RFID azonosító alapján

Sokszor igény merül fel egy adott objektum helyének meghatározására. A legjellemzőbb területek, ahol fontos lehet kiaknázni az ebben rejlő lehetőségeket:

  • raktárakban az adott rakatok helyének meghatározása gyorsítja az árumozgatást
  • kereskedelemben az adott termék helyének megtalálása növeli a vevői elégedettséget
  • emellett vagyonvédelmi célokat is szolgál
  • egészségügyben a sürgősségi berendezések aktuális helyének gyors meghatározása életmentő lehet
  • emberek helyének meghatározása és folyamatos monitorozása egy létesítményben (karbantartó szolgálat, biztonsági szolgálat stb)
  • konferenciákon és vásárokon a látogatók viselkedésének nyomon követése (melyik területen időztek, melyik standokat látogatták)

A teljesség igénye nélkül is látható, hogy szinte korlátlanok az alkalmazási lehetőségek.

Hogyan működhet ez RFID technológiával?

A Nordic ID AR UHF RFID olvasói abban hoznak újat, hogy több (18), jól hangolható “sugárnyalábbal” pásztázzák a lefedett területet, így már akár egyetlen eszközzel is helymeghatározást végezhetünk. A 18 (dual-linear polarizáció) sugárnyalábbal 9 olvasási területet kapunk, így gyakorlatilag kicsiben egy több antennás rendszert láthatunk egyetlen készülékben. Így válik elérhetővé a helymeghatározás és mozgás iránymeghatározás képessége. A sugárnyalábok száma kompromisszum a helymeghatározási képesség és az RFID olvasási sebesség között.

RFID olvasó cellák nagy területekre

Az igazi lehetőségek azonban abban vannak, hogy az egyes AR olvasókból úgynevezett cellákat alakíthatunk ki, mellyel egy nagyobb területet, akár egy egész épületet is lefedhetünk. Optimális esetben egy AR RFID olvasó mintegy 100 négyzetméternyi területet tud pásztázni, azonban tömeges olvasás esetén a megfelelő sebesség és pontosság miatt 15-20 négyzetméterrel kalkulálhatunk. Az RFID olvasó cellák telepítését minden esetben a helyszín alapos felmérésével kell kezdeni. Figyelembe kell venni:

  • a terület méretét
  • a terület geometriai alakját
  • a falak elhelyezkedését
  • a belmagasságot
  • berendezési tárgyakat, különös tekintettel az elnyelődést okozó fa és reflexiót okozó fém tárgyakra.

A kiépítés során nagyon hasznos és költségcsökkentő lehetőség a WLAN opció, mellyel a kábelezés költségeit csökkenthetjük. Ezzel az AR RFID olvasók vezeték nélküli hálózaton képesek csatlakozni, anélkül, hogy az RFID olvasási teljesítményük romlana.

RF beam forming – sugárnyaláb formázás

A Nordic ID AR RFID olvasók lehetőségeit az ún. beam forming technology, azaz a pásztázó sugárnyaláb formázásának képessége adja. Az egyes olvasók teljesítménye mellet a sugárnyaláb is szabályozható. A 18 sugárnyaláb a virág szirmaihoz hasonlóan helyezkedik el. Az egyes “szirmok” formája szabályozható. A sugárnyaláb alap esetben 45 fokos szögben “nyílik’, azonban ez akár +/- 30 fokig is állítható. Minden egyes sugárnyalábnak van egy úgynevezett vakfoltja, azonban mivel a sugárnyalábok átfedésben vannak egymással, az nem okoz problémát.

A Nordic ID AR UHF RFID olvasó az RSSI információ és az adott beam irányából képes meghatározni az RFID tag helyét egy olvasón belül.

RFID helymeghatározás pontossága

Milyen pontosságot várhatunk az RFID helymaghatározástól? Ez több dologtól is függ. Elsősorban:

  • az alkalmazott RFID tag típusától
  • teljesítményétől
  • számától
  • és a környezettől

Amit figyelembe kell vennünk:

Minél nagyobb teljesítményű UHF RFID taget alkalmazunk, annál nagyobb lehet az olvasási távolság is. (akár 8 méter). Az olvasandó tag-ek száma és a pontosság fordított arányban áll egymással. Minél nagyobb kihívást jelent a környezet (sok reflexió például fém tárgyak miatt), annál gyengébb lesz a pontosság.

Ezek alapján optimális környezetben, viszonylag kevés, nagyteljesítményű tag esetén 1 méteres pontosságra számíthatunk. Kihívással teli környezetben, nagy számú tag esetén a helymeghatározás pontossága 2-2,5m-re csökken. Általánosságban a tipikus telepítési környezetben a reális elvárásunk 1,5m helymeghatározási pontosság lehet, megfelelő teljesítményű RFID tag alkalmazása esetén.

Ajánlatkérés