RFID テクノロジーが位置追跡アプリケーションでどのように使用されるか

RFID テクノロジーは、モノのインターネットの認識層に位置しており、モノのインターネットの開発の基礎であり、モノのインターネットの実現の前提条件です。 他の周波数の RFID タグと比較して、UHF タグはより安全で透過性があります。 UHF リーダーを使用すると、干渉に強くなり、読み取りおよび書き込み速度が速くなります。 そのため、近年その開発はさらに加速し、その応用範囲は非常に広がっています。 次に、RFID テクノロジーは主に次の方法で位置追跡アプリケーションに使用されます。一緒に説明しましょう。

1. RFID リーダーの位置に基づく

アイテムの場所を確立する最も一般的な方法は、リーダーに基づいて場所を特定することです。 固定式リーダーがあり、リーダーの位置がわかっている場合は、タグを報告する RFID リーダーに基づいて、タグ付きアイテムのおおよその位置を特定できます。 アイテムの場所は、設定された RFID リーダー領域内になります。 このアプローチは、スポーツ タイミング アプリケーションなど、多くのアプリケーションで機能します。 RFID リーダーを出入り口に設置して出入りの動きを検出し、部屋レベルの位置情報を提供することもできます。

2. 基準位置ラベル

もう 1 つの優れた一般的な配置方法は、棚やテーブル、部屋や出入り口など、アイテムが保管されている固定場所に参照タグを配置することです。 在庫管理に RFID ハンドヘルド リーダーを使用する場合、品目の RFID タグに加えて参照タグも読み取り、既知の参照タグの位置に基づいて品目の位置を特定できます。

3. 正しいアイテムを見つける

特定のアイテムの場所 (何かの場所) を見つけることは、非常に一般的な使用例です。 たとえば、倉庫で正しい部品を見つけたり、大規模なアーカイブで正しいファイルを見つけたりします。 この用途に役立つ市場の新製品は、RFID LED タグです。 アイテムを見つけるために、ハンドヘルド リーダーは探しているアイテムに選択コマンドを送信します。 読者が「見つけた」とき、 探している商品があると、RFID タグの LED ライトが点灯し、ユーザーが商品を視覚的に見つけやすくなります。

もう 1 つの方法は、「ガイガー モード」を使用することです。 ハンディリーダー付き。 RFID リーダーは、「加温または冷却」を表示するように設定できます。 読者が関心のある項目に近づいたり遠ざかったりするときのインジケーター。 インジケーターのビープ音は通常、アイテムが近づいたときに頻繁に使用されます。そのため、この方法は「ガイガー カウンター」と呼ばれることがよくあります。

4. マーカーベースの位置

RFID リーダーベースの測位の逆の方法は、RFID タグを固定位置に配置し、固定タグの位置に基づいてリーダーの位置を追跡することです。 このアプローチの利点は、RFID タグが安価であることです。 たとえば、エレベーター、電車、コンベア、床タイルなどの既知の経路に沿って多くのタグを配置することが可能です。 RFID タグ、それを地図上に配置します。

5. フェーズドアレイ

フェーズド アレイは、RFID タグを見つけるためのかなり新しいアプローチです。 この技術は何十年も前から存在しており、主にレーダー事業で使われてきました。 フェーズド アレイは、単一のアンテナ ハウジング内の複数の小さな放射素子で構成されるアンテナであり、素子の位相差を制御して送信ビームを目的の方向に向けることができます。 これにより、さまざまな方向から環境をスキャンしてフラグが設定されたアイテムを見つけることができます。

オーバーヘッド双方向フェーズド アレイ リーダーの人気はますます高まっています。 天井に取り付けられた単一のリーダーを使用して、左右前後をスキャンしてアイテムの位置を推定できます。 オーバーヘッド リーダーは、アイテムが大きく、部屋がかなり空いている場合にうまく機能します。 部屋の棚や家具によって反射やエコーが発生し、精度に影響を与える可能性があります。

6. 三角測量

2 つ以上の水平壁取り付けスキャニング フェーズド アレイ読み出しを使用すると、三角測量によって位置を決定できます。 物品までの角度と距離範囲がわかっている場合は、壁に設置されたフェーズド アレイ アンテナを使用して位置を特定することもできます。 この技術はまだまれであり、比較的高価です。

範囲ベースの三角測量は、2 人以上のリーダーがアイテムを見つけて、リーダーからアイテムまでの距離を推定できる、より伝統的なアプローチです。 距離データを使用して、アイテムの位置を計算できます。 しかし、RFIDを使用して距離を推定することはそれほど単純ではありません。 飛行時間は RF で一般的に使用されますが、距離が短いため、時間差が小さすぎて正確に動作できません。 RSSI の使用も一方向にしか機能しないため注意が必要です。 非常に高い RSSI が得られた場合は、アイテムがかなり近いことがわかります。 ただし、RSSI が低い場合は、アイテムは遠くても近くでもどこにでもあります。

指向性アンテナベースの三角測量と距離ベースの三角測量を使用して位置を特定する

7. 在庫ロボット

商品の検索に在庫ロボットを使用することはまだあまり一般的ではありませんが、大規模な小売店や倉庫の在庫には優れたソリューションとなる可能性があります。 ロボットの位置は、フロアプラン、ロータリーエンコーダー、ライダー、その他のテクノロジーによって正確に追跡できます。 ロボットは疲れを知らずに歩き回り、そのアンテナはその経路に沿った何百もの場所からタグ付けされたアイテムを検出できます。 後処理では、これらのデータ ポイントからアイテムの正確な位置を計算できます。 この方法は、アイテムが動いていない場合に最適です。 幸いなことに、ボットは徹夜することを気にしないため、在庫のラウンドを一晩で完了できます。

8. 位相ベースのレンジング

位相ベースの測距は、後方散乱位相測定を使用する技術です。 この方法では、チャネルを選択し、RFID タグからの応答を取得できます。 答えは必ずどこかの段階で出てきます。 次のチャネルを選択するか、周波数を上げると、より多くの波長が RFID リーダーから RFID タグへ、またはその逆のパスに適合するため、位相が増加します。 チャンネル番号を大きくすると、位相が上がります (下の画像を参照)。 位相変化率は距離に相対的なため、RFID タグの距離を計算するために使用できます。 位相の成長が早い場合は、RFIDタグが遠くなります。 周波数が増加するにつれて位相がゆっくり増加すると、RFID タグは近くなります。 ただし、地域のチャネル規制により、このアプローチには課題が生じます。