Sissejuhatus RFID-rakendussüsteemide töökeskkonda ja liidesemeetoditesse

RFID-tehnoloogia on asjade interneti arengu võtmetehnoloogia ning selle rakendusturg laieneb kindlasti koos asjade interneti arenguga. See artikkel tutvustab peamiselt raadiosagedustuvastuse rakendussüsteemi töökeskkonda ja liidesemeetodeid. Lisateabe saamiseks jälgige toimetajat.

Sissejuhatus raadiosagedustuvastuse rakendussüsteemi

RFID-raadiosagedustuvastus on kontaktivaba automaatse tuvastamise tehnoloogia. See tuvastab automaatselt sihtmärgid ja hangib raadiosagedussignaalide kaudu asjakohaseid andmeid. Tuvastamistöö ei vaja käsitsi sekkumist ja seda saab teha erinevates karmides keskkondades. RFID-tehnoloogia suudab tuvastada kiiresti liikuvaid objekte ja tuvastada korraga mitu silti, muutes toimingu kiireks ja mugavaks.

Lühikese ulatusega raadiosagedustooted ei karda karmi keskkonda, nagu õliplekid ja tolmureostus. Need võivad sellistes keskkondades asendada vöötkoode, näiteks objektide jälgimisel tehase konveierliinidel. Pikamaa raadiosageduslikke tooteid kasutatakse enamasti transpordis ja tuvastuskaugus võib ulatuda kümnete meetriteni, näiteks automaatse teemaksu kogumise või sõidukite tuvastamise korral.

RFID-tehnoloogia rakendamine

1. Jaemüügis võimaldab vöötkooditehnoloogia rakendamine kümneid tuhandeid tootetüüpe, hindu, päritoluriike, partiisid, riiuleid, laoseisu jne.

2. Automaatse sõidukituvastustehnoloogia kasutamine võimaldab sõidukitel teelildadel, parklates ja muudes teemaksu kogumise kohtades tollivormistuse järjekordades seista, vähendades ajakulu, parandades seeläbi oluliselt transpordi tõhusust ja transpordivahendite läbilaskevõimet;

3. Automatiseeritud tootmisliinil allutatakse kogu toote tootmisprotsessi kõik aspektid rangele järelevalvele ja juhtimisele;

4. Karmides keskkondades, nagu tolm, saaste, külm ja kuumus, vähendab pikamaa raadiosagedusliku identifitseerimistehnoloogia rakendamine veoautojuhtide ebamugavusi, kes peavad formaalsuste täitmiseks autost väljuma;

5. Busside operatiivjuhtimisel registreerib automaatne identifitseerimissüsteem täpselt sõidukite saabumis- ja väljumisajad liini erinevates jaamades, pakkudes reaalajas ja usaldusväärset teavet sõidukite dispetšeriks ja täielikuks operatiivjuhtimiseks.

Sissejuhatus raadiosagedustuvastuse rakendussüsteemide töökeskkonda ja liidesemeetoditesse

Raadiosagedustuvastuse rakendussüsteemi töökeskkond

Täielik raadiosagedustuvastuse rakendussüsteem peaks hõlmama lugejaid, elektroonilisi silte, arvutivõrke ja muid seadmeid. Arvestades selliseid küsimusi nagu andmete lugemine, töötlemine ja edastamine, tuleks arvestada ka lugejaantenni paigaldamise ja edastuskauguse kaugusega.

Raadiosagedustuvastuse tehnoloogia töökeskkond on suhteliselt vaba. RakendustarkVara süsteemi töökeskkonna seisukohast saab mis tahes programmeerimiskeelel põhinevat tarkvara käitada mis tahes olemasolevas süsteemis.

Arvutiplatvormi süsteemide hulka kuuluvad Windowsi, Linuxi, UNIXi ja DOS-i platvormisüsteemid.

Sissejuhatus raadiosagedustuvastuse rakendussüsteemide töökeskkonda ja liidesemeetoditesse

Raadiosagedustuvastuse rakendussüsteemi liidesemeetod

(1) RJ45

Etherneti võrkudes kasutatakse koos RF45 ja 5. kategooria liine. 8 liini on jagatud 4 rühma, mis koosnevad 8 ühevärvilisest või valgest liinist: punane ja valge, punane, roheline ja valge, roheline, sinine ja valge, sinine, pruun ja valge ning pruun. RJ45 ühendusmeetodeid on kaks, nimelt T-568A ja T-568B. Ainus erinevus kahe ühendusmeetodi vahel on erinev liinide järjestus.

RJ45 edastab signaale kaugemale ja kasutab TCP/IP protokolli.

(2) RS-232

RS-232 on praegu populaarne arvuti jadaliides. Levinud RS-232 liideste hulka kuuluvad DB9 ja DB25.

RS-232 on elektroonikatööstuse föderatsiooni väljatöötatud terviklik jadaliides, mida kasutatakse andmesideseadmete ühendamiseks andmesideseadmetega. RS-232 määrab juhtmete ja pistikute tüübid, ühendusmeetodiPistikute tüübid ning iga juhtme funktsioon, pinge, tähendus ja juhtimisprotsess. RS-232 ühildub ITU standarditega V.24 ja V.28.

(3)rs-485/' target='_blank'>RS-485/ RS-422

RS-422 on täisdupleksliides, mis kasutab stabiilseid liine ja millel on tugevam häiretevastane võime kui RS-232-l. RS-422 andmeedastuskiirus Kui muud tingimused on samad, on madalsagedussüsteemi identifitseerimiskaugus lühim, millele järgnevad kesk- ja kõrgsagedussüsteem ning mikrolainesüsteem. Mikrolainesüsteemi identifitseerimiskaugus on kõige pikem. Niikaua kui lugeja sagedus muutub, muutub vastavalt ka süsteemi töösagedus.

Raadiosagedusliku tuvastussüsteemi efektiivne tuvastuskaugus on proportsionaalne lugeja raadiosagedusliku edastusvõimsusega. Mida suurem on edastusvõimsus, seda kaugem on tuvastuskaugus. Kui aga elektromagnetlainete tekitatud kiirgus ületab teatud vahemiku, avaldab see kahjulikku mõju keskkonnale ja inimkehale. Seetõttu tuleb elektromagnetilise võimsuse osas järgida teatud võimsusstandardeid.

Elektrooniliste siltide pakend on samuti üks põhjusi, mis mõjutab süsteemi tuvastuskaugust. Mida suurem on elektroonilise sildi antenn, seda suurem on magnetvoog, mida elektrooniline silt lugeja aktiivsest piirkonnast läbib, ja seda suurem on salvestatud energia.

Rakendusprojekti jaoks vajalik töökaugus sõltub paljudest teguritest: elektroonilise sildi positsioneerimistäpsusest; minimaalsest kaugusest mitme elektroonilise sildi vahel praktilistes rakendustes; elektroonilise sildi liikumiskiirus lugeja tööpiirkonnas.

Tavaliselt RFID-rakendustes sobib sobiva antenni valimine kauglugemise ja -kirjutamise vajaduste rahuldamiseks. Näiteks on FastTracki konveierilindi antenn mõeldud paigaldamiseks konveierilindile rullikute vahele ja REID-kandja paigaldatakse kaubaaluse või toote põhjale, et tagada kandja otsene liikumine antenni kohal.

(3) Andmeedastuskiirus

Enamiku andmekogumissüsteemide puhul on kiirus väga oluline tegur. Tänapäeval toodete tootmistsüklite pideva lühenemise tõttu RFID-kandjate lugemiseks ja värskendamiseks kuluv aeg lüheneb.

①Kirjutuskiirus

RFID-kirjutussüsteemi andmeedastuskiirus sõltub sellistest teguritest nagu koodi pikkus, kandesignaali andmeedastuskiirus, lugemis- ja kirjutamiskaugus, kandesagedus kandesignaali ja antenni vahel ning andmeedastuse modulatsioonitehnoloogia. Edastuskiirus varieerub sõltuvalt toote tüübist tegelikus rakenduses.

② Passiivse lugemis- ja kirjutamiskiirus

Passiivse lugemis- ja kirjutamiskiirus REID-süsteemi andmeedastuskiirust määravad samad tegurid, mis kirjutussüsteemil. Lisaks andmete lugemisele kandesignaalilt tuleb aga arvestada ka andmete kirjutamisega kandesignaalile. Edastuskiirus varieerub sõltuvalt toote tüübist tegelikus rakenduses.

③Aktiivne lugemis- ja kirjutamiskiirus

Aktiivsete lugemis-kirjutamis-RFID-süsteemide andmeedastuskiiruse määrajad on samad, mis passiivsetel süsteemidel. Erinevus seisneb selles, et passiivsed süsteemid peavad suhtlemiseks aktiveerima kandesagedusel oleva kondensaatori laadimise. Oluline on see, et tüüpiline madalsageduslik lugemis- ja kirjutamissüsteem võib töötada ainult kiirusel 100 baiti sekundis või 200 baiti sekundis. Seega, kuna ühes kohas võib edastada sadu baite andmeid, võtab andmeedastusaeg mitu sekundit, mis võib olla pikem kui kogu masina töö. EMS on kasutanud mitmeid unikaalseid ja patenteeritud tehnoloogiaid, et kujundada madalsageduslik süsteem, mis töötab suurema kiirusega kui enamik mikrolainesüsteeme.

Sissejuhatus raadiosagedustuvastuse rakendussüsteemide töökeskkonda ja liidestusmeetoditesse

(4) Ohutusnõuded

Turvanõuded viitavad üldiselt krüpteerimisele ja identiteedi autentimisele. Planeeritaval RFID-süsteemil peaks olema väga täpne turvanõuete hindamine, et välistada juba algusest peale mitmesugused ohtlikud rünnakud, mis võivad rakendusetapis tekkida. Selleks on vaja analüüsida süsteemis esinevaid erinevaid turvaauke, rünnakute võimalikkust jne.

(5) Salvestusmaht

Andmekandja salvestusmaht on erinev ja ka süsteemi hind on erinev. Andmekandja hinna määrab peamiselt elektroonilise sildi salvestusmaht.

Hinnatundlike rakenduste jaoks, kus kohapealsed nõuded on väikesed, tuleks valida fikseeritud kodeeringuga kirjutuskaitstud andmekandjad. Kui soovite elektroonilisse sildile teavet kirjutada, peate kasutama EEPROM-i või RAM-i salvestustehnoloogiaga elektroonilist silti ja süsteemi maksumus suureneb.

Mälupõhistes süsteemides kehtib põhireegel, nimelt salvestusmaht on alati ebapiisav. Pole kahtlustki, et süsteemi salvestusmahu laiendamine laiendab loomulikult ka rakendusalasid. Kirjutuskaitstud andmekandja salvestusmaht on 20 bitti ja aktiivse lugemis-kirjutus-andmekandja salvestusmaht jääb vahemikku 64B kuni 32KB, mis tähendab, et lugemis-andmekandjale saab salvestada mitu lehekülge teksti, mis on piisav manifesti ja testandmete laadimiseks ning süsteemi laiendamiseks. Passiivsete lugemis-andmekandjate salvestusmaht jääb vahemikku 48B kuni 736B ja sellel on palju funktsioone, mida aktiivsetel lugemis-andmesüsteemidel pole.

(6) RFID-süsteemi ühenduvus

Automaatikasüsteemide arendusharuna peab RFID-tehnoloogia suutma integreerida olemasolevaid ja arenevaid automatiseerimistehnoloogiaid. Oluline on see, et REID-süsteem peaks suutma otse liidestada personaalarvuti, programmeeritava loogikakontrolleri või tööstusvõrgu liidesemooduliga (väljasiin), vähendades seeläbi paigalduskulusid. Ühenduvus võimaldab RFID-tehnoloogial pakkuda paindlikku funktsionaalsust ja hõlpsat integreerimist laia valikusse tööstusrakendustesse.

(7) Mitme elektroonilise sildi samaaegne lugemine

Kuna süsteemil võib olla vaja samaaegselt tuvastada mitu elektroonilist silti, tuleb arvestada ka lugeja pakutava mitme sildi loetavusega. See on seotud lugeja lugemisjõudluse ja elektroonilise sildi liikumiskiirusega jne.

(8) Elektroonilise sildi pakend

Erinevate töökeskkondade puhul määravad elektroonilise sildi suurus ja vorm elektroonilise sildi paigaldamise ja toimivuse. Elektroonilise sildi pakend on samuti üks parameetritest, mida tuleb arvestada. Elektrooniliste siltide pakend mõjutab mitte ainult süsteemi töövõimet, vaid ka süsteemi ohutust ja välimust.

Raadiosagedustuvastuse süsteemi toimivusnäitajate hindamine on väga keeruline. Raadiosagedustuvastuse süsteemi üldist toimivust mõjutavad paljud tegurid, sealhulgas toote-, turu- ja keskkonnategurid.