ردگیری اجسام متحرک با سرعت بالا

ردگیری اجسام متحرک با سرعت بالا،  به کمک RFID ، چالش برانگیز است. پیاده سازی اینگونه سیستم ها به مراتب از سیستم های عادی RFID  پیچیده تر هستند. در این مقاله،  با طرح چند پرسش و پاسخ به آنها ، مروری خواهیم داشت بر این سیستم ها.

 

• چرا رد گیری اجسام متحرک با سرعت بالا مشکل است؟

چالش این کار در مدت زمان حضور تگ در دامنه آنتن (Read Zone) است،  هم به  دلیل  زمان مورد نیاز جهت فعال کردن تگ (Energizing) توسط آنتن و هم زمان مورد نیاز جهت دریافت پاسخ از تگ.

موضوع اصلی این است که تگ UHF  ، نخست میبایست انرژی لازم ، جهت پاسخگویی را، از آنتن بدست آورد تا بتواند اطلاعات درخواستی را به Reader   ارسال کند. به طور معمول این زمان در حد چند صد میلی ثانیه است، لیکن اگر سرعت شیء مورد نظر بسیار زیاد باشد نمی تواند قبل از خروج از دامنه آنتن، پاسخ مناسب به Reader  ارسال کند.

• آیا اینگونه پروژه ها موفق خواهند بود؟

آری، پاسخ مثبت است، لیکن برای موفقیت، عوامل و شرایط متعدد و زمان بری میبایست در نظر گرفته و با دقت تست شوند.

مشابه هر پروژه دیگر RFID   ، تست پیش از پیاده سازی حائز اهمیت است.   در پروژه های عادی، غالبا با نصب یک Reader  و آنتن و تست آن به نتیجه مطلوب میرسیم، اما در این گونه پروژه ها، استفاده از چندین Reader  یا ترکیب چندین Reader  و آنتن،  لازم و اجتناب ناپذیر است.

• چه راهکارهایی برای اینگونه پروژه ها توصیه می شود؟

در اینجا سه راهکار(Setup)  ممکن پیشنهاد میشود. باید در نظر داشت که هیچکدام از این راهکار ها لزوما به نتیجه مطلوب نخواهد رسید، لیکن میتواند شروعی برای تکمیل این نوع پروژه ها باشند.

1. یک Reader چند آنتن

در این روش، یک Reader و چند آنتن، با فاصله گذاری مناسب،  پیشنهاد میشود. هدف از این کار، اطمینان از برقراری ارتباط درست بین تگ و Reader  است، به طوریکه آنتن اول، با ارسال سیگنال، باعث فعال شدن تگ گردد و آنتن های بعدی بتوانند  به نوبت، پاسخ ارسال شده توسط تگ را دریافت کنند.

چالش: یک Reader در هر لحظه فقط یکی از آنتن ها را فعال میکند، گرچه این زمان در حد چند صد میلی ثانیه است، لیکن آنتن فعال شده لزوما، آنتنی نیست که تگ در دامنه آن قرار دارد.

1. چند Reader چند آنتن

در این راهکار، برای غلبه بر مشکل راهکار قبلی، از چند Reader که فقط یک آنتن به هر کدام متصل است، استفاده میکنیم. به این ترتیب میتوان مطمئن بود که در زمان مناسب، آنتن مورد نظر فعال است. در این راهکار ترکیب Reader آنتن اول، تگ را فعال و Reader  بعدی پاسخ تگ را دریافت میکند.

چالش:  این راهکار، نسبت به راهکار قبلی دارای هزینه زیادی است، بخصوص اگر تعداد Reader  آنتن ها زیاد باشند.

1. یک Reader یک  یا چند آنتن + استفاده از تگ های دارای باتری (BAP-Battery Assisted Tag , Semi Passive)

تگ های دارای باتری که به اختصار BAP  نامیده میشوند، از خانواده تگ های Semi Passive  هستند، این تگ ها برای فعال شدن، نیازی به دریافت انرژی از آنتن ندارند، بنابراین به محض دریافت سیگنال، اقدام به پاسخگویی میکنند.

 چالش:  BAP Tag ها در مقایسه با تگ های پسیو، بسیار گران تر هستند، علاوه بر این، طول عمر باتری به کار رفته در تگ، نیز حائز اهمیت است. در بعضی از انواع این نوع تگ، باتری  قابل تعویض نیست و با تخلیه شدن باتری، خرید مجدد تگ اجتناب ناپذیر است.

 

• چه المانهای را باید در این نوع پروژه ها مد نظر داشت؟

در این نوع پروژه ها، علاوه بر تست کامل و دقیق سیستم، می بایست در انتخاب و به کار گیری هرکدام از عناصر تشکل دهنده سیستم ، به شرح زیر، توجه داشت.

• چه مواردی در انتخاب و به کار گیری تگ دارای اهمیت اند؟

در انتخاب تگ، چندین فاکتور دارای اهمیت هستند.

1. مهمترین آنها که به اختصار SOAP(Size, Orientation, Angle, Placement) نامیده میشوند در تمام پروژه های RFID دارای اهمیت زیادی هستند. دقت کنید هرچه آنتن بتواند تگ را بهتر ببیند و امواج را به صورت مستقیم به تگ ارسال کند، شانس خواندن و ارتباط با تگ بیشتر است.
2. فاکتور بعدی، Data است، به عبارت دیگر هر چه حجم اطلاعات ارسالی از طرف تگ کمتر باشد، سرعت تبادل اطلاعات بیشتر خواهد بود.  در این نوع پروژه ها، در مواردی،  چند میلی ثانیه نیز میتواند به شکست یا موفقیت پروژه منجر شود. بهتر است برای افزایش سرعت، بجای تبادل اطلاعات ذخیره شده در User Memory ، از EPC  استفاده کنید.
3. جنس سطح تماس تگ به شیء، همانند تمام پروژه های RFID دارای اهمیت است
4. نوع تگ، حسب شرایط محیطی، نظیر رطوبت یا مواد شیمیایی، نیز دارای اهمیت است. استفاده از تگ های معمولی در این نوع محیط ها علاوه بر صدمه به تگ باعث میشود که تگ از تنظیم خارج شده و رفتار درست نداشته باشد.

• چه مواردی در انتخاب و به کار گیری Reader اهمیت دارند؟

انتخاب Reader   در هر پروژه RFID  دارای اهمیت ویژه است( در این مورد در مقاله دیگری به تفصیل ، خواهیم پرداخت)، در این پروژه ها،  قدرت و سرعت پردازش بالا بسیار مهم اند. از Reader  های با قابلیت پردازش ۵۰۰ تگ( و بیشتر)  در ثانیه استفاده کنید.

Reader ها و آنتن ها، عموما، برای محیط های بیرونی ساخته نشده اند (به استثنای آنتن های برند های شاخص) ، بنابراین از پوشش اضافی در محیط های بیرونی استفاده کنید.  توجه داشته باشید که چنانچه، پروژه در محیط های خاص که ملزم به رعایت استاندارد هایی نظیر، خطر انفجار، الزامی است، آنگاه مشاوره با متحصصین این حوزه ضروری است.

• چه مواردی در انتخاب و به کار گیری آنتن اهمیت دارند؟

در انتخاب و به کار گیری آنتن، موارد زیر را به دقت در نظر داشته باشید.

1. محل نصب و قرار گیری آنتن نسبت به تگ
2. محل نصب و قرار گیری آنتن نسبت به آنتن(های) دیگر
3. پولاریزاسیون آنتن
4. تعداد آنتن
5. زاویه قرار گیری آنتن
6. شرائط محیطی

• سایر موارد کلی و مهم کدامند؟

از دیگر موارد مهم در همه پروژه های RFID  ، موضوع افت توان (Cable Loss) به دلیل اشتباه در انتخاب نوع کابل و طول کابل مصرفی است.

شرایط محیطی، نظیر وجود فلز ، رطوبت بالا و امواج مزاحم میتوانند همگی در نتیجه کار موثر باشند.

شرکت آسا نرم افزار، علاوه بر سابقه طولانی و کارشناسان مجرب، در طراحی و پیاده سازی سیستم های RFID، به دلیل داشتن آزمایشگاه مجهز، توانایی اجرای پروژه های خاص را دارد.

استفاده یا بازنشر این مطلب، با ذکر منبع، مجاز است.