Ricerca sulla tecnologia di coordinamento e di rete dei lettori RFID UHF

Come tutti sappiamo, il sistema RFID è costituito da tag elettronici (tag), lettore (reader) e sistema di gestione dei dati. Esistono tre tipi di Tag elettronici RFID: attivi, passivi e semi-attivi. I tag passivi sono caratterizzati da un basso costo e sono ampiamente utilizzati. L'ambito della nostra ricerca di seguito è l'etichettatura passiva. Quando vengono applicati tag passivi, è richiesta una pianificazione adeguata per l'implementazione dei lettori. L'implementazione RFID influisce direttamente sulla copertura e sull'effetto di identificazione della rete di lettori UHF. Una soluzione di implementazione del lettore ragionevole ed efficace può ridurre i tempi di costruzione della rete e coprire completamente l'area di destinazione; può ridurre l'interferenza tra i lettori, adattarsi ai cambiamenti di rete e garantire la velocità di lettura dell'intera rete.

La rete di lettori ha le seguenti caratteristiche:

1. La struttura del sistema di rete RFID presenta una grave asimmetria. Le prestazioni dei tag elettronici passivi sono relativamente deboli e i tag non possono comunicare tra loro. I tag passivi non possono inviare attivamente segnali di comunicazione e possono comunicare con il lettore solo tramite retrodiffusione. comunicazione.

2. L'ambiente di trasmissione wireless nel sistema RFID è piuttosto complicato. Nella maggior parte dei casi, il sistema RFID funziona in un ambiente interno e in questo momento deve essere preso in considerazione l'effetto di attenuazione multipath. Allo stesso tempo, la distanza tipica della comunicazione lettore-tag è inferiore a 10 m, che appartiene alla comunicazione a breve distanza. A causa delle caratteristiche essenziali dei segnali a radiofrequenza e per garantire la copertura, l'intersezione tra le aree di identificazione del lettore è inevitabile. Sulla base del modello di ottimizzazione della rete cellulare wireless esistente, in base alle caratteristiche del sistema RFID, viene proposto un modello discreto di distribuzione della rete del lettore r=(sito, antenna, TIlt, Au), dove TIlt rappresenta l'angolo di inclinazione dell'antenna, Au indica l'attenuazione. Nel caso di vincoli di copertura, vincoli del segnale di riflessione del tag, vincoli di costo minimo e vincoli di interferenza minima, l'algoritmo genetico viene utilizzato per trovare la soluzione ottimale. Questi riferimenti non considerano la distribuzione delle reti di lettori in presenza di lettori portatili.

Lo scopo del coordinamento lettore-scrittore è garantire i requisiti di comunicazione dell'intero sistema, principalmente per evitare conflitti lettore-scrittore e controllare il potere. Il conflitto di interrogatori si riferisce all'interferenza rilevata da un interrogatore causata da un altro interrogatore, inclusi due casi: conflitto di frequenza interrogatore e conflitto tag. Il conflitto di frequenza lettore si verifica quando due o più lettori utilizzano la stessa frequenza per comunicare con tag contemporaneamente; il conflitto tag si riferisce al conflitto che si verifica quando due o più lettori comunicano con un tag contemporaneamente.

Le caratteristiche del conflitto lettore-scrittore sono le seguenti: le caratteristiche di basse prestazioni dei tag passivi rendono impossibile svolgere un ruolo anticollisione nel processo di comunicazione con più lettori; esacerbato. Nella rete di lettori, inclusi i lettori portatili, i conflitti di lettori e le mutevoli strutture topologiche sono caratteristiche notevoli e sono anche problemi che devono essere risolti quando si studia l'implementazione della rete di lettori da una prospettiva di sviluppo. Studi precedenti sulle distribuzioni di reti di lettori si sono generalmente concentrati sui lettori fissi e, pertanto, non hanno preso in considerazione molto l'inclusione di lettori mobili. La distribuzione di una rete di lettori che include lettori portatili riguarda il numero di lettori mobili e fissi, la linea di movimento e la velocità dei lettori portatili e la topologia dei lettori fissi causata dal movimento dei lettori portatili Cambiamenti strutturali, determinazione della copertura periodica dei lettori portatili, ecc. Il controllo dell'alimentazione durante la copertura è anche una direzione di ricerca per le distribuzioni di reti di lettori che includono lettori portatili. I lettori portatili generalmente si basano sulle batterie per fornire alimentazione, il che rende molto importanti i problemi di risparmio energetico e il controllo dell'alimentazione può anche ridurre le interferenze tra i lettori.

Coordinamento tra lettori UHF

Attualmente, ci sono due tendenze nel miglioramento della struttura della rete di lettori: una è che l'algoritmo di apprendimento si basa su una struttura multistrato, il che non è molto pratico. La funzione del lettore, il lettore non può comunicare tra loro, affidandosi al controller centralizzato (sistema) per coordinare. Per questo tipo di rete, il coordinamento tra i lettori è simile ai problemi di allocazione della frequenza e controllo della potenza nei sistemi cellulari wireless. La futura direzione della ricerca è quella di considerare in modo completo le risorse di spettro, tempo e spazio e utilizzare l'ottimizzazione della combinazione in base ai requisiti di comunicazione nelle applicazioni pratiche. metodo per risolverlo.

Ilaltro è quello di migliorare la funzione del lettore, affidandosi al lettore stesso per coordinare tra i lettori. Questo tipo di rete è simile alla rete di sensori e alla rete ad hoc, possiamo fare riferimento alla tecnologia di coordinamento in queste reti di comunicazione e, in base alle caratteristiche della rete di lettori RFID, studiare l'uso di metodi distribuiti per risolvere il problema del coordinamento del lettore. Per il problema del conflitto di tag, a causa delle caratteristiche dei tag passivi, la soluzione può essere solo l'accesso multiplo a divisione di tempo, ovvero solo un lettore con copertura sovrapposta può leggere e scrivere tag all'interno della copertura sovrapposta allo stesso tempo. deve essere preso in considerazione nel coordinamento del dispositivo.