Cómo se utiliza la tecnología RFID en aplicaciones de seguimiento de ubicación

La tecnología RFID se encuentra en la capa de percepción de Internet de las cosas, que es la base para el desarrollo de Internet de las cosas y el requisito previo para la realización de Internet de las cosas. En comparación con las etiquetas RFID de otras frecuencias, las etiquetas UHF son más seguras y penetrables. Con los lectores UHF, pueden resistir mejor las interferencias y tener velocidades de lectura y escritura más rápidas. Por ello, en los últimos años, su desarrollo es más rápido y su aplicación muy extensa. Luego, la tecnología RFID se utiliza en aplicaciones de seguimiento de ubicación principalmente de las siguientes maneras, analicémoslo juntos.

1. Según la ubicación del Lector RFID

La forma más común de establecer la ubicación de un elemento es basarla en los lectores. Cuando tiene un lector estacionario y conoce la ubicación del lector, puede determinar la ubicación aproximada del elemento etiquetado basándose en el lector RFID que informa la etiqueta. La ubicación del artículo estará dentro del área del lector RFID configurada. Para muchas aplicaciones, este enfoque funciona, como en aplicaciones de cronometraje deportivo. Los lectores RFID también se pueden colocar en las puertas para detectar movimiento de entrada y salida, proporcionando una ubicación a nivel de habitación.

2. Etiqueta de posición de referencia

Otro buen método de posicionamiento común es colocar etiquetas de referencia en lugares fijos donde se almacenan los artículos, como estantes y mesas, habitaciones y puertas. Cuando utiliza un lector de mano RFID para el inventario, además de la etiqueta RFID del artículo, también lee la etiqueta de referencia y puede determinar la ubicación del artículo en función de la ubicación conocida de la etiqueta de referencia.

3. Encuentra el artículo correcto

Encontrar la ubicación de un elemento específico (la ubicación de algo) es un caso de uso muy común. Por ejemplo, encontrar la pieza correcta en un almacén o encontrar el archivo correcto en un archivo grande. Un nuevo producto en el mercado que ayuda en esta aplicación son las etiquetas LED RFID. Para encontrar un artículo, el lector portátil envía un comando de selección al artículo que está buscando. Cuando el lector "encuentra" el artículo que está buscando, se enciende una luz LED en la etiqueta RFID para ayudar visualmente al usuario a encontrar el artículo.

Otro método es utilizar el "modo Geiger" con un lector portátil. Se puede configurar un lector RFID para que muestre un indicador de "calentamiento o enfriamiento" cuando el lector se acerca o se aleja de un elemento de interés. Un pitido indicador audible generalmente se usa con más frecuencia cuando un elemento está cerca; por lo tanto, el método a menudo se denomina "contador Geiger".

4. Ubicación basada en marcadores

El método inverso de posicionamiento basado en lectores RFID consiste en colocar la etiqueta RFID en una ubicación fija y rastrear la ubicación del lector en función de la ubicación de la etiqueta fija. El beneficio de este enfoque es que las etiquetas RFID son económicas. Es factible colocar muchas etiquetas a lo largo de caminos conocidos, por ejemplo, en ascensores, trenes, cintas transportadoras, baldosas, etc. Cuando un lector pasa y "ve" una etiqueta RFID, ahí es donde la coloca en el mapa.

5. Matriz en fases

Los arreglos en fase son un enfoque bastante nuevo para localizar etiquetas RFID. La tecnología existe desde hace décadas, principalmente en el negocio de los radares. Una matriz en fase es una antena que consta de múltiples elementos radiantes pequeños dentro de una única carcasa de antena, donde la diferencia de fase de los elementos se controla para permitir que el haz de transmisión se dirija en la dirección deseada. Esto le permite escanear el entorno desde diferentes direcciones en busca de elementos marcados.

Los lectores de matriz en fase bidireccionales aéreos se están volviendo cada vez más populares. Permiten estimar la posición del artículo mediante un único lector montado en el techo, escaneando hacia la izquierda, derecha, atrás y adelante. El lector de techo funciona bien cuando los artículos son grandes y la habitación está bastante vacía. Los estantes y muebles de la habitación pueden provocar reflejos y ecos que afectarán la precisión.

6. Triangulación

Utilizando dos o más lecturas de matriz en fase de escaneo horizontal montadas en la pared, la posición se puede determinar mediante triangulación. También puede utilizar una antena de matriz en fase colocada en una pared para determinar la ubicación si conoce el ángulo y la distancia al elemento. Esta técnica sigue siendo poco común y relativamente cara.

La triangulación basada en rangos es un enfoque más tradicional en el que dos o más lectores encuentran un artículo y pueden estimar la distancia entre el artículo y el lector. Los datos de distancia se pueden utilizar para calcular la ubicación de un elemento. Pero estimar la distancia con RFID no es tan sencillo. El tiempo de vuelo se utiliza comúnmente en RF, pero debido a las pequeñas distancias, la diferencia de tiempo es demasiado pequeña para funcionar con precisión. Usar RSSI también es complicado porque solo funciona de una manera. Si obtiene un RSSI realmente alto, sabrá que el artículo está bastante cerca. Sin embargo, si su RSSI es bajo, el elemento puede estar en cualquier lugar, lejos o cerca.

Determine la ubicación mediante triangulación basada en antenas direccionales y triangulación basada en distancias

7. Robots de inventario

El uso de robótica de inventario para localizar artículos aún no es muy común, pero puede ser una buena solución para el inventario en grandes almacenes y tiendas minoristas. La posición del robot se puede seguir con precisión mediante el plano del piso y el rotador.

y codificadores, lidar y otras tecnologías. Mientras el robot deambula incansablemente, sus antenas pueden detectar elementos etiquetados en cientos de ubicaciones a lo largo de su camino. En el posprocesamiento, la ubicación exacta del artículo se puede calcular a partir de estos puntos de datos. Este método es mejor cuando el objeto no se mueve. Afortunadamente, a los robots no les importa quedarse despiertos toda la noche, lo que permite que las rondas de inventario se completen durante la noche.

8. Rango basado en fases

La medición basada en fases es una técnica que utiliza mediciones de fase retrodispersada. En este método puedes seleccionar un canal y obtener la respuesta de la etiqueta RFID. La respuesta siempre llega en algún momento. A medida que toma el siguiente canal o aumenta la frecuencia, más longitudes de onda encajarán en el camino desde el lector RFID hasta la etiqueta RFID y viceversa, por lo que la fase aumentará. A medida que pasa a números de canales más altos, la fase aumenta (vea la imagen a continuación). La tasa de cambio de fase es relativa a la distancia y, por lo tanto, se puede utilizar para calcular la distancia de una etiqueta RFID. Si la fase crece rápidamente, la etiqueta RFID está muy lejos. Si la fase aumenta lentamente a medida que aumenta la frecuencia, las etiquetas RFID estarán más cerca. Sin embargo, las regulaciones de los canales regionales plantean desafíos a este enfoque.