Investigación sobre tecnología de coordinación y redes de lectores RFID UHF

Como todos sabemos, el sistema RFID consta de etiquetas electrónicas (tag), lector (lector) y sistema de gestión de datos. Existen tres tipos de Etiquetas electrónicas RFID: activas, pasivas y semiactivas. Las etiquetas pasivas se caracterizan por su bajo coste y su uso está muy extendido. El alcance de nuestra investigación a continuación es el etiquetado pasivo. Cuando se aplican etiquetas pasivas, se requiere una planificación adecuada para la implementación de lectores. El despliegue de RFID afecta directamente a la cobertura y al efecto de identificación de la red de lectores UHF. Una solución de implementación de lectores razonable y eficaz puede reducir el tiempo de construcción de la red y cubrir completamente el área objetivo; puede reducir la interferencia entre lectores, adaptarse a los cambios de la red y garantizar la velocidad de lectura de toda la red.

La red de lectores tiene las siguientes características:

1. La estructura del sistema de red RFID presenta una grave asimetría. El rendimiento de las etiquetas electrónicas pasivas es relativamente débil y las etiquetas no pueden comunicarse entre sí. Las etiquetas pasivas no pueden enviar señales de comunicación de forma activa y solo pueden comunicarse con el lector mediante retrodispersión. comunicación.

2. El entorno de transmisión inalámbrica en el sistema RFID es bastante complicado. En la mayoría de los casos, el sistema RFID funciona en un ambiente interior y en este momento se debe considerar el efecto de atenuación de trayectorias múltiples. Al mismo tiempo, la distancia típica de comunicación lector-etiqueta es inferior a 10 m, lo que pertenece a la comunicación de corta distancia. Debido a las características esenciales de las señales de radiofrecuencia, y con el fin de asegurar la cobertura, la intersección entre las áreas de identificación del lector es inevitable. Basado en el modelo de optimización de la red celular inalámbrica existente, de acuerdo con las características del sistema RFID, se propone un modelo discreto de implementación de la red de lectores r=(sitio, antena, TIlt, Au), donde TIlt representa el ángulo de inclinación de la antena, Au indica atenuación. En el caso de restricciones de cobertura, restricciones de señal de reflexión de etiquetas, restricciones de costo mínimo y restricciones de interferencia mínima, se utiliza el algoritmo genético para encontrar la solución óptima. Estas referencias no consideran el despliegue de redes de lectores en presencia de lectores portátiles.

El propósito de la coordinación lector-escritor es garantizar los requisitos de comunicación de todo el sistema, principalmente para evitar conflictos lector-escritor y controlar el poder. El conflicto del interrogador se refiere a la interferencia detectada por un interrogador causada por otro interrogador, incluidos dos casos: conflicto de frecuencia del interrogador y conflicto de etiquetas. El conflicto de frecuencia de lectores ocurre cuando dos o más lectores usan la misma frecuencia para comunicarse con etiquetas al mismo tiempo; El conflicto de etiquetas se refiere al conflicto que ocurre cuando dos o más lectores se comunican con una etiqueta al mismo tiempo.

Las características del conflicto lector-escritor son las siguientes: las características de bajo rendimiento de las etiquetas pasivas les impiden desempeñar un papel anticolisión en el proceso de comunicación con múltiples lectores; exacerbado. En la red de lectores, incluidos los lectores portátiles, los conflictos de lectores y las estructuras topológicas cambiantes son características notables, y también son problemas que deben resolverse al estudiar la implementación de la red de lectores desde una perspectiva de desarrollo. Los estudios anteriores sobre implementaciones de redes de lectores generalmente se han centrado en lectores fijos y, por lo tanto, no han considerado mucho la inclusión de lectores móviles. El despliegue de una red de lectores que incluye lectores portátiles implica la cantidad de lectores móviles y fijos, la línea de movimiento y la velocidad de los lectores portátiles, y la topología de los lectores fijos causada por el movimiento de los lectores portátiles. Cambios estructurales, determinación de la cobertura periódica. de lectores portátiles, etc. El control de energía durante la cobertura también es una dirección de investigación para implementaciones de redes de lectores que incluyen lectores portátiles. Los lectores portátiles generalmente dependen de baterías para proporcionar energía, lo que hace que las cuestiones de ahorro de energía sean muy importantes, y el control de energía también puede reducir la interferencia entre lectores.

Coordinación entre lectores UHF

En la actualidad, hay dos tendencias en la mejora de la estructura de la red de lectores: una es que el algoritmo de aprendizaje se basa en una estructura multicapa, lo que no es muy práctico. La función del lector es que los lectores no pueden comunicarse entre sí y dependen del controlador centralizado (sistema) para coordinarse. Para este tipo de red, la coordinación entre lectores es similar a los problemas de asignación de frecuencia y control de potencia en los sistemas celulares inalámbricos. La dirección futura de la investigación es considerar de manera integral los recursos de espectro, tiempo y espacio, y utilizar la optimización combinada de acuerdo con los requisitos de comunicación en aplicaciones prácticas. método para resolverlo.

El otro es mejorar la función del lector, confiando en que el propio lector se coordine entre los lectores. Este tipo de red es similar a la red de sensores y la red ad hoc, podemos r

Referirse a la tecnología de coordinación en estas redes de comunicación, y de acuerdo a las características de la red de lectores RFID, estudiar el uso de métodos distribuidos para resolver el problema de coordinación de lectores. Para el problema del conflicto de etiquetas, debido a las características de las etiquetas pasivas, la solución solo puede ser el acceso múltiple por división de tiempo, es decir, solo un lector con cobertura superpuesta puede leer y escribir etiquetas dentro de la cobertura superpuesta al mismo tiempo. debe tenerse en cuenta en la coordinación del dispositivo.