Khi các công nghệ nhận dạng và nhận dạng tần số vô tuyến (RF) mới xuất hiện, sự khác biệt giữa danh sách tùy chọn ngày càng tăng trở nên bối rối đối với người sử dụng và doanh nghiệp.
Giải mã công nghệ nào phù hợp với tổ chức, ứng dụng và case study của bạn có thể khó khăn. Thông thường, những người chịu trách nhiệm cải thiện năng suất, sử dụng tài sản, quản lý an toàn hoặc các số liệu hoạt động chính khác đã nghe nói rằng công nghệ nhận dạng RF hoặc nhận thức vị trí có thể giúp ích, nhưng họ không chắc bắt đầu từ đâu.
Dưới đây là một số nguyên tắc cơ bản đơn giản về Nhận dạng tần số vô tuyến (RFID) và Hệ thống định vị thời gian thực (RTLS) và cách chúng có thể phối hợp với nhau để giúp bạn bắt đầu hành trình sử dụng công nghệ RF để cải thiện hiệu suất hoạt động của tổ chức.
Công nghệ RFID
Công nghệ RFID hoạt động bằng cách phát hiện các trường điện từ được truyền bởi các thẻ tag điện tử nhỏ gắn vào các vật thể. Có hai loại RFID chính – RFID thụ động, không có pin trong thẻ tag và Active RFID, có pin trong thẻ.
Các ứng dụng RFID phổ biến nhất sử dụng các đầu đọc được gắn ở các vị trí cố định để phát hiện các thẻ tag khi chúng di chuyển trong phạm vi phát hiện hoặc quét của đầu đọc. Đầu đọc / máy quét cầm tay di động cũng có thể được sử dụng để đọc thẻ tag RFID. Thông thường, ý định, như từ viết tắt ngụ ý, là để xác định một đối tượng; Nó là gì, số SKU là gì, số sê-ri là gì, có bao nhiêu vật phẩm trong hộp, v.v.
Tùy thuộc vào số lượng và vị trí của ngưởi đọc , một số thông tin nhận biết vị trí chung về đối tượng được gắn thẻ tag có thể được lấy từ quá trình quét RFID. Nếu có một số nhận thức về vị trí, thông tin thường không hiện tại (thời gian thực) và đại diện cho vị trí được biết đến cuối cùng của đối tượng được gắn thẻ, nghĩa là vị trí chung của đối tượng trong lần truyền cuối cùng được nhận từ thẻ tag của nó.
RFID passive
Công nghệ RFID passive sử dụng các thẻ tag không được cấp nguồn, không có pin trong thẻ. Điều này làm cho các thẻ tag rất rẻ để sản xuất và loại bỏ bất kỳ mối quan tâm về tuổi thọ pin hoặc sạc pin. Thẻ tag passive cũng có thể rất mỏng hoặc nhỏ, cho phép chúng được nhúng với các sản phẩm, nếu các vật liệu trong suốt RF. Dưới đây, các thẻ tag passive có sẵn trong nhiều dải tần tương ứng với các dải đọc cho phép nhiều ứng dụng khác nhau.
| Tần số | Phạm vi đọc điển hình (thay đổi) | Ứng dụng ví dụ | |
| Tần số thấp (LF) | 125 – 134 KHz | 5 feet trở xuống | Xe di chuyển |
| Tần số cao (HF) & Trường gần (NFC) | 13,56 MHz | 3 feet trở xuống | Kiểm soát truy cập |
| Tần số siêu cao (UHF) | 865 – 960 MHz | 30 feet trở xuống | Quản lý tài sản |
Khi thẻ tag RFID passive di chuyển đến gần đầu đọc RFID liên quan, mạch thẻ tag tạo ra phản hồi đối với trường điện từ được đọc bởi đầu đọc. Cùng một người đọc, hoặc có khả năng là những người đọc gần đó, sau đó chọn tín hiệu từ thẻ tag đăng ký số sê-ri của thẻ tag và liên kết sự hiện diện của thẻ tag với trình đọc đó. Thẻ tag passive chỉ có thể tạo tín hiệu và được phát hiện khi ở gần đầu đọc năng lượng. Tất cả những lần khác, họ im lặng / chết và ở một vị trí không xác định.
RFID Active
Công nghệ RFID Active sử dụng các thẻ tag được cung cấp bởi pin. Nguồn năng lượng bên trong này cho phép các thẻ tag truyền khoảng cách xa hơn và người đọc không phải truyền trường điện từ để cung cấp năng lượng cho các thẻ.
Bộ phản hồi – Thẻ tag transponder hoạt động chỉ truyền sau khi nhận được tín hiệu kích hoạt từ đầu đọc. Điều này cho phép thẻ tag im lặng hầu hết thời gian kéo dài đáng kể thời lượng pin.
Beacons – Nhanh nhẹn đèn hiệu thẻ tag truyền trên một khoảng đều đặn. Điều này phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi khả năng hiển thị liên tục hơn của hoạt động đối tượng được gắn thẻ. Tùy thuộc vào ứng dụng, mức năng lượng truyền thẻ tag có thể cần phải giảm để tiết kiệm pin, dẫn đến giảm khoảng cách đọc.
Một số tần số thẻ tag hoạt động phổ biến và các ứng dụng ví dụ được hiển thị bên dưới.
| Tần số | Phạm vi đọc điển hình (thay đổi) | Ứng dụng ví dụ | |
| Tần số rất cao (VHF) | 433 MHz | 1.500 feet trở xuống | Theo dõi container |
| Tần số siêu cao (UHF) | 915 MHz | 3 feet trở xuống | Hậu cần |
| Tần số siêu cao (SHF) | 2,45 GHz | 300 feet trở xuống | Vị trí tài sản |
Thẻ tag RFID hoạt động gửi tín hiệu cứ sau vài giây hoặc vài phút tùy thuộc vào tần suất cập nhật được yêu cầu để đáp ứng nhu cầu của ứng dụng. Khi một hoặc nhiều người đọc nghe thấy một thẻ, thẻ tag được xác định là ở gần đầu đọc hoặc đầu đọc và cho phép hệ thống đăng ký sự hiện diện của thẻ tag và đối tượng liên quan.
Công nghệ RTLS
Với cả công nghệ RFID passive và active, hệ thống nhận thức được sự hiện diện hay vắng mặt của thẻ tag đối với người đọc hoặc nhóm ngưởi đọc nghe thấy thẻ tag hoặc đã nghe thấy nó. Việc xác định vị trí của thẻ tag được giới hạn trong các kết quả, chẳng hạn như:
- Thẻ tag A1 ở đâu đó gần Reader 17 ở cuối Phòng 12.
- Thẻ tag B2 được chuyển giữa Reader 6 và Reader 7 ở cửa vào Phòng 37, nhưng hiện tại im lặng.
- Tag C8 đã không được nghe trong 4 giờ.
Ngược lại, RTLS hoặc Hệ thống định vị thời gian thực cho phép bạn biết liên tục vị trí của thẻ tag theo thời gian thực, với độ chính xác của vị trí dao động từ cm đến mét, tùy thuộc vào công nghệ RTLS cụ thể được sử dụng. Ví dụ về một số công nghệ RTLS dựa trên RF được hiển thị bên dưới. Sự khác biệt chính là ở tần số hoặc băng tần và các đặc tính tín hiệu RF khác của thẻ tag và đầu đọc được sử dụng. Một số hệ thống RTLS, chẳng hạn như các hệ thống do PLUS phát triển, có thể nhận và xử lý luồng dữ liệu vị trí từ nhiều nguồn cảm biến RTLS, thậm chí không nhất thiết phải dựa trên RF.
Ví dụ về dữ liệu vị trí RTLS:
- Bluetooth®
- Zigbee®
- Grid (thay đổi)
- WiFi (thời gian thường xuyên)
- WiFi – FTM (đo thời gian tốt)
- Siêu băng rộng (UWB)
- GPS
- Di động
Các thành phần khác nhau của công nghệ RTLS bao gồm Wi-Fi , siêu âm, Bluetooth, siêu băng rộng ( UWB ), ZigBee , hồng ngoại thế hệ thứ. Một vấn đề khi sử dụng RFID là người dùng không thể xác định xem sản phẩm nằm ở bên trái hay bên phải của tường hay không, vì tín hiệu tần số vô tuyến không thể xuyên qua sàn, tường hoặc trần nhà. Công nghệ hồng ngoại, để hoạt động hoàn hảo, cần một đường ngắm rõ ràng, vì bất kỳ trở ngại nào trong lĩnh vực thị giác đều có thể chặn tín hiệu, do đó dẫn đến kết quả hơi bị sai lệch. Để có được kết quả cải thiện, hồng ngoại có thể được kết hợp với RFID hoạt động để công nghệ có thể đọc xuyên tường và các chướng ngại vật khác.
Cả hai công nghệ được thảo luận ở trên là những cách tuyệt vời để hỗ trợ trong việc xác định vị trí của một đối tượng hoặc người. Mặc dù RTLS không cần can thiệp và quản lý để thực hiện đọc vị trí tự động để đưa ra vị trí chính xác của các cá nhân hoặc đối tượng, mặt khác, RFID sẽ phát hiện nếu một đối tượng được gắn thẻ đã đi qua một điểm trạm thu phát đặt cố định.
Smart Industry is a Technology Consulting Service, Industrial Marketing Service provide information resource created to accelerate the ongoing digital transformation of manufacturing and related industries, as represented by the convergence of information and operational technologies and industrywide movements such as the Industrial Internet of Things (IIoT), big data analytics and AI.