UHF RFID-lugejate võrgu- ja koordineerimistehnoloogia uuringud

Nagu me kõik teame, koosneb RFID-süsteem elektroonilistest siltidest (silt), lugejast (lugeja) ja andmehaldussüsteemist. RFID-elektroonilisi silte on kolme tüüpi: aktiivsed, passiivsed ja poolaktiivsed. Passiivseid silte iseloomustab madal hind ja need on laialdaselt kasutusel. Meie alljärgneva uuringu ulatus on passiivne märgistamine. Passiivsete siltide rakendamisel on lugejate paigutamiseks vaja korralikku planeerimist. RFID-i paigutamine mõjutab otseselt UHF-lugerivõrgu leviala ja identifitseerimisefekti. Mõistlik ja tõhus lugejate paigutamise lahendus võib lühendada võrgu ehitusaega ja katta sihtala täielikult; see võib vähendada lugejate vahelisi häireid, kohaneda võrgu muutustega ja tagada kogu võrgu lugemiskiiruse.

Lugejate võrgustamisel on järgmised omadused:

1. RFID-võrgusüsteemi struktuuril on tõsine asümmeetria. Passiivsete elektrooniliste siltide jõudlus on suhteliselt nõrk ja sildid ei saa omavahel suhelda. Passiivsed sildid ei saa aktiivselt sidesignaale saata ja saavad lugejaga suhelda ainult tagasihajumise kaudu.

2. RFID-süsteemi traadita edastuskeskkond on üsna keeruline. Enamasti töötab RFID-süsteem sisekeskkonnas ja sel ajal tuleb arvestada mitmeteelise sumbumise efektiga. Samal ajal on lugeja ja sildi vahelise suhtluse tüüpiline kaugus alla 10 m, mis kuulub lühikese vahemaa sidele. Raadiosagedussignaalide oluliste omaduste tõttu ja leviala tagamiseks on lugeja identifitseerimisalade vaheline lõikumine vältimatu. Olemasoleva traadita mobiilsidevõrgu optimeerimismudeli põhjal pakutakse RFID-süsteemi omaduste kohaselt välja lugejavõrgu paigutuse diskreetne mudel r=(koht, antenn, TIlt, Au), kus TIlt tähistab antenni kaldenurka ja Au tähistab sumbumist. Leviala piirangute, sildi peegeldussignaali piirangute, minimaalsete kulude piirangute ja minimaalsete interferentsi piirangute korral kasutatakse optimaalse lahenduse leidmiseks geneetilist algoritmi. Need viited ei arvesta lugejavõrkude paigutusega pihuarvutite olemasolul.

Lugeja-kirjutaja koordineerimise eesmärk on tagada kogu süsteemi kommunikatsiooninõuded, peamiselt lugeja-kirjutaja konfliktide vältimiseks ja kontrollivõimsuse kontrollimiseks. Küsitluskonflikt viitab ühe päringuseadme tuvastatud interferentsile, mille põhjustab teine päringuseade, sealhulgas kaks juhtumit: päringuseadme sageduskonflikt ja siltide konflikt. Lugeja sageduskonflikt tekib siis, kui kaks või enam lugejat kasutavad siltidega samal ajal suhtlemiseks sama sagedust; siltide konflikt viitab konfliktile, mis tekib siis, kui kaks või enam lugejat suhtlevad sildiga samal ajal.

Lugeja-kirjutaja konflikti omadused on järgmised: passiivsete siltide madala jõudlusega omadused ei võimalda neil mitme lugejaga suhtlemisel kokkupõrkevastast rolli mängida; süvenevad. Lugemisvõrgus, sealhulgas pihuarvutites, on lugejate konfliktid ja muutuvad topoloogilised struktuurid märkimisväärsed tunnused ning need on ka probleemid, mis tuleb lahendada lugejavõrgu juurutamise uurimisel arendusperspektiivist. Varasemad lugejavõrgu juurutamise uuringud on üldiselt keskendunud statsionaarsetele lugejatele ja seetõttu pole mobiilsete lugejate kaasamist eriti kaalutud. Käeshoitavaid lugejaid sisaldava lugejavõrgu juurutamine hõlmab mobiilsete ja fikseeritud lugejate arvu, pihulugejate liikumissuunda ja -kiirust ning fikseeritud lugejate topoloogiat, mis on põhjustatud pihulugejate liikumisest. Struktuurimuutused, pihulugejate perioodilise katvuse määramine jne. Võimsuse reguleerimine katvuse ajal on samuti uurimissuund pihulugejaid sisaldavate lugejavõrgu juurutamisel. Käeshoitavad lugejad toidavad energiat üldiselt akudelt, mistõttu on energiasäästu küsimused väga olulised, ja võimsuse reguleerimine võib vähendada ka lugejate vahelisi häireid.

UHF-lugejate vaheline koordineerimine

Praegu on lugejavõrgu struktuuri täiustamisel kaks suundumust: üks on see, et õppealgoritm põhineb mitmekihilisel struktuuril, mis pole eriti praktiline. Lugeja funktsioon ei saa lugejatega omavahel suhelda, vaid tugineb koordineerimiseks tsentraliseeritud kontrollerile (süsteemile). Sellise võrgu puhul on lugejate vaheline koordineerimine sarnane traadita mobiilsidesüsteemide sagedusjaotuse ja võimsuse juhtimise probleemidega. Tuleviku uurimissuund on spektri-, aja- ja ruumiressursside põhjalik kaalumine ning kombinatsioonide optimeerimise kasutamine vastavalt praktiliste rakenduste kommunikatsiooninõuetele selle lahendamiseks.

SeeTeine võimalus on lugeja funktsiooni täiustamine, tuginedes lugeja enda peale lugejate omavahelise koordineerimise osas. Selline võrk sarnaneb andurivõrgu ja ad hoc võrguga ning võime viidata nende sidevõrkude koordineerimistehnoloogiale ja vastavalt RFID-lugerivõrgu omadustele uurida hajutatud meetodite kasutamist lugeja koordineerimise probleemi lahendamiseks. Siltide konflikti probleemi puhul saab passiivsete siltide omaduste tõttu lahenduseks olla ainult ajajaotusega mitmekordne juurdepääs, st ainult üks kattuva levialaga lugeja saab samaaegselt kattuva leviala piires silte lugeda ja kirjutada. Seda tuleb seadme koordineerimisel arvesse võtta.