RFIDベースのガイガーカウントのベストプラクティス

21.2.2020
Expert article

RFIDを使用した迅速なアイテム測位

RFIDベースのガイガーカウントは、製造現場で最も一般的なRFIDアプリケーションの1つです。この記事では、社内のRFID専門家が、クラス最高のプラクティスガイガーカウントの作成方法と、より技術的な観点からその理由を説明します。


多くのモバイルRFIDリーダーは、タグ検索用のソフトウェアが搭載されています。簡単に言うと、個々のタグの位置を特定するソフトウェアを意味し、「ガイガーカウント」という名前は、RFIDリーダーが検索されたタグに近づくと表示されるカチカチという音に由来します。RFIDリーダーが検索されたタグに近づくと、カチカチという音が速くなります。 ガイガーカウントのアイデアは、ハンドヘルドデバイスの助けを借りて、密集した環境で特定のタグを見つけることです。これを行うには、すべての関連アイテムにアイテムレベルでタグを付ける必要があります。ガイガーカウントは、たとえば、店舗で特定サイズの特定のシャツを検索したり、倉庫で不足している段ボール箱を検索したりするために使用されます。

ガイガーカウントの一般的な環境は、製造現場と倉庫です。

ガイガーカウントの基本

簡単に言えば、ガイガーカウントとは、タグの「RSSI値」を使用して、タグがリーダーから近いか遠いかを判断し、これをRFIDデバイスのユーザーに示すことを意味します。ただし、他のRF環境と同様に、トランシーバーがRFエネルギーをより多く放射するほど、タグから受信する信号強度は高くなります。したがって、RSSI値に加えて、優れたガイガーカウントアプリケーションには計算に出力パワーを追加する必要があります。次に、RSSI値と出力電力を使用して結果を最適化する方法を提案します。最後に、ガイガーカウント用のアプリケーションの構築方法について説明します。

リーダーが「最高」のRSSI値を受信したときに、電波出力を下げて、同じ信号強度を受信しているかどうかを確認するために、電波出力を考慮する必要があります。その場合、電波出力が設定可能な最低値になるか、RSSI値が減少し始めるまで、電力を下げ続けます。RSSI値が十分に低くなった場合、アプリケーションは電波出力を増やす必要があります。低出力でも信号強度が上昇する場合は、タグが実際にリーダーに近いと仮定するのが妥当です。

ほとんどのデバイスにはアンテナモードが1つしかないため、上記の方法はガイガーカウントを実行する最も一般的な方法です。デバイスに近接および円偏波アンテナモードを含む複数のアンテナモードがある場合、追加のアンテナはより高い精度でタグの近接を判断できます。このような端末を使用する場合、アプリケーションは出力を監視でき、出力が十分に低く、RSSIが特定のレベルのままの場合、リーダーは読み取り範囲の短いアンテナに切り替えることができます。

ガイガーカウントアプリケーションの構築方法

1)見つけたいEPCコードを使用して、選択したパラメーターでインベントリを実行します。すべてのクエリに応答するタグが必要なので、セッション0を使用します。

  • 選択パラメータを含むインベントリにより、指定されたバンクおよびビットアドレスのメモリに特定のビットパターンのみを持つタグにタグの数を制限できます。
  • セッション値が調整可能であっても、ガイガーカウントを実行する際の唯一のオプションはセッション0です。

a)上記の手順の後にタグが表示された場合、タグからRSSIを取得して「バッファリング」します。つまり、たとえば最後に受信した5つのRSSI値の平均値を計算します。

b)タグが表示されない場合、スケールされたRSSI値0をバッファリングして、タグが表示されなかったことを示します。

c)受信したRSSIに基づいて平均値を計算します。

  1. 平均RSSI値が「最大」RSSI範囲(たとえば70~100%)にある場合は、出力電力を1dBm下げます。
  2. 平均RSSI値が「低」RSSI範囲(たとえば0~40%)にある場合は、出力電力を1dBm上げます。

2) 「ガイガーカウント」スレッドが上記を実行中、UIスレッドには たとえば、100ミリ秒ごとにカチカチ音を立て、ガイガービープ音とその他のUI関連タスクを更新するタイマーが必要です。

a)タイマーに加えて、ビープ音も別のスレッドで表示され、「ビープ音」スレッドに必要な音を生成するように伝えるイベントをタイマティックにリセットさせます。

  1. このようなイベントを受信すると、「ビープ音」スレッドは、ビープ音の間隔と頻度を操作するために、受信したRSSIの平均値を使用する必要があります。
  2. また多かれ少なかれ好みの問題ですが、それぞれの可能な値がどの種類のビープ音を生成すべきかです。例えば。 タグが表示されると1568Hzの周波数のビープ音が、表示されないと1046Hzのビープ音が生成されます。各ビープ音の長さと間隔は、受信した平均RSSI値によって定義できます。つまり、100%=間隔なしの100ミリ秒のビープ音、100%未満の場合は(250-平均rssi値)ms間隔の50ミリ秒のビープ音です。

ガイガーカウント用RFIDリーダー

市場で入手可能なほとんどのモバイルRFIDリーダーには、タグ検索ソフトウェアを実装できます。特定のタグの位置を特定する際の精度を最大化するには、モバイルRFIDリーダーのアンテナビームをできるだけ狭くする必要があります。市場に出回っている多くのRFIDリーダーには無指向性アンテナビームが装備されているため、アプリケーションソフトウェアはアンテナビームを制御する必要があります。

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