Lanjutan

Implementasi Berbilang Pembaca

Reka bentuk seni bina berbilang pembaca yang boleh dipercayai untuk persekitaran daya pemprosesan tinggi

Seni Bina Implementasi

Implementasi RFID pengeluaran biasanya melibatkan pelbagai pembaca yang berfungsi secara serentak. Gudang tipikal mungkin mempunyai 4–8 pembaca di pintu dok dan 2–4 bagi setiap talian penghantar — semuanya menyalurkan data ke dalam middleware pusat yang melakukan penyahduplikasian, penapisan, dan menghalakan acara tag ke sistem perniagaan (WMS, ERP, TMS).

Seni bina ini mempunyai tiga lapisan: Edge (pembaca + antena di titik bacaan fizikal), Middleware (pemprosesan acara, penyahduplikasian, logik perniagaan), dan Integrasi (sambungan API ke WMS/ERP/TMS). Lapisan middleware adalah kritikal — ia menukar bacaan tag mentah (EPC + antena + RSSI + timestamp) kepada acara perniagaan yang bermakna seperti 'palet diterima di dok 3' atau 'kotak dimuatkan ke dalam trak B'.

Reka bentuk rangkaian: Setiap pembaca tetap disambungkan melalui Ethernet (pilihan untuk kebolehpercayaan) atau Wi-Fi. Gunakan VLAN khusus untuk trafik RFID bagi mengasingkannya daripada trafik rangkaian umum. Lebar jalur tipikal: 1–5 Mbps bagi setiap pembaca semasa inventori aktif. Pastikan kependaman rangkaian ≤50ms untuk aplikasi masa nyata. Gunakan pemantauan heartbeat untuk mengesan kegagalan pembaca — pembaca yang terputus talian di pintu dok bermakna penghantaran terlepas.

Strategi Penyelarasan Pembaca

Apabila pelbagai pembaca beroperasi dalam jarak dekat, isyarat RF mereka boleh mengganggu antara satu sama lain. Terdapat tiga strategi penyelarasan utama, masing-masing dengan pertukaran (trade-offs):

TDMA (Time Division Multiple Access)

Pembaca bergilir-gilir menghantar dalam slot masa yang ditetapkan. Mudah untuk dilaksanakan melalui penjadualan middleware. Kelemahan: mengurangkan kadar imbasan berkesan secara berkadar — 4 pembaca berkongsi masa bermakna setiap satu mendapat ¼ daripada masa imbasan yang tersedia. Terbaik untuk: implementasi kepadatan rendah dengan 2–3 pembaca bagi setiap zon.

FDMA (Frequency Division)

Setiap pembaca beroperasi pada saluran frekuensi yang berbeza dalam jalur UHF. Memerlukan saluran tersedia yang mencukupi untuk pengasingan. Dengan 10 saluran Vietnam (920–925 MHz), anda boleh menyokong 2–3 pembaca dengan set saluran yang tidak bertindih. Terbaik untuk: kepadatan sederhana dengan kedudukan pembaca tetap.

LBT (Listen Before Talk)

Pembaca mengesan saluran sebelum menghantar. Jika saluran sibuk, pembaca menunggu dan cuba lagi. Ini adalah automatik dan tidak memerlukan penyelarasan middleware. Sesetengah wilayah kawal selia (cth., EU) mewajibkan LBT. Terbaik untuk: persekitaran dinamik di mana pembaca mungkin ditambah atau dialihkan.

Lompatan Frekuensi (FHSS)

Frequency Hopping Spread Spectrum adalah mekanisme pengurusan gangguan utama di wilayah seperti Vietnam (920–925 MHz). Pembaca bertukar saluran dengan pantas semasa pusingan inventori, memastikan walaupun dua pembaca bertembung pada satu saluran, mereka akan berpisah pada lompatan seterusnya.

Konfigurasi FHSS praktikal: Konfigurasikan setiap pembaca dengan channel mask yang menentukan saluran mana yang hendak digunakan. Untuk 2 pembaca bersebelahan, tetapkan mask pelengkap — Pembaca A menggunakan saluran [0, 2, 4, 6, 8] dan Pembaca B menggunakan saluran [1, 3, 5, 7, 9]. Ini menjamin sifar pertindihan. Untuk 3 pembaca, bahagikan kepada kumpulan 3–4 saluran setiap satu.

Kelajuan lompatan saluran adalah penting: lompatan yang lebih pantas mengurangkan kebarangkalian perlanggaran berterusan tetapi menambah overhed. Kebanyakan pembaca melompat selepas setiap pusingan inventori (setiap 100–400ms). Perintah SET_WORKING_FREQUENCY protokol Nextwaves NRN mengkonfigurasi senarai saluran — cth., bait [0, 2, 4, 6, 8, 10] menetapkan saluran 0 hingga 10 dengan jarak 1 MHz.

FHSS Channel Assignment — Adjacent Readers
SET_WORKING_FREQUENCY payload:

2 readers (zero overlap):
  Reader A: [0, 2, 4, 6, 8]   → 920.0, 921.0, 922.0, 923.0, 924.0
  Reader B: [1, 3, 5, 7, 9]   → 920.5, 921.5, 922.5, 923.5, 924.5

3 readers:
  Reader A: [0, 3, 6, 9]      → 920.0, 921.5, 923.0, 924.5
  Reader B: [1, 4, 7, 10]     → 920.5, 922.0, 923.5, 925.0
  Reader C: [2, 5, 8]         → 921.0, 922.5, 924.0

Mod Pembaca Padat (DRM)

Mod Pembaca Padat adalah ciri EPC Gen2 yang direka khusus untuk persekitaran dengan banyak pembaca yang berdekatan (>2 pembaca dalam jarak 3m). DRM menggunakan lebar jalur saluran yang lebih sempit dan respons tag berkod Miller untuk mengurangkan gangguan antara pembaca.

Pertukaran DRM: Mengaktifkan DRM meningkatkan kewujudan bersama berbilang pembaca secara ketara tetapi mengurangkan prestasi pembaca tunggal — lebar jalur yang lebih sempit bermakna daya pemprosesan data yang lebih rendah bagi setiap pembaca. Secara praktikal, pembaca dalam mod DRM menginventori tag kira-kira 20–30% lebih perlahan daripada mod standard, tetapi prestasi peringkat sistem bertambah baik kerana pembaca tidak lagi menyekat satu sama lain.

Bila perlu mengaktifkan DRM: Lebih daripada 2 pembaca dalam jarak 3 meter antara satu sama lain. Pembaca di pintu dok bersebelahan yang boleh 'melihat' tag satu sama lain. Pemasangan runcit lekap siling yang padat. Bila perlu mematikan DRM: Pembaca terpencil dengan jarak >5m. Aplikasi pegang tangan pembaca tunggal. Terowong penghantar dengan perisai RF yang baik.

Mencegah Kebuluran Tag

Kebuluran tag berlaku apabila tag tertentu dalam populasi sentiasa dilangkau semasa pusingan inventori. Ini biasanya berlaku kerana tag yang lebih kuat (lebih dekat dengan antena, berorientasi lebih baik) mendominasi perhatian pembaca, dan tag yang lebih lemah tidak pernah mendapat peluang untuk bertindak balas.

Pengesanan: Pantau nisbah kiraan-tag-unik berbanding jumlah-kiraan-bacaan anda. Jika anda membaca 50 tag unik tetapi mendapat 5000 jumlah bacaan, tag yang kuat sedang dibaca semula 100× manakala tag yang lemah sedang kebuluran. Nisbah yang sihat ialah tag-unik × 3–10 = jumlah bacaan.

Strategi mitigasi: Gunakan nilai Q yang betul (terlalu rendah = perlanggaran menyebabkan tag lemah kalah, terlalu tinggi = pusingan perlahan). Aktifkan kegigihan sesi (S2/S3) supaya tag yang sudah dibaca menjadi senyap. Putar fokus antena dengan menjujukan melalui port antena. Laraskan tahap kuasa untuk mewujudkan liputan yang lebih seragam — kurangkan kuasa pada antena yang menghala ke tag berdekatan, tingkatkan kuasa pada antena yang meliputi kawasan jauh. Gunakan bendera 'target' untuk berselang-seli antara arah inventori A→B dan B→A.

Teknik lanjutan: Laksanakan perintah 'select' untuk membahagikan populasi tag kepada kumpulan dan menginventori setiap kumpulan secara berasingan. Ini amat berkesan untuk populasi bercampur di mana tag peringkat item kecil wujud bersama dengan tag peringkat palet besar.

Corak Deployment Terbukti

Konfigurasi ini telah disahkan dalam deployment pengeluaran dan mewakili amalan terbaik untuk senario biasa.

Portal Pintu Dok

4 antena setiap pintu — 2 pada setiap sisi pada ketinggian 1.5m dan 2.5m, condong 30° ke dalam. Berpolar linear, 30–33 dBm. Sesi S2, Q=6. Kadar bacaan: 99%+ pada muatan palet standard. Kabel: LMR-400 sepanjang ≤8m. Pemasangan: pendakap aluminium dengan standoff 50mm dari bingkai pintu keluli.

Terowong Konveyor

4 antena membulat disusun dalam kotak di sekeliling tali sawat — atas, bawah, kiri, kanan. 25 dBm untuk mengehadkan zon bacaan. Sesi S1 untuk laluan tunggal. Kadar bacaan: 99.5%+ pada unit individu. Jarak: antena 30–40cm dari pusat tali sawat. Lindungi sisi terowong dengan bahan penyerap RF untuk mengelakkan bacaan silang konveyor.

Siling Runcit

Antena membulat dalam jubin siling, dijarakkan 3–4m dalam grid. 20–24 dBm, Sesi S0 untuk kemas kini berterusan. Kadar bacaan: 95%+ untuk item di rak terbuka (lebih rendah untuk item di belakang pembahagi rak logam). Masa kitaran: imbasan penuh kedai setiap 30–60 saat. Sambungkan pembaca melalui PoE Ethernet untuk pendawaian yang dipermudahkan.

Peranti Pegang Tangan Mudah Alih

Sesi S1, Q=4, kuasa sederhana (25 dBm). Gandingkan dengan aplikasi mudah alih untuk pengesahan kiraan masa nyata. Kelajuan berjalan: pergerakan perlahan dan stabil pada 1m/saat untuk hasil terbaik. Halakan pembaca terus ke item, pegang pada jarak 0.5–1m. Dijangkakan: 300–500 bacaan unik seminit dalam persekitaran runcit.