Avansert

Distribusjon av flere lesere

Design pålitelige arkitekturer for flere lesere i miljøer med høy gjennomstrømning

Distribusjonsarkitektur

Produksjonsdistribusjoner av RFID involverer vanligvis flere lesere som samarbeider. Et typisk lager kan ha 4–8 lesere ved lasteporter og 2–4 per transportbånd – alle sender data til en sentral middleware som dedupliserer, filtrerer og ruter tag-hendelser til forretningssystemer (WMS, ERP, TMS).

Arkitekturen har tre lag: Edge (lesere + antenner ved fysiske lesepunkter), Middleware (hendelsesbehandling, deduplisering, forretningslogikk) og Integrasjon (API-tilkoblinger til WMS/ERP/TMS). Middleware-laget er kritisk – det transformerer rå tag-lesinger (EPC + antenne + RSSI + tidsstempel) til meningsfulle forretningshendelser som «pall mottatt ved port 3» eller «eske lastet på lastebil B».

Nettverksdesign: Hver fastmontert leser kobles til via Ethernet (foretrukket for pålitelighet) eller Wi-Fi. Bruk et dedikert VLAN for RFID-trafikk for å isolere den fra generell nettverkstrafikk. Typisk båndbredde: 1–5 Mbps per leser under aktiv inventering. Sørg for ≤50ms nettverksforsinkelse for sanntidsapplikasjoner. Bruk heartbeat-overvåking for å oppdage leserfeil – en leser som går offline ved en lasteport betyr tapte forsendelser.

Strategier for koordinering av lesere

Når flere lesere opererer i nærheten av hverandre, kan RF-signalene deres forstyrre hverandre. Det finnes tre primære koordineringsstrategier, hver med sine fordeler og ulemper:

TDMA (Time Division Multiple Access)

Lesere bytter på å sende i tildelte tidsluker. Enkelt å implementere via middleware-planlegging. Ulempe: reduserer den effektive skannehastigheten proporsjonalt – 4 lesere som deler tid betyr at hver får ¼ av den tilgjengelige skannetiden. Best for: lavtetthetsdistribusjoner med 2–3 lesere per sone.

FDMA (Frequency Division)

Hver leser opererer på forskjellige frekvenskanaler innenfor UHF-båndet. Krever nok tilgjengelige kanaler for separasjon. Med Vietnams 10 kanaler (920–925 MHz) kan du støtte 2–3 lesere med kanaler som ikke overlapper. Best for: moderat tetthet med faste leserposisjoner.

LBT (Listen Before Talk)

Lesere sjekker kanalen før de sender. Hvis kanalen er opptatt, venter leseren og prøver igjen. Dette er automatisk og krever ingen koordinering fra middleware. Enkelte regulatoriske regioner (f.eks. EU) påbyr LBT. Best for: dynamiske miljøer der lesere kan bli lagt til eller flyttet.

Frekvenshopping (FHSS)

Frequency Hopping Spread Spectrum er den primære mekanismen for håndtering av interferens i regioner som Vietnam (920–925 MHz). Leseren bytter raskt mellom kanaler under inventeringsrunder, noe som sikrer at selv om to lesere kolliderer på én kanal, vil de skilles ved neste hopp.

Praktisk FHSS-konfigurasjon: Konfigurer hver leser med en kanalmaske som definerer hvilke kanaler som skal brukes. For 2 tilstøtende lesere, tildel komplementære masker – Leser A bruker kanalene [0, 2, 4, 6, 8] og Leser B bruker kanalene [1, 3, 5, 7, 9]. Dette garanterer null overlapp. For 3 lesere, del inn i grupper på 3–4 kanaler hver.

Hastighet på kanalhopping er viktig: raskere hopping reduserer sannsynligheten for vedvarende kollisjoner, men gir mer overhead. De fleste lesere hopper etter hver inventarrunde (hvert 100–400 ms). NRN-protokollens SET_WORKING_FREQUENCY-kommando konfigurerer kanallisten — f.eks. setter bytene [0, 2, 4, 6, 8, 10] kanalene 0 til 10 med 1 MHz avstand.

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

Dense Reader Mode (DRM)

Dense Reader Mode er en EPC Gen2-funksjon spesielt designet for miljøer med mange tettplasserte lesere (>2 lesere innenfor 3 m). DRM bruker smalere kanalbredde og Miller-kodede tag-responser for å redusere interferens mellom lesere.

DRM-avveininger: Aktivering av DRM forbedrer sameksistens mellom flere lesere betydelig, men reduserer ytelsen for enkeltlesere — den smalere båndbredden betyr lavere datagjennomstrømning per leser. I praksis vil en leser i DRM-modus inventere tager omtrent 20–30 % tregere enn i standardmodus, men ytelsen på systemnivå forbedres fordi leserne ikke lenger blokkerer hverandre.

Når DRM bør aktiveres: Mer enn 2 lesere innenfor 3 meter fra hverandre. Lesere ved tilstøtende lasteporter som kan «se» hverandres tager. Tette takmonterte installasjoner i detaljhandel. Når DRM bør være av: Isolerte lesere med >5 m avstand. Håndholdte applikasjoner med én leser. Transportbånd-tunneler med god RF-skjerming.

Forebygge tag-sult (Tag Starvation)

Tag-sult oppstår når visse tager i en populasjon konsekvent blir hoppet over under inventarrunder. Dette skjer vanligvis fordi sterkere tager (nærmere antennen, bedre orientert) dominerer leserens oppmerksomhet, og svakere tager aldri får sjansen til å svare.

Deteksjon: Overvåk forholdet mellom antall unike tager og totalt antall lesinger. Hvis du leser 50 unike tager, men får 5000 lesinger totalt, blir de sterke tagene lest 100 ganger mens de svake tagene sulter. Et sunt forhold er unike tager × 3–10 = totale lesinger.

Tiltak: Bruk riktig Q-verdi (for lav = kollisjoner gjør at svake tager taper, for høy = trege runder). Aktiver sesjons-persistens (S2/S3) slik at tager som allerede er lest blir stille. Roter antennefokus ved å sekvensere gjennom antenneportene. Juster effektnivåer for å skape mer ensartet dekning — reduser effekten på antenner som peker mot nærliggende tager, øk effekten på antenner som dekker fjerne områder. Bruk «target»-flagget for å veksle mellom inventarretningene A→B og B→A.

Avansert teknikk: Implementer «select»-kommandoer for å dele opp tag-populasjonen i grupper og inventere hver gruppe separat. Dette er spesielt effektivt for blandede populasjoner der små tager på varenivå eksisterer sammen med store tager på pallenivå.

Dokumenterte distribusjonsmønstre

Disse konfigurasjonene er validert i produksjonsmiljøer og representerer beste praksis for vanlige scenarier.

Lasteport-portal

4 antenner per dør — 2 på hver side i 1,5 m og 2,5 m høyde, vinklet 30° innover. Lineært polarisert, 30–33 dBm. Sesjon S2, Q=6. Leserate: 99 %+ på standard pallelast. Kabel: LMR-400 strekk ≤8 m. Montering: aluminiumsbraketter med 50 mm avstandsstykker fra dørkarm i stål.

Transportbåndtunnel

4 sirkulære antenner arrangert i en boks rundt båndet — topp, bunn, venstre, høyre. 25 dBm for å begrense lesesonen. Sesjon S1 for enkeltpassering. Leserate: 99,5 %+ på individuelle esker. Avstand: antenner 30–40 cm fra midten av båndet. Skjerm tunnelsidene med RF-absorberende materiale for å forhindre lesing på tvers av transportbånd.

Butikktak

Sirkulære antenner i takplater, plassert med 3–4 m mellomrom i et rutenett. 20–24 dBm, Sesjon S0 for kontinuerlige oppdateringer. Leserate: 95 %+ for varer i åpne hyller (lavere for varer bak hylledelere av metall). Syklustid: full butikkskanning hvert 30.–60. sekund. Koble til lesere via PoE Ethernet for forenklet kabling.

Mobil håndholdt

Sesjon S1, Q=4, moderat effekt (25 dBm). Par med mobilapp for sanntidsverifisering av antall. Ganghastighet: langsomme, jevne bevegelser i 1 m/sek for best resultat. Pek leseren direkte mot varene, hold den 0,5–1 m unna. Forventet: 300–500 unike lesinger per minutt i butikkmiljø.