RFID для отслеживания имущества в помещении

Как работает RFID

Система RFID — RFID расшифровывается как «радиочастотная идентификация» — состоит из двух компонентов: транспондера (или метки), содержащего данные, которые можно считывать по радиочастоте, и считывателя, который может считывать данные транспондера.

Индуктивная связь

Индуктивная связь существовала с первых дней RFID, когда системы включали громоздкие метки со сложными антенными механизмами, которые использовались для отслеживания крупных объектов (например, автомобилей или крупного рогатого скота). Метка с индуктивной связью извлекает энергию из магнитного поля, создаваемого считывателем, и модулирует его. Считыватель измеряет возмущение по тегу и декодирует его как данные. Магнитные поля, используемые в этих системах, быстро ослабевают, что обеспечивает индуктивную связь в эффективном диапазоне от 1 см до 1 м.

Емкостная связь

Системы емкостной связи были созданы для снижения стоимости и размера RFID, когда большие индуктивные системы были единственным вариантом на рынке. Они используют проводящие участки как на считывателе, так и на метке для формирования конденсатора и передачи данных путем изменения емкости цепи. Эти системы расположены на очень близком расстоянии — 1 см — и ориентация патчей имеет значение, поэтому типичным приложением будет удостоверение личности, которое необходимо вставить в считывающее устройство. По мере сокращения индуктивных цепей сокращался и рынок более ограниченных емкостных систем. Действительно, сегодня большинство систем RFID используют ту или иную версию индуктивной связи. Однако они по-прежнему ограничены быстрым падением силы магнитных полей на расстоянии. Для надежного достижения большей дальности RFID-системы должны использовать высокочастотные сигналы и полагаться на электрическую сторону электромагнитного сигнала.

Емкостная связь

В связи с обратным рассеянием используется считыватель, который посылает УВЧ- или микроволновый сигнал, который попадает на метку, а затем считывает узоры в отраженной энергии. Является ли увеличенный диапазон преимуществом или недостатком, зависит, конечно, от приложений. Сканируете поддоны, когда они проходят через большие складские ворота? Здорово. Отпирание дверей или распространение платежной информации? Наверное, менее желательно.

Типы RFID-меток

Рынок RFID разграничивает системы в зависимости от того, как питаются RFID-метки. Доступность встроенного питания метки влияет на ее размер, цену, дальность считывания и возможность поддержки дополнительных датчиков. 

Пассивные теги

Пассивные метки не имеют внутреннего источника питания. Они работают, перекачивая часть мощности сигнала следователя, чтобы модулировать его ответ. Это позволяет им быть дешевыми, прочными и бесшумными (в радиодиапазоне). Не имея постоянной энергии, они не могут содержать энергозависимую память, то есть их нельзя использовать для записи и хранения данных датчиков. Они имеют меньший радиус действия, чем альтернативы с питанием, и требуют высокой мощности и высокой стоимости считывателей.

Полупассивные теги

Полупассивные имеют встроенную батарею. Как и пассивные метки, они передают данные только при наличии сигнала считывателя. Аккумулятор может питать как датчик, так и антенну. Антенна с питанием позволяет большему количеству сигнала отражаться обратно к считывателю, что обеспечивает больший радиус действия, чем полностью пассивные метки. Они крупнее и дороже, чем пассивные метки, и имеют ограниченный срок службы батареи.

Активные теги

Активные метки имеют локальный источник питания  и передают свой собственный сигнал. Несмотря на свою маркетинговую этикетку, технически это не устройства RFID, поскольку они не зависят от приема и модуляции сигнала считывателя. С точки зрения операций это различие, вероятно, не так уж важно, поэтому мы следим за рынком и включаем их сюда. По сравнению с пассивными и полупассивными метками активные метки имеют значительно больший радиус действия (до 1 км), а также увеличенный объем памяти, размер и стоимость, а также могут работать с более слабыми считывателями.

Отслеживание активов с помощью RFID

Прежде чем оценивать достоинства RFID как технологии отслеживания активов, нам необходимо уточнить, что мы подразумеваем под «отслеживанием». RFID с момента своего создания использовался для отслеживания активов в виде электронных таблиц. Это позволяет легко идентифицировать и регистрировать, какие отслеживаемые предметы находятся поблизости. Если ваша цель состоит в том, чтобы убедиться, что все вагоны поезда, которые прошли через ворота А, также прошли через ворота В, или чтобы сотрудник проник в здание, то RFID — это хорошо проверенное решение.

В таких приложениях RFID напрямую конкурирует со штрих-кодами или QR-кодами. Он предлагает очевидное преимущество в том, что его можно прочитать на расстоянии. Активные или полуактивные RFID-метки могут предоставить ценную информацию о датчиках. С другой стороны, пассивные считыватели очень дороги, а активные метки дороги и имеют ограниченный срок службы.

Более сложным типом отслеживания является знание местоположения отслеживаемого актива (почти) в реальном времени. Хотя это относительно недавнее приложение для RFID, на рынке уже есть немало коммерческих решений.

Принцип работы этих систем разный. Некоторые системы используют RFID исключительно для идентификации объекта, а для измерения дальности используют другую технологию. Те, кто полагается исключительно на RFID, почти исключительно используют активные метки RFID. Есть интересные исследования, в которых используются пассивные RFID-метки, но стоимость пассивных считывателей и малая дальность действия этих систем делают их коммерчески недоступными. 

Системы определения местоположения в реальном времени (RTLS), использующие активные метки RFID, ведут себя аналогично конкурирующим технологиям — Bluetooth, Bluetooth Low-Energy (BLE), WiFi, Ultrasonic и Ultra-Wideband (UWB). Версии RFID в значительной степени основаны на системе LANDMARC, которая определяет местоположение путем сравнения силы принятого сигнала (RSS) сигналов активной метки с RSS эталонных меток с известным местоположением.

Активный RFID имеет гораздо больший радиус действия, чем BLE. Он способен преодолевать километр на открытом воздухе по сравнению с 80 метрами у BLE. Это менее важно в закрытых помещениях с препятствиями ( например  , стенами или полом), но на складах или в амбарах активный диапазон RFID может позволить предприятиям обойтись меньшим количеством считывателей, сократив расходы и уменьшив потенциальные точки отказа.

Проблемы и решение

RFID как решение для отслеживания имеет несколько недостатков. Как и все решения на основе RF / RSSI, он страдает от просачивания. Поскольку РЧ-сигналы могут проникать сквозь стены, становится трудно определить, из какой комнаты идет передача. Широкая полоса пропускания, используемая активными трекерами, особенно трекерами дальнего действия, сильно подвержена помехам. И, по сравнению с BLE, и метки, и считыватели очень дорогие.

RFID находит наибольший успех как часть гибридной системы. Он обеспечивает надежную идентификацию, которая может дополнять системы, которые полагаются на ультразвуковую, инфракрасную или сверхширокополосную информацию о местоположении.

Заключение

В настоящее время технология RFID не способна предоставить автономное решение для позиционирования внутри помещений. Однако, как часть мультитехнологической системы, RFID привносит в позиционирование внутри помещений свою многолетнюю историю надежной идентификацией, например при использовании систем контроля доступа (СКУД).

Подробнее ознакомиться со всеми технологиями поддерживаемыми платформой для позиционирования Indoors Navigation Platform вы можете на нашем сайте.

Технология внутренней навигации с дополненной реальностью соединяет продавцов с покупателями

Технологии стимулируют инновации, и для большинства розничных компаний девиз «Преобразуйся или умри» по-прежнему актуален. Ритейлеры всегда экспериментируют с последними техническими инновациями, чтобы изменить качество обслуживания клиентов и изменить их ожидания как в обычных магазинах, так и в Интернете.

Технология дополненной реальности (AR) уже много лет используется в розничной торговле , в основном для продажи товаров по виртуальной модели «попробуй, прежде чем купить».

В начале 2000-х проводились исследования с использованием AR в качестве системы навигации внутри помещений. Но в то время он не прижился из-за различных технологических ограничений.

Сегодня это меняется. Достижения в области AR, обеспечиваемые технологическими гигантами, такими как Apple, Google, Microsoft и другими, сделали внутреннюю навигацию на основе AR желаемой возможностью для многих розничных продавцов.

Что это значит для ритейлеров?

Покупатели часто ищут новые продукты, которые они видели в рекламе и рекламных акциях. Навигация в магазине в режиме реального времени может оказать огромное влияние на качество обслуживания клиентов, упростив им поиск этих продуктов.

Согласно опросу потребительских технологий розничной торговли 2019 года, проведенному AT Kearney, 61% респондентов заявили, что технологии, сокращающие время, затрачиваемое на навигацию по магазину, были бы наиболее ценными.

Предоставление покупателям расширенных возможностей навигации способствует лояльности к бренду. В сочетании с виртуальным каталогом и персонализированными предложениями в режиме реального времени, основанными на анализе данных, технология внутренней навигации может выступать в качестве дополнительной услуги, выходящей далеко за рамки простой помощи потерянным клиентам.

Решения для навигации в магазине не являются новинкой. Крупные ритейлеры, такие как Target, Walgreens, The Home Depot и другие, используют различные системы внутренней навигации для улучшения обслуживания клиентов.

Обзор технологии внутренней навигации

Давайте сделаем краткий обзор того, какие навигационные решения доступны сейчас. Мера успеха приложения для поиска пути определяется тем, насколько своевременно и точно пользователь может добраться до конечного пункта назначения.

Конечная позиция пользователя зависит от точности его начального позиционирования. Большинство пользователей готовы принять точность в пределах пяти метров для наружной навигации, обеспечиваемую модулем GPS , установленным в смартфоне или другом навигационном устройстве.

Внутренняя навигация ставит уникальный набор задач. В помещении сигналы GPS часто искажаются, что делает невозможным точное позиционирование. Ритейлеры могут выбирать из множества решений, которые помогут им преодолеть эту проблему. Эти решения включают в себя:

  • Маяки Bluetooth с низким энергопотреблением

  • Система позиционирования Wi-Fi (WPS)

  • Служба визуального позиционирования (VPS)

  • Визуальное позиционирование на основе маркеров дополненной реальности

Самая большая проблема, с которой сталкиваются ритейлеры, — это выбрать, какой из них лучше всего подходит для их уникальной ситуации.

Маяки Bluetooth с низким энергопотреблением

Большинство ранних навигационных решений для торговых центров были реализованы с использованием технологии Bluetooth . Эта технология изначально была отправлена на рынок в качестве миссии Proximity -маркетинга.

Это объясняет, почему маяки отлично справляются с обнаружением устройства приближающегося покупателя и отправкой предложения или кода купона на его устройство. Однако у них есть ограничения, когда они необходимы для определения точного позиционирования покупателей.

Технология Beacon является популярным вариантом, который был принят во многих крупных организациях. В аэропорту Гатвик было установлено навигационное решение из 2000 радиомаяков. Между тем, некоторые американские ритейлеры, такие как Mall of America и Target, также решили внедрить маяки.

Является ли это лучшим решением, и что еще доступно?

Позиционирование в помещении на основе маяков достигает средней точности от пяти до шести метров, что приемлемо при переходе между выходами на посадку в аэропорту, но может привести к разочарованию при навигации по магазину.

Точность для этих типов навигационных систем зависит от общей плотности маяков. Мультилатерационные наборы из трех и более маяков должны повторяться каждые 10–20 метров для обеспечения точности.

По словам Майка Макнамара, ИТ-директора Target, в магазине Target среднего размера около 1000 маяков . Эти маяки стоят 10-20 долларов за единицу и требуют регулярной замены батарей. Для большого внутреннего пространства сочетание количества маяков в сочетании с усилиями по установке и обслуживанию может значительно увеличить эксплуатационные расходы компании.

Недавнее обновление спецификаций Bluetooth до Bluetooth 5.1 способно вывести на рынок улучшенные и более экономичные навигационные решения с точностью позиционирования менее метра. Однако компаниям, которые в настоящее время используют маяки для внутренней навигации, потребуется обновить свою аппаратную инфраструктуру, чтобы принять новый протокол.

Система позиционирования Wi-Fi

Слабость внутренней технологии на основе радиомаяков была одной из основных причин, по которой некоторые крупные аэропорты решили вместо этого внедрить системы позиционирования Wi-Fi (WPS). Это решение использует уже существующую инфраструктуру Wi-Fi и имеет точность от 5 до 15 метров. Однако фактическая точность зависит от многих факторов.

Apple представила свою технологию картографирования помещений на основе Wi-Fi в 2014 году. Теперь она массово внедряется в крупных аэропортах и торговых центрах почти в 300 городах по всему миру в США, Европе и Австралии.

Владельцы бизнеса предоставляют информацию о планировке своих пространств, а посетители могут точно определить свое положение в месте, по которому они проходят, вручную выбирая этаж, который к ним относится.

С 2011 года Google составляет карты крупных аэропортов, торговых центров и музеев. Однако эта функция также требует ручного выбора этажа посетителями. Как и Apple, Google использует радио отпечатки Wi-Fi, настроенные сетями мобильных вышек, и акселерометры в мобильных устройствах, чтобы помочь посетителям ориентироваться в помещении. 

На горизонте технологии WPS грядут большие изменения. Точно так же, как Bluetooth 5.1, системы позиционирования Wi-Fi могут повысить точность позиционирования до двух метров, если они примут новый протокол  Wi-Fi RTT.

Это внедрение все еще потребует времени из-за ограничений как потребителей, так и поставщиков инфраструктуры. Wi-Fi RTT поддерживается только устройствами Android Pie, а для технической инфраструктуры потребуются дополнительные обновления.

Служба визуального позиционирования

Google был одним из пионеров в разработке систем визуального позиционирования (VPS) . Эта платформа основана на технологии компьютерного зрения. Walgreens и Lowes приняли участие в пилотной программе по использованию технологии Project Tango для реализации навигации в магазине по продуктовым рядам и повышения качества обслуживания клиентов с помощью функций виртуальных покупок.

Но это решение далеко от совершенства. Ограничения совместимости были самой большой проблемой, поскольку он был совместим только с двумя устройствами. Проект был закрыт в 2018 году и заменен Google ARCore, который уже вносит свой вклад в развитие технологии дополненной реальности.

Внутренняя навигация на основе дополненной реальности

Внутренняя навигация на основе AR способна преодолеть многие недостатки, с которыми сталкиваются другие решения. Он также обеспечивает сверхточное позиционирование для пользователей. Apple и Google также активно работают над улучшением своих сред разработки программного обеспечения для дополненной реальности ARKit и ARCore.

Текущая технология способна определять местонахождение посетителей внутри магазина с точностью до нескольких сантиметров и даже создавать виртуальные пути и стрелки для облегчения навигации по магазину.

Этот метод основан на размещении визуальных маркеров у входа в магазин, которые покупатели сканируют с помощью камеры своего мобильного устройства. Маркеры отображаются в виде плакатов на стенах или полу и помогают программному обеспечению дополненной реальности точно определять местоположение покупателя. Затем программное обеспечение показывает самый быстрый маршрут к выбранному отделу или продукту и может даже улучшить впечатление покупателя, создав эффект дополненной реальности.

Эта технология может даже способствовать улучшению внутренних процессов магазина, помогая персоналу перемещаться по офисам и складам.

В мае 2019 года количество устройств с поддержкой дополненной реальности в мире достигло 1,05 миллиарда . Это дает ритейлерам больше свободы, когда речь заходит о совместимости устройств, и побуждает их использовать технологические преимущества, предлагаемые навигационными платформами AR.

Технология дополненной реальности при эффективном внедрении может даже помочь улучшить бизнес, испытывающий трудности. Toys ‘R’ Us — один из примеров этого. Несмотря на свое продолжающееся банкротство, компания оцифровала внутреннее пространство всей сети магазинов, и компания признала, что технология дополненной реальности была ключевой причиной ее поворота.

Технология AR все еще находится в стадии разработки, но решения, необходимые для повышения точности навигации в помещении на основе AR , уже известны. Их внедрение — следующий шаг для ритейлеров, которые хотят улучшить навигацию в своих магазинах. В сочетании с наукой о данных и машинным обучением это может помочь оптимизировать размещение продуктов в соответствии с данными о посещаемости магазинов и создавать модели прогнозирования продаж на основе этой информации.

Благодаря стремлению к персонализированным покупкам будущее технологии дополненной реальности выглядит ярким.

Подробнее о технологии дополненной реальности можно изучить на сайте.

#secondary