Wielokrotne systemy identyfikacji bezstykowej RFID ze względu na liczne zalety traktowane są jako alternatywa dla kodów kreskowych, kart chipowych i kart magnetycznych. Jednym z najważniejszych obszarów zastosowań wielokrotnych systemów identyfikacji obiektów jest identyfikacja poruszających się obiektów. Systemy takie pracują w warunkach dynamicznych zmian lokalizacji i orientacji identyfikatorów. Tworzone obecnie prototypowe systemy bazują na specyficznych, tworzonych na potrzeby konkretnego projektu algorytmach komunikacyjnych, lub pracują w oparciu o standardy takie jak rodzina ISO18000. Jednym z nich jest protokół EPCgen-2 wprowadzony przez EPCGlobal i zatwierdzony jako norma ISO 18000-6C przewidziana do zastosowań w systemach identyfikacji bezstykowej obiektów ruchomych. Systemy takie wprowadzane są w obszarach zarządzania i monitorowania ruchu drogowego, transportu kolejowego oraz w przemysłowych systemach logistycznych.
Obszar tematyczny moich zainteresowań obejmuje zagadnienia związane z wpływem parametrów protokołu komunikacyjnego na obszar poprawnej pracy systemu RFID przy zadanym prawdopodobieństwie identyfikacji wszystkich obiektów. Przeprowadzone w ramach tych studia literaturowe oraz prace badawcze pozwoliły wyodrębnić kluczowe parametry protokołu i parametry ruchu identyfikatorów wpływające na prawdopodobieństwo poprawnej identyfikacji poruszających się obiektów. Dla typowych zastosowań, takich jak: procesy logistyczne w przemyśle, identyfikacja próbek pomiarowych w procesach badawczych lub cennych minerałów, określony został przedział czasu identyfikacji możliwy do osiągnięcia w ramach normy ISO 18000-6C, jak również jego zależność od parametrów protokołu komunikacyjnego.
Celem badań jest przeprowadzenie badań doświadczalnych niezbędnych do weryfikacji poprawności modelu matematycznego opisującego wpływ parametrów protokołu komunikacyjnego i parametrów ruchu grupy identyfikatorów na obszar poprawnej pracy systemu bezstykowej identyfikacji obiektów ruchomych. Opracowany model użyty zostanie w programie komputerowym wspomagającym projektowanie tego typu systemów RFID. Ponadto dzięki przeprowadzonym badaniom możliwe będzie udoskonalenie algorytmów sterujących pracą czytników stosowanych w systemach RFID pracujących w oparciu o normę ISO18000-6C. Ze względu na swój ogromny potencjał rozwojowy, na świecie coraz częsćiej wdrażane są systemy pracujące w oparciu o normę ISO 18000-6C. Jednak niedostępność narzędzi wpomagających szybkie dostosowanie tego typu systemów do zadaych warunków pracy i konieczność prowadzenia badań eksperymentalnych podczas każdego wdrożenia powoduje, że ich implementacja jest kosztochłonna. Opracowanie aplikacji programowej wspomagającej proces projektowy, bazującej na uzyskanym w wyniku badań modelu matematycznym umożliwi znaczne obniżenie ich kosztów i upowszechnienie w różnorakich zastosowaniach.
Dla realizowanego obszaru badań, zbudowano stanowisko laboratoryjne, w którego skład obecnie wchodząspecjalizowane czytniki pracujące w zakresach HF i UHF pozwalające na prowadzenie procesu identyfikacji pojedynczej i wielokrotnej w systemach identyfikacji bezstykowej działających w oparciu o normę ISO18000-6C i umożliwiające modyfikację protokołu komunikacyjnego, zestawy anten dedykowanych dla wyżej wymienionych zakresów częstotliwości i zestaw aparatury pomiarowej, wśród której można wymienić specjalizowane analizatory widma wspierające analizę protokołów komunikacyjnych oraz dedykowane generatory sygnałów. W ramach niniejszego projektu rozbudowano stanowisko to o sterowany taśmociąg i obrotnicę, które pozwalają na zadawanie parametrów ruchu obiektów oraz wysięgnik umożliwiający montaż rozbudowanych zestawów antenowych. Tak rozbudowane stanowisko umożliwia zadawanie parametrów ruchu i ilości obiektów, jak również zadawanie w dopuszczalnych granica parametrów protokołu komunikacyjnego. Zgromadzona na stanowisku aparatura badawcza umożliwi przechwytywanie analizę ramek protokołu stosowanego protokołu komunikacyjnego. Ukierunkowanie moich prac obejmuje:
- opracowanie modelu matematycznego umożliwiającego wyznaczanie wpływu zadanych parametrów protokołu komunikacyjnego na obszar poprawnej pracy systemu identyfikacji bezstykowej i wyznaczanie granicznych wartości parametrów protokołu komunikacyjnego dla zadanych - liczby identyfikatorów i ich prędkości;
- syntezę algorytmu umożliwiającego swobodne zadawanie zarówno parametrów ruchu identyfikatorów i protokołu wyznaczanie na ich podstawie obszaru poprawnej pracy systemu RFID przy zadanym prawdopodobieństwie identyfikacji wybranej grupy identyfikatorów, jak również na podstawie zadanych parametrów protokołu i ruchu identyfikatorów wyznaczenie prawdopodobieństwa poprawnej identyfikacji ich grupy;
- określenie granic stosowania opracowanego algorytmu wyznaczania obszaru poprawnej pracy systemu;
- przeprowadzenie prac doświadczalnych, mających na celu weryfikację opracowanego modelu przy pomocy specjalizowanego stanowiska pomiarowego służącego do badania wpływu parametrów zastosowanego protokołu komunikacji na obszar poprawnej pracy systemu, umożliwiającego szczegółowe zadawanie parametrów ruchu identyfikatorów znajdujących się w obszarze działania anteny czytnika;
- na bazie opracowanego algorytmu przygotowanie aplikacji programowej usprawniającej wyznaczanie granicznych wartości parametrów protokołu komunikacyjnego przy uwzględnieniu ilości identyfikatorów i zmiennych opisujących ruch;
- opracowanie propozycji modyfikacji typowych parametrów sterujących czytnikiem/programatorem w celu zwiększenia efektywności identyfikacji.
Prowadzone badania pozwolą na opracowanie kompleksowych narzędzi wspomagających i upraszaczających proces projektowania systemów RFID dedykowanych do identyfikacji poruszających się obiektów, oraz na skrócenie czasu potrzebnego na zaprojektowanie i wdrożenie działającego systemu i przyczynią się do obniżenia kosztów tego typu wdrożeń, przez obniżenie kosztów badań eksperymentalnych, jakim podlegają obecnie uruchamiane systemy RFID.
