เทคโนโลยีระบุตำแหน่ง IoT: การระบุตำแหน่งยานพาหนะแบบเรียลไทม์โดยใช้ UHF-RFID

ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) ได้กลายเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่ได้รับความสนใจมากที่สุดในปัจจุบัน มันกำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว ทำให้ทุกสิ่งในโลกเชื่อมต่อกันได้ใกล้ชิดยิ่งขึ้นและสื่อสารกันได้ง่ายขึ้น องค์ประกอบของ IoT มีอยู่ทุกหนทุกแห่ง อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่งได้รับการพิจารณามานานแล้วว่าเป็น "การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งต่อไป" เพราะมันพร้อมที่จะเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิต การทำงาน การเล่น และการเดินทางของผู้คน

จากสิ่งนี้ เราจะเห็นได้ว่าการปฏิวัติของอินเทอร์เน็ตแห่งสรรพสิ่ง (Internet of Things) ได้เริ่มต้นขึ้นอย่างเงียบๆ แล้ว หลายสิ่งหลายอย่างที่เคยเป็นเพียงแนวคิดและปรากฏอยู่ในภาพยนตร์ไซไฟกำลังปรากฏขึ้นในชีวิตจริง และบางทีคุณอาจสัมผัสได้ถึงมันในตอนนี้

คุณสามารถควบคุมไฟและเครื่องปรับอากาศในบ้านจากระยะไกลผ่านโทรศัพท์มือถือในที่ทำงานได้ และคุณสามารถดูบ้านของคุณผ่านกล้องวงจรปิดได้จากที่ทำงาน
ห่างออกไปหลายพันไมล์ และศักยภาพของอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) นั้นกว้างไกลกว่านั้นมาก แนวคิดเมืองอัจฉริยะในอนาคตจะผสานรวมเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ การจัดการด้านสุขภาพ เครือข่าย ซอฟต์แวร์ คลาวด์คอมพิวติ้ง และบิ๊กดาต้า เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่ชาญฉลาดขึ้น การสร้างเมืองอัจฉริยะเช่นนี้ไม่สามารถทำได้หากปราศจากเทคโนโลยีระบุตำแหน่ง ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง ในปัจจุบัน เทคโนโลยีระบุตำแหน่งภายในอาคาร ระบุตำแหน่งภายนอกอาคาร และเทคโนโลยีระบุตำแหน่งอื่นๆ กำลังแข่งขันกันอย่างดุเดือด

ในปัจจุบัน เทคโนโลยี GPS และการระบุตำแหน่งด้วยสถานีฐานสามารถตอบสนองความต้องการด้านบริการระบุตำแหน่งของผู้ใช้ในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งได้เป็นอย่างดี อย่างไรก็ตาม 80% ของชีวิตคนเราใช้เวลาอยู่ภายในอาคาร และพื้นที่ที่มีร่มเงามาก เช่น อุโมงค์ สะพานเตี้ย ถนนที่มีอาคารสูง และพื้นที่ที่มีพืชพรรณหนาแน่น ยากที่จะระบุตำแหน่งได้ด้วยเทคโนโลยีระบุตำแหน่งผ่านดาวเทียม

เพื่อระบุตำแหน่งในสถานการณ์เหล่านี้ ทีมวิจัยได้เสนอแผนการระบุตำแหน่งยานพาหนะแบบเรียลไทม์ชนิดใหม่โดยใช้ RFID ความถี่สูงพิเศษ (UHF RFID) โดยเสนอวิธีการระบุตำแหน่งโดยใช้ความแตกต่างของเฟสสัญญาณความถี่หลายความถี่ ซึ่งแก้ปัญหาความกำกวมของเฟสที่เกิดจากสัญญาณความถี่เดียวในการระบุตำแหน่ง โดยวิธีการนี้ได้รับการเสนอเป็นครั้งแรก
ในการหาตำแหน่งโดยใช้อัลกอริธึมความน่าจะเป็นสูงสุดเพื่อประมาณทฤษฎีบทเศษเหลือของจีน อัลกอริธึม Levenberg-Marquardt (LM) ถูกนำมาใช้เพื่อปรับพิกัดของตำแหน่งเป้าหมายให้เหมาะสม ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าวิธีการที่เสนอสามารถติดตามตำแหน่งของยานพาหนะได้โดยมีข้อผิดพลาดน้อยกว่า 27 ซม. ด้วยความน่าจะเป็น 90%

กล่าวกันว่าระบบระบุตำแหน่งยานพาหนะประกอบด้วยแท็ก UHF-RFID ที่วางไว้ข้างถนน และเครื่องอ่าน RFID พร้อมเสาอากาศที่ติดตั้งอยู่บนหลังคารถ
และคอมพิวเตอร์ในรถ เมื่อรถวิ่งบนถนนดังกล่าว เครื่องอ่าน RFID สามารถรับเฟสของสัญญาณสะท้อนกลับจากแท็กหลายตัวแบบเรียลไทม์ รวมถึงข้อมูลตำแหน่งที่จัดเก็บไว้ในแต่ละแท็ก เนื่องจากเครื่องอ่านปล่อยสัญญาณหลายความถี่ เครื่องอ่าน RFID จึงสามารถรับเฟสหลายค่าที่สอดคล้องกับความถี่ต่างๆ ของแต่ละแท็กได้ ข้อมูลเฟสและตำแหน่งนี้จะถูกใช้โดยคอมพิวเตอร์ในรถเพื่อคำนวณระยะห่างจากเสาอากาศไปยังแท็ก RFID แต่ละตัว จากนั้นจึงกำหนดพิกัดของรถการจัดการคลังสินค้าวัสดุทางการแพทย์-4

 


วันที่โพสต์: 8 ตุลาคม 2565