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Überqueren Sie nicht die RFID-Linie

überquere die Linie nicht

A customer asked if we could use a passive UHF RFID (Ultra-High Frequency Radio Frequency Identification) system to monitor if employees crossed certain line in their warehouse. Because of the industry they were in, they could be assessed steep fines when unauthorized people entered restricted areas. After hearing about this request from my engineers, I jumped in because it gave me the opportunity do work on some real, honest to goodness, mathematics.

In my former life as a PhD student at UC San Diego, I was privileged to be able to work on math problems every day. However, in my current position as the CEO of Telaeris, the occasions to use higher math are few and far between. But boy – do I ever love math! And because we solved the problem for our customer, you get the solution for free, just by reading.

Looking at our customer’s problem initially, we decided that because of the high ceilings in the warehouse, we would likely have the reader antennas mounted in the floor.

Die Frage, die wir beantworten mussten, war folgende:

Wie weit entfernt von der Linie muss der RFID Reader installiert werden?

RFID-Energiekegel

We chose wide RFID antennas, to minimize the number of antennas that would be used. Each antenna had beam width of 45 degrees. If employee badges are worn around the neck, the badges should hang about 4 feet above the ground. This is where the math comes in. We need to set up a series of equations to calculate the distance X from the line that the reader has to be installed. The diagram is shown below.

Mathematische Einrichtung

Als ich dreißig Jahre mit Mr. Uejima in meine Trigonometrieklasse an der La Salle High School in Pasadena zurückging, erinnerte ich mich an ein paar Fakten. Bei einer gegebenen Seite und einem Winkel eines rechtwinkligen Dreiecks ist es möglich, für alle anderen Seiten oder Winkel zu lösen.

Zuerst müssen wir den Winkel α erhalten. Da α + θ ein rechter Winkel (90 °) ist und wir wissen, dass die volle Strahlbreite 45 ° ist, können wir mit den folgenden Gleichungen nach α auflösen.

Geometrie

Then from the dark recesses of my mind an acronym came forth calling out “TOA….TOA…TOA” – tangent equals opposite over adjacent! With this, I was able to set up the equations to solve directly for the distance X.

Trigonometrie

Natürlich, wenn wir das in der Schule machen, hatten wir im hinteren Teil unserer Mathe-Bücher triggernde Tabellen. Heute fragte ich mein Handy "was ist die Tangente von 67.5 Grad" und wurde mit dem Wert für meine Berechnungen belohnt.

Die Antwort für die Entfernung von der Linie wird berechnet 1.66 feet or 20 inches away from the line. This makes the überquere nicht Zone ziemlich eng und gut enthalten.

I love the fact that with just a little bit of math and common sense, we are able to quickly characterize how a system should theoretically behave. Of course, this doesn’t account for the way passive RFID kann reflektieren und bouncen, aber einige Probleme können nur mit Tests vor Ort gelöst werden.

Das nächste Mal, wenn wir uns mit Mathe beschäftigen, hoffe ich, in der Lage zu sein, Multi-Variablen-Optimierung von Echtzeit-Ortungssystemen zu diskutieren ... .aber irgendwie denke ich, dass ich für diesen Artikel ein viel kleineres Publikum haben werde!

Kommentare

  1. Steve sagt:

    Dave,
    Ich genieße wirklich Ihren Newsbrief und, was noch wichtiger ist, größtenteils verstehe ich, was Sie sagen. Wenn Sie also versuchen, die Untergebildeten zu erziehen, erreichen Sie Erfolg. Hoffe, das findet heraus, dass du und dein Stamm wohlauf sind.
    Steve

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